專利名稱：雙水冷整體離心電泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水泵，屬于一種泵葉輪與電機(jī)轉(zhuǎn)子共軸的電泵。
現(xiàn)有的單級(jí)清水離心水泵都是由水泵和電機(jī)組合而成，兩者用聯(lián)軸器連接后安裝在同一底座上。這種結(jié)構(gòu)形式的離心水泵，在水泵出軸處一般用盤(pán)根密封。并且，軸承離泵葉輪較遠(yuǎn)，為防止水泵在工作時(shí)葉輪振動(dòng)。往往要加大軸頸直徑。這種離心泵常發(fā)生因密封件磨損而出現(xiàn)泄漏，使泵效率降低。并且加工費(fèi)工費(fèi)料。安裝維護(hù)也較麻煩。現(xiàn)有的泵葉輪與電機(jī)轉(zhuǎn)子共軸的電泵有潛水電泵和屏蔽泵等結(jié)構(gòu)的泵。潛水泵仍屬泵、機(jī)分開(kāi)，為達(dá)到潛水的目的，對(duì)電機(jī)作了特殊的密封處理，故電機(jī)出軸的密封結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜。與本實(shí)用新型較為相似的是屏蔽泵。它對(duì)電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子用不銹鋼套密封屏蔽，其結(jié)果是定子與轉(zhuǎn)子間的徑向間隙增加，電機(jī)效率降低、電機(jī)冷卻條件差，并且，在電機(jī)工作時(shí)不銹鋼屏蔽套還會(huì)由于電磁感應(yīng)而產(chǎn)生電渦流，進(jìn)一步增加熱量，使電機(jī)效率進(jìn)一步降低，也容易燒壞電機(jī)，需要提高電機(jī)的絕緣等級(jí)，因此必然會(huì)提高制造成本。由此可見(jiàn)，這類電泵存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高、冷卻條件差的缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)新穎的雙水冷整體離心電泵。采用泵葉輪與電機(jī)轉(zhuǎn)子共軸結(jié)構(gòu)。以解決清水泵的泵，機(jī)分離，水泵漏水和耗用材料多等問(wèn)題，同時(shí)，改變電機(jī)轉(zhuǎn)子、定子的密封結(jié)構(gòu)，以革除屏蔽泵的不銹鋼套屏蔽結(jié)構(gòu)，避免了因屏蔽套的存在而出現(xiàn)的一系列問(wèn)題，更是解決了原屏蔽泵中電機(jī)的冷卻難題，又降低了成本，并用新的凈化結(jié)構(gòu)代替原屏蔽泵中的濾網(wǎng)，解決了濾網(wǎng)易堵問(wèn)題，使本實(shí)用新型電泵能用于河水。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)是使水泵殼體后部與電機(jī)殼體直接固連，泵體中裝有葉輪，該葉輪的主軸延伸入電機(jī)殼體中，并用兩個(gè)滑動(dòng)軸承支承，這兩個(gè)滑動(dòng)軸承之間的主軸上設(shè)置有鼠籠式電機(jī)轉(zhuǎn)子，為使電動(dòng)機(jī)能長(zhǎng)期可靠地工作，本設(shè)計(jì)中的轉(zhuǎn)子外表涂有防水、抗蝕、耐磨、絕緣的涂層，使轉(zhuǎn)子既能有效地被冷卻，以不致受腐蝕。在本實(shí)用新型中這種涂層可以是尼龍、環(huán)氧樹(shù)脂、耐水漆等，涂層可以是單一涂層，也可以是復(fù)合涂層。上述結(jié)構(gòu)中，位于電機(jī)轉(zhuǎn)子前端的滑動(dòng)軸承為前滑動(dòng)軸承，支承在電機(jī)前端蓋板上，位于轉(zhuǎn)子后端的滑動(dòng)軸承為后滑動(dòng)軸承，支承在電機(jī)后端蓋板上；電機(jī)定子固定在電機(jī)殼體的內(nèi)圈上。為使電機(jī)定子的線圈與冷卻液隔離，在本實(shí)用新型中，在定子兩端用密封環(huán)密封，定子內(nèi)圈用有機(jī)薄膜密封，此薄膜可以是聚脂薄膜、聚四氟乙烯薄膜、尼龍薄膜等。本實(shí)用新型中，在葉輪背面和前滑動(dòng)軸承之間設(shè)置了一個(gè)渦流離心分離器，其作用一是使之從泵體腔中引流一部分工作介質(zhì)，以對(duì)電機(jī)定子，轉(zhuǎn)子進(jìn)行雙冷卻，二是對(duì)引流的工作介質(zhì)進(jìn)行分離凈化。為此，把渦流離心分離器的進(jìn)口處制成小間隙齒形結(jié)構(gòu)，以阻擋從泵口吸入的大顆粒雜質(zhì)流入分離器內(nèi)腔；分離器的內(nèi)腔呈渦流室結(jié)構(gòu)，其中還有一個(gè)與主軸一起旋轉(zhuǎn)的上面有徑向肋片的離心分離環(huán)，環(huán)的肋片形成的徑向槽道其外徑與渦流室相通、內(nèi)徑與冷卻流道相通，并于該渦流室外圈底部設(shè)置排污槽或孔。因此，含雜質(zhì)的工作介質(zhì)(如河水)經(jīng)齒部間隙清除大顆粒雜質(zhì)后進(jìn)入渦流室，工作介質(zhì)在渦流室中由于離心分離環(huán)的帶動(dòng)，既作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又作渦流運(yùn)動(dòng)。則一方面尚混在工作介質(zhì)中比重較大的顆粒雜質(zhì)在離心力的作用下富集于渦流室外徑作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)流經(jīng)渦流室底部的排污槽(孔)時(shí)，顆粒雜質(zhì)靠慣性從排污槽中排出，故本設(shè)計(jì)中的分離器具有自動(dòng)排污能力，不會(huì)堵塞；另一方面，被凈化的工作介質(zhì)在泵壓力作用下經(jīng)離心分離環(huán)上的槽道從外徑流向內(nèi)徑而進(jìn)入冷卻系統(tǒng)。
為減少機(jī)械零配件和簡(jiǎn)化工藝，本設(shè)計(jì)中在前、后滑動(dòng)軸承之內(nèi)圈與推力面上制有多條貫通的流道槽，使從分離器中流出的凈化冷卻水經(jīng)前滑動(dòng)軸承上的流道槽流入電機(jī)腔，以冷卻轉(zhuǎn)子和定子，又從電機(jī)腔中流出的冷卻水，經(jīng)后滑動(dòng)軸承上的流道槽流入電機(jī)后端蓋上的冷卻水回流管道。軸承上的流道槽要適應(yīng)冷卻水量的要求，故流道槽的數(shù)量隨泵徑大小和電機(jī)功率而定，一般取4-8條為好。
為加強(qiáng)對(duì)電機(jī)定子的冷卻?？捎陔姍C(jī)殼體外周上套設(shè)一個(gè)冷卻套，并于冷卻套之兩端各開(kāi)一個(gè)通孔，前端的通孔通過(guò)管接頭和管道與泵體腔的低壓區(qū)相連通，后端的通孔與電機(jī)后端蓋相連通。冷卻套的結(jié)構(gòu)形式可以是整體結(jié)構(gòu)，也可以是裝拆式結(jié)構(gòu)。采用兩半裝拆式并在其內(nèi)部配置迷宮，則對(duì)冷卻效果和清洗工作更好。
由此可知，本實(shí)用新型的冷卻系統(tǒng)是渦流離心分離器從泵體腔中引流的一小股工作介質(zhì)，經(jīng)分離器分離凈化后通過(guò)前滑動(dòng)軸承上的流道槽流入電機(jī)腔內(nèi)，以冷卻轉(zhuǎn)子和定子，繼而又經(jīng)后滑動(dòng)軸承上的流道槽流入電機(jī)后端蓋內(nèi)腔處，后再經(jīng)管道流入電機(jī)殼體上的冷卻套內(nèi)，以對(duì)定子進(jìn)一步冷卻，最后，冷卻水從冷卻套的另一端經(jīng)管道回流入泵體低壓腔中。此冷卻水既冷卻了電機(jī)，又對(duì)滑動(dòng)軸承進(jìn)行了潤(rùn)滑，起到一舉雙得的作用。
由上可見(jiàn)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于電機(jī)的轉(zhuǎn)子、定子采用防水抗蝕涂層和有機(jī)薄膜密封，革除了屏蔽電泵的不銹鋼套屏蔽密封；電機(jī)采用了一套特殊的雙水自冷系統(tǒng)，則冷卻效果好；渦流離心分離器具有自動(dòng)引流、分離凈化和排污能力，結(jié)構(gòu)既簡(jiǎn)單，又使冷卻水純凈；冷卻水既能冷卻電機(jī)的轉(zhuǎn)子、定子，又能潤(rùn)滑軸承。因此，本雙水冷整體離心電泵，與相同性能的水泵比較，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，節(jié)約原材料，機(jī)械效率高、冷卻效果好，電機(jī)效率高，節(jié)能等特點(diǎn)。


圖1為本實(shí)用新型的剖視圖。
圖2為本實(shí)用新型中電機(jī)定子內(nèi)圈密封斷面示意圖。
本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例如附圖所示?，F(xiàn)結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
請(qǐng)參閱圖1。具有進(jìn)出口管口的泵體1之內(nèi)腔中裝有泵葉輪2，葉輪2之主軸3延伸入電機(jī)殼體7中，主軸3由前滑動(dòng)軸承5和后滑動(dòng)軸承13支承。前滑動(dòng)軸承5支承在電機(jī)前端蓋6上，后滑動(dòng)軸承13支承在電機(jī)后端蓋14上兩滑動(dòng)軸承5和13之間的主軸3上固裝有鼠籠式電機(jī)轉(zhuǎn)子8，該轉(zhuǎn)子8外表涂有耐水漆與尼龍組成的復(fù)合涂層，該轉(zhuǎn)子8在工作狀態(tài)時(shí)浸沒(méi)在冷卻水中。本實(shí)施例中的電機(jī)定子9固裝在電機(jī)殼體7的內(nèi)圓上，兩端有兩個(gè)布質(zhì)酚醛層壓材料制成的密封環(huán)11，定位于定子9內(nèi)圓的凸肩處，該處充填膠粘劑以保證密封。密封環(huán)11的外邊側(cè)與滑動(dòng)軸承5、13相配合、并用橡膠圈12密封。由圖2見(jiàn)，為使定子9的線圈與冷卻液隔離，在定子9的內(nèi)圓表面用在楔條24壓住條件下形成的連續(xù)曲折的聚脂薄膜23封蓋住，聚脂薄膜23的接頭用膠粘劑搭接，薄膜23與密封環(huán)11連接處也用膠粘劑保證密封。這樣，定子9即被薄膜23和兩個(gè)密封環(huán)11、橡膠圈12等所密封。由圖見(jiàn)，電機(jī)殼體7外圓外側(cè)裝有能兩半式裝拆的迷宮式冷卻套10，該冷卻套10上設(shè)置有一個(gè)進(jìn)水接口17和一個(gè)出水接口18，進(jìn)水接口17通過(guò)管道15、16與電機(jī)后端蓋14的內(nèi)腔相通，出水接口18通過(guò)管道19與泵體腔的低壓區(qū)相通。由圖見(jiàn)，泵葉輪2背面與前滑動(dòng)軸承5間設(shè)置有渦流離心分離器4。為簡(jiǎn)化工藝，本實(shí)施例中的分離器由離心分離環(huán)20、電機(jī)前端蓋6和前滑動(dòng)軸承5共同組成。前端蓋6內(nèi)徑上制有進(jìn)口齒部并形成分離器4之渦流室的外圓彎曲面，離心分離環(huán)20和前滑動(dòng)軸承5上制有形成分離器4之渦流室的兩個(gè)內(nèi)圓彎曲面，離心分離環(huán)20上徑向肋片間形成的徑向槽道與前滑動(dòng)軸承5的前端面，構(gòu)成凈水流道。渦流離心分離器4底部有排污槽21，無(wú)論在泵工作或仃車時(shí)均能靠離心慣性力與重力將富集于渦流室內(nèi)比重較大的固體顆粒雜質(zhì)排出，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排污。前、后滑動(dòng)軸承5.13的內(nèi)圓與推力面上各制有六條流道槽22，前滑動(dòng)軸承5上的流道槽與離心分離環(huán)20的徑向槽道和電機(jī)腔相通，后滑動(dòng)軸承13上的流道槽與電機(jī)腔和電機(jī)后端蓋14的內(nèi)腔相通。
權(quán)利要求1.一種雙水冷整體離心電泵，泵體1在其后部與電機(jī)殼體7直接固連，泵葉輪2的主軸3延伸入電機(jī)殼體7中，用兩個(gè)滑動(dòng)軸承5和13支承，滑動(dòng)軸承5、13間的主軸上設(shè)置有鼠籠式電機(jī)轉(zhuǎn)子8，電機(jī)定子9固定在電機(jī)殼體7的內(nèi)圈上，電機(jī)殼體7后端用電機(jī)后端蓋14封蓋，本實(shí)用新型的特征在于(1)泵葉輪2背面和前滑動(dòng)軸承5之間有一個(gè)渦流離心分離器4，其進(jìn)口處制成小間隙齒形結(jié)構(gòu)，連通泵體腔與渦流室內(nèi)腔，渦流室中有一個(gè)與主軸一起旋轉(zhuǎn)的離心分離環(huán)不20，環(huán)上的徑向槽道連通渦流室和冷卻通道，渦流室外圖底部設(shè)有排污槽21；(2)電機(jī)轉(zhuǎn)子8用防水抗蝕涂層密封，電機(jī)定子9兩端用密封環(huán)11、內(nèi)圈用有機(jī)薄膜23密封；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙水冷整體離心電泵，其特征是所說(shuō)的兩個(gè)滑動(dòng)軸承5和13，在其內(nèi)圈上制有能使冷卻水通過(guò)的流道槽22。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙水冷整體離心電泵，其特征是電機(jī)定子9內(nèi)圈上的密封薄膜23用楔條24嵌壓在此內(nèi)圈上的嵌線槽中，形成曲折連續(xù)的薄膜密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙水冷整體離心電泵，其特征是電機(jī)殼體7的外周套設(shè)有冷卻套10，該冷卻套兩端各有一個(gè)水接口17和18前端的出水接口18通過(guò)管道19與泵體腔的低壓區(qū)相連通，后端的進(jìn)水接口17通過(guò)管道15、16與電機(jī)后端蓋14相連通。
專利摘要本實(shí)用新型是一種泵葉輪與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子共軸的雙水冷整體離心電泵。主要特點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子用防水、抗蝕涂層密封，定子用有機(jī)薄膜和密封環(huán)密封，因而消除了屏蔽泵因用不銹鋼套屏蔽密封而存在的缺點(diǎn)；電機(jī)的冷卻系統(tǒng)中含有一只能自動(dòng)引流、分離凈化和排污的渦流離心分離器，電機(jī)殼體外周上套設(shè)有冷卻套，因此本實(shí)用新型具有較高的自動(dòng)雙水冷卻效果。本實(shí)用新型與現(xiàn)有同類泵相比，具有部件少、體積小、用材少、制造方便、成本低、效率高，節(jié)能，易維護(hù)，應(yīng)用廣泛的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F04D29/58GK2070837SQ9020741
公開(kāi)日1991年2月6日 申請(qǐng)日期1990年7月9日 優(yōu)先權(quán)日1990年7月9日
發(fā)明者馮逸驊 申請(qǐng)人:馮逸驊