專利名稱：雙水冷整體離心電泵的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及水泵，屬于一種泵葉輪與電機轉子共軸的電泵。
現(xiàn)有的單級清水離心水泵都是由水泵和電機組合而成，兩者用聯(lián)軸器連接后安裝在同一底座上。這種結構形式的離心水泵，在水泵出軸處一般用盤根密封。并且，軸承離泵葉輪較遠，為防止水泵在工作時葉輪振動。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。并且加工費工費料。安裝維護也較麻煩。現(xiàn)有的泵葉輪與電機轉子共軸的電泵有潛水電泵和屏蔽泵等結構的泵。潛水泵仍屬泵、機分開，為達到潛水的目的，對電機作了特殊的密封處理，故電機出軸的密封結構相當復雜。與本實用新型較為相似的是屏蔽泵。它對電機的定子與轉子用不銹鋼套密封屏蔽，其結果是定子與轉子間的徑向間隙增加，電機效率降低、電機冷卻條件差，并且，在電機工作時不銹鋼屏蔽套還會由于電磁感應而產(chǎn)生電渦流，進一步增加熱量，使電機效率進一步降低，也容易燒壞電機，需要提高電機的絕緣等級，因此必然會提高制造成本。由此可見，這類電泵存在結構復雜，成本高、冷卻條件差的缺點。
本實用新型提供了一種結構新穎的雙水冷整體離心電泵。采用泵葉輪與電機轉子共軸結構。以解決清水泵的泵，機分離，水泵漏水和耗用材料多等問題，同時，改變電機轉子、定子的密封結構，以革除屏蔽泵的不銹鋼套屏蔽結構，避免了因屏蔽套的存在而出現(xiàn)的一系列問題，更是解決了原屏蔽泵中電機的冷卻難題，又降低了成本，并用新的凈化結構代替原屏蔽泵中的濾網(wǎng)，解決了濾網(wǎng)易堵問題，使本實用新型電泵能用于河水。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的結構是使水泵殼體后部與電機殼體直接固連，泵體中裝有葉輪，該葉輪的主軸延伸入電機殼體中，并用兩個滑動軸承支承，這兩個滑動軸承之間的主軸上設置有鼠籠式電機轉子，為使電動機能長期可靠地工作，本設計中的轉子外表涂有防水、抗蝕、耐磨、絕緣的涂層，使轉子既能有效地被冷卻，以不致受腐蝕。在本實用新型中這種涂層可以是尼龍、環(huán)氧樹脂、耐水漆等，涂層可以是單一涂層，也可以是復合涂層。上述結構中，位于電機轉子前端的滑動軸承為前滑動軸承，支承在電機前端蓋板上，位于轉子后端的滑動軸承為后滑動軸承，支承在電機后端蓋板上；電機定子固定在電機殼體的內圈上。為使電機定子的線圈與冷卻液隔離，在本實用新型中，在定子兩端用密封環(huán)密封，定子內圈用有機薄膜密封，此薄膜可以是聚脂薄膜、聚四氟乙烯薄膜、尼龍薄膜等。本實用新型中，在葉輪背面和前滑動軸承之間設置了一個渦流離心分離器，其作用一是使之從泵體腔中引流一部分工作介質，以對電機定子，轉子進行雙冷卻，二是對引流的工作介質進行分離凈化。為此，把渦流離心分離器的進口處制成小間隙齒形結構，以阻擋從泵口吸入的大顆粒雜質流入分離器內腔；分離器的內腔呈渦流室結構，其中還有一個與主軸一起旋轉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、內徑與冷卻流道相通，并于該渦流室外圈底部設置排污槽或孔。因此，含雜質的工作介質(如河水)經(jīng)齒部間隙清除大顆粒雜質后進入渦流室，工作介質在渦流室中由于離心分離環(huán)的帶動，既作旋轉運動，又作渦流運動。則一方面尚混在工作介質中比重較大的顆粒雜質在離心力的作用下富集于渦流室外徑作圓周運動，當流經(jīng)渦流室底部的排污槽(孔)時，顆粒雜質靠慣性從排污槽中排出，故本設計中的分離器具有自動排污能力，不會堵塞；另一方面，被凈化的工作介質在泵壓力作用下經(jīng)離心分離環(huán)上的槽道從外徑流向內徑而進入冷卻系統(tǒng)。
為減少機械零配件和簡化工藝，本設計中在前、后滑動軸承之內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)前滑動軸承上的流道槽流入電機腔，以冷卻轉子和定子，又從電機腔中流出的冷卻水，經(jīng)后滑動軸承上的流道槽流入電機后端蓋上的冷卻水回流管道。軸承上的流道槽要適應冷卻水量的要求，故流道槽的數(shù)量隨泵徑大小和電機功率而定，一般取4-8條為好。
為加強對電機定子的冷卻。可于電機殼體外周上套設一個冷卻套，并于冷卻套之兩端各開一個通孔，前端的通孔通過管接頭和管道與泵體腔的低壓區(qū)相連通，后端的通孔與電機后端蓋相連通。冷卻套的結構形式可以是整體結構，也可以是裝拆式結構。采用兩半裝拆式并在其內部配置迷宮，則對冷卻效果和清洗工作更好。
由此可知，本實用新型的冷卻系統(tǒng)是渦流離心分離器從泵體腔中引流的一小股工作介質，經(jīng)分離器分離凈化后通過前滑動軸承上的流道槽流入電機腔內，以冷卻轉子和定子，繼而又經(jīng)后滑動軸承上的流道槽流入電機后端蓋內腔處，后再經(jīng)管道流入電機殼體上的冷卻套內，以對定子進一步冷卻，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，又對滑動軸承進行了潤滑，起到一舉雙得的作用。
由上可見，本實用新型的優(yōu)點在于電機的轉子、定子采用防水抗蝕涂層和有機薄膜密封，革除了屏蔽電泵的不銹鋼套屏蔽密封；電機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引流、分離凈化和排污能力，結構既簡單，又使冷卻水純凈；冷卻水既能冷卻電機的轉子、定子，又能潤滑軸承。因此，本雙水冷整體離心電泵，與相同性能的水泵比較，具有結構簡單，體積小，節(jié)約原材料，機械效率高、冷卻效果好，電機效率高，節(jié)能等特點。


圖1為本實用新型的剖視圖。
圖2為本實用新型中電機定子內圈密封斷面示意圖。
本實用新型的一個實施例如附圖所示?，F(xiàn)結合附圖所示實施例對本實用新型作進一步說明。
請參閱圖1。具有進出口管口的泵體1之內腔中裝有泵葉輪2，葉輪2之主軸3延伸入電機殼體7中，主軸3由前滑動軸承5和后滑動軸承13支承。前滑動軸承5支承在電機前端蓋6上，后滑動軸承13支承在電機后端蓋14上兩滑動軸承5和13之間的主軸3上固裝有鼠籠式電機轉子8，該轉子8外表涂有耐水漆與尼龍組成的復合涂層，該轉子8在工作狀態(tài)時浸沒在冷卻水中。本實施例中的電機定子9固裝在電機殼體7的內圓上，兩端有兩個布質酚醛層壓材料制成的密封環(huán)11，定位于定子9內圓的凸肩處，該處充填膠粘劑以保證密封。密封環(huán)11的外邊側與滑動軸承5、13相配合、并用橡膠圈12密封。由圖2見，為使定子9的線圈與冷卻液隔離，在定子9的內圓表面用在楔條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和兩個密封環(huán)11、橡膠圈12等所密封。由圖見，電機殼體7外圓外側裝有能兩半式裝拆的迷宮式冷卻套10，該冷卻套10上設置有一個進水接口17和一個出水接口18，進水接口17通過管道15、16與電機后端蓋14的內腔相通，出水接口18通過管道19與泵體腔的低壓區(qū)相通。由圖見，泵葉輪2背面與前滑動軸承5間設置有渦流離心分離器4。為簡化工藝，本實施例中的分離器由離心分離環(huán)20、電機前端蓋6和前滑動軸承5共同組成。前端蓋6內徑上制有進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和前滑動軸承5上制有形成分離器4之渦流室的兩個內圓彎曲面，離心分離環(huán)20上徑向肋片間形成的徑向槽道與前滑動軸承5的前端面，構成凈水流道。渦流離心分離器4底部有排污槽21，無論在泵工作或仃車時均能靠離心慣性力與重力將富集于渦流室內比重較大的固體顆粒雜質排出，實現(xiàn)自動排污。前、后滑動軸承5.13的內圓與推力面上各制有六條流道槽22，前滑動軸承5上的流道槽與離心分離環(huán)20的徑向槽道和電機腔相通，后滑動軸承13上的流道槽與電機腔和電機后端蓋14的內腔相通。
權利要求1.一種雙水冷整體離心電泵，泵體1在其后部與電機殼體7直接固連，泵葉輪2的主軸3延伸入電機殼體7中，用兩個滑動軸承5和13支承，滑動軸承5、13間的主軸上設置有鼠籠式電機轉子8，電機定子9固定在電機殼體7的內圈上，電機殼體7后端用電機后端蓋14封蓋，本實用新型的特征在于(1)泵葉輪2背面和前滑動軸承5之間有一個渦流離心分離器4，其進口處制成小間隙齒形結構，連通泵體腔與渦流室內腔，渦流室中有一個與主軸一起旋轉的離心分離環(huán)不20，環(huán)上的徑向槽道連通渦流室和冷卻通道，渦流室外圖底部設有排污槽21；(2)電機轉子8用防水抗蝕涂層密封，電機定子9兩端用密封環(huán)11、內圈用有機薄膜23密封；
2.根據(jù)權利要求1所述的雙水冷整體離心電泵，其特征是所說的兩個滑動軸承5和13，在其內圈上制有能使冷卻水通過的流道槽22。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的雙水冷整體離心電泵，其特征是電機定子9內圈上的密封薄膜23用楔條24嵌壓在此內圈上的嵌線槽中，形成曲折連續(xù)的薄膜密封。
4.根據(jù)權利要求3所述的雙水冷整體離心電泵，其特征是電機殼體7的外周套設有冷卻套10，該冷卻套兩端各有一個水接口17和18前端的出水接口18通過管道19與泵體腔的低壓區(qū)相連通，后端的進水接口17通過管道15、16與電機后端蓋14相連通。
專利摘要本實用新型是一種泵葉輪與電動機轉子共軸的雙水冷整體離心電泵。主要特點是電動機轉子用防水、抗蝕涂層密封，定子用有機薄膜和密封環(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；電機的冷卻系統(tǒng)中含有一只能自動引流、分離凈化和排污的渦流離心分離器，電機殼體外周上套設有冷卻套，因此本實用新型具有較高的自動雙水冷卻效果。本實用新型與現(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，應用廣泛的優(yōu)點。
文檔編號F04D29/58GK2070837SQ9020741
公開日1991年2月6日 申請日期1990年7月9日 優(yōu)先權日1990年7月9日
發(fā)明者馮逸驊 申請人:馮逸驊