一种无轴承电机矢量泵论文和设计-李龙

全文摘要

本实用新型公开了一种无轴承电机矢量泵，包括泵头、耐压桶，耐压桶下端与泵头密封连接，耐压桶上端密封连接有电机壳体，电机壳体内的底壁轴向开设有与耐压桶同轴的轴孔，轴孔内设置有传动轴，传动轴下端穿过耐压桶并延伸至泵头内，且其下端通过轴承与泵头内的底壁相连接，耐压桶内设置有多级配合的导叶和叶轮，且导叶与传动轴传动连接。本实用新型把水泵壳、电机前端盖、电机壳体融为一体，又把泵轴穿入永磁电机的空心轴套内，将泵轴与电机轴融为一体，保证电机壳与水泵壳体同心的同时保证电机轴与泵轴的同心，电动机的转矩直接传递给水泵轴，结构紧凑，装配精度高，在功率密度和效率方面都会有很大的提升。

主设计要求

1.一种无轴承电机矢量泵，包括泵头(1)、耐压桶(2)，耐压桶(2)下端与泵头(1)密封连接，其特征在于耐压桶(2)上端密封连接有电机壳体(3)，电机壳体(3)内的底壁轴向开设有与耐压桶(2)同轴的轴孔(4)，轴孔(4)内设置有传动轴(5)，传动轴(5)下端穿过耐压桶(2)并延伸至泵头(1)内，且其下端通过轴承(6)与泵头(1)内的底壁相连接，耐压桶(2)内设置有多级配合的导叶(11)和叶轮(12)，且导叶(11)与传动轴(5)传动连接，传动轴(5)上端延伸至电机壳体(3)内，电机壳体(3)内设置有与传动轴(5)传动连接的驱动组件。

设计方案

2.根据权利要求1所述的无轴承电机矢量泵，其特征在于：耐压桶(2)周侧电机壳体(3)与泵头(1)之间通过若干压紧螺栓(16)紧固连接。

3.根据权利要求1所述的无轴承电机矢量泵，其特征在于：传动轴(5)包括空心轴(21)、水泵轴(13)，空心轴(21)轴向开设有通孔(20)，空心轴(21)套设在水泵轴(13)上端，各导叶(11)套设在水泵轴(13)中部，水泵轴(13)下端通过轴承(6)与泵头(1)固定连接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的无轴承电机矢量泵，其特征在于：空心轴(21)包括轴承固定部(8)，轴承固定部(8)上部径向设有转子固定部(7)，轴承固定部(8)下部插入轴孔(4)内，且通过集装式机械密封(17)固定在轴孔(4)内，集装式机械密封(17)上方的轴承固定部(8)上套设有油封(15)。

5.根据权利要求4所述的无轴承电机矢量泵，其特征在于：驱动组件包括定子(10)、永磁体，定子(10)固定在电机壳体(3)内，永磁体(9)套设在转子固定部(7)上。

6.根据权利要求3所述的无轴承电机矢量泵，其特征在于：轴承(6)为滑动轴承。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及水泵技术领域，尤其涉及一种无轴承电机矢量泵。

背景技术

目前电机与水泵的连接方式主要有直接连接和联轴器连接。直接连接是将叶轮直接安装在电动机的加长轴上，或用套筒来连接泵轴和电动机轴。对于这种布置，应当注意的是要保证电动机轴的偏摆或轴向窜动加上机器的公差，不得在水泵壳和水泵转子之间引起接触。如果水泵的叶轮靠螺帽来定位时，则螺帽螺纹的方向必须考虑到电动机的旋转方向。在水泵与电动机不能同轴连接的场合，绝大多数采用联轴器连接。但联轴器连接要求高：不仅要能以较小的尺寸产生较大的扭矩，而且具有一定的轴线错位能力，以防止电动机轴与水泵轴之间因轴线错位在电机轴承上产生较大的轴向载荷与径向载荷。同时，该组装方式导致系统结构不紧凑，组装后整体体积较大，占用空间大，现针对以上问题设计出一种无轴承电机矢量泵。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无轴承电机矢量泵，具备结构紧凑的优点，解决了结构不紧凑，组装后整体体积较大，占用空间大的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种无轴承电机矢量泵，包括泵头、耐压桶，耐压桶下端与泵头密封连接，耐压桶上端密封连接有电机壳体，电机壳体内的底壁轴向开设有与耐压桶同轴的轴孔，轴孔内设置有传动轴，传动轴下端穿过耐压桶并延伸至泵头内，且其下端通过轴承与泵头内的底壁相连接，耐压桶内设置有多级配合的导叶和叶轮，且导叶与传动轴传动连接，传动轴上端延伸至电机壳体内，电机壳体内设置有与传动轴传动连接的驱动组件。

进一步的，耐压桶周侧电机壳体与泵头之间通过若干压紧螺栓紧固连接。

进一步的，传动轴包括空心轴、水泵轴，空心轴轴向开设有通孔，空心轴套设在水泵轴上端，各导叶套设在水泵轴中部，水泵轴下端通过轴承与泵头固定连接。

进一步的，空心轴包括轴承固定部，轴承固定部上部径向设有转子固定部，轴承固定部下部插入轴孔内，且通过集装式机械密封固定在轴孔内，集装式机械密封上方的轴承固定部上套设有油封。

进一步的，驱动组件包括定子、永磁体，定子固定在电机壳体内，永磁体套设在转子固定部上。

进一步的，轴承为滑动轴承。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：

1.把水泵壳、电机前端盖、电机壳体融为一体，又把泵轴穿入永磁电机的空心轴套内，将泵轴与电机轴融为一体，保证电机壳与水泵壳体同心的同时保证电机轴与泵轴的同心，电动机的转矩直接传递给水泵轴，结构紧凑，装配精度高，在功率密度和效率方面都会有很大的提升；

2.永磁同步电机内部无轴承，结构简单，安装方便，同时可缩短电机轴向尺寸，电机功率密度更高；

3.永磁同步电机与水泵一体化，壳体同心度和轴的同心度极高，可消除电机由于偏心引起的磁拉力，电机噪音小，运行更平稳；

4.电机前端盖和水泵端盖合为一体，省去了联轴器，电机转矩直接传递给水泵，结构紧凑，整体效率高，成本低；

5.采用机械密封和油封双重密封，同时将电机定子灌以环氧树脂胶，电机防护等级高

6.水泵与电机只采用一个轴承、一个集装式机械密封定位，为两个支撑点定位，更容易保证其同轴度，且当轴承为调心轴承更加方便装配。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1为本实用新型提出的一种无轴承电机矢量泵的结构示意图；

图2为本实用新型提出的泵头、耐压桶、电机壳体的一体式结构示意图；

图3为本实用新型提出的传动轴的结构示意图。

图中：1-泵头、2-耐压桶、3-电机壳体、4-轴孔、5-传动轴、6-轴承、7- 转子固定部、8-轴承固定部、9-永磁体、10-定子、11-导叶、12-叶轮、13-水泵轴、15-油封、16-压紧螺栓、17-集装式机械密封、18-端盖、19-螺钉、20- 通孔、21-空心轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1-3，一种无轴承电机矢量泵，包括泵头1、耐压桶2，耐压桶2下端与泵头1密封连接，其特征在于耐压桶2上端密封连接有电机壳体3，电机壳体3内的底壁轴向开设有与耐压桶2同轴的轴孔4，轴孔4内设置有传动轴5，传动轴5下端穿过耐压桶2并延伸至泵头1内，且其下端通过轴承6与泵头1 内的底壁相连接，耐压桶2内设置有多级配合的导叶11和叶轮12，且导叶11 与传动轴5传动连接，传动轴5上端延伸至电机壳体3内，电机壳体3内设置有与传动轴5传动连接的驱动组件。

耐压桶3周侧电机壳体3与泵头2之间通过若干压紧螺栓16紧固连接；传动轴5包括空心轴21、水泵轴13，空心轴21轴向开设有通孔20，空心轴21套设在水泵轴13上端，各导叶11套设在水泵轴13中部，水泵轴13下端通过轴承6与泵头1固定连接；空心轴21包括轴承固定部8，轴承固定部8上部径向设有转子固定部7，轴承固定部8下部插入轴孔4内，且通过集装式机械密封 17固定在轴孔4内，集装式机械密封17上方的轴承固定部8上套设有油封15；驱动组件包括定子10、永磁体，定子10固定在电机壳体3内，永磁体9套设在转子固定部7上；轴承6为滑动轴承；轴承6为调心轴承，水泵轴13与空心轴上轴孔4的配合方式为过盈配合，既可以起到密封的作用又可以起到到传动功能，或用键、销为传动件。

电机轴10采用空心轴套结构，与水泵轴13直接相连，省去联轴器的同时保证了电机本体1和水泵本体2轴线的一致性，防止了轴线错位引起的轴向载荷和径向载荷。

先把定子10热装入电机壳体3内，然后将永磁体9安装到转子固定部7上，轴承固定部8放入轴孔4内，并将油封15、集装式机械密封17从电机壳下方套入，实现密封安装，之后将水泵轴13的下端通过轴承固定在泵头1上，然后在将导叶11、叶轮12组件安装，而后套上耐压桶2，将带有空心轴的电机壳体3 放置到耐压桶2上，且使得水泵轴13的上端插入空心轴的轴孔4内，并用销钉完成固定，同时并压紧螺栓16将泵头1、耐压桶2、与电机壳体3固定，最后将端盖18用螺钉19固定在电机壳上，即完成安装，以上仅为本实用新型中装置安装方法中的一种，本技术领域其他常规的安装方法亦可。

本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

设计图

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