专利名称：双水冷整体离心电泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水泵，属于一种泵叶轮与电机转子共轴的电泵。
现有的单级清水离心水泵都是由水泵和电机组合而成，两者用联轴器连接后安装在同一底座上。这种结构形式的离心水泵，在水泵出轴处一般用盘根密封。并且，轴承离泵叶轮较远，为防止水泵在工作时叶轮振动。往往要加大轴颈直径。这种离心泵常发生因密封件磨损而出现泄漏，使泵效率降低。并且加工费工费料。安装维护也较麻烦。现有的泵叶轮与电机转子共轴的电泵有潜水电泵和屏蔽泵等结构的泵。潜水泵仍属泵、机分开，为达到潜水的目的，对电机作了特殊的密封处理，故电机出轴的密封结构相当复杂。与本实用新型较为相似的是屏蔽泵。它对电机的定子与转子用不锈钢套密封屏蔽，其结果是定子与转子间的径向间隙增加，电机效率降低、电机冷却条件差，并且，在电机工作时不锈钢屏蔽套还会由于电磁感应而产生电涡流，进一步增加热量，使电机效率进一步降低，也容易烧坏电机，需要提高电机的绝缘等级，因此必然会提高制造成本。由此可见，这类电泵存在结构复杂，成本高、冷却条件差的缺点。
本实用新型提供了一种结构新颖的双水冷整体离心电泵。采用泵叶轮与电机转子共轴结构。以解决清水泵的泵，机分离，水泵漏水和耗用材料多等问题，同时，改变电机转子、定子的密封结构，以革除屏蔽泵的不锈钢套屏蔽结构，避免了因屏蔽套的存在而出现的一系列问题，更是解决了原屏蔽泵中电机的冷却难题，又降低了成本，并用新的净化结构代替原屏蔽泵中的滤网，解决了滤网易堵问题，使本实用新型电泵能用于河水。
为实现上述目的，本实用新型的结构是使水泵壳体后部与电机壳体直接固连，泵体中装有叶轮，该叶轮的主轴延伸入电机壳体中，并用两个滑动轴承支承，这两个滑动轴承之间的主轴上设置有鼠笼式电机转子，为使电动机能长期可靠地工作，本设计中的转子外表涂有防水、抗蚀、耐磨、绝缘的涂层，使转子既能有效地被冷却，以不致受腐蚀。在本实用新型中这种涂层可以是尼龙、环氧树脂、耐水漆等，涂层可以是单一涂层，也可以是复合涂层。上述结构中，位于电机转子前端的滑动轴承为前滑动轴承，支承在电机前端盖板上，位于转子后端的滑动轴承为后滑动轴承，支承在电机后端盖板上；电机定子固定在电机壳体的内圈上。为使电机定子的线圈与冷却液隔离，在本实用新型中，在定子两端用密封环密封，定子内圈用有机薄膜密封，此薄膜可以是聚脂薄膜、聚四氟乙烯薄膜、尼龙薄膜等。本实用新型中，在叶轮背面和前滑动轴承之间设置了一个涡流离心分离器，其作用一是使之从泵体腔中引流一部分工作介质，以对电机定子，转子进行双冷却，二是对引流的工作介质进行分离净化。为此，把涡流离心分离器的进口处制成小间隙齿形结构，以阻挡从泵口吸入的大颗粒杂质流入分离器内腔；分离器的内腔呈涡流室结构，其中还有一个与主轴一起旋转的上面有径向肋片的离心分离环，环的肋片形成的径向槽道其外径与涡流室相通、内径与冷却流道相通，并于该涡流室外圈底部设置排污槽或孔。因此，含杂质的工作介质(如河水)经齿部间隙清除大颗粒杂质后进入涡流室，工作介质在涡流室中由于离心分离环的带动，既作旋转运动，又作涡流运动。则一方面尚混在工作介质中比重较大的颗粒杂质在离心力的作用下富集于涡流室外径作圆周运动，当流经涡流室底部的排污槽(孔)时，颗粒杂质靠惯性从排污槽中排出，故本设计中的分离器具有自动排污能力，不会堵塞；另一方面，被净化的工作介质在泵压力作用下经离心分离环上的槽道从外径流向内径而进入冷却系统。
为减少机械零配件和简化工艺，本设计中在前、后滑动轴承之内圈与推力面上制有多条贯通的流道槽，使从分离器中流出的净化冷却水经前滑动轴承上的流道槽流入电机腔，以冷却转子和定子，又从电机腔中流出的冷却水，经后滑动轴承上的流道槽流入电机后端盖上的冷却水回流管道。轴承上的流道槽要适应冷却水量的要求，故流道槽的数量随泵径大小和电机功率而定，一般取4-8条为好。
为加强对电机定子的冷却。可于电机壳体外周上套设一个冷却套，并于冷却套之两端各开一个通孔，前端的通孔通过管接头和管道与泵体腔的低压区相连通，后端的通孔与电机后端盖相连通。冷却套的结构形式可以是整体结构，也可以是装拆式结构。采用两半装拆式并在其内部配置迷宫，则对冷却效果和清洗工作更好。
由此可知，本实用新型的冷却系统是涡流离心分离器从泵体腔中引流的一小股工作介质，经分离器分离净化后通过前滑动轴承上的流道槽流入电机腔内，以冷却转子和定子，继而又经后滑动轴承上的流道槽流入电机后端盖内腔处，后再经管道流入电机壳体上的冷却套内，以对定子进一步冷却，最后，冷却水从冷却套的另一端经管道回流入泵体低压腔中。此冷却水既冷却了电机，又对滑动轴承进行了润滑，起到一举双得的作用。
由上可见，本实用新型的优点在于电机的转子、定子采用防水抗蚀涂层和有机薄膜密封，革除了屏蔽电泵的不锈钢套屏蔽密封；电机采用了一套特殊的双水自冷系统，则冷却效果好；涡流离心分离器具有自动引流、分离净化和排污能力，结构既简单，又使冷却水纯净；冷却水既能冷却电机的转子、定子，又能润滑轴承。因此，本双水冷整体离心电泵，与相同性能的水泵比较，具有结构简单，体积小，节约原材料，机械效率高、冷却效果好，电机效率高，节能等特点。
图1为本实用新型的剖视图。
图2为本实用新型中电机定子内圈密封断面示意图。
本实用新型的一个实施例如附图所示。现结合附图所示实施例对本实用新型作进一步说明。
请参阅图1。具有进出口管口的泵体1之内腔中装有泵叶轮2，叶轮2之主轴3延伸入电机壳体7中，主轴3由前滑动轴承5和后滑动轴承13支承。前滑动轴承5支承在电机前端盖6上，后滑动轴承13支承在电机后端盖14上两滑动轴承5和13之间的主轴3上固装有鼠笼式电机转子8，该转子8外表涂有耐水漆与尼龙组成的复合涂层，该转子8在工作状态时浸没在冷却水中。本实施例中的电机定子9固装在电机壳体7的内圆上，两端有两个布质酚醛层压材料制成的密封环11，定位于定子9内圆的凸肩处，该处充填胶粘剂以保证密封。密封环11的外边侧与滑动轴承5、13相配合、并用橡胶圈12密封。由图2见，为使定子9的线圈与冷却液隔离，在定子9的内圆表面用在楔条24压住条件下形成的连续曲折的聚脂薄膜23封盖住，聚脂薄膜23的接头用胶粘剂搭接，薄膜23与密封环11连接处也用胶粘剂保证密封。这样，定子9即被薄膜23和两个密封环11、橡胶圈12等所密封。由图见，电机壳体7外圆外侧装有能两半式装拆的迷宫式冷却套10，该冷却套10上设置有一个进水接口17和一个出水接口18，进水接口17通过管道15、16与电机后端盖14的内腔相通，出水接口18通过管道19与泵体腔的低压区相通。由图见，泵叶轮2背面与前滑动轴承5间设置有涡流离心分离器4。为简化工艺，本实施例中的分离器由离心分离环20、电机前端盖6和前滑动轴承5共同组成。前端盖6内径上制有进口齿部并形成分离器4之涡流室的外圆弯曲面，离心分离环20和前滑动轴承5上制有形成分离器4之涡流室的两个内圆弯曲面，离心分离环20上径向肋片间形成的径向槽道与前滑动轴承5的前端面，构成净水流道。涡流离心分离器4底部有排污槽21，无论在泵工作或仃车时均能靠离心惯性力与重力将富集于涡流室内比重较大的固体颗粒杂质排出，实现自动排污。前、后滑动轴承5.13的内圆与推力面上各制有六条流道槽22，前滑动轴承5上的流道槽与离心分离环20的径向槽道和电机腔相通，后滑动轴承13上的流道槽与电机腔和电机后端盖14的内腔相通。
权利要求1.一种双水冷整体离心电泵，泵体1在其后部与电机壳体7直接固连，泵叶轮2的主轴3延伸入电机壳体7中，用两个滑动轴承5和13支承，滑动轴承5、13间的主轴上设置有鼠笼式电机转子8，电机定子9固定在电机壳体7的内圈上，电机壳体7后端用电机后端盖14封盖，本实用新型的特征在于(1)泵叶轮2背面和前滑动轴承5之间有一个涡流离心分离器4，其进口处制成小间隙齿形结构，连通泵体腔与涡流室内腔，涡流室中有一个与主轴一起旋转的离心分离环不20，环上的径向槽道连通涡流室和冷却通道，涡流室外图底部设有排污槽21；(2)电机转子8用防水抗蚀涂层密封，电机定子9两端用密封环11、内圈用有机薄膜23密封；
2.根据权利要求1所述的双水冷整体离心电泵，其特征是所说的两个滑动轴承5和13，在其内圈上制有能使冷却水通过的流道槽22。
3.根据权利要求1或2所述的双水冷整体离心电泵，其特征是电机定子9内圈上的密封薄膜23用楔条24嵌压在此内圈上的嵌线槽中，形成曲折连续的薄膜密封。
4.根据权利要求3所述的双水冷整体离心电泵，其特征是电机壳体7的外周套设有冷却套10，该冷却套两端各有一个水接口17和18前端的出水接口18通过管道19与泵体腔的低压区相连通，后端的进水接口17通过管道15、16与电机后端盖14相连通。
专利摘要本实用新型是一种泵叶轮与电动机转子共轴的双水冷整体离心电泵。主要特点是电动机转子用防水、抗蚀涂层密封，定子用有机薄膜和密封环密封，因而消除了屏蔽泵因用不锈钢套屏蔽密封而存在的缺点；电机的冷却系统中含有一只能自动引流、分离净化和排污的涡流离心分离器，电机壳体外周上套设有冷却套，因此本实用新型具有较高的自动双水冷却效果。本实用新型与现有同类泵相比，具有部件少、体积小、用材少、制造方便、成本低、效率高，节能，易维护，应用广泛的优点。
文档编号F04D29/58GK2070837SQ9020741
公开日1991年2月6日 申请日期1990年7月9日 优先权日1990年7月9日
发明者冯逸骅 申请人:冯逸骅