自冷卻內置式軸流泵的製作方法

2023-05-29 14:34:11 1

專利名稱：自冷卻內置式軸流泵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種工業用的軸流泵，特別涉及一種用來輸送高壓高溫流 體的自冷卻內置式軸流泵。
背景技術：
目前國內在高壓高溫流體輸送的工業化軸流泵始終是一個沒有解決的問 題，困難在於高壓高溫的苛刻條件，造成了諸如密封冷卻和壓差小等問題。現 代技術中有一種磁力傳動泵在低壓低溫場合有了很好的應用，磁力泵是應用現 代磁力學原理，利用永磁體的磁力傳動實現扭矩的無接觸傳遞的一種新型泵， 也就是電機帶動外轉子(即外磁鋼)總成旋轉時，通過磁場的作用磁力線穿過 隔離套帶動內轉子(即內磁鋼)總成和葉輪同步旋轉，由於介質封閉在靜止的 隔離套內，從而達到無洩漏抽送介質的目的。這種泵可以解決電機冷卻的問題。 然而，當磁力泵應用在高壓高溫的場合時，出於承壓問題的考慮而要加厚 磁力泵的隔離套，隔離套越厚，磁場衰減越大，這樣就造成了有效功率的大量 損失，使得在這種高壓高溫場合下磁力泵顯得效率低下。因此期待一種能在一 個內循環系統中高速大流量的輸送高壓高溫流體的軸流泵，而這種泵必須能在 高速旋轉的情況下又能自冷卻，但至今為止未見有這種泵的成功"R道。 為此需要提供一種自冷卻內置式軸流泵以克服上述缺陷。實用新型內容本實用新型的目的就是提供一種自冷卻內置式軸流泵，它可以在一個由高 壓容器和管道.構成的循環系統中進行高溫高壓流體的輸送，在泵的入口和出口
產生壓力差，同時利用輸送的介質冷卻自身的電機。
為實現上述目的，本實用新型提供一種自冷卻內置式軸流泵，該系統由以
下技術方案構成該自冷卻內置式軸流泵由內部設有腔室的泵體、置於腔室中 的葉輪和電機組成，電機的轉軸伸入泵體中與葉輪相連，泵體由導流罩和導流 座組成，腔室通過導流罩與導流座對接後形成，導流罩上設有流體進口，導流 座的邊緣上設有若干個導流孔，流體進口和導流孔分別與腔室相通；及電機，
其包含其上設有若干個透氣孔的電機外殼。
通過利用所泵送的流體冷卻電機，從而解決了泵在高溫高壓的情況下輸送 流體所產生的冷卻問題。
進一步地，本實用新型還可包括以下技術特徵
電機體還包括支撐轉軸的軸承，軸承為無油潤滑軸承。這樣，就不需要為 軸承提供額外的潤滑。
導流孔的中心線與所述轉軸的軸線形成大於零度小於90度的夾角，導流孔 的傾斜方向與葉輪的旋轉方向相同。這樣流體可保持旋轉狀態，以便更好的冷 卻電才凡。
導流孔的中心線與轉軸的軸線之間的夾角為45度。在這種條件下，流體對 電機的冷卻效果可達到最佳狀態。
透氣孔上設有過濾網。其一，可防止流體中的雜質進入電機的內部，其二， 可防止升壓和降壓過快而生產壓差壓扁電機。
導流軍與導流座之間的連接為法蘭連接。這樣有助於泵體的密封。
導流革包括依次相接的第一導流罩法蘭盤、導流罩支承圏和第二導流罩法 蘭盤，流體進口開在第一導流罩法蘭盤上；導流座包括依次相接的第一導流座 法蘭盤、導流座支撐圏和第二導流座法蘭盤，導流孔位於第一導流座法蘭盤的 邊緣上；第二導流革法蘭盤與第一導流座法蘭盤相接觸。這樣可提為葉輪提供 足夠大的腔室。
電機還包括定子和套在轉軸上的轉子，其為二極、三相電機。這樣可泵有 比較高的轉速和比較大的揚程。
電機外殼呈圃筒狀，其包括依次相連的上端蓋、筒身和下端蓋，定子固定 在筒身上，上端蓋與導流座相連。這種電機外殼有利於電機的冷卻。筒身由不鏽鋼材料製成。不鏽鋼材料易導熱，這樣也有利於電機的冷卻。
以下結合附圖詳細說明本實用新型，其作為本說明書的一部分，通過實施例 來說明本實用新型的原理，本方明的其他方面、特徵及其優點通過該詳細說明 將會變得一目了然。


圖1為本.實用新型自冷卻內置式軸流泵的一個優選實施例的剖面示意圖；圖2為圖1所示實施例中導流罩的剖面示意圖；圖3為圖1所示實施例中導流座的剖面示意圖；圖4為圖3所示導流座的A向示意圖；圖5顯示了導流孔與轉軸之間的夾角；圖6顯示了流體在本實用新型自冷卻內置式軸流泵中的流向。
具體實施方式
圖1為本實用新型自冷卻內置式軸流泵的一個優選實施例的剖面示意圖。 如圖所示，本泵由泵體2和電機體3部分組成，泵體2內含有一個腔室12，在 腔室12內裝有一個葉輪41，電機體3的轉軸31伸入泵體2中，葉輪41固定在 轉軸31的上；泵體2由導流革21和導流座22組成，導流罩21上設有一個流 體進口 201，導流座22上設有導流孔204,導流罩21與導流座22對接後在其 內部形成了腔室12，流體進口 201和導流孔204分別與腔室12相通；電機體3 包含電機外殼32和支撐轉軸31的軸承311和313,電機外殼32上設有透氣孔 301,軸承311和313為無油潤滑軸承。如圖1所示，電機外殼32包括依次相連的上端蓋321、筒身322和下端蓋 323，透氣孔301全部開在筒身322上，共有十六個。當然在其它實施例中透氣 孔301的數目可以比十六個多，也可以比十六個少。筒身322由不鏽鋼材抖制
成，這樣有利於導熱。電機外殼32的上端蓋321通過六角螺絲501與整個導流 座22固定在一起。電機定子34也通過螺松(圖中未示出)固定在筒身322上， 電機轉子33則套在轉軸31上，轉子33帶動轉軸31 —起轉動。轉軸31的一端 通過軸承311置於下端蓋323上，其另一端也通過軸承313置於上端蓋321上， 並且穿過上端蓋321伸入到泵體2中。位於上端蓋321上的軸承313的一側還 設有軸承壓蓋312,軸承壓蓋312通過沉頭螺絲505與上端蓋321固定在一起， 這樣就把軸承311夾在中間以阻止軸承311沿轉軸31移動。軸承311和313都 為無油潤滑軸承，這樣本實用新型就不需要為軸承311和313提供額外的潤滑， 從而實現無潤滑的目的。此外，電機體3的電源引線323穿過電機外殼32與外 部的電源相連,，
電機體3為二極、三相電機，使用電壓為380V, 5Hz。這樣，本實用新型就 能高速旋轉，最高轉速可達每分鐘6000轉，其揚程也大，可達70毫米汞柱。
如圖l所示，葉輪41套在轉軸31伸入腔室12中的那一端的端頭上，並通 過壓葉輪螺絲411固定在此端頭上。葉輪41與轉軸31之間還設有定位鍵412， 防止葉輪41與轉軸31之間產生相對轉動。
圖2為上述實施例中導流罩21的剖面示意圖。如圖所示，導流罩21由依 次相連的第一導流革法蘭盤211、導流罩支撐圏212和第二法蘭盤213組成，並 且三者通過焊接的方式固定在一起。第一導流罩法蘭盤211的外表面上設有肋 板21U,以增加該法蘭盤的強度。流體進口 201設在第一導流罩法蘭盤211的 中心上。第二導流革法蘭盤213的中部形成空腔，用來形成腔室12的一部分， 此外，在該盤的外側邊緣上還設有四個螺栓孔202，並且四個孔均勻地分布在該 盤的四周。導流軍支撐圏212被夾在第一導流罩法蘭盤211和第二導流罩法蘭 盤213的中間。導流罩支撐圏212也是中空的，並且此中空部分與第二導流罩 法蘭盤213的空腔分相貫通，這樣兩部分合在一起就形成腔室12的第一部分空 腔203，流體進口 201與第一部分空腔203相通。設置導流罩支撐圏212的目的 就是提供足夠大的空間以供葉輪41。當然，在其它實施例中，可以不設支撐圏，
而是直接在法蘭盤上形成葉輪41法動的空腔。 圖3為上述實施例中導流座22剖面示意圖。如圖所示，導流座22由依次 相連的第一導流座法蘭盤221、導流座支撐圈222和第二法蘭盤223組成，並且 三者之間也是通過焊接方式固定在一起。第一導流座法蘭盤221的外側邊緣上 也有四個螺栓孔205。當導流座22與導流罩21合在一起的時候，第一導流座法 蘭盤221的螺栓孔205與第二導流罩法蘭盤213上的螺栓孔202可——對應， 並且相互貫通，這樣導流罩21和導流座22就可用六角螺栓(圖中未顯出)固 定在一起。此外，導流罩21和導流座22採用法蘭連接的方式有助於增加泵體2 的強度，並且有有助於密封。第一導流座法蘭盤221的中部也設有空腔206，空 腔206呈喇叭狀，其最大橫截面朝嚮導流罩21，而且空腔206與第一部分空腔 203合在一起就組成腔室12，葉輪41可在腔室12內旋轉。第一導流座法蘭盤 221的外側邊糹彖上還有導流孔204，導流孔204均勻地分布在法蘭盤221的外側 邊緣上，當導流座22與導流罩21合在一起的時候，導流孔204就與腔室12的 第一部分空腔203相通。第二導流座法蘭盤223的中心設有允許轉軸41穿過的 軸孔207，而在其外側邊緣上則設有四個螺絲孔208，這四個螺絲孔均勻分布在 第二導流座法蘭盤223的外側邊緣上。第二導流座法蘭盤223通過螺絲與電機 外殼32的上端蓋321固定在一起，這樣整個泵體2就可以與電機固定到一起。如圖4所示，導流孔204的中心線601與第一導流座法蘭盤221的上下表 面不垂直，而是與其中心線602形成45的夾角，即與轉軸31的中心線成45度 夾角，如圖5所示。導流孔204傾斜的方向與葉輪旋轉的方向相同，即圖中所 示B向。這樣一是可減少流體在流動過程中的阻力損失，二是可加強流體在電 機外殼32表面上的換熱效果。當然，在其它實施例中，導流孔的中心線與轉軸 31之間的夾角可大於45度，也可小於45度。圖6為流體在本實用新型中的流向示意圖。如圖所示，流體在葉輪41旋轉 下從流體進口 201被吸進腔室12中，並在腔室12中與葉輪41 一起旋轉，然後 又被厄到葉輪41的外邊緣處，最後從導流孔
體從導流孔204出來後呈旋轉狀態，這樣有助於提高流體與電機3之間的熱交 換係數，以便流體更好冷卻電機3。
作為本實用新型的第二個實施例，筒身322上的透氣孔301上還設有過濾 網，這樣一是可防止流體中的雜質進入電機體3的內部，二是可防止升壓和降 壓過快而生產壓差壓扁電機。
以上所揭露的僅為本實用新型的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本 實用新型之權利範圍，因此依本實用新型申請專利範圍所作的等同變化，仍屬本 實用新型所涵蓋的範圍。
權利要求1.一種自冷卻內置式軸流泵，其由內部設有腔室的泵體、置於所述腔室中的葉輪和電機體組成，所述電機體的轉軸伸入所述泵體中與所述葉輪相連，其特徵在於所述泵體由導流罩和導流座組成，所述導流罩上設有流體進口，所述導流座上設有若干個導流孔，所述導流罩與所述導流座對接後形成所述腔室，所述流體進口和所述導流孔分別與所述腔室相通；及所述電機體包含其上設有若干個透氣孔的電機外殼。
2. 按照權利要求1所述的自冷卻內置式軸流泵，其特徵在於所述電機體還包 括支撐所述轉軸的軸承，所述軸承為無油潤滑軸承。
3. 按照權利要求1或2所述的自冷卻內置式軸流泵，其特徵在於所述導流孔 的中心線與所述轉軸的軸線形成大於零度小於90度的夾角，所述導流孔的傾斜 方向與所述葉輪的旋轉方向相同。
4. 按照權利要求3所述的自冷卻內置式軸流泵，其特徵在於所述導流孔的中 心線與所述轉軸的軸線之間的夾角為45度。
5. 按照權利要求l所述的自冷卻內置式軸流泵，其特徵在於所述透氣孔上設 有過濾網。
6. 按照權利要求1所述的自冷卻內置式軸流泵，其特徵在於所述導流軍與所 述導流座之間的連接為法蘭連接。
7. 按照權利要求6所述的自冷卻內置式軸流泵，其特徵在於所述導流罩包括 依次相接的第一導流軍法蘭盤、導流革支承圏和第二導流革法蘭盤，所述流體進口開在所述的第一導流革法蘭盤上；所述導流座包括依次相接的第一導流座 法蘭盤、導流座支撐圈和第二導流座法蘭盤，所述導流孔位於所述第一導流座 法蘭盤的邊緣上；所述第二導流罩法蘭盤與所述第一導流座法蘭盤相接觸。
8. 按照權利要求l所述的自冷卻內置式軸流泵，其特徵在於所述電機體還包 括定子和套在所述轉軸上的轉子，其為二極、三相電機。
9. 按照權利要求8所述的自冷卻內置式軸流泵，其特徵在於所述電機外殼呈 圓筒狀，其包括依次相連的上端蓋、筒身和下端蓋，所述定子固定在所述筒身 上，所述上端蓋與所述導流座相連。
10. 按照權利要求9所述的自冷卻內置式軸流泵，其特徵在於所迷筒身由不鏽 鋼材料製成。
專利摘要本實用新型公開了一種自冷卻內置式軸流泵，其由內部設有腔室的泵體、置於腔室中的葉輪和電機體組成，電機體的轉軸伸入泵體中與葉輪相連，泵體由導流罩和導流座組成，腔室通過導流罩與導流座對接後形成，導流罩上設有流體進口，導流座上設有若干個導流孔，流體進口和導流孔分別與腔室相通；及電機體，其包含其上設有若干個透氣孔的電機外殼。該泵可以在一個由高壓容器和管道構成的循環系統中進行高溫高壓流體的輸送，在泵的入口和出口產生壓力差，同時利用輸送的介質冷卻自身的電機。
文檔編號H02K17/12GK201013605SQ20072004916
公開日2008年1月30日 申請日期2007年3月12日 優先權日2007年3月12日
發明者何兆基, 包桂蓮, 郭曉潔 申請人:美晨集團股份有限公司