強制循環冷卻水的循環泵的製作方法
2023-05-22 08:22:26 3
專利名稱：強制循環冷卻水的循環泵的製作方法
技術領域：
本發明涉及在一個系統如鍋爐中使流體加壓及循環所用的循環泵，尤其涉及以下述方式運行的強制循環冷卻水的循環泵被葉輪壓入葉輪室的流體，流經電機軸外表面上形成的螺旋形凹槽及電機軸中心處形成的冷卻水釋放通道，再受葉輪室與葉輪內側之間壓差的作用返回葉輪中，從而循環泵的電機得到冷卻。
一般而言，循環泵裝於一個系統如鍋爐中，供流體在壓力作用下循環。這種循環泵通常包括作為循環泵動力源而起作用的電機；與電機的功率輸出軸配合、隨電機軸的旋轉而與其一起旋轉並直接給流體加壓的葉輪；接納葉輪並包括一條允許流體流入葉輪的進口通道及一條允許被葉輪加壓的流體流出葉輪的出口通道這樣一個泵殼。
在此種現有技術的循環泵中，經過泵殼的進口通道而流入了泵殼中的流體，被隨著電機旋轉而旋轉的葉輪加壓，並通過泵殼的出口通道而流出泵殼。
圖1與圖2顯示上述現有技術循環泵的一些實施例中的一個實施例。
按照圖1與圖2，一臺現有技術循環泵包括一臺電機10、一個葉輪20及一個泵殼30。
電機10包括一個定子11、一個轉子12及一個根電機軸13。定子11固定於電機殼14中。轉子12與電機軸13配合安裝，並被定子盒15將其與定子11分開。電機軸13的一端被電機殼14內底部處的下部軸承支座16a及一下部襯套軸承17a所支承。電機軸13的另一端貫穿電機端罩18，被電機端罩18處的上部軸承支座16b及上部襯套軸承17b所支承。電機軸13被一個用以防止電機軸13順著電機軸13的軸向而上移的止推軸承17c所支承。在下部軸承座16a與定子盒15之間，裝有一圓環19a，以防流體洩出。同樣，在電機端罩18與定子盒15之間裝有一圓環19b防止流體洩出。
葉輪20包括一葉輪體21及一護罩22。一般而言，葉輪體21與護罩22以超聲波焊接方式而彼此連接。葉輪體21由一襯套23牢牢固定在電機軸13的另一端。在護罩22的中央形成一通孔24。
泵殼30裝配在電機10上。泵殼30在其右側與左側分別包括一進口通道31與出口通道32，並在其中部包括葉輪室33。葉輪20裝配在葉輪室33之中。帶有凸緣34a及圓筒體34b的吸環34裝在泵殼30的進口通道31之一端，剛好在葉輪20的護罩22上方處。在吸環34的中央形成一個流體導孔35。吸環34的圓筒體34b依預定長度突入葉輪20的護罩22中央所形成的通孔24中。在護罩22的通孔24與吸環34的圓筒體34b之外壁之間，以及在護罩22的上端與吸環34的凸緣34a之下側之間，配有某種清掃手段。裝在泵殼30與電機端罩18之間的圓環19c用於防止流體洩出。
按照如上構造的現有工藝循環泵，當電流供給了電機10的定子11時，靠下部襯套軸承17a及上部襯套軸承17b而被可旋轉地支靠在電機殼14上的電機軸13，就由定子11與轉子12之間產生的電磁力驅動而旋轉。相應地，靠襯套23而牢牢固定在電機軸13一端的葉輪20也旋轉起來。當葉輪20旋轉時，經過進口通道31及泵殼30的吸環34而流入了葉輪20中的流體，就被葉輪20加壓，並被輸入葉輪室33中繼而被輸往出口通道32。此時，葉輪室33中一些加了壓的流體經過電機軸13與上部襯套軸承17b之間的空隙而流入定子盒15中。流入了定子盒15中的流體就冷卻電機10。流入了定子盒15中的流體再反過來上行而流入葉輪室33中，此後又通過出口通道32而與葉輪室中其餘加了壓的流體一起流出葉輪室33。
然而，按照上述構造的現有技術循環泵，由於經過電機軸13與上部襯套軸承17b之間的空隙而流入定子盒15的流體是少量的，電機10不能滿意地得到冷卻。照這樣，由於電機軸13與軸承17a、17b及17c之間的摩擦而產生的熱得不到充分冷卻，電機軸13及軸承17a、17b和17c就容易較早磨損，從而，泵1的效能就會降低且泵1的預期壽命也會縮短。
也按照上述構造的現有工藝循環泵，當一種物體例如泥漿與流體一起經過電機軸13與上部襯套軸承17b之間的空隙而進入定子盒15時，由於電機軸13與上部襯套軸承17b之間的空隙相當窄，進入該空隙中的該物體很難再排往葉輪室33。也就是說，該物體留在了定子盒15中。此時，如果該物體進入電機軸13與下部襯套軸承17a之間，電機軸13的潤滑旋轉就會被阻礙。尤其是如果泵1不是長期使用的話，該物體就會固結，於是電機軸13就不可能旋轉。
圖2與圖3顯示的現有工藝循環泵的第二個實施例，符合以同一發明者的韓國專利申請第18229/95號為基礎並與本申請同時提交而在一件美國專利申請書中公開的「循環泵」。
按照圖2與圖3，一臺現有技術循環泵51包括一臺電機60、一個葉輪70及一個泵殼80。
電機60包括電機殼64。一個定子61安裝在電機殼64中。定子61被定子盒65、電機端罩68及幾個圓環69a、69b和69c將其與流體隔開。轉子62與電機軸63配合安裝。電機軸63的一端由在電機殼64內底部的一下部軸承座66a及一下部襯套軸承67a可旋轉地並可順電機軸63的軸向而滑動地支承著，電機軸63的另一端貫穿電機端罩68處形成的一個通孔68a，並由電機端罩68處的一上部襯套軸承67b可旋轉地並可順軸向而滑動地支承著。在下部軸承座66a與定子盒65之間，裝有圓環69a以防流體洩出。同樣，在電機端罩68與定子盒65之間，裝有圓環69b以防流體洩出。
葉輪70包括葉輪體71及護罩72。葉輪體71與護罩72以超聲波焊接方式而彼此連接。葉輪體71有一些用於給流體加壓的葉片71a，並與電機軸63的另一端配合安裝。護罩72的一端牢牢固定在葉輪體71上，且在護罩的中央形成一通孔73。在通孔73的上部邊緣部位形成一斜面73a。在護罩72的另一端，裝有一個上面帶有若干凹槽72b的環狀凸緣72a。
泵殼80安裝在電機60上。泵殼80在其兩側分別包括一進口通道81及一出口通道82，其中央形成一葉輪室83。葉輪70安裝在葉輪室83中。葉輪室83與進口通道81及出口通道82分別通連。吸環84安裝在進口通道81的一端。吸環84包括一個凸緣84a，還包括一個角度與護罩72的斜面73a相同的斜導引部84b。在泵殼80與電機端罩68之間，裝有一圓環69c防止流體洩出。
按照上述構造的現有工藝循環泵，當電流供給電機60的定子61時，靠下部襯套軸承67a及上部襯套軸承67b而可旋轉地支靠在電機殼64上的電機軸63，就由定子61與轉子62之間產生的電磁力驅動而旋轉。相應地，被牢牢固定在電機軸63一端的葉輪70也跟著旋轉。當葉輪70旋轉時，流體經過泵殼80的進口通道81及吸環84而流入葉輪70中。該流體被旋轉的葉輪70加壓，並被輸入葉輪室83中繼而輸往出口通道82。當葉輪70旋轉時，經過進口通道81而流入了葉輪的流體被葉輪70的若干葉片70a加壓而流入葉輪室83中，相應地，葉輪室83中的流體壓力高於葉輪70內側的流體壓力。而葉輪70相應地被強制往吸環84移動。同時，由於固定著葉輪70的電機軸63是被下部襯套軸承67a和上部襯套軸承67b可旋轉地且可順軸向而滑動地支靠在電機殼64上，葉輪70在旋轉時就軸向地朝著吸環84抬升。
另外，由於葉輪室83中的流體壓力高於葉輪70內側面的流體壓力，葉輪室83中被加了壓的流體就反過來經由護罩72的環形凸緣72a上側面與吸環84的凸緣84a下側面之間及護罩72的斜面73a與吸環84的斜導引部84b之間的縫隙，流向進口通道81。此時，流入了護罩72的環形凸緣72a上側面與吸環84的凸緣84a下側面之間的縫隙中的流體，就受到由於環形凸緣72a表面上若干凹槽所產生的一種回向環形凸緣72a外面的離心力的作用。流入了該縫隙中的流體與被凹槽72b朝外加壓的流體，就圍著各個凹槽72b的外端而彼此衝突。這種流體之間的衝突，形成了在護罩72與吸環84之間壓力相當大的流體薄霧。該流體薄霧作為一種流體支承物而支承葉輪70，從而葉輪70就可不與吸環84接觸而潤滑地旋轉。
同時，一些流入了葉輪83中的加壓流體，經由電機軸63與上部襯套軸承67b之間的空隙而進入定子盒65中。流入了定子盒65中的流體就將電機10冷卻。接著，定子盒65中的流體反過來往上流入葉輪室83中，隨後又與其中的其他加壓流體一起經由出口通道82而流出葉輪室83。
然而，按照上述構造的現有工藝循環泵，由於經由電機軸63與上部襯套軸承67b之間的空隙而流入了定子盒65中的流體是少量的，電機60不能得到滿意的冷卻。照這樣，由於電機軸63與軸承67a、67b之間的摩擦而產生的熱得不到充分冷卻，電機軸63和軸承67a、67b就容易較早磨損，因而泵51的效能就會降低且泵51的預期壽命也會縮短。
也按照上述構造的現有工藝循環泵，當某種物體例如泥漿與流體一起經由電機軸63與上部襯套軸承67b之間的空隙而進入定子盒65時，由於電機軸63與上部襯套軸承67b之間的空隙相當窄，進入該空隙中的該物體很難再排往葉輪室83。也就是說，該物體留在了定子盒65中。此時，假如該物體進入電機軸63與下部襯套軸承67a之間，電機軸63的潤滑旋轉就會被阻礙。尤其是假如泵51長期擱置不用的話，該物體就會固結，於是電機軸63就不可能旋轉。
本發明的一個目的，是提供一種克服以上所述缺陷的循環泵，也就是說，提供的是以下述方式運行的強制循環冷卻水的循環泵被葉輪壓入葉輪室的流體，流經電機軸外表面上形成的螺旋形凹槽及電機軸中心處形成的冷卻水釋放通道，再受葉輪室與葉輪本身之間壓差的作用的而返回葉輪中，從而循環泵的電機得到滿意的冷卻。
本發明的目的，由提供一種包括電機、葉輪及泵殼之強制循環冷卻水的循環泵而達致。該循環泵的特徵在於該電機包括電機殼、固定在電機殼中的定子、定子盒、電機端罩及若干用於使定子與流體分隔的密封構件、靠電流供給定子時與定子產生的電磁交互作用而旋轉的轉子、與轉子連為一體的電機軸等，該電機軸的一端由電機殼內底部處的一下部襯套軸承可旋轉地支承著，該電機軸的另一端外突而貫穿電機端罩上形成的一通孔，該電機軸由電機端罩上通孔處的一上部襯套軸承可旋轉地支承著，在電機軸的外周邊上有一螺旋形凹槽形成，在電機軸的中心有一條冷卻水排放通道沿著該電機軸的軸線而形成；該葉輪包括一個帶有若干供為流體加壓而用的葉片且與電機軸另一端配合安裝的葉輪體，在此葉輪體下表面的中心處有一與電機軸上端結合在一起形成冷卻水流入室的彎曲突部且在此彎曲突部有一個或多個冷卻水出口孔形成，該葉輪還包括固定在葉輪體上而成為一體的一個護罩，在此護罩中央形成一個允許流體流入葉輪中的通孔；該泵殼包括一個安裝在電機上的殼體，此殼體包括分別於其兩側的一條進口通道與一條出口通道以及與此進口通道及出口通道均通連的葉輪室，葉輪即安裝於葉輪室中央，該泵殼還包括被固定於殼體的進口通道內端處並導引流體經由該進口通道而流入葉輪中之一個吸環。
此時，由於冷卻水排放通道的電機殼那一側之進口比其葉輪那一側之出口窄一些，冷卻水排放通道為錐形的。在冷卻水排放通道的葉輪那一側之一端，形成一球體座具有一球體支於此座中。
按照上述構造的本發明，當電機軸旋轉時，葉輪室中的加壓流體，經由在葉輪室與冷卻水流入室之間壓差的作用下及電機軸表面形成的螺旋形凹槽旋轉的作用下之電機軸上形成的螺旋形凹槽，流入定子盒中。流入了定子盒中的流體就以此種方式冷卻電機。同時，定子盒中的流體，經由在葉輪室與冷卻水流入室之間流體壓差作用下及螺旋形凹槽旋轉作用下之電機軸下端周圍形成的螺旋形凹槽，流入下部軸承支座內形成的空隙中。而流入該空隙中的流體，又在下部軸承支座中形成的空隙與冷卻水排放通道之間流體壓差的作用下，經由冷卻水排放通道而流出，再流進冷卻水流入室中。此時，裝在冷卻水排放通道端部的球體座及支於該球體座中的，就起到止回閥的作用，防止冷卻水流入室中的流體朝著冷卻水排放通道回流。而冷卻水流入室中的流體，經由彎曲突部形成的出口孔而流出，再流入葉輪中，且流入了葉輪中的流體再度被加壓而流入葉輪室中。
因此，按照上述構造的強制循環冷卻水的循環泵，由於有充足的冷卻水輸入了定子盒中，由電機軸與各個軸承之間的摩擦而產生的熱，就能得到滿意的冷卻。另外，由於與流體一起進入了定子盒的某種物體例如泥漿，被強制地經由電機軸下端周圍的螺旋形凹槽及電機軸的冷卻水排放通道而排出到電機之外，就可防止該物體蓄積在定子盒裡。
另外，本發明的目的，由提供一種包括電機、葉輪及泵殼之強制循環冷卻水的循環泵而達致。該循環泵的特徵在於該電機包括電機殼、固定在電機殼中的定子、定子盒、電機端罩及若干用於使定子與流體分隔的密封構件、靠電流供給定子時與定子產生的電磁交互作用而旋轉的轉子、與轉子連為一體的電機軸等，該電機軸的一端由電機殼內底部處的一下部襯套軸承可旋轉地且可滑動地支承著，該電機軸的另一端外突而貫穿電機端罩上形成的一通孔，該電機軸由電機端罩上通孔處的一上部襯套軸承可旋轉地且可滑動地支承著，在電機軸的外表面上有一螺旋形凹槽形成，在電機軸的中心有一條冷卻水排放通道沿著該電機軸的軸線而形成；該葉輪包括一個帶有若干供為流體加壓而用的葉片且與電機軸另一端配合安裝的葉輪體，在此葉輪體下表面的中心處有一與電機軸上端結合在一起形成冷卻水流入室的彎曲突部且在此彎曲突部有一個或多個冷卻水出口孔形成，該葉輪還包括固定在葉輪體上而成為一體的一個護罩，在此護罩中央形成一個允許流體流入葉輪中的通孔且在此護罩上端形成一個帶有若干凹槽的環形凸緣；該泵殼包括一個安裝在電機上的殼體，此殼體包括分別位於其兩側的一條進口通道與一條出口通道以及與此進口通道及出口通道均通連的葉輪室，葉輪即安裝於葉輪室中央，該泵殼還包括被固定於殼體的進口通道內端處並導引流體經由該進口通道而流入葉輪中之一個吸環。
此時，螺旋形凹槽最好由一上部螺旋形凹槽與一下部螺旋形凹槽組成。上部螺旋形凹槽的上端最好是僅當葉輪(電機軸也相應地)在電機運行期間位於朝上位置時，才與葉輪室的內部空隙通連。當電機停轉且葉輪(電機軸也相應的)位於朝下位置時，上部螺旋形凹槽的進口被上部襯套軸承擋住。而上部螺旋形凹槽的下端，即使當葉輪(電機軸也相應地)在電機運行期間位於朝上位置時，也與定子盒的內部空隙連接著。下部螺旋形凹槽的上端最好是僅當葉輪(電機軸也相應地)位於朝上位置時，才與定子盒的內部空隙通連。當電機停轉且葉輪(電機軸也相應地)位於朝下位置時，下部螺旋形凹槽的進口就被下部襯套軸承擋住。
另外，由於冷卻水排放通道的電機殼那一側之進口比其葉輪那一側之出口窄一些，冷卻水排放通道為錐形的。在冷卻水排放通道的上端，形成一球體座且有一球體支於此座中。
在符合上述發明之強制循環冷卻水的循環泵中，當葉輪旋轉時，葉輪室中的流體壓力比葉輪內側的流體壓力高。相應地，葉輪在旋轉時被強制推往吸環並向吸環抬升。與葉輪的抬升相應，電機軸也朝上移動，這樣，上部螺旋形凹槽的進口就變得與葉輪室通連了。隨後，葉輪室中的流體由於葉輪室與冷卻水流入室之間壓差的作用及電機軸的上部螺旋形凹槽的旋轉，沿著電機軸的螺旋形凹槽流入定子盒中。流入了定子盒中的流體就冷卻電機。同時，定子盒中的流體，由於葉輪室與冷卻水流入室之間壓差的作用及下部螺旋形凹槽的旋轉，就沿著電機軸下端周圍的下部螺旋形凹槽，流入下部軸承座裡的空隙中。而下部軸承座裡的流體，由於下部軸承座裡的空隙與冷卻水流入室之間壓差的作用，經由冷卻水排放通道，流入冷卻水流入室中。此時，在冷卻水排放通道上端所配的球體座及支於該座中的球體，就充當止回閥，從而，冷卻水流入室中的流體朝向冷卻水排放通道的回流就受到阻止。而冷卻水流入室中的流體，則經由葉輪體彎曲突部處的出口孔流出後，再流進葉輪中。流入了葉輪中的流體被再度加壓而流入葉輪室中。
因此，按照上述構造之強制循環冷卻水的循環泵，由於有充足的冷卻水輸入定子盒中，電子軸與各個軸承之間摩擦而產生的熱就能得到滿意的冷卻。另外，由於與流體一起進入定子盒的某種物體例如泥漿，被強制地經由電機軸下端周圍的下部螺旋形凹槽及電機軸的冷卻水排放通道而排出到電機外，就可防止該物體在定子盒裡蓄積。
現在要以參照附圖舉例的方式闡明本發明，各張附圖為圖1是顯示現有工藝循環泵第一實施例的其中部分為剖面的前視圖；圖2是顯示現有工藝循環泵第二實施例的前視剖面圖；圖3是顯示圖2所示葉輪與泵殼裝配關係的局部放大透視圖；圖4是顯示符合本發明之強制循環冷卻水的循環泵第一實施例前視圖，其中部分為剖視；圖5是圖4中「A」部分的放大透視圖；圖6是顯示符合本發明之強制循環冷卻水的循環泵第二實施例前視剖面圖；圖7是顯示符合本發明之第二實施例中的電機軸與各軸承在該泵暫停運行時的裝配關係之放大剖視圖；圖8是顯示符合本發明之第二實施例中的電機軸與各軸承在該泵運行時的裝配之放大剖視圖；圖4與圖5顯示符合本發明之強制循環冷卻水的循環泵之第一實施例。
按照圖4與圖5，符合本發明之強制循環冷卻水的循環泵，包括一臺電機110、一個葉輪120及一個泵殼130。
電機110包括一個定子111、一個轉子112及一根電機軸113。定子111固定在電機殼114裡。轉子112與電機軸113配合安裝，並被一個定子盒115將其與定子111分隔開。電機軸113的一端由位於電機殼114內底部處的一個下部軸承座116a及一下部襯套軸承117a支承著。電機軸113的另一端貫穿電機端罩118，並由電機端罩118處的一個上部軸承座116b及一上部襯套軸承117b支承著。電機軸113由一個防止電機軸113沿電機軸113軸向而上移的止推軸承117c支承著。在電機軸113的外表面有一條螺旋形凹槽113a形成，而在電機軸113的中心沿著它的軸線形成一條冷卻水排放通道113b。由於進口比出口窄，冷卻水排放通道113b為錐形的。在冷卻水排放通道113b上端形成一球體座113c且有一球體113d發於該座中。在下部軸承座116a與定子盒115之間，裝有一密封構件119a以防止流體洩出。同樣，在電機端罩118與定子盒115之間裝有一密封構件119b以防止流體洩出。
葉輪120包括一個葉輪體121及一護罩122。葉輪體121與護罩122以超聲波焊接方式而彼此連接。葉輪體121被牢牢固定在電機軸113的另一端。在葉輪體121中央的下部，配有一個與電機軸113的另一端結合在一起形成一個冷卻水流入室121a的彎曲突部121b，在彎曲突部121b上形成若干冷卻水出口孔121c。在護罩122的中央，形成一個通孔123。
泵殼130安裝在電機110上。泵殼130包括分別在其右側與左側的一條進口通道131與一條出口通道132，還包括一個在其中央的葉輪室133。葉輪120安裝在葉輪室133裡。一個帶凸緣134a及圓筒體134b的吸環134裝配在泵殼130的進口通道131之一端，剛好位於葉輪120的護罩122上方。在吸環134中央形成一個流體導引孔135。吸環134的圓筒體134b按預定長度突入葉輪120的護罩122之通孔124中。在護罩122的通孔124與吸環的圓筒體134b外壁之間，以及在護罩122上端與吸環134的凸緣134a下側之間，均配有某種清掃手段。裝在泵殼130與電機端罩118之間的密封構件119c，用於防止流體洩出。
在符合上述構造的本發明之強制循環冷卻水的循環泵中，當電流供給了電機110的定子111時，靠下部襯套軸承117a與上部襯套軸承117b而可旋轉地支靠在電機殼114上的電機軸113，就由定子111與轉子112之間產生的電磁力驅動而旋轉起來，當葉輪120旋轉時，經由泵殼130的進口通道131與吸環134而流入了葉輪120中的流體，就被葉輪120加壓並被輸入葉輪室133中，繼而又輸往出口通道132。
同時，葉輪室120中的加壓流體，經由在葉輪室133與定子盒115之間壓差作用下及電機軸113的螺旋形凹槽113a旋轉作用下之電機軸113的螺旋形凹槽113a，流入定子盒115中。流入了定子盒115中的流體就冷卻電機110。同時，定子盒115中的流體，經由在定子盒115與下部軸承座116a裡形成的空隙之間壓差作用下及螺旋形凹槽113a旋轉作用下之電機軸113下端周圍的螺旋形凹槽113a，流入該空隙中，流入了該空隙中的流體，又在該空隙與冷卻水流入室121a之間壓差的作用下，經由冷卻水排放通道113b，從該空隙中排出，流往冷卻水流入室121a。此時，裝配在冷卻水排放通道113b端部的球體座113c及支於球體座113c中的球體113d，就起到止回閥的作用，防止冷卻水流入室121a中的流體朝著冷卻水排放通道113b回流。而冷卻水流入室121a中的流體，經由彎曲突部121b的冷卻水出口孔121c而流出，再流入葉輪120中，且流入了葉輪120中的流體再度被加壓而流入葉輪室133中。
因此，按照上述構造的強制循環冷卻水的循環泵，由於有充足的冷卻水輸入了定子盒115中，由電機軸113與各軸承117a、117b及117c之間的摩擦而產生的熱，就能得到滿意的冷卻。另外，由於與流體一起進入了定子盒115的某種物體例如泥漿，被強制地經由電機軸113下端周圍的螺旋形凹槽113a及電機軸113所形成的冷卻水排放通道113b而排出到電機110之外，就可防止該物體蓄積在定子盒115裡。
圖6至圖8顯示符合本發明之強制循環冷卻水的循環泵之第二實施例。
按照圖6至圖8，符合本發明之強制循環冷卻水的循環泵，包括一臺電機160、一個葉輪170及一個泵殼180。
電機160包括一個電機殼164。一個定子161固定在電機殼164裡，定於161被一個定子盒165、一個電機端罩168及幾個密封構件169a、169b和169c將其與流體分隔開。一個轉子162與電機軸163配合安裝。電機軸163的一端，由位於電機殼164內底部處的一個下部軸承座166a及一下部襯套軸承167a可旋轉地且可沿電機軸163的軸向而滑動地支承著。電機軸163的另一端突出而貫穿過電機端罩168，並由電機端罩168處的一個上部襯套軸承167b可旋轉地且可沿電機軸163的軸向而滑動地支承著。在電機軸163的外表面上，有一條螺旋形凹槽163a形成，而在電機軸163的中心沿著電機軸163的軸線形成一條冷卻水排放通道163b。
螺旋形凹槽163a由上部螺旋形凹槽263a與下部螺旋形凹槽263b組成。上部螺旋形凹槽263a的一端，僅當葉輪170(電機軸163也相應地)處於朝上位置時，才與葉輪室183的內部空隙通連(見圖8)。當電機160停下從而葉輪170的(電機軸163也相應地)處於朝下位置時，上部螺旋形凹槽263a的進口就被上部襯套軸承167b擋住(見圖7)。而上部螺旋形凹槽263a的另一端，即使當葉輪170(電機軸163也相應地)在電機160運行期間位於朝上位置時，也與定子盒165的內部空隙通連著(見圖7)。下部螺旋形凹槽263b的上端，僅當葉輪170(電機軸163也相應地)處於朝上位置時，才與定子盒165的內部空隙通連(見圖8)。當電機160停下且葉輪170(電機軸163也相應地)處於朝下位置時，下部螺旋形凹槽的進口就被下部襯套軸承167a擋住(見圖7)。
由於冷卻水排放通道的電機殼164那一側之進口比其冷卻水流水室171a那一側之出口窄一些，冷卻水排放通道163b為錐形的。在冷卻水排放通道163b的上端，形成一球體座163c且有一球體163d支於此座中。在下部軸承座166a與定子盒165之間，裝有一密封構件169a，以防止流體洩出。同樣，電機端罩168與定子盒165之間的密封構件169b也是防止流體洩出。
葉輪170包括一個葉輪體171及一護罩172。葉輪體171與護罩172以超聲波焊接方式而彼此連接。帶有若干供為流體加壓而用的葉片171a之葉輪體171，被牢牢固定在電機軸163的另一端。在葉輪體171中央的下部，配有一個與電機軸163的另一端結合在一起形成一個冷卻水流入室171a的彎曲突部171b，在彎曲突部171b上形成若干冷卻水出口孔171c。護罩172的一端配合安裝在葉輪體171上，且在護罩172的中央形成一個通孔173。在通孔173的上緣處形成一個斜面173a。在護罩172的另一端，配有一個上面帶有若干凹槽172b的環形凸緣172a泵殼180安裝在電機160上。泵殼180包括分別在其右側與左側的一條進口通道181與一條出口通道182，還包括一個在其中央的葉輪室183。葉輪170安裝在葉輪室183裡。葉輪室183與進口通道181和出口通道182均通連。一個吸環184位於進口通道181的一端。吸環184包括凸緣184a，還包括一個角度與護罩172的通孔173上緣處形成的斜面173a相同的斜導引部184b。在泵殼180與電機端罩168之間，裝有一個密封構件169c防止流體洩出。
按照上述構造之強制循環冷卻水的循環泵151，當電流供給電機160的定子161時，靠下部襯套軸承167a及上部襯套軸承167b而可旋轉地支靠在電機殼164上的電機軸163就旋轉起來，被固定在電機軸163一端的葉輪170相應地也隨之旋轉。當葉輪170旋轉時，經由泵殼180的進口通道181與吸環184而進入了葉輪170中的流體，就被葉輪170的若干葉片171a加壓並送入葉輪室183中，繼而送往出口通道182。由於葉輪170中的流體是被若干葉片171a朝著葉輪室183加壓，葉輪室183中的流體壓力就高於葉輪170裡的流體壓力。相應地，葉輪170被強制往吸環184移動。同時，由於固定著葉輪170的電機軸163是靠下部襯套軸承167a與上部襯套軸承167b可旋轉地且可順電機軸163軸線方向可滑動地支靠在電機殼164上，葉輪170在旋轉時就朝著吸環184沿軸線上移。
另外，由於葉輪室183中的流體壓力高於葉輪170裡的流體壓力，葉輪室183中的加壓流體就經過護罩172的環形凸緣172a上邊與吸環184的凸緣184a下邊之間的縫隙而流入進口通道181中。此時，流入了該縫隙中的流體，就受到由於環形凸緣172a上的若干凹槽172b所產生的一種回向環形凸緣172a外面的離心力的作用。圍繞著凹槽172b外端的加壓流體，與被凹槽172b朝外加壓的流體，就彼此衝突。這種流體之間的衝突，形成了在護罩172與吸環184之間壓力相當大的流體薄霧。該流體薄物作為一種流體支承物而支承葉輪170，從而葉輪170就可不與吸環184接觸而潤滑地旋轉。
同時，當電機軸163隨著葉輪170的升移面沿軸線升移時，由上部襯套軸承167b造成的上部螺旋形凹槽263a的閉合進口就顯露出來。隨後，葉輪室183中的加壓流體就在葉輪室183與定子盒165之間壓差及電機軸163的上部螺旋形凹槽263a旋轉的作用下，沿著電機軸163的上部螺旋形凹槽263a而流入定子盒165中，流入了定子盒165中的流體就冷卻電機160。
同時，定子盒165中的流體，在定子盒165與下部軸承座166a中的空隙之間壓差及下部螺旋形凹槽263b旋轉的作用下，沿著在電機軸163下端周圍形成的下部螺旋形凹槽263b，流入該空隙中。下部螺旋形凹槽236b的上端，僅當電機軸163向上移動時，才與定子盒165的內部通連(見圖8)。流入了上述空隙中的流體，在該空隙的內部與冷卻水流入室171a之間壓差的作用下，經由冷卻水排放通道163b而往冷卻水流入室171a排放。此時，在冷卻水排放通道163b端部裝配的球體座163c及支於該座中的球體163d，就起到止回閥的作用，從而，流體從冷卻水流入室171a向冷卻水排放通道163b的回流就被阻止。冷卻水流入室171a中的流體，則經由葉輪體171的彎曲突部171b之冷卻水出口孔171c流出，再流入葉輪170中，而流入了葉輪170中的流體再度被加壓而流入葉輪室183中。
因此，按照強制循環冷卻水的循環泵151，由於有充足的冷卻水供應到定子盒165中，由電機軸163與軸承167a和167b之間摩擦而產生的熱，就能得到滿意的冷卻。而且，由於與流體一起進入了定子盒165中的某種物體例如泥漿，被強制地經由電機軸163下端周圍的下部螺旋形凹槽263b及電機軸163的冷卻水排放通道163b而排出到電機160之外，就可防止該物體蓄積在定子盒165裡。
熟練的專業人員應當明白，只要不背離本發明的實質與範圍，就可對上述發明做修改。
權利要求
1.一種包括一臺電機、一個葉輪和一個泵殼之強制循環冷卻水的循環泵，其特徵在於該電機包括一個電機殼、一個固定在電機殼中的定子、一個定子盒、一個電機端罩及若干用於使定子與流體分隔開的密封構件、一個靠電流供給定子時與定子產生的電磁交互作用而旋轉的轉子、與轉子連為一體的電機軸等，該電機軸的一端由電機殼內底部處的一下部襯套軸承可旋轉地支承著，該電機軸的另一端外突而貫穿電機端罩上形成的一通孔，該電機軸由電機端罩上通孔處的一上部襯套軸承可旋轉地支承著，在該電機軸的外周邊有一條螺旋形凹槽形成，在電機軸的中心有一條冷卻水排放通道沿著該電機軸的軸線而形成；該葉輪包括一個帶有若干供為流體加壓而用的葉片且與電機軸另一端配合安裝的葉輪體，在此葉輪體下表面的中心處有一與電機軸上端結合在一起形成一冷卻水流入室的彎曲突部且在此彎曲突部處有一個或多個冷卻水出口孔形成，該葉輪還包括固定在葉輪體上而成為一體的一個護罩，在此護罩中央形成一個允許流體流入葉輪中的通孔；該泵殼包括安裝在電機上，且包含分別位於其兩側的一條進口通道與一條出口通道以及與此進口通道和出口通道均通連的一葉輪室的這樣一個殼體，在此葉輪室中央安裝著葉輪，該泵殼還包括被固定於殼體的進口通道內端處並導引流體經由該進口通道而流入葉輪中的一個吸環。
2.如權利要求1所述之強制循環冷卻水的循環泵，其特徵在於冷卻水排放通道由於其電機殼一側的進口比其冷卻水流水室一側的出口窄一些而為錐形。
3.如權利要求1或2所述之強制循環冷卻水的循環泵，其特徵在於在冷卻水排放通道上端形成一球體座且有一球體支於此座中。
4.一種包括一臺電機、一個葉輪和一個泵殼之強制循環冷卻水的循環泵，其特徵在於該電機包括一個電機殼、一個固定在電機殼中的定子、一個定子盒、一個電機端罩及若干用於使定子與流體與隔開的密封構件、一個靠電流供給定子時與定子產生的交互作用而旋轉的轉子、與轉子連為一體的電機軸等，該電機軸的一端由電機殼內底部處的一下部襯套軸承可旋轉地且可滑動地支承著，該電機軸的另一端外突而貫穿電機端罩中形成的一通孔，該電機軸由電機端罩通孔處的一上部襯套軸承可旋轉地且可滑動地支承著，在該電機軸的外表面有一條螺旋形的凹槽形成，在該電機軸的中心有一條冷卻水排放通道沿著該電機軸的軸線而形成；該葉輪包括一個帶有若干供加流體加壓而用的葉片且與電機軸另一端配合安裝的葉輪體，在此葉輪體下表面的中心處有一與電機軸上端結合在一起形成一冷卻水流入室的彎曲突部且在此彎曲突部處有一個或多個冷卻水出口孔形成，該葉輪還包括固定在葉輪體上而成為一體的一個護罩，在此護罩中央形成一個允許流體流入葉輪中的通孔，在此護罩上端形成一個帶有若干凹槽的環形凸緣；該泵殼包括安裝在電機上且包含分別位於其兩側的一條進口通道與一條出口通道以及與此進口通道和出口通道均通連的一葉輪室的這樣一個殼體，在此葉輪室中央安裝著葉輪，該泵殼還包括被固定於殼體的進口通道內端處並導引流體經由該進口通道而流入葉輪中之一個吸環。
5.如權利要求4所述之強制循環冷卻水的循環泵，其特徵在於該螺旋形凹槽包括一上部螺旋形凹槽與下部螺旋形凹槽，該上部螺旋形凹槽的一端僅當葉輪(相應地電機也)在電機運行期間處於朝上位置時才與葉輪室的內部空隙通連，當電機停下從而葉輪(相應地電機也)處於朝下位置時該上部螺旋形凹槽的進口就被上部襯套軸承擋住，該上部螺旋形凹槽的另一端即使當葉輪(相應地電機也)處於朝上位置時也與定子盒的內部空隙通連著，下部螺旋形凹槽的上端僅當葉輪(相應地電機軸也)處於朝上位置時才與定子盒的內部空隙通連，而當電機停下且葉輪(相應地電機軸也)處於朝下位置時下部螺旋形凹槽的進口就被擋住。
6.如權利要求4或5所述之強制循環冷卻水的循環泵，其特徵在於冷卻水排放通道由於其電機殼一側的進口比其冷卻水流入室一側的出口窄一些而為錐形。
7.如權利要求4或5所述之強制循環冷卻水的循環泵，其特徵在於在冷卻水排放通道上端形成一球體座且有一球體支於此座中。
8.如權利要求6所述之強制循環冷卻水的循環泵，其特徵在於在冷卻水排放通道上端形成一球體座具有一球體支於此座中。
全文摘要
本發明涉及在一個系統如鍋爐中使流體加壓及循環所用的循環泵。本發明的一個目的是提供一種葉輪體及電機軸的改進結構，從而防止某種物體例如泥漿在電機充分得到冷卻時而蓄積在電機中。該循環泵包括一臺電機、一個葉輪和一個泵殼。在電機軸的外表面有一條螺旋形凹槽形成且在電機軸的中心有一條冷卻水排放通道沿著該電機軸的軸線形成。在葉輪體的下部配有一個與電機軸結合在一起形成一個冷卻水流入室之彎曲突部且在其中形成若干冷卻水出口孔。在冷卻水排放通道上端配有一球體座且有一球體支於此座中。在葉輪室與葉輪之間流體壓差及凹槽旋轉的作用下，被葉輪壓入葉輪室中的流體，經由電機軸的凹槽與冷卻水排放通道回流進葉輪中。
文檔編號F16K15/04GK1141395SQ9610085
公開日1997年1月29日 申請日期1996年1月10日 優先權日1995年7月25日
發明者文成大 申請人:大宇電子株式會社