表贴式自启动永磁同步电机驱动的污水泵的制作方法

1.本实用新型涉及到污水泵技术领域，具体涉及到一种表贴式自启动永磁同步电机驱动的污水泵。


背景技术：

2.污水泵属于离心杂质泵的一种，具有多种形式：如潜水式和干式二种。主要用于输送城市污水，随着国家环保法规的完善和人们环保意识的增强，用于污水处理的污水泵得到了越来越多的需求和应用。污水泵通常会配合电机一起使用，电机性能的好坏会直接影响污水泵的排污能力。
3.而永磁同步电动机具有体积小、重量轻、损耗小、效率高和功率因数高等优点，主要用于要求响应快速、调速范围宽和定位准确的高性能伺服传动系统和直流电机的更新替代电机，目前为了节能减排，为了提高电机能效，由于永磁同步电动机效率高于其他类型电动机，所以永磁同步电动机得到了广泛的运用。但是将永磁同步电机运用于污水泵中，由于定子组件和转子组件的材料、制作、装配要求高，会增加污水泵的成本。
4.如中国实用新型专利(cn209434990u)在2019年公开了一种用于永磁同步污水泵的转子铁芯组件，包括转子铁芯主体、永磁体、转轴孔和导电导磁环，转子铁芯主体由若干个相邻相互贴合的分体转子块拼接而成。该实用新型的转子虽然方便铸造，但是加工比较费时，而且在装配时，要求较高，需要对应和固定的地方较多。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种表贴式自启动永磁同步电机驱动的污水泵。
6.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
7.表贴式自启动永磁同步电机驱动的污水泵，包括底盘，所述底盘上设有泵体，所述泵体内设有叶轮，所述泵体上方设有泵盖，所述泵盖上方连接有支撑架，所述支撑架上方设有机壳，所述机壳内设有转子轴，所述转子轴上套设有转子组件；所述转子组件包括套设在所述转子轴上的转子，所述转子的外圆周上表贴有若干永磁体磁瓦，所述永磁体磁瓦外至少设有一圈磁瓦抱箍；所述机壳内还设有与所述转子组件相配合的定子组件，所述定子组件包括定子铁芯及缠绕在所述定子铁芯上的定子绕组，所述定子铁芯为一体成型的盘状结构或者柱状结构，所述定子铁芯设置在所述机壳的内壁，所述永磁体磁瓦与所述定子绕组相对设置；所述转子轴远离所述转子组件的一端依次穿过所述支撑架和所述泵盖并伸入所述泵体内与所述叶轮连接。
8.本污水泵结构简单紧凑，易于装配和维护，成本较低，能够用于各种需要自启动、结构紧凑的工况中，减少了减速齿轮、复杂的传动系统、润滑系统的设置，无中间转换环节，转子直接作用于转子轴上驱动叶轮旋转，旋转推力大，电机效率高、耗能少，而且转速容易控制。当永磁同步电机通电后，所述永磁体磁瓦为所述定子铁芯提供一个径向上旋转的磁
场，促使所述定子组件为所述转子提供轴线旋转的力矩，直接驱动转子轴和所述叶轮进行工作。
9.采用表贴的方式，配合所述永磁体磁瓦的结构，就能够将所述永磁体磁瓦固定在所述转子上，减少了螺钉等小型紧固件的使用，也避免在永磁体磁瓦上钻孔、开槽等，保持磁瓦的完整结构，有利于磁场的形成和提高磁力驱动的效果。
10.所述永磁体磁瓦采用分体式的弧形板结构，便于装卸和独立调整，所述磁瓦抱箍的设置，能够进一步提高所述永磁体磁瓦的紧固程度和安装稳定性，在长期的工作中其位移变化也较少，与定子组件间的间隙也能够保持较好。
11.所述定子铁芯为一体式结构，能够直接螺接安装在所述机壳的内壁上，装卸方便；所述定子铁芯的内圆周上中心对称的设有若干瓶形槽，所述定子绕组缠绕在这些瓶形槽之间的壁上。
12.进一步的，所述支撑架的截面为“w”形，包括下支撑端面、上支撑端面和中部支撑；所述下支撑端面与所述泵盖卡合并螺接固定，所述上支撑端面与所述机壳卡合并螺接固定，所述中部支撑设有内支撑孔结构，所述转子轴穿过所述内支撑孔结构并与所述内支撑孔结构之间设有若干轴承；所述支撑架的下方与所述泵盖之间形成油室，所述转子轴与所述泵盖之间设有多重机械密封。
13.采用本结构的支撑架，能够起到较好的承上启下的作用，下支撑端面、上支撑端面和中部支撑分别连接和支撑一种部件，结构合理、稳定性好；“w”形形成的空腔各有用处，而且不用独立设置油室。
14.进一步的，所述机壳的上方还设有压盖，所述压盖上方还设有电机罩，所述压盖卡合支撑在所述机壳和所述电机罩之间，所述电机罩螺接固定所述机壳；所述压盖的下方设有内沉孔，所述转子轴的端部套入所述内沉孔中并与所述内沉孔之间设有轴承。
15.所述压盖的设置便于连接所述转子轴和接线盒，通过卡合的方式不用单独螺接固定所述压盖，固定所述电机罩即可固定住所述压盖，更加方便。
16.进一步的，所述压盖的上方还设有接线盒，所述压盖与所述电机罩上均设有走线孔。
17.进一步的，所述叶轮的截面为“t”形，所述转子轴的端部穿过所述叶轮的上端面并与所述叶轮之间胀紧连接，所述叶轮的下端进口套设在所述泵体的进口处与进口对应。这样的设置能够充分利用泵体内的狭小空间。
18.进一步的，所述转子的外圆周上设有卡合槽，所述永磁体磁瓦的内侧卡合在所述卡合槽内并与所述卡合槽之间设有胶层。
19.所述卡合槽能够卡合住所述永磁体磁瓦，在进行粘接时能够起到预固定的作用，便于粘接固定；在后期也能够起到轴向和周向的限位作用。
20.进一步的，所述卡合槽为弧形凹槽，弧形凹槽可以设置为浅槽，这样的设置能够减少转子的加工量，降低加工成本和时间；所述胶层为涂覆的粘胶，所述粘胶为工业胶，如高温磁瓦粘结胶，在高温下也就具有较好的粘接强度。
21.进一步的，所述永磁体磁瓦为铁氧体磁瓦和/或钕铁硼磁瓦，所述永磁体磁瓦至少为对称设置的一对。
22.进一步的，所述磁瓦抱箍周向的设置在所述转子组件的中部位置，所述磁瓦抱箍
紧固若干所述永磁体磁瓦并与所述转子之间螺接固定，螺接的位置设置在相邻的永磁体磁瓦之间的间隙处。这样的设置一方面利用了相邻磁瓦间的转子间隙空间，另一方面能够进一步提高所述磁瓦抱箍的紧固能力，避免磁瓦抱箍的位移。
23.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、本污水泵结构简单紧凑，易于装配和维护，成本较低，能够用于各种需要自启动、结构紧凑的工况中，无中间转换环节，转子直接作用于转子轴上驱动叶轮旋转，旋转推力大，电机效率高、耗能少；2、采用表贴的方式，配合所述永磁体磁瓦的结构，就能够将所述永磁体磁瓦固定在所述转子上，减少了螺钉等小型紧固件的使用，也避免在永磁体磁瓦上钻孔、开槽等，保持磁瓦的完整结构，有利于磁场的形成和提高磁力驱动的效果；3、所述永磁体磁瓦采用分体式的弧形板结构，便于装卸和独立调整，所述磁瓦抱箍的设置，能够进一步提高所述永磁体磁瓦的紧固程度和安装稳定性，所述定子铁芯为一体式结构，装卸方便；4、采用本结构的支撑架，能够起到较好的承上启下的作用，下支撑端面、上支撑端面和中部支撑分别连接和支撑一种部件，结构合理、稳定性好。
附图说明
24.图1为本实用新型表贴式自启动永磁同步电机驱动的污水泵的整体示意图；
25.图2为本实用新型表贴式自启动永磁同步电机驱动的污水泵的电机截面结构示意图；
26.图3为本实用新型表贴式自启动永磁同步电机驱动的污水泵的转子组件结构示意图；
27.图4为图3中a
‑
a截面示意图；
28.图5为本实用新型表贴式自启动永磁同步电机驱动的污水泵的另一种转子组件结构示意图；
29.图中：1、底盘；2、泵体；3、泵盖；4、支撑架；401、下支撑端面；402、上支撑端面；403、中部支撑；5、机壳；6、转子轴；7、转子组件；701、转子；702、永磁体磁瓦；703、磁瓦抱箍；704、胶层；705、紧固件；706、卡合槽；8、定子组件；801、定子铁芯；802、定子绕组；9、叶轮；10、轴承；11、压盖；12、电机罩。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.实施例一：
33.如图1～图2所示，一种表贴式自启动永磁同步电机驱动的污水泵，包括底盘1，所述底盘1上设有泵体2，所述泵体2内设有叶轮9，所述泵体2上方设有泵盖3，所述泵盖3上方连接有支撑架4，所述支撑架4上方设有机壳5，所述机壳5内设有转子轴6，所述转子轴6上套设有转子组件7；所述转子组件7包括套设在所述转子轴6上的转子701，所述转子701的外圆周上表贴有若干永磁体磁瓦702，所述永磁体磁瓦702外设有一圈磁瓦抱箍703；所述机壳5内还设有与所述转子组件7相配合的定子组件8，所述定子组件8包括定子铁芯801及缠绕在所述定子铁芯801上的定子绕组802，所述定子铁芯801为一体成型的柱状结构，所述定子铁芯801设置在所述机壳5的内壁，所述永磁体磁瓦702与所述定子绕组802相对设置；所述转子轴6远离所述转子组件7的一端依次穿过所述支撑架4和所述泵盖3并伸入所述泵体2内与所述叶轮9连接。
34.本污水泵结构简单紧凑，易于装配和维护，成本较低，能够用于各种需要自启动、结构紧凑的工况中，减少了减速齿轮、复杂的传动系统、润滑系统的设置，无中间转换环节，转子701直接作用于转子轴6上驱动叶轮9旋转，旋转推力大，电机效率高、耗能少，而且转速容易控制。当永磁同步电机通电后，所述永磁体磁瓦702为所述定子铁芯801提供一个径向上旋转的磁场，促使所述定子组件8为所述转子701提供轴线旋转的力矩，直接驱动转子轴6和所述叶轮9进行工作。
35.采用表贴的方式，配合所述永磁体磁瓦702的结构，就能够将所述永磁体磁瓦702固定在所述转子701上，减少了螺钉等小型紧固件的使用，也避免在永磁体磁瓦上钻孔、开槽等，保持磁瓦的完整结构，有利于磁场的形成和提高磁力驱动的效果。
36.所述永磁体磁瓦702采用分体式的弧形板结构，便于装卸和独立调整，所述磁瓦抱箍703的设置，能够进一步提高所述永磁体磁瓦702的紧固程度和安装稳定性，在长期的工作中其位移变化也较少，与定子组件间的间隙也能够保持较好。
37.所述定子铁芯801为一体式结构，能够直接螺接安装在所述机壳的内壁上，装卸方便；所述定子铁芯801的内圆周上中心对称的设有若干瓶形槽，所述定子绕组802缠绕在这些瓶形槽之间的壁上。
38.进一步的，所述支撑架4的截面为“w”形，包括下支撑端面401、上支撑端面402和中部支撑403；所述下支撑端面401与所述泵盖3上的挡圈卡合并螺接固定，所述上支撑端面402与所述机壳5的下端面卡合并螺接固定，所述中部支撑403设有内支撑孔结构，所述转子轴6穿过所述内支撑孔结构并与所述内支撑孔结构之间设有若干轴承10；所述支撑架4的下方与所述泵盖3之间形成油室，所述转子轴6与所述泵盖3之间设有多重机械密封(图中未示出)。
39.采用本结构的支撑架4，能够起到较好的承上启下的作用，下支撑端面401、上支撑端面402和中部支撑403分别连接和支撑一种部件，结构合理、稳定性好；“w”形形成的空腔各有用处，而且不用独立设置油室。
40.进一步的，所述机壳5的上方还设有压盖11，所述压盖11上方还设有电机罩12，所述压盖11卡合支撑在所述机壳5的上端面和所述电机罩12之间，所述电机罩12螺接固定所述机壳5；所述压盖11的下方设有内沉孔，所述转子轴6的端部套入所述内沉孔中并与所述内沉孔之间设有轴承10。
41.所述压盖11的设置便于连接所述转子轴6和接线盒，通过卡合的方式不用单独螺
接固定所述压盖11，固定所述电机罩12即可固定住所述压盖11，更加方便。
42.进一步的，所述压盖11的上方还设有接线盒，所述压盖11与所述电机罩12上均设有走线孔。
43.进一步的，所述叶轮9的截面为“t”形，所述转子轴6的端部穿过所述叶轮9的上端面并与所述叶轮9之间胀紧连接，端部还设有叶轮螺栓，所述叶轮9的下端进口套设在所述泵体2的进口处与进口对应。这样的设置能够充分利用泵体内的狭小空间。
44.进一步的，如图3和图4所示，所述转子701的外圆周上设有卡合槽706，所述永磁体磁瓦702的内侧卡合在所述卡合槽706内并与所述卡合槽706之间设有胶层704。
45.所述卡合槽706能够卡合住所述永磁体磁瓦702，在进行粘接时能够起到预固定的作用，便于粘接固定；在后期也能够起到轴向和周向的限位作用。
46.进一步的，所述卡合槽706为弧形凹槽，弧形凹槽可以设置为浅槽，这样的设置能够减少转子的加工量，降低加工成本和时间；所述胶层704为涂覆的粘胶，所述粘胶为工业胶，如高温磁瓦粘结胶，在高温下也就具有较好的粘接强度。
47.进一步的，所述永磁体磁瓦702为铁氧体磁瓦，成本较低，能用于精度要求不高的污水泵中；所述永磁体磁瓦702至少为对称设置的一对。
48.进一步的，所述磁瓦抱箍703周向的设置在所述转子组件7的中部位置，所述磁瓦抱箍703紧固若干所述永磁体磁瓦702并与所述转子701之间螺接固定，螺接的位置设置在相邻的永磁体磁瓦702之间的间隙处。这样的设置一方面利用了相邻磁瓦间的转子间隙空间，另一方面能够进一步提高所述磁瓦抱箍703的紧固能力，避免磁瓦抱箍的位移。
49.实施例二：
50.本实施例与实施例一的区别在于提供了另一种结构转子组件的结构。
51.如图5所示，所述永磁体磁瓦702为中心对称设置的五个，相邻是所述永磁体磁瓦702之间具有间隙，所述磁瓦抱箍703分别在间隙处通过紧固件705与转子701连接。对于尺寸较大的转子，多个分体式的永磁体磁瓦702能够减低制作的难度，也方便逐块安装。
52.进一步的，所述转子701与所述转子轴6为一体成型结构，这样的设置，一体化程度更高，稳定性更好。
53.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。