表贴式自启动永磁同步电机驱动的管道泵的制作方法

1.本实用新型涉及到永磁同步电机技术领域，具体涉及到表贴式自启动永磁同步电机驱动的管道泵。


背景技术：

2.管道泵是单吸单级或多级离心泵的一种，属立式结构，因其进出口在同一直线上，且进出口口径相同，仿似一段管道，可安装在管道的任何位置故取名为管道泵(又名增压泵)。结构特点：为单吸单级离心泵，进出口相同并在同一直线上，和轴中心线成直交，为立式泵。
3.管道泵上通常设有电机驱动结构，传统的电机结构内需要设置材料、传动系统等结构，比较复杂；也有采用永磁电机进行驱动的，公开号cn204827949u的中国专利于2015年12月2日公开了一种管道泵，通过采用内置式电机的结构形式，在泵体与电机壳体之间设设置冷却水流通道，使水流在流动的同时，带走电机内部所散发出来的热量，从而维持电机的正常工作温度，密封胶能够完整地密封地阿基壳体，使电机本体不会受到水流的影响。但是该专利的管道泵由直流永磁电机驱动，而且为了保证电机内不出现液体渗漏的情况，密封要求非常高，安装和布局的难度比较高。


技术实现要素：

4.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管道泵。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.表贴式自启动永磁同步电机驱动的管道泵，包括泵体，所述泵体内设有叶轮，所述泵体上设有泵盖，所述泵盖上设有支架，所述支架上设有机壳，所述机壳内轴向的设有转子轴，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，所述永磁体磁瓦为分体式弧形板结构，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，所述定子组件由至少两个呈扇形结构的定子单元组合而成，所述定子单元分别包括定子铁芯及缠绕在所述定子铁芯上的定子绕组，每个所述定子单元独立控制，所述定子铁芯设置在所述机壳的内部，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架和所述泵盖并伸入所述泵体内与所述叶轮连接。
7.本管道泵结构简单紧凑，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。
8.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。
9.所述永磁体磁瓦采用分体式的结构，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。
10.所述定子组件也为组合式结构，当其中某一个定子单元(定子铁芯或者相应的定子绕组)损坏，则单独更换其中一个定子铁芯或定子绕组即可，从而更便于设备的维修与护理。
11.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。
12.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。
13.进一步的，所述卡合槽为弧形凹槽，弧形凹槽的厚度远小于所述永磁体磁瓦的厚度，也就是较浅的槽，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。
14.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。对称的设置能够减少相邻磁瓦间产生磁场的干涉，而且整体结构对称，有利于转子轴的平稳旋转。
15.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。
16.进一步的，所述定子铁芯为扇形盘状或者扇形柱状结构；所述定子铁芯分别螺接在所述机壳和/或所述支架上。直接利用所述机壳或者所述支架作为定子基座使用，使得机壳内部的结构更加紧凑，电机的体积更小。
17.进一步的，所述转子与所述转子轴为一体成型结构，这样的设置虽然增加了转子轴的加工量，但是一体化程度更高，稳定性更好；或者所述转子与所述转子轴之间平键连接，平键连接具有较强的轴间连接能力，相关技术较为成熟，成本更低；所述转子轴为多级阶梯轴，所述转子轴的上端部与所述机壳之间、与所述支架之间分别轴承连接；所述转子轴的下端部与所述叶轮螺接固定或者焊接固定，所述转子轴与所述泵盖之间设有多重机械密封。
18.采用多级阶梯轴的设置，便于这些轴承的稳定卡合，也具有较好的层次感；多重机械密封的设置能够提高转动密封的效果，避免液体外泄。
19.进一步的，所述机壳螺接固定在所述支架上，所述支架为镂空结构；所述泵盖具有环形的空腔，所述转子轴位于所述泵盖内的空腔处设有挡水圈，能够避免液体随轴向上迁移。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、本管道泵结构简单紧凑，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，而且转速容易控制；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；4、所述定子组件也为组合式结构，当其中某一个定子单元损坏，则单独更换其中一个定子铁芯或定子绕组即可，从而更便于设备的维修与护理。
附图说明
21.图1为本实用新型表贴式自启动永磁同步电机驱动的管道泵的整体示意图；
22.图2为本实用新型表贴式自启动永磁同步电机驱动的管道泵的电机截面结构示意图；
23.图3为本实用新型表贴式自启动永磁同步电机驱动的管道泵的转子组件结构示意图；
24.图4为图3中a
‑
a截面示意图；
25.图5为本实用新型表贴式自启动永磁同步电机驱动的管道泵的另一种转子组件结构示意图；
26.图中：1、泵体；2、叶轮；3、泵盖；4、支架；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、轴承；10、机械密封；11、挡水圈。
具体实施方式
27.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。
28.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。
29.实施例一：
30.如图1～图3所示，一种表贴式自启动永磁同步电机驱动的管道泵，包括泵体1，所述泵体1内设有叶轮2，所述泵体1上设有泵盖3，所述泵盖3上设有支架4，所述支架4上设有机壳5，所述机壳5内轴向的设有转子轴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为分体式弧形板结构，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由至少两个
呈扇形结构的定子单元组合而成，所述定子单元分别包括定子铁芯801及缠绕在所述定子铁芯801上的定子绕组802，每个所述定子单元独立控制，所述定子铁芯801设置在所述机壳5的内部，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架4和所述泵盖3并伸入所述泵体1内与所述叶轮2连接。
31.本管道泵结构简单紧凑，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2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2进行工作。
32.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。
33.所述永磁体磁瓦702采用分体式的结构，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。
34.所述定子组件8也为组合式结构，当其中某一个定子单元(定子铁芯或者相应的定子绕组)损坏，则单独更换其中一个定子铁芯或定子绕组即可，从而更便于设备的维修与护理。
35.进一步的，如图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。
36.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。
37.进一步的，所述卡合槽706为弧形凹槽，弧形凹槽的厚度远小于所述永磁体磁瓦702的厚度，也就是较浅的槽，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。
38.进一步的，所述永磁体磁瓦702为铁氧体磁瓦，成本更低，适合用于要求不是非常高的工况中；所述永磁体磁瓦702为对称设置的一对。对称的设置能够减少相邻磁瓦间产生磁场的干涉，而且整体结构对称，有利于转子轴的平稳旋转。
39.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之间通过紧固件705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的紧固能力，避免磁瓦抱箍的位移。
40.进一步的，所述定子铁芯801为扇形柱状结构；所述定子铁芯801分别螺接在所述机壳5的内圆周上。直接利用所述机壳5作为定子基座使用，使得机壳内部的结构更加紧凑，电机的体积更小。
41.进一步的，所述转子701与所述转子轴6之间平键连接，平键连接具有较强的轴间
连接能力，相关技术较为成熟，成本更低；所述转子轴6为多级阶梯轴，所述转子轴6的上端部与所述机壳5之间、与所述支架4之间分别轴承9连接；所述转子轴6的下端部与所述叶轮2螺接固定，所述转子轴6与所述泵盖3之间设有多重机械密封10。
42.采用多级阶梯轴的设置，便于这些轴承9的稳定卡合，也具有较好的层次感；多重机械密封10的设置能够提高转动密封的效果，避免液体外泄。
43.进一步的，所述机壳5螺接固定在所述支架4上，所述支架4为镂空结构；所述泵盖3具有环形的空腔，所述转子轴6位于所述泵盖3内的空腔处设有挡水圈11，能够避免液体随轴向上迁移。
44.实施例二：
45.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。
46.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。
47.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。
48.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。