表贴式自启动永磁同步电机驱动的离心泵的制作方法

1.本实用新型涉及到离心泵技术领域，具体涉及到表贴式自启动永磁同步电机驱动的离心泵。


背景技术：

2.离心泵是利用叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的。水泵在启动前，必须使泵壳和吸水管内充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水发生离心运动，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。
3.离心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，中国实用新型专利(公开号cn208057433u)在2018年公开了一种离心泵与永磁同步电机配套装置，离心泵的泵壳的泵腔中设置叶轮，叶轮中心固穿的泵体轴伸出泵壳，泵壳上开设进水口和出水口，出水口上依次串接有示波器、压力传感器，压力传感器的信号输出端通过电线连接伺服驱动器；永磁同步电机的电机壳内设置定子和转子，转子中心固穿的电机轴伸出电机壳，电机壳上设置温度检测仪和转速传感器，温度检测仪的信号输出端、转速传感器的信号输出端均通过电线连接伺服驱动器；电机轴的驱动端与泵体轴的传动端之间设置扭矩传感器，扭矩传感器的信号输出端通过电线连接伺服驱动器，伺服驱动器通过变频器电控连接永磁同步电机。该离心泵与永磁同步电机之间的连接较为复杂，使得离心泵整体的驱动结构庞大，使用过程中，空间占用较大。


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离心泵。
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离心泵，包括泵体，所述泵体内设有叶轮，所述泵体上方设有内凹式内盖，所述内盖上方设有外盖，所述外盖上方设有机壳，所述机壳的内部设有转子轴，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，所述永磁体磁瓦为铁氧体磁瓦和/或钕铁硼磁瓦，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，所述定子组件包括设置在所述机壳内部的定子铁芯，以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或者组合式的环形结构，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外盖和所述内盖并伸入所述泵体内与所述叶轮连接。
7.本离心泵结构简单紧凑，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。
10.采用内盖和外盖结合的方式，能够简化所述机壳与泵体之间的部件设置和轴向尺寸，所述外盖能够起到承上启下的作用。
11.进一步的，所述外盖的下端面设有外挡圈和内挡圈，所述外挡圈与所述泵体上方开口的内圆周之间卡合所述内盖的周壁，所述内挡圈靠近所述转子轴设置并沿轴向向所述内盖的端面延伸；所述外盖的四周与所述泵体和所述机壳共同螺接固定。
12.采用该结构的所述外盖和内盖，使得所述外挡圈就能够卡合固定所述内盖，所述外盖本身既充当所述泵体的端盖，也能够直接用于连接所述机壳，而且所述三者通过若干螺栓一同紧固，整体性和稳定性更好；所述内挡圈与所述内盖之间能够形成多个腔体，可以充当油室使用。
13.进一步的，所述转子轴位于所述内盖与所述外盖之间的位置上设置挡水圈，所述转子轴与所述内盖靠近所述泵体的内腔的一侧设有多重机械密封。能够保证密封性能，减少液体泄漏。
14.进一步的，所述机壳为筒形，所述转子轴与所述机壳的上端和下端之间分别通过若干轴承连接。
15.进一步的，所述转子轴为多级阶梯轴，所述转子轴的下端穿过所述叶轮的上端面并通过联轴件、螺接件紧固连接，所述联轴件设置在所述转子轴与所述叶轮之间，所述螺接件设置在所述转子轴的端部，所述联轴件具有倒扣端面。这种连接方式装卸方便，也具有较稳定的动力传输性能。
16.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。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。
17.进一步的，所述卡合槽为弧形凹槽；所述胶层为涂覆的粘胶，所述粘胶为工业胶，如高温磁瓦粘接胶，在高温下也就具有较好的粘接强度。
18.进一步的，所述永磁体磁瓦至少为中心对称设置的两块，所述转子与所述转子轴为一体成型结构，或者所述转子的内圆周与所述转子轴的外圆周之间平键连接。
19.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。
20.进一步的，所述环形结构包括环形柱状结构或者环形盘结构；所述环形柱状结构
对应所述转子的外圆周设置，所述环形盘结构对应所述转子的端面设置。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、本离心泵结构简单紧凑，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；4、采用内盖和外盖结合的方式，能够简化所述机壳与泵体之间的部件设置和轴向尺寸，所述外盖能够起到承上启下的作用。
附图说明
22.图1为本实用新型表贴式自启动永磁同步电机驱动的离心泵的整体示意图；
23.图2为本实用新型表贴式自启动永磁同步电机驱动的离心泵的电机截面结构示意图；
24.图3为本实用新型表贴式自启动永磁同步电机驱动的离心泵的转子组件结构示意图；
25.图4为图3中a-a截面示意图；
26.图5为本实用新型表贴式自启动永磁同步电机驱动的离心泵的另一种定子铁芯结构示意图；
27.图中：1、泵体；2、叶轮；3、内盖；4、外盖；401、外挡圈；402、内挡圈；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；12、联轴件；13、螺接件。
具体实施方式
28.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。
29.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。
30.实施例一：
31.如图1和图2所示，一种表贴式自启动永磁同步电机驱动的离心泵，包括泵体1，所述泵体1内设有叶轮2，所述泵体1上方设有内凹式内盖3，所述内盖3上方设有外盖4，所述外
盖4上方设有机壳5，所述机壳5的内部设有转子轴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为铁氧体磁瓦和钕铁硼磁瓦交替设置，所述永磁体磁瓦702外至少设有一圈磁瓦抱箍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包括设置在所述机壳5内部的定子铁芯801，以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为一体成型环形柱状结构，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外盖4和所述内盖3并伸入所述泵体1内与所述叶轮2连接。
32.本离心泵结构简单紧凑，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。
33.采用表贴的方式，能够方便的将所述永磁体磁瓦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702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。
34.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。
35.采用内盖3和外盖4结合的方式，能够简化所述机壳5与泵体1之间的部件设置和轴向尺寸，所述外盖能够起到承上启下的作用。
36.进一步的，所述外盖4的下端面设有外挡圈401和内挡圈402，所述外挡圈401与所述泵体1上方开口的内圆周之间卡合所述内盖3的周壁，所述内挡圈402靠近所述转子轴6设置并沿轴向向所述内盖3的端面延伸；所述外盖4的四周与所述泵体1和所述机壳5共同螺接固定。
37.采用该结构的所述外盖4和内盖3，使得所述外挡圈401就能够卡合固定所述内盖3，所述外盖4本身既充当所述泵体1的端盖，也能够直接用于连接所述机壳5，而且所述三者通过若干螺栓一同紧固，整体性和稳定性更好；所述内挡圈402与所述内盖3之间能够形成多个腔体，可以充当油室使用。
38.进一步的，所述转子轴6位于所述内盖3与所述外盖4之间的位置上设置挡水圈11，所述转子轴6与所述内盖3靠近所述泵体1的内腔的一侧设有多重机械密封10。能够保证密封性能，减少液体泄漏。
39.进一步的，所述机壳5为筒形，所述转子轴6与所述机壳5的上端和下端之间分别通过若干轴承9连接。
40.进一步的，所述转子轴6为多级阶梯轴，所述转子轴6的下端穿过所述叶轮2的上端面并通过联轴件12、螺接件13紧固连接，所述联轴件12设置在所述转子轴6与所述叶轮2之间，所述螺接件13设置在所述转子轴6的端部，所述联轴件12具有倒扣端面。这种连接方式装卸方便，也具有较稳定的动力传输性能。
41.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。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。
42.进一步的，所述卡合槽706为弧形凹槽；所述胶层704为涂覆的粘胶，所述粘胶为工业胶，如高温磁瓦粘接胶，在高温下也就具有较好的粘接强度。
43.进一步的，所述永磁体磁瓦702为中心对称设置的两块，所述转子701与所述转子轴6之间平键连接。
44.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的紧固能力，避免磁瓦抱箍的位移。
45.实施例二：
46.本实施例与实施例一的区别在于提供了另一种结构的定子铁芯。
47.如图5所示，所述环形柱结构包括六个扇形柱状结构；所述扇形柱状结构对应所述转子701的外圆周设置，并分别螺接安装在所述机壳5的内圆周上。
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。