一种深井泵电机总成的散热结构的制作方法

1.本发明涉及深井泵技术领域，涉及一种深井泵电机总成的散热结构。


背景技术：

2.深井泵主要是由电机总成和泵组成，它是浸入地下水井中进行抽吸和输送水的一种泵，被广泛应用于农田排灌、工矿企业、城市给排水和污水处理。
3.深井泵工作时通过电机总成驱动叶轮结构进行泵水工作，屏蔽型的深井泵的结构主要是电机定子固定装在屏蔽套和电机壳体之间，电机在高速旋转时，在屏蔽套处以及电机轴和轴承之间会产生大量的热量，导致电机内部工作温度过高。为了解决电机总成中的散热问题，现有技术采用了在电机内设置冷却液的方式，但在实际使用过程中，冷却液在温度升高后由于电机内没有较佳的散热结构，导致冷却液的温度始终处于较高的状态，因此对于电机的发热部件并没有起到较好的散热效果，影响了电机的使用。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种深井泵电机总成的散热结构，本发明所要解决的技术问题是：如何使深井泵在密封状态下增强深井泵的散热效果。
5.本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种深井泵电机总成的散热结构，包括电机外壳，所述的电机外壳内设置有定子、转子和设有盲孔的转子轴，其特征在于，所述的转子套设在转子轴外，所述的电机外壳内还设置有对定子起到隔绝冷却液的定子屏蔽套，所述的电机外壳端部设置有端盖组件，转子轴的轴颈一转动连接在端盖组件上，转子轴的轴颈二转动连接在定子屏蔽套内，所述转子轴的轴颈二端部与定子屏蔽套的底部存在间隙，所述定子屏蔽套的端部和端盖组件之间存在间距，且位于定子屏蔽套、端盖组件之间的电机外壳内壁为散热侧壁，所述定子屏蔽套的端部、端盖组件和散热侧壁形成散热空腔，所述的转子轴上还设置有出水孔，所述的出水孔与散热空腔相连通，在所述的转子轴、散热空腔和定子屏蔽套内腔内形成用于使冷却液循环的循环通道。
6.本方案中，电机外壳内的组件处于密封状态，电机外壳和定子屏蔽套内设置有冷却液，定子中由于设有高压线圈，因此通过定子屏蔽套使其与冷却液相隔绝，电机在高速旋转时在定子屏蔽套上产生大量的热量，由于转子轴的轴颈二端部与定子屏蔽套的底部空间较小，该处的冷却液较少冷却液升温较快，因此需要冷却液在转子轴、散热空腔和定子屏蔽套内循环流动，使得在定子屏蔽套的底部的冷却液进入到散热空腔中进行冷却，散热空腔中温度降低的冷却液循环进入到定子屏蔽套的底部中；在散热空腔中，电机外壳和端盖组件均能与水直接接触，因此散热侧壁和端盖组件均即具有很好的导热作用，定子屏蔽套、端盖组件和散热侧壁在电机外壳内形成散热空腔使得散热空腔中的散热面积较大，同时增加冷却液的流速，在散热空腔中冷却液能迅速降低温度，容易带走定子屏蔽套和转子轴中产生的热量，对于定子屏蔽套的底部、侧壁和转子轴均起到了好的散热效果，有利于电机的正
常运行。
7.在上述的深井泵电机总成的散热结构中，所述的端盖组件包括座体和设置在座体上的座体端盖，所述的座体位于电机外壳的端部且和电机外壳固定连接，所述转子轴的轴颈一转动连接在座体端盖上，所述的出水孔位于座体端盖内，所述的座体端盖上设有过水孔，所述的出水孔通过过水孔与散热空腔相连通。转子轴旋转，能将冷却液从出水孔并经过过水孔甩至散热空腔中，过水孔位于座体端盖内使得冷却液和座体端盖以及散热侧壁接触更加充分，增加了冷却液在散热空腔内的散热效果。
8.在上述的深井泵电机总成的散热结构中，所述转子轴的轴壁上还设置有透水孔。透水孔能够增加冷却液流通速度，提升冷却液对于转子轴冷却效率。
9.在上述的深井泵电机总成的散热结构中，所述的座体端盖上设置有密封件和单向阀，所述的密封件套设在转子轴上。密封件对于电机外壳内的冷却液起到密封作用，当电机外壳内的冷却液因温度升高导致压力过高时，冷却液可以通过密封件进入到水中，对深井泵电机起到保护作用，单向阀对水起到一定过滤作用，过滤掉水中的杂质。
10.在上述的深井泵电机总成的散热结构中，所述的座体和座体端盖采用塑料或者金属材质制成。座体和座体端盖为塑料材质制成降低深井泵的成本，当座体和座体端盖为塑料材质制成时，座体端盖的散热效果降低，散热侧壁保证了散热空腔的散热效果。
11.在上述的深井泵电机总成的散热结构中，所述的定子屏蔽套内设置有轴承座，所述的轴承座内设置有滑动轴承和滚动轴承一，所述转子轴的轴颈二设置在滑动轴承和滚动轴承一上，所述的座体端盖上设置有滚动轴承二，所述转子轴的轴颈一设置在滚动轴承二上。深井泵运行时，处于竖直状态，转子轴的轴颈一位于上方，转子轴的轴颈二位于下方，转子轴在竖向上会发生移动，滑动轴承减小转子轴移动时的摩擦损失和表面磨损，由于滑动轴承和平面轴承一相接触，在转子轴高速转动时，滑动轴承和平面轴承一之间产生热，并且由于出水孔处的冷却液由于旋转导致压力较低，此时转子轴轴颈二中的冷却液往转子轴的轴颈一方向运动，温度较高的冷却液经过出水孔后进入到散热空腔内，散热空腔内的冷却液降温后重新回到转子轴的轴颈二的端部，对滑动轴承、滚动轴承一以及定子屏蔽套的底部起到冷却效果。
12.在上述的深井泵电机总成的散热结构中，所述的转子轴上还设置有塑料套。塑料套能防止转子轴在轴向窜动时，转子轴凸出的部分撞击滑动轴承二，对滑动轴承二起到缓冲作用。
13.在上述的深井泵电机总成的散热结构中，所述的定子屏蔽套包括定子屏蔽套一和定子屏蔽套二，所述定子屏蔽套一和定子屏蔽套二通过焊接连接，所述的定子屏蔽套一位于定子屏蔽套的端部，所述定子屏蔽套一与电机外壳内壁固定连接。
14.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
15.1、本方案通过将屏蔽套焊接在电机外壳内壁上，在定子屏蔽套端部、座体端盖以及位于散热侧壁上形成散热空腔，使得电机外壳内壁和座体端盖均起到了导热的作用，增加了散热空腔的散热面积，提高了散热空腔的散热效果。
16.2、本方案通过使用空心的转子轴，以及在转子轴上设置出水孔，在电机外壳内形成循环通道，使得冷却液在循环通道内循环流动，对于平面轴承和滚动轴承起到冷却效果。
附图说明
17.图1是本发明的剖面结构示意图。
18.图中，1、电机外壳；1a、散热侧壁；2、座体；3、座体端盖；3a、单向阀；3b、密封件；3c、过水孔；3d、滑动轴承二；4、定子屏蔽套；4a、定子屏蔽套一；4b、定子屏蔽套二；4b1、轴承座；4b2、滑动轴承；4b3、平面轴承一；5、散热空腔；6、转子轴；6a、轴颈一；6b、轴颈二；6c、出水孔；6d、透水孔；7、转子；8、定子；9、塑料套。
具体实施方式
19.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
20.本实施例中，深井泵用于浸入地下100m左右深的水中进行抽吸和输送水，采用本方案的深井泵可以使电机轴到达10000r/min的转速。
21.如图1所示，深井泵包括金属材料的电机外壳1，电机外壳1的端部设置有座体2，座体2上设置有座体端盖3，座体2和座体端盖3均采用塑料材质制成，作为可替代的方案，座体2和座体端盖3也可以采用金属材质制成。座体2抵靠在电机外壳1的端面上，座体2通过焊接的方式固定在电机外壳1上。在电机外壳1内设置有定子屏蔽套4，座体2、座体端盖3、电机外壳1和定子屏蔽套4形成了密封空腔，在密封空腔内充满冷却液，电机外壳1内还设置有定子8、转子7和转子轴6，定子8设置在电机外壳1的内壁上，转子7设置在转子轴6上，其中转子轴6为空心结构。定子屏蔽套4包括定子屏蔽套二4b和定子屏蔽套一4a，定子屏蔽套一4a的一端通过焊接固定在电机外壳1内壁上，定子屏蔽套一4a的另一端和定子屏蔽套二4b连接，定子8设置在定子屏蔽套二4b外，转子7设置在定子屏蔽套二4b内，定子屏蔽套一4a和定子屏蔽套二4b共同作用将定子8和冷却液隔绝。
22.在定子屏蔽套二4b内的端部设置有轴承座4b1，轴承座4b1内设置有滑动轴承4b2和平面轴承一4b3，转子轴6的轴颈二6b位于滑动轴承4b2和平面轴承一4b3内，转子轴6轴颈二6b的端部与定子屏蔽套二4b的管底存在间隙，座体端盖3上设置有滑动轴承二3d，转子轴6的轴颈一6a位于滑动轴承二3d内，转子轴6的轴头位于电机外壳1外，轴头上设置有齿块，轴头用于和泵轴连接，图中未示出，在转子轴6上还设置有塑料套9，塑料套9能防止转子轴6在轴向窜动时，转子轴6凸出的部分撞击滑动轴承二3d，能对滑动轴承二3d起到缓冲作用。
23.在座体端盖3上还设有密封件3b和单向阀3a，密封件3b套设在转子轴6上。密封件3b对于电机外壳1内的冷却液起到密封作用，当电机外壳1内的冷却液温度过高使得电机外壳1内的压力过高时，冷却液可以通过密封件3b进入到水中，而水会通过单向阀3a进入到电机外壳1内。
24.本方案中，定子屏蔽套一4a和座体2存在着间距，电机外壳1上还形成了散热侧壁1a，散热侧壁1a位于定子屏蔽套一4a和座体2之间，定子屏蔽套一4a、座体端盖3以及散热侧壁1a形成了散热空腔5，在转子轴6的轴壁上开设有出水孔6c和透水孔6d，在座体端盖3上设有过水孔3c，其中出水孔6c位于滑动轴承二3d的上方且通过过水孔3c和散热空腔5相连通，透水孔6d位于定子屏蔽套二4b内。在散热空腔5和定子屏蔽套4内腔内形成用于使冷却液循环的循环通道。在密封空腔内冷却液的移动方向如图中箭头所示。
25.本方案的工作原理如下，深井泵在运行时，处于竖直状态，转子轴6的轴颈一6a位
于上方，转子轴6的轴颈二6b位于下方，转子轴6在竖向上会发生移动，滑动轴轴承减小转子轴6移动时的摩擦损失和表面磨损，由于滑动轴承4b2和平面轴承一4b3相接触，在转子轴6高速转动时，定子屏蔽套4、滑动轴承4b2和平面轴承一4b3之间产生大量的热，并且由于出水孔6c处的冷却液由于旋转导致压力较低，此时转子轴6轴颈二6b内的冷却液往转子轴6的轴颈一6a方向运动，温度较高的冷却液经过出水孔6c后进入到散热空腔5内，散热空腔5内的冷却液和电机外壳1内壁接触后降低温度，冷却液降温后重新回到定子屏蔽套二4b中转子轴6的轴颈二6b处，对滑动轴承4b2和平面轴承一4b3起到冷却效果。
26.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
27.尽管本文较多地使用了1、电机外壳；1a、散热侧壁；2、座体；3、座体端盖；3a、单向阀；3b、密封件；3c、过水孔；3d、滑动轴承二；4、定子屏蔽套；4a、定子屏蔽套一；4b、定子屏蔽套二；4b1、轴承座；4b2、滑动轴承；4b3、平面轴承一；5、散热空腔；6、转子轴；6a、轴颈一；6b、轴颈二；6c、出水孔；6d、透水孔；7、转子；8、定子；9、塑料套等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。