CN1094568C - 密封电机泵 - Google Patents

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Abstract

一种密封电机泵，其包括：一个带有一可旋转叶轮的泵部件；一个通过一个隔板与所述泵部件隔开的电机；所述电机包括一个安装在一第一管状杯腔中的可旋转的转子与一个环绕所述第一管状杯腔的定子；所述转子包括：绕于层叠在一个旋转轴上的多个芯部上的导线，容纳所述导线的一端开口的第二管状杯腔，以及一个堵塞所述第二管状杯腔的开口端的密封罩；多个凸缘，它们位于所述第二管状杯腔的底面与所述密封罩的外表面，向所述旋转轴径向延伸；所述凸缘从垂直于所述旋转轴横截面的方向看为雨点形。

Description

密封电机泵
发明领域
本发明涉及一种密封电机泵，更具体地说，涉及一种在转子的每一侧带有形如雨点状凸缘的密封电机泵，其中凸缘的窄端指向一个旋转轴。
发明背景
图7显示了一个现有密封电机泵。密封电机泵由一个电机10、一个与电机10装配在一起的泵30以及插在它们之间的一个电机端盖11组成。在电机10的转子13中，罩17L，17R分别盖住芯件15的两端。管式外壳19固定芯件15的周边上，外壳19的两个开口端21都是卷曲的。
当泵30的叶轮31在电机10带动下被启动时，在叶轮31的中央入口33产生一低于大气压的负压。这样，由于在旋转轴35和罩17L相邻的衬套37周围的通道39的作用下，转子室13C内部压力低于大气压。因此，在转子室内部的流体与泵30的外壳中从叶轮的出口31T交换的流体之间存在着压差。泵壳中的受压流体通过泵壳的正常排泄路线排出，同时受压流体通过与转子室13C内部相通的通道，也就是通过旋转轴35和衬套37之间的夹缝、以及电机端盖11上的特殊通道12，吸入到转子室13C中。由于压差的存在，吸入流体的温度相对低于电机线圈的温度，于是转子13与定子23的热量降低了。
为建立冷流线路，如图7所示，在转子13与定子23之间形成了一个约为0.3mm到0.4mm的夹缝43。电机的效率取决于夹缝的大小；夹缝X与电机转矩T之间的关系式为T＝1/X2，由此可见，夹缝越小，电机的效率越好，因此，为增加电机的效率，必须减小转子与定子之间的夹缝43。具有上述结构的密封电机泵公布于美国专利No.4,465,437。
在一个现有的密封电机泵中，当泵室中具有杂质的流体通过与转子室相通的通道吸入到转子室时，出现一个问题：杂质阻塞流体通道。另一方面，转子室中的流体里的杂质吸入到夹缝中，转子或定子受到磨损，因而引起的问题是缩短了泵的寿命。带有金属锈的水中的金属杂质吸入到夹缝中，金属杂质聚集在铁制转子和定子上，导致的典型的问题是转子与定子卡住了。
而且，在装配于转子周围的外壳中，由于每一外壳的两个开口端都卷曲在转子的侧面上，流体能轻易地渗入到转子组件中。具体地说，包含在流体中的杂质很容易被面向叶轮的转子组件的卷曲部分捕获，从而引起其它问题。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于解决这些问题的密封电机泵。
本发明另一目的是提供一种用于阻止杂质吸入到转子室中的密封电机泵。
本发明再一个目的是提供一种用于阻止杂质进入到转子与定子之间的夹缝中去的密封电机泵。
本发明最后一个目的是提供一种用阻止流体渗入转子中的密封电机泵。
为实现本发明的上述目的，一个密封电机泵由一个离心泵和一个由一电机端盖与泵隔开的电机组成。该电机包括一个包含于一第一管状杯腔中的转子与一个环绕第一管状杯腔的定子。转子包括由一个罩住导线组件的一端开口的第二管状杯腔和一个堵塞住第二管状杯腔的开口端的密封罩。在第二个管状杯腔的底面与密封罩的外表面上有多个凸缘，它们沿径向向转子的旋转轴延伸。从垂直于旋转轴的横截面方向看，凸缘构成雨点形状。
而且，凸缘的窄端指向旋转轴。
另外，凸缘的窄端的高度比凸缘的宽端低。
另外，挡板有多个机盖栅页状唇边，机盖唇边的每个自由端都从旋转轴向外延伸。
另外，机盖唇边的自由端向着泵部件的叶轮延伸。
附图简述
通过参考附图描述一个优选实施例，本发明的上述目的与其它优点就会更加清晰，这些附图包括：
图1是本发明的密封电机泵的纵向剖视图；
图2是图1中X区域的局部放大剖视图；
图3是图1中的第二个管路喷室的纵向剖视图；
图4是图1中罩的纵向剖视图；
图5是沿图3中箭头A的正视图；
图6是沿图5中线6-6的剖视图，说明流体的流动；及
图7是现有技术的密封电机泵的纵向剖视图。
具体实施方式
下文中，与现有技术中同样的组件由相同的标号表示。因此，对这些组件不做详细描述。
本发明的密封电机泵由一个泵30与一个电机100组成，电机100与泵30装配在一起，通过一个电机端盖罩110隔开。电机端盖110的中央有一开口117，用于用轴套支撑旋转轴35。开口117周围有多个机盖栅页状唇边111。机盖唇边111的每一自由端113都从旋转轴35向外延伸(图2)。另外，机盖唇边111的自由端113伸向泵的叶轮31。
电机100是由一个可转动地置于第一管状杯腔270中的转子130与一个围绕第一管状杯腔270的定子23组成。转子130是由一个缠绕在层叠于旋转轴35上的芯部140上的导线(未显示)和一个覆盖在导线组件上的第二管状杯腔190组成。该第二管状杯腔190，如图3所示，具有一个开口端。另外，如图5所示，在第二管状杯腔190的底面上有多个凸缘230，导线组件的一端装配了如图4所示形状的罩170。罩170的形状与第二管状杯腔190相似，它的外表面有多个凸缘250。
凸缘230构成为如图5所示的雨点形，凸缘250也是类似的构造。凸缘230的宽度较窄的部分指向旋转轴35，而凸缘230的宽度较宽的部分从旋转轴35延伸出去。而且，窄的部分的高度低于宽的部分。即，凸缘的上表面朝着旋转轴向下倾斜。
第二管状杯腔190的一个开口部分210卷曲在固定于导线组件一端的罩170的周边。因此，流体不能渗透到转子130的芯部140上。
如上构造的本发明的密封电机泵按工作原理如下。
泵30的叶轮31是通过电机100启动。在叶轮31的中央入口33处产生低于大气压的负压。这样，电机室130C中的空气可通过旋转轴35中的通道40排到中央入口33处。泵30中的流体通过电机端盖110的开口115吸入到电机室130C，电机端盖110是通过模压形成栅页的。由于开口115形成一个很窄的缝，包含在流体中的杂质不能通过开口115。由于转子130的旋转，流入到转子室130C的流体转变为涡流。流体在离心力的影响下，图5中的虚线箭头F所示，一股流体沿转子130的圆周方向流动。因此，第一流体的动量半径由第一管状杯腔270限定。此时，由于流体剩余的能量，产生了第二流体。第二流体由图5中的实线箭头S的方向标出。在动量半径的影响下，第二流体的方向指向转子130的旋转轴35。流体的线速度在临近旋转轴35的区域较低，相对较重的杂质就聚集在临近旋转轴35的区域。
图6示出了转子130旋转过程中凸缘230周围的流体流动。在临近侧面的区域产生涡流。在较高的部分如凸缘230的周围，涡流现象变得更加强烈，而且，由于凸缘230尾部的涡流，也就是流束的下游，流体从转子的表面分离并与转子的半径垂直。因此，杂质从转子的侧面移开。即，在涡流运动中，由于流体中相对较重的杂质具有较大的动能，较重的杂质引起的较大的曲率半径。因此，杂质从由涡流运动引起的边界层移开，杂质上升。这样，杂质从转子的凸缘离开。
最后，重杂质聚集在第二管状杯腔190底面的中央部分。接着，消除了重杂质的流体通过第一管状杯腔270与转子130之间的夹缝。因而，同第二管状杯腔190的凸缘230的周围一样，罩170的凸缘250周围产生了涡流现象。因此细小的杂质聚集在旋转轴35周围。聚集的杂质通过旋转轴33中的通道40排放到中央入口33。
根据上述的本发明，由于形成于电机端盖的机盖唇边的自由端从转子的旋转轴伸出，同时向泵的叶轮延伸，杂质很难通过小缝栅页状开口，因而不能停留在转子室内。
由于雨点状的凸缘形成于第二管状杯腔的底面，并且凸缘的上表面向着旋转轴向下倾斜，重杂质聚集在旋转轴周围。因此，没有重杂质的流体能够较容易地通过第一管状杯腔与转子之间的夹缝。留在通过的流体中的杂质，由于罩的凸缘四周涡流的作用，聚集在旋转轴的周围，聚集的杂质通过旋转轴的通道排放到转子室的外面。这样，转子室中的流体中的杂质能够很轻易地除去。
而且，由于转子是由两个组件构成，转子的下游区是卷曲密封的，流体不能渗透到转子的芯部。

Claims (5)

1.一种密封电机泵，其包括：
一个带有一可旋转叶轮的泵部件；
一个通过一个隔板与所述泵部件隔开的电机；
所述电机包括一个安装在一第一管状杯腔中的可旋转的转子与一个环绕所述第一管状杯腔的定子；
所述转子包括：绕于层叠在一个旋转轴上的多个芯部上的导线，容纳所述导线的一端开口的第二管状杯腔，以及一个堵塞所述第二管状杯腔的开口端的密封罩；
多个凸缘，它们位于所述第二管状杯腔的底面与所述密封罩的外表面，向所述旋转轴径向延伸；
所述凸缘从垂直于所述旋转轴横截面的方向看为雨点形。
2.如权利要求1所述的密封电机泵，其特征在于，所述凸缘的窄端指向所述旋转轴。
3.如权利要求2所述的密封电机泵，其特征在于，所述凸缘的所述窄端的高度低于所述凸缘的另一宽端。
4.如权利要求1所述的密封电机泵，其特征在于，所述隔板具有多个机盖栅页状唇边，每个所述机盖唇边的自由端从所述旋转轴延伸出去。
5.如权利要求4所述的密封电机泵，其特征在于，所述机盖唇边的所述自由端朝泵部件的所述叶轮延伸。
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