CN204961289U - 无外泄漏的转子液体泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无外泄漏的转子液体泵，包括封闭外壳和设于封闭外壳内的电机及由电机驱动的泵装置，在封闭外壳的一端设有吸液口，在封闭外壳的另一端设有排液口，其中，泵装置靠近吸液口，电机靠近排液口。本实用新型的转子液体泵，采用封闭式结构，密封可靠，不存在液体向外泄漏的问题；增压后的液体先流经电机再排出，能及时带走电机工作产生的热量，对电机内部线圈绕组等部件进行有效冷却，电机效率高，使用寿命长。特别适合压送易燃易爆、易泄漏、贵重稀有液体，在石油化工、制冷空调、低品位能源发电等领域具有广阔的应用前景。

Description

无外泄漏的转子液体泵

技术领域

本实用新型涉及泵领域，具体涉及一种无外泄漏的转子液体泵。

背景技术

泵是把原动机的机械能转换为液体的压力能的能量转换装置。泵主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体，也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。泵的分类有多种，其中，转子液体泵是广泛应用的一类泵。

现有的转子液体泵，其结构通常为电机通过联轴器与泵轴传动连接，泵轴上设有机械密封装置，整个泵总成置于外部环境中，为开启式结构。现有结构的液体泵存在的问题是：随着液体泵长时间的运行，一方面，机械密封的动环和静环的密封端面由于磨损或被腐蚀极易导致密封不可靠，造成液体外泄漏，不能满足压送一些易燃易爆、有腐蚀性或贵重稀有液体等特殊液体工质的需要；另一方面，长时间的运行，会导致电机内部线圈绕组发热，产生大量热量而得不到有效冷却，影响电机的效率甚至使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种无外泄漏的转子液体泵，既能避免液体外泄漏，又能对电机进行有效冷却，提高电机效率。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：无外泄漏的转子液体泵，包括：封闭外壳和设于所述封闭外壳内的电机及由所述电机驱动的泵装置，所述封闭外壳的一端设有吸液口，所述封闭外壳的另一端设有排液口，所述泵装置靠近所述吸液口，所述电机靠近所述排液口。转子液体泵运行时，液体自封闭外壳上的吸液口进入泵装置，在电机驱动下，通过泵装置使液体的压力能增加，增压后的液体流经电机后，自封闭外壳上的排液口排出；一方面，由于电机与泵装置是设置在封闭外壳内，因而不存在液体向外泄漏的问题；另一方面，增压后的液体流经电机时，可带走电机产生的热量，对电机内部线圈绕组等部件进行有效冷却，提高了电机效率。

以下是对本实用新型的无外泄漏的转子液体泵进行的多项优化设计：

其中，所述泵装置包括：泵壳，设于所述泵壳的泵腔中的转子组件，以及设于所述泵壳上与所述转子组件配合用于将所述泵腔分隔为吸入腔和排出腔的腔室分隔组件。

其中，进一步地，所述泵壳包括：缸体和分别固定于所述缸体两端的端盖，所述缸体与所述端盖围出所述泵腔，所述缸体上设有与所述封闭外壳的吸液口连通的吸液通道，所述端盖上设有排液通道。

其中，所述转子组件包括：泵轴，设于所述泵轴上的盘形凸轮和套设在所述盘形凸轮上的圆筒形的套环；所述套环的外壁与所述缸体的内壁接触，形成轴向延伸的密封带。盘形凸轮带动套环转动，吸入腔和排出腔的容积周期性地发生变化，不断实现液体的吸入、增压和排出。

其中，进一步地，所述泵轴与所述电机的转轴集成为一体，定义为集成转轴；所述集成转轴具有沿其轴向延伸的中空的轴向通道，所述集成转轴靠近所述电机处设有与所述轴向通道连通的径向通道。泵轴与电机转轴集成为一体，便于加工制造；集成转轴上的轴向通道和径向通道形成液体通路，便于液体流出，加强对电机内部转子绕组等部件的冷却。

其中，所述腔室分隔组件包括：沿所述缸体上的径向滑槽往复直线运动的滑片和连接于所述滑片外侧的弹簧，所述滑片的里侧与所述转子组件的外周面接触，形成轴向延伸的密封带。

其中，所述端盖上对应于所述排液通道处设有止回阀，所述止回阀包括排液阀片；所述止回阀还包括用于限制所述排液阀片升程的限位件，所述排液阀片与所述限位件之间设有缓冲件。止回阀的设置，可有效阻止高压液体的回流，提高泵的容积效率。

其中，所述缸体的内壁上开设有与所述排出腔连通的卸荷槽，所述端盖上设有与所述卸荷槽连通的卸压孔。卸荷槽与卸压孔的设置，提供了高压液体的泄压通道，可消除排出腔的密闭空间因流体升压产生的脉冲压力和扭矩。

其中，所述封闭外壳包括：筒状的外壳主体和密封固定于所述外壳主体两端的封头。采用该结构的封闭外壳，先将电机和泵装置安装于外壳主体内，再将封头密封固定于外壳主体的两端，安装、制造方便。

采用了上述技术方案后，本实用新型的无外泄漏的转子液体泵，由于电机及由电机驱动的泵装置设于封闭外壳内，整个转子液体泵采用封闭式结构，密封可靠，不存在液体向封闭外壳之外泄漏的问题，泵轴上无需设置机械密封等轴封结构；转子液体泵运行时，液体流经电机，带走电机工作产生的大量的热量，可对电机的内部线圈绕组等部件进行有效冷却，电机效率高，使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构剖视示意图；

图2是图1中A-A剖视示意图(省去了外壳主体Ib和吸液口14)；

图3是图2中形成吸入腔和排出腔示意图；

图4是图1中止回阀结构示意图；

图5是图1中集成转轴结构示意图：

图中：I-封闭外壳；Ia-上封头；Ib-外壳主体；Ic-下封头；II-电机；III-泵装置；A-吸入腔；B-排出腔；

1-排液口；2-接线插头；3-转子；4-定子；5-上端盖；51-环形凸起；6-缸体；61-吸液通道；62-径向滑槽；63-卸荷槽；7-下端盖；8-紧固螺栓；9-套环；10-腔室分隔组件；101-滑片；102-弹簧；11-集成转轴；111-盘形凸轮；112-轴向通道；113-径向通道；12-止回阀；121-排液阀片；122-缓冲件；123-限位件；124-紧固螺栓；13-排液通道；14-吸液口。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种无外泄漏的转子液体泵，将电机及由电机驱动的泵装置设于封闭外壳内，整个转子液体泵采用封闭式结构，既能避免液体外泄漏，又能对电机进行有效冷却，提高电机效率。

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，以下结合附图及实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，以立式泵为例，本实施例的无外泄漏的转子液体泵，包括：封闭外壳I和设于封闭外壳I内的电机II及由电机II驱动的泵装置III。为方便安装和制造，封闭外壳I采用组件焊接而成，包括：筒状的外壳主体Ib和通过焊接密封固定于外壳主体Ib两端的上封头Ia和下封头Ic；先将电机II和泵装置III安装于外壳主体Ib内，再将上封头Ia和下封头Ic封头焊接密封固定于外壳主体Ib的两端。其中，在上封头Ia上设有排液口1及接线插头2，电机II靠近排液口1。其中，在外壳主体Ib的下部设有吸液口14，泵装置III靠近吸液口14。

如图1和图3所示，泵装置III包括：泵壳，设于泵壳的泵腔中的转子组件，以及设于泵壳上与转子组件配合用于将泵腔分隔为吸入腔A和排出腔B的腔室分隔组件10。

如图1所示，泵壳采用组件结构，包括：缸体6和通过紧固螺栓8分别固定于缸体6两端的上端盖5和下端盖7，缸体6与上端盖5和下端盖7共同围出泵腔，在缸体6上设有与吸液口14连通的吸液通道61(如图2所示)，在上端盖5和下端盖7上分别设有排液通道13。缸体6的外周面与外壳主体Ib的内壁面采用对称多点焊接固定。

如图1、图2、图3和图5所示，转子组件包括：泵轴，设于泵轴上的盘形凸轮111和套设在盘形凸轮111上的圆筒形的套环9；套环9的外壁与缸体6的内壁接触，形成轴向延伸的密封带，为了便于区分，将此密封带称为第一密封带。盘形凸轮111带动套环9转动，第一密封带的位置不断发生变动，吸入腔A和排出腔B的容积周期性地发生变化，不断实现液体的吸入、增压和排出。

进一步地，将泵轴与电机II的转轴集成为一体，定义为集成转轴11；在集成转轴11上设有沿其轴向延伸的中空的轴向通道112，集成转轴11上靠近电机II处设有与轴向通道112连通的径向通道113。泵轴与电机转轴集成为一体，便于加工制造，省去联轴器，结构简单；集成转轴11上的轴向通道112和径向通道113形成液体通路，便于液体流出，加强对电机II内部转子绕组等部件的冷却。

如图2和图3所示，其中，腔室分隔组件10包括：沿缸体6上的径向滑槽62往复直线运动的滑片101和连接于滑片101外侧的弹簧102，在弹簧102作用下，滑片101的里侧与套环9的外周面保持接触，形成轴向延伸的密封带，为了便于区分，将此密封带称为第二密封带。

如图1和图4所示，为有效阻止高压液体的回流，提高泵的容积效率，在端盖上对应于排液通道13处设有止回阀12，止回阀12包括排液阀片121，还进一步包括用于限制排液阀片121升程的限位件123以及设于排液阀片121与限位件123之间的缓冲件122，限位件123和缓冲件122可采用片状结构或杆状结构，排液阀片121、缓冲件122和限位件123通过紧固螺栓124固定在端盖上，端盖上的排液通道13出口处还设有用于承托止回阀12的环形凸起51。

如图2和图3所示，还进一步在缸体6的内壁上开设有与排出腔B连通的卸荷槽63，在端盖上设有与卸荷槽63连通的卸压孔(图中未示出)。卸荷槽63与卸压孔的设置，提供了高压液体的泄压通道，可消除排出腔B的密闭空间因流体升压产生的脉冲压力和扭矩，利于液体泵平稳运行。

本实施例的无外泄漏的转子液体泵工作过程如下：

转子液体泵运行过程中，外部液体自吸液口14进入，经缸体6上的吸液通道61进入泵腔，电机II驱动集成转轴11转动，集成转轴11上的盘形凸轮111带动套环9转动，第一密封带的位置随着盘形凸轮111的转动而不断变动，吸入腔A和排出腔B的容积周期性地发生变化，从而不断实现液体的吸入、增压和自排出腔B排出；如图1中箭头所示，增压后的液体分为两路，其中一路由排出腔B、上端盖5的排液通道13排出，流经电机II的定子4及转子3的线圈绕组等部件，另一路由排出腔B、下端盖7的排液通道13排出，先进入集成转轴11的轴向通道112，再自集成转轴11的径向通道113流出，流经电机II的转子3的线圈绕组等部件，加强对转子线圈绕组的冷却，两路液体汇流最终自上封头Ia上的排液口1排出。

综上所述，本实用新型的无外泄漏的转子液体泵，由于电机II及由电机II驱动的泵装置III设置在封闭外壳I内，整个转子液体泵总成采用封闭式结构，密封可靠，不存在液体向封闭外壳之外泄漏的问题，泵轴上无需设置机械密封等轴封结构；转子液体泵运行时，增压后的液体先流经电机再排出，能及时带走电机工作产生的大量的热量，对电机的内部线圈绕组等部件进行有效冷却，电机效率高，使用寿命长。特别适合压送易燃易爆、易泄漏、贵重稀有液体，在石油化工、制冷空调、低品位能源发电等领域具有广阔的应用前景。

以上以立式泵为例，对本实用新型实施例的无外泄漏的转子液体泵的结构组成及其工作原理进行了详细介绍。当然，本实用新型的无外泄漏的转子液体泵不局限于立式结构，根据实际需要也可以设计为卧式结构。

Claims (10)

1.无外泄漏的转子液体泵，其特征在于，包括：封闭外壳和设于所述封闭外壳内的电机及由所述电机驱动的泵装置，所述封闭外壳的一端设有吸液口，所述封闭外壳的另一端设有排液口，所述泵装置靠近所述吸液口，所述电机靠近所述排液口。

2.如权利要求1所述的无外泄漏的转子液体泵，其特征在于，所述泵装置包括：泵壳，设于所述泵壳的泵腔中的转子组件，以及设于所述泵壳上与所述转子组件配合用于将所述泵腔分隔为吸入腔和排出腔的腔室分隔组件。

3.如权利要求2所述的无外泄漏的转子液体泵，其特征在于，所述泵壳包括：缸体和分别固定于所述缸体两端的端盖，所述缸体与所述端盖围出所述泵腔，所述缸体上设有与所述封闭外壳的吸液口连通的吸液通道，所述端盖上设有排液通道。

4.如权利要求3所述的无外泄漏的转子液体泵，其特征在于，所述转子组件包括：泵轴，设于所述泵轴上的盘形凸轮和套设在所述盘形凸轮上的圆筒形的套环；所述套环的外壁与所述缸体的内壁接触。

5.如权利要求4所述的无外泄漏的转子液体泵，其特征在于，所述泵轴与所述电机的转轴集成为一体，定义为集成转轴；所述集成转轴具有沿其轴向延伸的中空的轴向通道，所述集成转轴靠近所述电机处设有与所述轴向通道连通的径向通道。

6.如权利要求3所述的无外泄漏的转子液体泵，其特征在于，所述腔室分隔组件包括：沿所述缸体上的径向滑槽往复直线运动的滑片和连接于所述滑片外侧的弹簧，所述滑片的里侧与所述转子组件的外周面接触。

7.如权利要求3所述的无外泄漏的转子液体泵，其特征在于，所述端盖上对应于所述排液通道处设有止回阀，所述止回阀包括排液阀片。

8.如权利要求7所述的无外泄漏的转子液体泵，其特征在于，所述止回阀还包括用于限制所述排液阀片升程的限位件，所述排液阀片与所述限位件之间设有缓冲件。

9.如权利要求3所述的无外泄漏的转子液体泵，其特征在于，所述缸体的内壁上开设有与所述排出腔连通的卸荷槽，所述端盖上设有与所述卸荷槽连通的卸压孔。

10.如权利要求1至9任一项所述的无外泄漏的转子液体泵，其特征在于，所述封闭外壳包括：筒状的外壳主体和密封固定于所述外壳主体两端的封头。