一種無葉頂間隙無泄漏軸流泵的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及流體機械，特別涉及一種無葉頂間隙無泄漏軸流泵。
【背景技術】
[0002]軸流泵是通過高速旋轉的葉輪推動流體做功而增加流體的壓能和動能的裝置。在軸流式泵或壓縮機中由于葉輪葉片與殼體之間存在葉頂間隙，當葉輪工作時，液體會從高壓端沿這一間隙回流到低壓端，從而降低了軸流泵的輸出壓力，增加了損失。
[0003]流體機械的另一個難題是密封問題。特別是泵類流體機械，經常輸送的流體還包括具有腐蝕性或可能對環境造成特別的污染，工作環境中經常就不允許有任何泄漏。另一方面傳統流體機械中的動密封或靜密封也會在一定程度上增加軸旋轉的阻力，增加能耗損失。
[0004]中國專利03114588.4公開了一種新型軸流式流體壓縮裝置，該壓縮裝置采用將電機軸、葉片與殼體連成一體的轉子結構，同時在轉子的兩端采用用動密封圈的密封形式，有效解決了軸流式流體機械的葉頂間隙損失。但是當軸流式流體壓縮裝置體積較大時，就得采用很大直徑的動密封，這就增加了實施難度和實施成本。
[0005]中國專利200510017430.5提出了一種旋轉軸內螺旋泵，其轉子(螺桿)與圓筒的連接形式與專利03114588.4有相似之處，但是該專利的轉子是將外圓筒作為軸來工作的，在要求較大通道的情況下就需要直徑很大的軸承，給實施推廣帶來了困難。
【發明內容】
[0006]有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種無葉頂間隙無泄漏軸流泵，設計軸流泵與電動機為一體，省掉了傳統軸流泵上的密封系統，避免了泵內流體的泄露，也減小了摩擦損失。
[0007]為解決上述技術問題，本發明的無葉頂間隙無泄漏軸流泵，包括帶線圈繞組的定子、內含鼠籠結構的轉子、支撐軸承和軸承支架，內含鼠籠結構的轉子位于帶線圈繞組的定子的中心，內含鼠籠結構的轉子是由軸、輪轂、葉片和圓筒形鼠籠外圈組成，輪轂和軸固定連接，輪轂的外表面固定設計有葉片，所述葉片的頂部固定連接內含鼠籠圓筒形外圈的內壁，軸的兩端和支撐軸承相連，所述支撐軸承分別由兩端的軸承支架支撐。該軸流泵通電工作時，交變電流在帶線圈繞組的定子中產生旋轉磁場，驅動內含鼠籠結構的轉子旋轉，轉子上旋轉的葉片驅動流體從入口進入泵體，經過出口流出進入管道系統。由于軸流泵與電動機設計為一體，省掉了傳統軸流泵上的密封系統，避免了泵內流體的泄露，也減小了摩擦損失。
[0008]進一步，所述帶線圈繞組的定子和內含鼠籠結構的轉子之間設置非導磁材料的隔層，采用在定子和轉子之間設置非導磁材料的隔層來密封，軸流泵內不需要動密封裝置，降低了軸流泵的實施難度和實施成本，也減小了摩擦損失。
[0009]進一步，非導磁材料的隔層與轉子外圈的圓筒的內表面上有沿軸向設計的一系列環形或螺旋形凹槽，能減小沿轉子與非導磁材料的隔層之間從高壓端到低壓端流體的泄露。
[0010]進一步，帶線圈繞組的定子可以與非導磁材料的隔層設計成一體，有利于軸流泵的加工組裝。
[0011]進一步，帶線圈繞組的定子與非導磁材料的隔層設計成一體時，定子的圓柱外側安裝有線圈繞組，該線圈繞組外邊加一個帶散熱結構的圓柱筒形外殼。
[0012]進一步，軸承支架與帶線圈繞組的定子之間設置密封墊片。
[0013]進一步，軸承支架的外側分別設置入口導流管和出口導流管，并與帶線圈繞組的定子之間用螺栓連接，入口導流管及出口導流管與軸承支架之間也設置密封墊片。
[0014]進一步，軸承支架設計有導流結構、該帶導流結構的軸承支架與帶線圈繞組的定子之間用螺栓連接。
[0015]進一步，內含鼠籠結構的轉子可以為與帶線圈繞組的定子配套的永久磁鐵材料和結構。
[0016]該軸流泵與電動機設計為一體，軸流泵內的流體通過電機內部流動，帶走了部分電機工作時發出的熱量，提高了電機的運行效率和安全性；帶導流結構的軸承支架對流入葉輪的液體有一個引導作用，減小了部分葉輪的入口損失，提高了效率；帶導流結構的軸承支架對流出葉輪的液體有一個弓I導作用，減小了部分葉輪流出液體的動能損失。
[0017]本發明的軸流泵的入口和出口連接形式可以是直管連接、法蘭連接、螺紋連接等形式。
[0018]本發明的軸流泵的內含鼠籠結構的轉子也可以只由軸、葉片和圓筒形鼠籠外圈組成，軸的外表面固定設計有葉片，所述葉片的頂部固定連接內含鼠籠圓筒形外圈的內壁。
【附圖說明】
[0019]圖1是軸流泵結構圖；
圖2是內含鼠籠結構的轉子結構圖；
圖3是入口端帶導流結構的軸承支架結構圖；
圖4是出口端帶導流結構的軸承支架結構圖；
圖5是非導磁體材料隔層結構圖；
圖6是密封墊片結構圖；
圖7是入口導流管和出口導流管結構圖；
圖8是帶線圈繞組的定子與非導磁材料的隔層設計成一體的軸流泵結構圖；
圖9是帶濾網結構零件的軸流泵結構圖。
【具體實施方式】
[0020]下面參照附圖來介紹發明的一種無葉頂間隙無泄漏軸流泵的【具體實施方式】。如圖1至圖7所示，第一種【具體實施方式】中的無葉頂間隙無泄漏軸流泵，包括帶線圈繞組的定子
1、內含鼠籠結構的轉子2、非導磁材料的隔層9、支撐軸承3和帶導流結構的軸承支架(4，5)，內含鼠籠結構的轉子2位于帶線圈繞組的定子I的中心，所述帶線圈繞組的定子I和內含鼠籠結構的轉子2之間設置非導磁材料的隔層9，內含鼠籠結構的轉子2是由軸21、輪轂22、葉片23和內含鼠籠圓筒形外圈24組成，輪轂和軸固定連接，輪轂22的外表面固定設計有葉片23，所述葉片23的頂部固定連接內含鼠籠圓筒形外圈24的內壁，軸21的兩端分別與支撐軸承3相連，所述支撐軸承3分別由兩端的帶導流結構的軸承支架(4，5)支撐，非導磁材料的隔層9與轉子外圈24的圓筒的內表面上沿軸向有一系列的環形或螺旋形凹槽，軸承支架(4，5)的外側分別設置入口導流管7和出口導流管8，并與帶線圈繞組的定子之間用螺栓連接，入口導流管7及出口導流管8與軸承支架(4，5)之間設置密封墊片6，軸承支架(4,5)與帶線圈繞組的定子I及非導磁材料的隔層9之間也設置密封墊片6。該軸流泵通電工作時，交變電流在帶線圈繞組的定子I中產生旋轉磁場，驅動鼠籠結構的轉子2旋轉，轉子上旋轉的葉片23驅動流體從入口導流管7經過帶導流結構的軸承支架4進入鼠籠結構的轉子2中，流體在鼠籠結構的轉子2中不斷地被葉片23驅動做功，最后經過帶導流結構的軸承支架5及出口導流管8流出鼠籠結構的轉子2，進入管道系統。由于軸流泵與電動機設計為一體，省掉了傳統軸流泵傳動軸上的密封系統，避免了泵內流體的泄露，也減小了摩擦損失；同時該軸流泵的流體通過電機內部流動，帶走了部分電機工作時發出的熱量，提高了電機的運行效率和安全性；定子和轉子之間設置非導磁材料的隔層來密封，軸流泵內不需要動密封裝置，降低了軸流泵的實施難度和實施成本；并且帶導流結構的軸承支架對流入葉輪的液體有一個引導作用，減小了部分葉輪的入口損失，帶導流結構的軸承支架對流出葉輪的液體有一個弓I導作用，減小了部分葉輪流出液體的動能損失，提高了工作效率。
[0021]如圖8所示，本發明第二種【具體實施方式】中的無葉頂間隙無泄漏軸流泵，和第一種【具體實施方式】不同的是，該軸流泵帶線圈繞組的定子I與非導磁材料的隔層9設計成一體，定子的圓柱外側安裝有線圈繞組，該線圈繞組外邊加一個帶散熱結構的圓柱筒形外殼。該軸流泵的工作過程同第一種【具體實施方式】，采用這樣的結構，有利于軸流泵的加工組裝。
[0022]如圖9所示，本發明第三種【具體實施方式】中的無葉頂間隙無泄漏軸流泵，和第一種【具體實施方式】不同的是，該軸流泵的流體入口處增加一個濾網結構的零件，就能構成一種潛水泵使用。該軸流泵的工作過程與上述兩種【具體實施方式】類似。
[0023]以上所述，僅是本發明的【具體實施方式】而已，并非對本發明的技術范圍作任何限制，故凡是依據本發明的技術實質對以上【具體實施方式】所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種無葉頂間隙無泄漏軸流泵，包括帶線圈繞組的定子、內含鼠籠結構的轉子、支撐軸承和軸承支架，內含鼠籠結構的轉子位于帶線圈繞組的定子的中心，其特征在于，內含鼠籠結構的轉子由軸、輪轂、葉片和圓筒形鼠籠外圈組成，輪轂和軸固定連接，輪轂的外表面固定有葉片，所述葉片的頂部固定連接內含鼠籠圓筒形外圈的內壁，軸的兩端和支撐軸承相連，所述支撐軸承分別由兩端的軸承支架支撐。
2.根據權利要求1所述的無葉頂間隙無泄漏軸流泵，其特征在于，所述帶線圈繞組的定子和鼠籠結構的轉子之間設置非導磁材料的隔層。
3.根據權利要求2所述的無葉頂間隙無泄漏軸流泵，其特征在于，所述非導磁材料的隔層與鼠籠結構的轉子外圈的圓筒的內表面上沿軸向有一系列環形或螺旋形凹槽。
4.根據權利要求2所述的無葉頂間隙無泄漏軸流泵，其特征在于，所述帶線圈繞組的定子與非導磁材料的隔層設計成一體。
5.根據權利要求4所述的無葉頂間隙無泄漏軸流泵，其特征在于，所述帶線圈繞組的定子的圓柱外側安裝有線圈繞組，該線圈繞組外邊加一個帶散熱結構的圓柱筒形外殼。
6.根據權利要求1或2所述的無葉頂間隙無泄漏軸流泵，其特征在于，所述軸承支架與帶線圈繞組的定子之間設置密封墊片。
7.根據權利要求1或2所述的無葉頂間隙無泄漏軸流泵，其特征在于，所述軸承支架的外側分別設置入口導流管和出口導流管，并與帶線圈繞組的定子之間用螺栓連接，入口導流管及出口導流管與軸承支架之間也設置密封墊片。
8.根據權利要求1或2所述的無葉頂間隙無泄漏軸流泵，其特征在于，軸承支架設計有導流結構，該帶導流結構的軸承支架與帶線圈繞組的定子之間用螺栓連接。
9.根據權利要求1或2所述的無葉頂間隙無泄漏軸流泵，其特征在于，鼠籠結構的轉子為與帶線圈繞組的定子配套的永久磁鐵材料及結構。
10.根據權利要求1或2所述的無葉頂間隙無泄漏軸流泵，其特征在于，該軸流泵在流體的入口處增加一個濾網結構的零件。
【專利摘要】本發明涉及一種無葉頂間隙無泄漏軸流泵，包括帶線圈繞組的定子（1）、內含鼠籠結構的轉子（2）、支撐軸承（3）和軸承支架（4，5），內含鼠籠結構的轉子（2）是由軸、輪轂、葉片和內含鼠籠結構的圓筒形外圈組成，輪轂和軸固定連接，輪轂的外表面固定有葉片，葉片的頂部固定連接圓筒形鼠籠外圈的內壁，軸的兩端和支撐軸承（3）相連，支撐軸承（3）分別由兩端的軸承支架（4，5）支撐；該軸流泵通電工作時，鼠籠結構的轉子旋轉，轉子上的葉片驅動流體通過泵體進入管道系統。本發明的軸流泵與電動機設計為一體，省掉了傳統軸流泵上的密封系統，避免了泵內流體的泄露，也減小了摩擦損失。
【IPC分類】F04D29-58, H02K9-19, F04D29-04, F04D3-00, F04D13-06
【公開號】CN104595203
【申請號】CN201510003201
【發明人】楊建
【申請人】楊建
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月6日