專利名稱：集裝式節(jié)能低噪聲水冷離心泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水泵，尤其涉及集裝式節(jié)能低噪聲水冷離心泵。
背景技術(shù)：
目前市場上用于生活的給水增壓水泵普遍存在噪聲過高、振動大、效率低等問題， 影響了人們的生活環(huán)境，對人們的身體健康構(gòu)成威脅。水泵長時間在低頻工況運轉(zhuǎn)會產(chǎn)生電磁噪聲、軸承缺少良好的潤滑且油脂易流失產(chǎn)生噪聲過高、振動過大的缺點。用戶用水高峰期較短，只占了用水時間的20%-25%，其余時間水泵都處于低頻的工況下運行，此時水泵是在低效率下工作，長時間運行會造成電機易發(fā)熱、軸承油脂易熔化流失，導(dǎo)致電機使用壽命大大下降的缺點。大多數(shù)水冷離心泵的電機軸與泵軸由于不同心、同軸度不高而易損壞軸承和機械密封以及帶來振動，是離心泵普遍存在的弊病。還存在電機殼與冷卻水套密封不嚴(yán)，導(dǎo)致電機漏水以及冷卻水套漏水而損壞電機的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種集裝式節(jié)能低噪聲水冷離心泵，采用了全新理念的水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，使水泵噪聲大大降低，并且去掉了以前的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，節(jié)能環(huán)保；泵機結(jié)構(gòu)一體化，減少了機械振動。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下集裝式節(jié)能低噪聲水冷離心泵，包括泵體與其內(nèi)部提供動力的電機，所述泵體與電機同軸，去掉了以前的聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)，提高了泵與電機的同軸度。所述泵體包括外筒、相連的上軸承與下軸承、位于所述外筒內(nèi)的電機定轉(zhuǎn)子部件、 上型腔、下型腔、冷卻腔和泵底部的葉輪。所述上軸承與下軸承位于泵體內(nèi)中部并同軸，所述上軸承即為電機軸，其外側(cè)周圍設(shè)置所述電機定轉(zhuǎn)子部件；電機與泵同軸避免了由于電機軸與泵軸不同心而損壞軸承和機械密封以及帶來振動。所述冷卻腔是由所述外筒與電機的外殼之間的腔體組成，其內(nèi)部設(shè)置內(nèi)接管；循環(huán)水從所述冷卻腔內(nèi)流過，對內(nèi)部的軸承、定轉(zhuǎn)子等部件產(chǎn)生的聲音有一定的阻隔，使其傳出去的聲音有效降低。所述上型腔位于所述上軸承的頂部外圍，所述下型腔位于所述下軸承的頂部外圍。所述上型腔通過一側(cè)的孔與所述冷卻腔連通，其另一側(cè)的孔與所述內(nèi)接管的上端相連通；所述內(nèi)接管的下端連接一回流管，所述回流管還與泵進(jìn)口連通，所述泵進(jìn)口通入葉輪位置的腔體。所述下型腔通過位于底部的內(nèi)孔與葉輪位置的腔體相連通，下型腔通過其右側(cè)的孔與所述冷卻腔相連通。
上述相連通的上型腔、冷卻腔、下型腔、起連接作用的內(nèi)接管及回流管和葉輪組成一個水循環(huán)冷卻系統(tǒng)。所述內(nèi)接管由上而下纏繞在電機外殼周圍，內(nèi)接管的下端連接一回流管。所述內(nèi)接管的上下端管壁焊接在所述外筒內(nèi)側(cè)，電機外殼與所述外筒通過致密焊接，從而構(gòu)成由電機外殼、外筒及內(nèi)接管組合的一個集裝式冷卻腔。進(jìn)一步，所述內(nèi)接管優(yōu)選為不銹管，管徑大小以IOmm左右為宜。所述回流管設(shè)置在所述葉輪的外圍型腔內(nèi)，回流管的進(jìn)口端與所述內(nèi)接管的下端連通，其出口端與泵進(jìn)口連通，使從回流管出來的水重新流入葉輪，循環(huán)使用。進(jìn)一步，所述回流管與內(nèi)接管的管口對接處通過螺栓組件緊固連接。所述泵體的底部在葉輪的下方設(shè)置泵進(jìn)口，所述泵進(jìn)口橫向通入葉輪位置的腔體。所述泵體內(nèi)的電機外殼及冷卻水套采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼封焊，使電機外殼與冷卻水套組成一個機體，有效避免了密封不嚴(yán)而導(dǎo)致電機漏水的現(xiàn)象。所述電機定轉(zhuǎn)子部件采用高品質(zhì)冷軋硅鋼片模壓成型，繞組采用高級別的耐高溫絕緣，使電機的允許溫升值更高，可以有效水泵運行過載對電機的損壞。本發(fā)明的工作原理是，水從泵進(jìn)口流入葉輪位置的腔體，在葉輪的旋轉(zhuǎn)下，介質(zhì)水因壓力作用經(jīng)內(nèi)孔流入下型腔內(nèi)，再經(jīng)其右側(cè)的孔流出，并流入電機外殼與外筒組成的冷卻腔內(nèi)；所述冷卻腔的水經(jīng)過上型腔一側(cè)的孔流入所述上型腔，再經(jīng)上型腔另一側(cè)的孔流入內(nèi)接管，然后經(jīng)相連的回流管進(jìn)入泵進(jìn)口，并重新進(jìn)入葉輪位置的腔體，從而組成一個循環(huán)，達(dá)到冷卻所述上軸承、下軸承和電機定轉(zhuǎn)子部件的目的。進(jìn)一步，所述上型腔與下型腔中添加肋片，所述電機外殼與外筒組成的冷卻腔中添加蛇形擋水板，冷卻效果會更佳。較佳地，該水冷離心泵的電機采用變頻與水冷相結(jié)合的技術(shù)，解決了供水設(shè)備在低頻工況下，電機會產(chǎn)生電磁噪聲、電機發(fā)熱，同時軸承因油脂流失，缺乏良好的潤滑，產(chǎn)生較大的噪聲，導(dǎo)致電機使用壽命下降等各種不良問題。本發(fā)明還采用計算流體力學(xué)CFD技術(shù)對水泵的水力部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以其最佳的流量、揚塵和轉(zhuǎn)速以最大效率的輸送液體，同時達(dá)到流量在變化很大的范圍內(nèi)，而效率仍保持在高效區(qū)運行。本發(fā)明的有益效果是，(1)泵機連接一體化設(shè)計電機與泵同軸，去掉了聯(lián)軸器，提高了泵與電機的同軸度，不會因為電機軸與泵軸不同心而損壞軸承和機械密封以及帶來振動。(2)采用全新的水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，一方面解決了水循環(huán)冷卻過程中死水的問題， 達(dá)到充分冷卻的效果。采用水循環(huán)冷卻系統(tǒng)后，取消了水泵的一個主要噪聲來源-電機高轉(zhuǎn)速冷卻風(fēng)扇，同時電機轉(zhuǎn)子、軸承等所有轉(zhuǎn)動部件外圍充滿水，產(chǎn)生的聲音經(jīng)過水的阻隔后進(jìn)一步降低，且定子外圍又充滿循環(huán)水可以將電機產(chǎn)生的細(xì)微電磁聲與外界徹底隔離， 平均降低噪聲12-18分貝。另一方面，采用所述的水循環(huán)冷卻系統(tǒng)后，去掉了風(fēng)扇，從而大大節(jié)省了風(fēng)扇所消耗的能量，具有環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點，與普通風(fēng)冷電機相比可省電10-20%。(3)電機外殼及冷卻水套采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼封焊技術(shù)，使電機外殼與冷卻水套組成一個機體零件，再不會因為密封不嚴(yán)，導(dǎo)致電機漏水以及冷卻水套漏水損壞電機，同時也不會對介質(zhì)造成二次污染。(4)電機定、轉(zhuǎn)子采用高品質(zhì)冷軋硅鋼片模壓成型，結(jié)合優(yōu)秀的電磁優(yōu)化靜音設(shè)計技術(shù)，使電機的噪聲進(jìn)一步降低；繞組采用更高等級耐高溫絕緣，使電機的允許溫升值更高，可以有效防止由于水泵運行過載對電機造成的損壞，極大地延長了電機的使用壽命及確保水泵運行的可能性。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、泵進(jìn)口，2、葉輪，3、孔，4、孔，5、孔，6、內(nèi)孔，7、電機外殼，8、外筒，9、內(nèi)接管，10、下型腔，11、回流管，12、上軸承，13、上型腔，14、冷卻腔，15、下軸承，16、電機定轉(zhuǎn)子部件；
具體實施例方式為了使本發(fā)明的創(chuàng)作特征、技術(shù)手段與達(dá)成目的易于明白理解，以下結(jié)合具體實施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實施例參看圖1，集裝式節(jié)能低噪聲水冷離心泵，包括泵體與其內(nèi)部提供動力的電機，所述泵體包括外筒8、相連的上軸承12與下軸承15、位于所述外筒8內(nèi)的電機定轉(zhuǎn)子部件16、 上型腔13、下型腔10、冷卻腔14和泵底部的葉輪5。上軸承12即為電機軸，并與下軸承15同軸，去掉了以前的聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)，提高了泵與電機的同軸度。上軸承12與下軸承15均位于外筒8內(nèi)的中部，是泵的主體部分。其中， 上軸承12的外圍設(shè)置電機定轉(zhuǎn)子部件16。外筒8與電機外殼7之間腔體組成冷卻腔14，所述冷卻腔14內(nèi)設(shè)置內(nèi)接管9，內(nèi)接管9由上而下纏繞在電機外殼7四周，內(nèi)接管9的上下端管壁焊接在外筒8的內(nèi)側(cè)，電機外殼7與外筒8通過致密焊接，從而構(gòu)成由電機外殼7、外筒8及內(nèi)接管9組合的一個集裝式冷卻腔。上軸承12的頂部外圍設(shè)置上型腔13，上型腔13位于冷卻腔14之上，并通過上型腔13左側(cè)的孔4連通所述上型腔13與冷卻腔14，上型腔右側(cè)的孔3與內(nèi)接管9的上端連
ο內(nèi)接管9的下端通過螺栓組件連接回流管11的進(jìn)口端，回流管11的出口端與泵進(jìn)口 1連通。下軸承15的頂部外圍設(shè)置下型腔10，下型腔10位于冷卻腔14之下，通過下型腔 10右側(cè)的孔5與冷卻腔14連通；所述下型腔10通過位于底部的內(nèi)孔6與葉輪2位置的腔體連通，使葉輪2旋轉(zhuǎn)出來的水在壓力作用下進(jìn)入下型腔10。泵進(jìn)口 1位于泵底部葉輪2位置的下方，泵進(jìn)口 1橫向通入葉輪2位置的腔體。參看圖2并結(jié)合圖1，本發(fā)明通過相連通的上型腔13、冷卻腔14、下型腔10、起連接作用的內(nèi)接管9及回流管11和葉輪2組成一個全新理念的水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其工作過程及原理如下所述
葉輪2在電機提供動力下旋轉(zhuǎn)，使葉輪2位置的腔體內(nèi)的介質(zhì)水在其壓力作用下經(jīng)位于下型腔10底部的內(nèi)孔6流入所述下型腔10內(nèi)，水再由下型腔10右側(cè)的孔5流入冷卻腔14內(nèi)。水充滿冷卻腔14并在其內(nèi)循環(huán)流動，對內(nèi)部的上軸承12、下軸承15、電機定轉(zhuǎn)子部件16等部件產(chǎn)生的聲音有一定的阻隔，使其傳出去的噪聲有效降低。所述冷卻腔14的水經(jīng)過上型腔13左側(cè)的孔4流入所述上型腔13，再經(jīng)上型腔13 右側(cè)的孔3流入內(nèi)接管9，內(nèi)接管9中的水在重力作用順流而下，經(jīng)相連通的回流管11進(jìn)入泵進(jìn)口 1，并重新進(jìn)入葉輪2位置的腔體，在葉輪2的旋轉(zhuǎn)壓力作用下再進(jìn)入下型腔10，從而組成一個循環(huán)，達(dá)到冷卻所述上軸承12、下軸承15和電機定轉(zhuǎn)子部件16的目的。在適當(dāng)條件下，在上型腔13與下型腔10中添加肋片，在電機外殼7與外筒8組成的冷卻腔14中添加蛇形擋水板，冷卻效果會更佳。經(jīng)過上述本發(fā)明的集裝式節(jié)能低噪聲水冷離心泵與現(xiàn)有的水泵相比，其突出的優(yōu)點如下(1)采用全新的水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，一方面解決了水循環(huán)冷卻過程中死水的問題，達(dá)到充分冷卻的效果。采用水循環(huán)冷卻系統(tǒng)后，取消了水泵的一個主要噪聲來源-電機高轉(zhuǎn)速冷卻風(fēng)扇，同時電機轉(zhuǎn)子、軸承等所有轉(zhuǎn)動部件外圍充滿水，產(chǎn)生的聲音經(jīng)過水的阻隔后進(jìn)一步降低，且定子外圍又充滿循環(huán)水可以將電機產(chǎn)生的細(xì)微電磁聲與外界徹底隔離，平均降低噪聲12-18分貝。(2)泵機連接一體化設(shè)計電機與泵同軸，去掉了聯(lián)軸器，提高了泵與電機的同軸度，不會因為電機軸與泵軸不同心而損壞軸承和機械密封以及帶來振動。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求
1.集裝式節(jié)能低噪聲水冷離心泵，包括泵體與設(shè)置其內(nèi)部提供動力的電機，其特征在于，所述泵體包括外筒(8)、相連的上軸承(1 與下軸承(15)、位于所述外筒(8)內(nèi)的電機定轉(zhuǎn)子部件(16)、上型腔(13)、下型腔(10)、冷卻腔(14)和位于泵底部的葉輪0)，所述上軸承(12)與下軸承(15)位于泵體內(nèi)中部并同軸，在所述冷卻腔(14)內(nèi)設(shè)置內(nèi)接管(9)；所述上型腔(1 位于所述上軸承(1 的頂部外圍，所述下型腔(10)位于所述下軸承 (15)的頂部外圍；所述上型腔(13)通過一側(cè)的孔⑷與所述冷卻腔(14)相連通，其另一側(cè)的孔(3)與所述內(nèi)接管(9)的上端相連通，所述內(nèi)接管(9)的下端連接一回流管(11)，所述回流管(11) 還與泵進(jìn)口(1)連通，所述泵進(jìn)口(1)通入葉輪( 位置的腔體；所述下型腔(10)通過位于底部的內(nèi)孔(6)與葉輪( 位置的腔體相連通，下型腔(10) 通過其右側(cè)(5)的孔與所述冷卻腔(14)相連通；上述相連通的上型腔(13)、冷卻腔(14)、下型腔(10)、起連接作用的內(nèi)接管(9)及回流管(11)和葉輪( 組成一個水循環(huán)冷卻系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝式節(jié)能低噪聲水冷離心泵，其特征在于，所述內(nèi)接管(9) 由上而下纏繞在電機外殼(7)四周，內(nèi)接管(9)的上下端管壁焊接在所述外筒(8)內(nèi)側(cè)，電機外殼(7)與所述外筒(8)通過致密焊接，從而構(gòu)成由電機外殼(7)、外筒(8)及內(nèi)接管(9) 組合的一個集裝式冷卻腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的集裝式節(jié)能低噪聲水冷離心泵，其特征在于，所述內(nèi)接管 (9)優(yōu)選為不銹管，管徑為10mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝式節(jié)能低噪聲水冷離心泵，其特征在于，所述內(nèi)接管(9) 與回流管(11)的管口對接處通過螺栓組件緊固連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝式節(jié)能低噪聲水冷離心泵，其特征在于，所述電機定轉(zhuǎn)子部件(16)采用冷軋硅鋼片模壓成型，繞組采用耐高溫絕緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝式節(jié)能低噪聲水冷離心泵，其特征在于，所述回流管 (11)設(shè)置在所述葉輪⑵的外圍型腔內(nèi)，回流管(11)的進(jìn)口端與所述內(nèi)接管(9)的下端連通，其出口端與泵進(jìn)口(1)連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集裝式節(jié)能低噪聲水冷離心泵，其特征在于，所述泵進(jìn)口(1) 設(shè)置在所述葉輪O)的下方，并橫向通入葉輪( 位置的腔體。
全文摘要
本發(fā)明公開了集裝式節(jié)能低噪聲水冷離心泵，包括泵體與設(shè)置其內(nèi)部提供動力的電機，所述泵體包括外筒、相連的上軸承與下軸承、位于所述外筒內(nèi)的電機定轉(zhuǎn)子部件、上型腔、下型腔、冷卻腔和位于泵底部的葉輪，所述上軸承與下軸承位于泵體內(nèi)中部并同軸，在所述冷腔內(nèi)設(shè)置內(nèi)接管。所述上型腔通過一側(cè)的孔與所述冷卻腔相連通，其另一側(cè)的孔與所述內(nèi)接管的上端相連通，所述內(nèi)接管的下端連接一回流管，所述回流管還與泵進(jìn)口連通，所述泵進(jìn)口通入葉輪位置的腔體；下型腔通過其右側(cè)的孔與所述冷卻腔相連通。本發(fā)明采用全新的水循環(huán)冷卻系統(tǒng)，去掉了以前的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，節(jié)能環(huán)保；并大大降低電機噪聲，泵體與電機同軸，減少振動。
文檔編號F04D29/58GK102536841SQ20101061943
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者李建飛, 陽運尾 申請人:開利泵業(yè)(集團(tuán))有限公司