專利名稱：一種潛沒泵的電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及到泵用電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)，特別涉及到一種潛沒泵的電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
安裝在地下水封洞庫洞室底部泵坑內(nèi)的潛沒泵，是保證地下洞庫長周期、高效率、安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，現(xiàn)有技術(shù)中，如何降低電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子的溫度是大型潛沒泵的技術(shù)難題。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時往往會產(chǎn)生很大的熱量，冷卻效果不佳會使得溫度急劇升高，過 高的溫度不僅會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子受熱膨脹，轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙減小，引起轉(zhuǎn)子與定子的劇烈摩擦，還會導(dǎo)致電機(jī)零部件金屬性能下降，強(qiáng)度降低，從而容易損壞，造成設(shè)備工況的惡化，電機(jī)迅速老化；另外，溫度升高會引起潤滑油的黏度下降，破壞油膜，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)潤滑惡化，從而損壞發(fā)動機(jī)，部件損壞使免維護(hù)期縮短，使得成本升高。因此，必須在發(fā)動機(jī)工作的時候把它產(chǎn)生的熱量及時散發(fā)掉。再者，排量、揚(yáng)程、運(yùn)行時間等參數(shù)要求高，軸承屬于損壞率較高的部件，因?yàn)樵O(shè)備中的軸承往往要承受很大的軸向力，所以如何降低軸承所承受的軸向力也是關(guān)鍵。再者，現(xiàn)有潛沒泵內(nèi)部的冷卻液所吸收的熱量僅僅依靠電機(jī)殼輻射出去，冷卻效果欠佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種潛沒泵的電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)，其通過在密封部件與調(diào)節(jié)裝置之間設(shè)置冷卻液循環(huán)冷卻盤管，并通過設(shè)置在密封部件內(nèi)的循環(huán)葉輪和循環(huán)導(dǎo)葉施加強(qiáng)制循環(huán)，使冷卻液通過循環(huán)冷卻盤管進(jìn)行循環(huán)，被循環(huán)冷卻盤管外的水流帶走冷量，進(jìn)而提高了冷卻效果。再者，本發(fā)明的另一目的在于循環(huán)葉輪產(chǎn)生的軸向力能抵消部分泵葉輪本身的軸向力。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種潛沒泵的電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)，包括連接架、泵體和電機(jī)部件，連接架的底部與泵體的頂部通過緊固件連接；在泵體的底部固定有一電機(jī)部件支撐座，電機(jī)部件安裝在電機(jī)部件支撐座上且位于泵體的內(nèi)部；在電機(jī)部件支撐座上開設(shè)有進(jìn)水口，電機(jī)部件與泵體內(nèi)壁之間的空間構(gòu)成吸入流道，在連接架的底部設(shè)置有吸入口，吸入流道與吸入口和進(jìn)水口相連通；電機(jī)部件包括一冷卻液調(diào)節(jié)裝置、固定在冷卻液調(diào)節(jié)裝置上的電機(jī)座、固定在電機(jī)座上的電機(jī)殼、固定在電機(jī)殼上的軸承架、固定在軸承架上的密封部件、安裝在軸承架與密封部件之間的空間內(nèi)的推力軸承部件、支撐在電機(jī)座、軸承架、推力軸承部件和密封部件上的泵軸，在泵軸的中部固定有轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的外圍設(shè)置有定子，定子固定在電機(jī)殼上，在電機(jī)座上設(shè)置有將電機(jī)殼與冷卻液調(diào)節(jié)裝置連通的下通孔，轉(zhuǎn)子與定子之間設(shè)置有縫隙，軸承架上設(shè)置有將電機(jī)殼與空間連通的上通孔，進(jìn)入冷卻液調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的冷卻液通過下通孔、縫隙和上通孔充滿電機(jī)殼內(nèi)和空間中；在空間內(nèi)且位于推力軸承部件上方劃定出一強(qiáng)制循環(huán)腔，強(qiáng)制密封腔位于密封部件內(nèi)的下方；在密封部件與冷卻液調(diào)節(jié)裝置之間連接一冷卻液循環(huán)冷卻部件，冷卻液循環(huán)冷卻部件位于電機(jī)殼外側(cè)、吸入流道中，該冷卻液循環(huán)冷卻部件的上端與強(qiáng)制循環(huán)腔連通，冷卻液循環(huán)冷卻部件的下端與冷卻液調(diào)節(jié)裝置內(nèi)部連通；在強(qiáng)制循環(huán)腔內(nèi)還設(shè)置有固定在泵軸上且位于推力軸承部件上方的循環(huán)葉輪和循環(huán)導(dǎo)葉，循環(huán)導(dǎo)葉位于循環(huán)葉輪的底部，泵軸驅(qū)動循環(huán)葉輪和循環(huán)導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動時，循環(huán)葉輪和循環(huán)導(dǎo)葉迫使冷卻液在冷卻液循環(huán)冷卻部件以及電機(jī)部件內(nèi)部之間形成循環(huán)。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，循環(huán)葉輪為反向安裝，在抽吸冷卻液的同時還可以平衡一部分軸向力。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，在強(qiáng)制循環(huán)腔內(nèi)還設(shè)置有固定泵軸上且位于循環(huán)葉輪上方的導(dǎo)流板。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，冷卻液循環(huán)冷卻部件為冷卻液循環(huán)冷卻部件為圍繞電機(jī)殼旋轉(zhuǎn)的冷卻液循環(huán)冷卻盤管。 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，冷卻液循環(huán)冷卻盤管為兩路并行設(shè)置。本發(fā)明的有益效果在于利用泵體吸入的水流對冷卻液循環(huán)冷卻盤管進(jìn)行散熱從而解決了電機(jī)溫升問題，冷卻液也可對電機(jī)起到潤滑作用，循環(huán)穩(wěn)定性強(qiáng)，可堅(jiān)持長期運(yùn)作不必更換冷卻液，顯著改善電機(jī)的冷卻條件并延長了更換冷卻液的周期；反向安裝的循環(huán)葉輪抵消了部分泵葉輪產(chǎn)生的軸向力，減小了泵主軸承的的軸向荷載；有效提高電機(jī)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，改善電機(jī)運(yùn)行環(huán)境，延長部件使用壽命和設(shè)備維護(hù)周期，為整個項(xiàng)目投資節(jié)省開支。


圖I為本發(fā)明所述的一種潛沒泵的電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中沿軸線方向的剖視圖。圖2為本發(fā)明所述的一種潛沒泵的電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的局部放大圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。如圖I和圖2所示，本發(fā)明包括連接架160、泵體600和電機(jī)部件，連接架160的底部與泵體600的頂部通過緊固件連接。電機(jī)部件包括設(shè)置在泵體600內(nèi)部的冷卻液調(diào)節(jié)裝置400、潛沒電機(jī)200、電機(jī)座240、電機(jī)殼260、軸承架170、推力軸承部件700，冷卻液調(diào)節(jié)裝置400采用螺栓固定安裝在泵體600底部的支撐座610上，電機(jī)座240采用螺栓固定安裝在冷卻液調(diào)節(jié)裝置400上，電機(jī)殼260采用螺栓固定安裝在電機(jī)座240上，軸承架170采用螺栓固定安裝在電機(jī)殼260上，密封部件100采用螺栓固定安裝在在軸承架170上，推力軸承部件700安裝在軸承架170與密封部件100之間的空間內(nèi)。在泵體600內(nèi)還設(shè)置有支撐在電機(jī)座240、軸承架170、推力軸承部件600和密封部件100上的泵軸140，在泵軸140的中部固定有潛沒電機(jī)200的轉(zhuǎn)子210，轉(zhuǎn)子210的外圍設(shè)置有定子220，定子220固定在電機(jī)殼260內(nèi)壁上。轉(zhuǎn)子210與定子220之間有供冷卻液流過的縫隙。在支撐座610上開設(shè)有進(jìn)水口 611，整個電機(jī)部件的外壁與泵體600內(nèi)壁之間的空間構(gòu)成吸入流道620，在連接架160的底部設(shè)置有吸入ロ 161，吸入流道620與吸入ロ 161和進(jìn)水口 611相連通。冷卻液調(diào)節(jié)裝置400采用螺栓固定安裝在支撐座610上。冷卻液調(diào)節(jié)裝置400為一用以存儲冷卻液并對冷卻液壓カ進(jìn)行調(diào)節(jié)的容器，其底部的法蘭盤410中心開設(shè)有一冷卻液注入ロ 411和排污螺栓412,在冷卻液注入后,冷卻液注入ロ 411封閉。電機(jī)座240由一體化制成的法蘭盤241和軸套242構(gòu)成，法蘭盤241和軸套242的中心設(shè)置有軸孔243，泵軸140從軸孔243中穿過，軸孔243的孔壁與泵軸140相應(yīng)軸段之間設(shè)置有下滑動軸承244。在法蘭盤241上設(shè)置有將電機(jī)殼260內(nèi)部與冷卻液調(diào)節(jié)裝置400連通的通孔245，冷卻液調(diào)節(jié)裝置400內(nèi)部的冷卻液由該通孔235流入到電機(jī)殼260內(nèi)部。軸承架170具有一與電機(jī)殼260連接的法蘭盤171和由該法蘭盤171向上下兩端延伸的軸套172、密封部件支撐部173，法蘭盤171和軸套172內(nèi)設(shè)置有軸孔174，泵軸140由該軸孔174穿過，軸孔174的內(nèi)壁與泵軸140相應(yīng)軸段之間設(shè)有上滑動軸承180。在法蘭盤171上開設(shè)有將電機(jī)殼260內(nèi)部與密封部件支撐部173內(nèi)部連通的通孔175，電機(jī)殼260內(nèi)部的冷卻液由該通孔175流入到密封部件支撐部173內(nèi)部，以對密封部件支撐部173內(nèi)部的推力軸承部件700進(jìn)行冷卻。在軸承架170上還設(shè)置有電機(jī)引出線穿孔176，定子220上的電機(jī)引出線221由該電機(jī)引出線穿孔176穿出。推力軸承部件700位于密封部件支撐部173的內(nèi)部，其包括推力軸承710、推力頭720、推力軸承蓋板730，推力軸承710安裝在軸承架170的法蘭盤171上并軸設(shè)在泵軸140上，推力頭720固定在泵軸140上并支撐在推力軸承710上；推力軸承蓋板730采用螺栓固定安裝在密封部件支撐部173上，并與推力軸承710配合對推力頭720進(jìn)行軸向位置限定。在推力頭720上開設(shè)有供部分冷卻液流過的通孔721。密封部件100采用螺栓固定安裝在密封部件支撐部173上，在密封部件100的中心處設(shè)有軸孔101，潛沒泵的泵軸140從該軸孔101中穿過，且泵軸140相應(yīng)軸段與通孔101的配合面之間還設(shè)置有機(jī)械密封150。在密封部件100下部劃定出一強(qiáng)制循環(huán)腔190，在強(qiáng)制循環(huán)腔190內(nèi)布置有固定在泵軸140上的循環(huán)葉輪110和循環(huán)導(dǎo)葉120，循環(huán)導(dǎo)葉120位于循環(huán)葉輪110的底部，循環(huán)葉輪110為反向安裝。在強(qiáng)制循環(huán)腔內(nèi)190還設(shè)有導(dǎo)流板130，導(dǎo)流板130通過螺絲固定在密封部件100上，用以將進(jìn)入強(qiáng)制循環(huán)腔190的冷卻液導(dǎo)向至其兩側(cè)。在強(qiáng)制循環(huán)腔190兩側(cè)的密封部件100壁上分別設(shè)有通孔140a和140b。冷卻盤管300位于電機(jī)殼260外側(cè)并浸沒在吸入流道620中，為雙流道結(jié)構(gòu)，呈螺旋狀環(huán)繞在電機(jī)殼260周圍，并通過固定部件30la、30Ib固定在電機(jī)殼260上；其上端的兩個接ロ分別通過L形直角管310c和3IOd與密封部件100兩側(cè)的的密封部件100壁上的通孔140a和140b相連接，下端分別通過L形直角管310a和310b與冷卻液調(diào)節(jié)裝置400兩側(cè)的通孔410a和410b相連接。冷卻液調(diào)節(jié)裝置400內(nèi)部的冷卻液由該通孔235流入到電機(jī)殼260內(nèi)部并通過轉(zhuǎn)子210與定子220之間的縫隙充滿整個電機(jī)殼260內(nèi)部，電機(jī)殼260內(nèi)部的冷卻液再通過通孔175流入到密封部件支撐部173內(nèi)部并充滿，以對密封部件支撐部173內(nèi)部的推力軸承部件700進(jìn)行冷卻。密封部件支撐部173內(nèi)部的冷卻液通過推力頭720上的通孔721流入到強(qiáng)制循環(huán)腔190內(nèi)。泵軸140驅(qū)動循環(huán)葉輪110和循環(huán)導(dǎo)葉120轉(zhuǎn)動時，循環(huán)葉輪110和循環(huán)導(dǎo)葉120迫使冷卻液在冷卻盤管300以及電機(jī)部件內(nèi)部之間形成循環(huán)。潛沒泵工作時，潛沒電機(jī)200通過泵軸140帶動泵葉輪轉(zhuǎn)動使水流通過進(jìn)水ロ 510進(jìn)入泵體600的吸入流道620，同時帶動循環(huán)葉輪110和循環(huán)導(dǎo)葉110轉(zhuǎn)動。冷卻液從定子220與轉(zhuǎn)子210之間的間隙流過，帶走潛沒電機(jī)200熱量，同時也對定子220與轉(zhuǎn)子210之間起到潤滑作用；這時冷卻液吸收定子220與轉(zhuǎn)子210的熱量，溫度逐漸升高，這些高溫冷卻液在循環(huán)葉輪110和循環(huán)導(dǎo)葉120作用下，由電機(jī)殼260經(jīng)過軸承架170被抽至密封部件100的強(qiáng)制循環(huán)腔190中，再通過通孔140a和140b進(jìn)入冷卻盤管300 ;由于冷卻盤管300浸沒在吸入流道520的流動水當(dāng)中，冷卻液的熱量很快會被水流帶走，再者，由于冷卻盤管300的面積較大，也會加快潛沒電機(jī)200的散熱；低溫冷卻液在循環(huán)葉輪110和循環(huán)導(dǎo)葉120的作用下再次進(jìn)入冷卻液調(diào)節(jié)裝置400，進(jìn)入下ー輪循環(huán)。再者，由于密封部件100內(nèi)的循環(huán)葉輪110為反向安裝，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時循環(huán)葉輪110可以抵消一部分泵葉輪所產(chǎn)生的軸向力，從而減少部分推力軸承710所承受的軸向荷載，延長推力軸承710的使用壽命。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)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)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種潛沒泵的電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)，包括連接架、泵體和電機(jī)部件，所述連接架的底部與泵體的頂部通過緊固件連接；在所述泵體的底部固定有一電機(jī)部件支撐座，所述電機(jī)部件安裝在所述電機(jī)部件支撐座上且位于所述泵體的內(nèi)部；在所述電機(jī)部件支撐座上開設(shè)有進(jìn)水口，所述電機(jī)部件與所述泵體內(nèi)壁之間的空間構(gòu)成吸入流道，在連接架的底部設(shè)置有吸入口，所述吸入流道與所述吸入口和進(jìn)水口相連通；所述電機(jī)部件包括一冷卻液調(diào)節(jié)裝置、固定在所述冷卻液調(diào)節(jié)裝置上的電機(jī)座、固定在所述電機(jī)座上的電機(jī)殼、固定在所述電機(jī)殼上的軸承架、固定在所述軸承架上的密封部件、安裝在所述軸承架與密封部件之間的空間內(nèi)的推力軸承部件、支撐在所述電機(jī)座、軸承架、推力軸承部件和密封部件上的泵軸，在所述泵軸的中部固定有轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的外圍設(shè)置有定子，定子固定在電機(jī)殼上，其特征在于， 在所述電機(jī)座上設(shè)置有將電機(jī)殼與冷卻液調(diào)節(jié)裝置連通的下通孔，所述轉(zhuǎn)子與定子之間設(shè)置有縫隙，所述軸承架上設(shè)置有將電機(jī)殼與所述空間連通的上通孔，進(jìn)入冷卻液調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的冷卻液通過所述下通孔、所述縫隙和所述上通孔充滿電機(jī)殼內(nèi)和所述空間中；在所述空間內(nèi)且位于所述推力軸承部件上方劃定出一強(qiáng)制循環(huán)腔，所述強(qiáng)制密封腔位于所述密封部件內(nèi)的下方；在所述密封部件與所述冷卻液調(diào)節(jié)裝置之間連接一冷卻液循環(huán)冷卻部件，所述冷卻液循環(huán)冷卻部件位于所述電機(jī)殼外側(cè)、吸入流道中，該冷卻液循環(huán)冷卻部件的上端與所述強(qiáng)制循環(huán)腔連通，冷卻液循環(huán)冷卻部件的下端與冷卻液調(diào)節(jié)裝置內(nèi)部連通；在所述強(qiáng)制循環(huán)腔內(nèi)還設(shè)置有固定在所述泵軸上且位于所述推力軸承部件上方的循環(huán)葉輪和循環(huán)導(dǎo)葉，所述循環(huán)導(dǎo)葉位于循環(huán)葉輪的底部，所述泵軸驅(qū)動循環(huán)葉輪和循環(huán)導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動時，循環(huán)葉輪和循環(huán)導(dǎo)葉迫使冷卻液在冷卻液循環(huán)冷卻部件以及電機(jī)部件內(nèi)部之間形成循環(huán)。
2.如權(quán)利要求I所述的一種潛沒泵的電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述循環(huán)葉輪為反向安裝，在抽吸冷卻液的同時還可以平衡一部分軸向力。
3.如權(quán)利要求I所述的一種潛沒泵的電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述強(qiáng)制循環(huán)腔內(nèi)還設(shè)置有固定所述泵軸上且位于所述循環(huán)葉輪上方的導(dǎo)流板。
4.如權(quán)利要求I所述的一種潛沒泵的電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述冷卻液循環(huán)冷卻部件為冷卻液循環(huán)冷卻部件為圍繞電機(jī)殼旋轉(zhuǎn)的冷卻液循環(huán)冷卻盤管。
5.如權(quán)利要求I所述的一種潛沒泵的電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述冷卻液循環(huán)冷卻盤管為兩路并行設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種潛沒泵的電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)，包括密封部件、冷卻盤管、循環(huán)葉輪、循環(huán)導(dǎo)葉和調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)裝置與電機(jī)殼連通，冷卻盤管安裝在電機(jī)殼外，浸沒在泵體的吸入流道內(nèi)，其上端與密封部件相連通，下端與調(diào)節(jié)裝置相連通；密封部件為一帶有強(qiáng)制循環(huán)腔的中空殼體，強(qiáng)制循環(huán)腔內(nèi)安裝有循環(huán)葉輪和循環(huán)導(dǎo)葉；本發(fā)明的有益效果在于解決了電機(jī)溫升問題，冷卻液也可對電機(jī)起到潤滑作用，循環(huán)穩(wěn)定性強(qiáng)，可堅(jiān)持長期運(yùn)作不必更換冷卻液，顯著改善電機(jī)的冷卻條件并延長了更換冷卻液的周期；減小了泵主軸承的軸向荷載；有效提高電機(jī)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，改善電機(jī)運(yùn)行環(huán)境，延長部件使用壽命和設(shè)備維護(hù)周期，為整個項(xiàng)目投資節(jié)省開支。
文檔編號F04D29/58GK102913487SQ20121032439
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者王準(zhǔn), 丁恒利, 邵必勇, 黃華昌 申請人:上海凱泉泵業(yè)(集團(tuán))有限公司