技术领域
[0001] 本实用新型属于
流体输送技术领域,尤其涉及一种环式无刷电机及采用该电机的
电动泵。
背景技术
[0002] 随着微控
电路的快速发展,有刷电机逐步向无刷电机过渡。相比有刷电机,无刷直流电机不使用机械的电刷装置,采用方波自控式永磁同步电机,以霍尔
传感器取代
碳刷换向器,以钕
铁硼作为
转子的永磁材料,性能上相较一般的传统直流电机有很大优势,是当今最理想的调速电机。它的优势在于:高效率、低能耗、低噪音、超长寿命、高可靠性、可伺服控制、无级变频调速、相对低成本且简单易用。基于无刷电机诸多优点,无刷电动泵孕育而生,相比传统的电动泵,无刷电动泵具备了无刷电机所有的优点,但在泵的整体体积及传动效率上并没有有所改进,无刷电动泵只是将原有的有刷电机用无刷电机替换掉,仍然采用无刷电机
输出轴将
力矩传递给
传动轴,再由转动轴传递给
叶轮的方式输出功率,这样的传动结构不仅增大了泵整体的体积,而且降低了传动效率,在诸如设备制作(由电动泵组装的)及
船舶制造行业这类相对利用空间有限,各种电动泵交叉使用,一台体积大的泵就需要占用很大的空间,且检修不方便,本实用新型旨在制作一台体积小巧、传动效率高、更智能的无刷电动泵。实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于克服
现有技术中的不足,提供一种环式无刷电机及采用该电机的电动泵,体积小巧、传动效率高、便于智能控制。
[0004] 为解决现有技术问题,本实用新型公开了一种环式无刷电机,包括壳体以及
控制器,其特征在于:还包括活动套装在壳体内的
导管,若干在壳体内壁并沿其周向均匀设置的励磁体,若干在导管外壁并沿其周向均匀设置的
永磁体,以及分别安装在壳体两端的端盖;控制器与励磁体电连接用于产生
磁场。
[0005] 优选的,端盖的内端面上设置有止口结构,用于连接壳体端部或
定位轴承;壳体两端的端面上设置有与止口结构相匹配的台阶结构,并通过
螺栓与端盖连接。
[0006] 本实用新型还公开了一种环式无刷电动泵,包括上述环式无刷电机,以及设置在导管内并与导管内壁连接的叶轮;端盖上开设有流体经过的通孔。
[0007] 优选的,端盖与导管之间还设置有密封元件,其包括推力环,推力环具有一环部以及连接在该环部一端的凸缘,环部的外壁开设有两道第一密封槽,第一密封槽内嵌有
密封胶圈;凸缘的内端面开设有第二密封槽,第二密封槽内嵌有
密封垫片;环部的外壁通过密封胶圈与端盖上通孔的孔壁形成静密封,凸缘的内端面通过密封垫片与导管的端部形成动密封。
[0008] 优选的,还包括
信号接收模
块,信号发送模块,
传感器数据运算模块;其中各种传感器、信号接收模块、信号发送模块均连接于传感器数据运算模块;传感器数据运算模块与控制器电连接,用于搜集处理数据并发出相应的指令给控制器执行。
[0009] 优选的,端盖的通孔内还安装有用于检测介质压力的
压力传感器,压力传感器与传感器数据运算模块电连接。
[0010] 优选的,推力环的环部外侧还套装有
弹簧,弹簧的内端与凸缘的外端面抵接,外端与端盖的内端面抵接。
[0011] 优选的,至少在用作介质入口的端盖通孔处安装有过滤网。
[0012] 优选的,端盖上设置有
螺纹接头或
法兰接头。
[0013] 优选的,叶轮与导管为一体加工成型。
[0014] 本实用新型具有的有益效果:
[0015] 1、集无刷电机的优点于一身,主要在于体积小,可安装在比较狭小的空间内或者是安装在对空间要求比较高的船舶、潜艇及设备等当中去,大大缩小了泵的空间占有量。通过改变盖板的结构,可作为一种泵喷
推进器。根据其环式无刷电机的结构原理,亦可作相应变化变用于其他设备,如
风扇、
洗衣机等中用到的无刷电机。
[0016] 2、还加入了压力传感器,并通过无线单元,可实现运行数据远程监控及调节。
[0017] 3、通过推力环实现端部密封,防止流体进入壳体与导管之间的空隙内影响泵的正常运行。
[0018] 4、端盖上加工有止口结构,一方面便于安装拆卸,另一方面还能够限位轴承的窜动。
[0019] 5、推力环的外侧套装弹簧,从而为推力环提供一个轴向的推力补偿,保证更好的活动面密封。
附图说明
[0020] 图1是本实用新型的横截面示意图;
[0021] 图2是本实用新型的无密封条件下的纵截面示意图;
[0022] 图3是本实用新型的有密封条件下的纵截面示意图;
[0023] 图4是图3中A处的局部放大图;
[0024] 图5是本实用新型的工作原理图。
[0025] 附图标记:
[0026] 1壳体;2励磁体;3永磁体;4导管;5叶轮;6端盖;7轴承;8弹簧;9密封胶圈;10密封垫片;11推力环;12凸缘;13环部。
具体实施方式
[0027] 下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下
实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案,而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0028] 如图1至5所示,一种环式无刷电动泵,壳体1、叶轮5、微控单元、励磁体2、永磁体3、轴承7、导管4、端盖6密封元件、弹簧8、传感器。
[0029] 壳体1呈环形状并具有一圆柱状内腔,沿壳体1内壁的周向均匀分布若干励磁体2,并与壳体1组成一个整体,励磁体2能够产生旋转的磁场。壳体1的两端加工有台阶结构,分别用于定位及安装轴承7,且两端均加工有螺栓孔,用于安装端盖6。
[0030] 端盖6分别安装在壳体1的两端,并通过螺栓与壳体1端部连接。端盖6的内端面加工有止口结构,一方面方便安装,另一方面可限位轴承7的窜动。端盖6的中央开设用于介质流过的通孔,通孔内还安装压力传感器,用于检测流过介质的压力,并将压力
信号传输给传感器数据运算模块,显示在控制面板上或通过无线电发送给特定接受器,用于监控泵的运转情况。
[0031] 导管4呈环形,通过轴承7活动套装在壳体1内,沿均匀导管4外壁的周向均匀分布若干永磁体3,并与导管4组成一个整体,导管4的两端加工有台阶结构,分别用于定位及安装轴承7。
[0032] 轴承7安装在壳体1内部的两端,用与导管4外壁的两端配合,实现导管4在壳体1内的转动,亦承受径向和轴向的负荷。
[0033] 微控单元包括控制器、信号接收模块、信号发送模块以及传感器数据运算模块。其中各种传感器、信号接收模块、信号发送模块均连接于传感器数据运算模块,传感器数据运算模块与控制器电连接,用于搜集处理数据并发出相应的指令给控制器执行。控制器为现有技术,其与励磁体电连接用于产生磁场,控制
电动机的启动、停止和
制动等。微控单元可以作环状,安装于泵的内部,亦可作盒状安装于泵的外部。优选环状安装于泵的内部,减小体积,泵的内部可专
门设置一个安装微控单元的腔室。
[0034] 叶轮5安装在导管4内,其可与导管4制作成一个整体,亦或单独制作,再与导管4组合成一体,可随导管4一起旋转,将力矩转化为
对流体介质推力。
[0035] 端盖6与导管4的端部之间还安装有密封元件,密封元件包括推力环11,推力环11具有一环部13以及连接在该环部13一端的凸缘12。环部13的外壁开设有两道第一密封槽,第一密封槽内嵌有密封胶圈9。凸缘12的内端面开设有第二密封槽,第二密封槽内嵌有密封垫片10。通孔的孔壁为光滑精加工面,便于与密封胶圈9贴合,形成良好的静密封。导管4的两端端面均为光滑精加工面,便于与密封垫片10
接触时形成良好的动密封。
[0036] 弹簧8分别套装在两推力环11的环部13外侧上,弹簧8的内端与凸缘12的外端面抵接,外端与端盖6的内端面抵接,从而为推力环11提供一个轴向的推力补偿,保证更好的活动面密封(动密封)。
[0037] 在用作流体介质入口和出口的端盖6通孔处均安装滤网,保护叶轮5及其他部件。
[0038] 端盖6上设置有螺纹接头或法兰接头,便于直接安装与管路上。也可设置成其它管路接头形式用于与不同类型管路连接固定。
[0039] 本实用新型中,改变端盖6的结构,可作为一种泵喷推进器。壳体、励磁体、导管、永磁体、端盖以及控制器等组成环式无刷电机,其结构亦可用于其他类似的设备中,不单是泵或者泵喷推进器,如风扇、洗衣机等。在诸如油类这种
腐蚀性不高的介质中亦可取消推力环11和弹簧8,减少面摩擦,提高效率。
[0040] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和
变形,这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。