一种新型悬浮水泵 |
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| 申请号 | CN202410216440.4 | 申请日 | 2024-02-27 | 公开(公告)号 | CN117869325A | 公开(公告)日 | 2024-04-12 |
| 申请人 | 深圳市实能高科动力有限公司; | 发明人 | 周进; 郭建林; 郭学卫; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 水 泵 技术领域，特别涉及一种新型悬浮水泵，包括 定子 组件总成和 转子 总成，所述转子总成设置在所述定子组件总成的一侧，所述转子总成包括一容纳壳体和 叶轮 转子，所述定子组件总成的一端位于所述容纳壳体内腔的中心 位置 ，所述叶轮转子设置在容纳壳体内；其中，所述叶轮转子包括转子和叶轮，所述转子与叶轮固定连接形成一整体；本 申请 方案实现了扇叶的自悬浮，低成本的实现扇叶悬浮，使得 风 机和泵结构没有 轴承 ，从而可以更长寿命，更可靠，噪音更小，成本更低。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种新型悬浮水泵，包括定子组件总成(10)和转子总成，所述转子总成设置在所述定子组件总成(10)的一侧，其特征在于，所述转子总成包括一容纳壳体和叶轮转子(2)，所述定子组件总成(10)的一端位于所述容纳壳体内腔的中心位置，所述叶轮转子(2)设置在容纳壳体内； |
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| 说明书全文 | 一种新型悬浮水泵技术领域[0001] 本发明涉及水泵技术领域，特别涉及一种新型悬浮水泵。 背景技术[0003] 现有泵和离心风机系统，风叶都是通过两颗轴承固定在电机转动轴上的结构。风机和泵在转动时，轴承滚珠发生滑动摩擦和损耗，风机和泵的寿命就由轴承的寿命来决定，而且由于为了保证轴承转动的可靠性同时降低噪音，还需要给轴承打润滑油脂，因此需要增加轴承室和密封圈等很多结构来避免轴承进水进尘失效。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种新型悬浮水泵，以解决上述的问题。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型悬浮水泵，包括定子组件总成和转子总成，所述转子总成设置在所述定子组件总成的一侧，所述转子总成包括一容纳壳体和叶轮转子，所述定子组件总成的一端位于所述容纳壳体内腔的中心位置，所述叶轮转子设置在容纳壳体内； [0006] 其中，所述叶轮转子包括转子和叶轮，所述转子与叶轮固定连接形成一整体； [0007] 所述叶轮包括固定座以及设置在固定座上的扇叶，所述扇叶呈一定的扭曲状态固定在固定座上，所述扇叶包括下叶片和上叶片，所述下叶片和上叶片之间设置有形变区域，所述上叶片上设置有若干孔洞。 [0008] 优选的，所述容纳壳体包括转子座，所述转子座的一侧可拆卸连接有前盖，所述前盖上设置有网孔进水部分和管阀出水部分。 [0009] 优选的，所述转子座包括金属套，所述金属套敞口环形外壁设置有环形对位腔，所述环形对位腔内壁设置有卡口，所述前盖的一端套设在所述环形对位腔内，且所述前盖上的卡片卡接在所述卡口内，所述金属套内壁中心位置设置有定位柱，所述叶轮转子套设在所述定位柱上。 [0010] 优选的，所述定子组件总成包括外壳，所述外壳通过四个定位柱与所述金属套固定连接，所述外壳内安装有绕线定子，所述外壳的一侧固定连接有控制器底座，所述控制器底座内设置有控制器PC板，所述控制器底座的一侧固定连接有后盖，所述后盖上设置有与所述控制器PC板电连接的电源线。 [0011] 优选的，一种新型悬浮水泵的组装方法，包括如下步骤： [0012] 步骤一：将绕绕线定子装入外壳里，电机引出线穿出后盖后用螺丝将控制器底座固定在外壳上； [0013] 步骤二：控制器PC板安装到控制器底座的卡槽里，然后将绕线定子引出线焊接到控制器PC板对应位置上； [0014] 步骤三：再将电源线焊接到控制器上，测试性能合格后用灌封胶灌封整个定子组件总成，然后盖上后盖并用螺丝锁紧，就组成定子组件总成； [0015] 步骤四：将定子组件总成固定到所需的水箱里，装上密封垫后用螺丝锁紧； [0016] 步骤五：叶轮转子装到转子座上后，转子座的定位柱对应装到外壳的四个定位孔里固定好，前盖盖到转子座上并锁紧到位。 [0017] 本发明的技术效果和优点： [0019] 图1本发明一种新型悬浮水泵的剖视图； [0020] 图2本发明一种新型悬浮水泵中叶轮转子的示意图； [0021] 图3本发明一种新型悬浮水泵中转子座的示意图； [0022] 图4本发明一种新型悬浮水泵中绕线定子的示意图； [0023] 图5本发明一种新型悬浮水泵中前盖的示意图； [0024] 图6本发明一种新型悬浮水泵的总装图； [0025] 图7本发明一种新型悬浮水泵的爆炸图； [0026] 图8本发明一种新型悬浮水泵中叶轮示意图； [0027] 图9本发明一种新型悬浮水泵中叶轮受力示意图； [0028] 图10本发明一种新型悬浮水泵中上叶片力的分量Fy变化曲线图； [0029] 图11本发明一种新型悬浮水泵中K值计算曲线图。 具体实施方式[0030] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0031] 参照图1至图11，一种新型悬浮水泵，包括定子组件总成10和转子总成，转子总成设置在定子组件总成10的一侧，转子总成包括一容纳壳体和叶轮转子2，定子组件总成10的一端位于容纳壳体内腔的中心位置，叶轮转子2设置在容纳壳体内，容纳壳体包括但不局限于金属或者是塑料； [0032] 容纳壳体包括转子座3，转子座3的一侧可拆卸连接有前盖1，前盖1上设置有网孔进水部分和管阀出水部分。 [0033] 当叶轮转子2转动时，网孔进水部分外侧产生负压，水或者气流可以从网孔进水部分内进入，并从管阀出水部分排出，管阀出水部分为连接管路的管口套部分。 [0034] 转子座3包括金属套31，金属套31敞口环形外壁设置有环形对位腔32，环形对位腔32内壁设置有卡口33，前盖1的一端套设在环形对位腔32内，且前盖1上的卡片卡接在卡口 33内，金属套31内壁中心位置设置有定位柱34。 [0035] 在安装时将前盖1的一端套设在环形对位腔32内后，然后旋转前盖1，使得前盖1上的卡片卡接在卡口33后，能够形成安装操作。 [0036] 其中，叶轮转子2包括转子21和叶轮，转子21与叶轮固定连接形成一整体； [0037] 叶轮包括固定座以及设置在固定座上的扇叶，扇叶呈一定的扭曲状态固定在固定座上，扇叶包括下叶片23和上叶片24，下叶片23和上叶片24之间设置有形变区域，上叶片24上设置有若干孔洞22，叶轮转子2套设在定位柱34上。 [0038] 当绕绕线定子5转动时，叶轮转子2在定位柱34上转动由于，下叶片23和上叶片24会受到旋转过程中，气体或者液体的阻力，而下叶片23和上叶片24之间设置有形变区域，这样使得上叶片24会发生形变，在阻力的抬升下，实现悬浮； [0039] 关于如何使叶片24在转动中悬浮做出如下说明： [0040] 如图8和图9所示，只要知道叶轮自身重量、扇叶的形状、工作的介质(空气或者特定液体)和工作最高转速；通过计算出弹性形变区域的变形系数，然后将变形系数对应的孔洞数量和密度计算出来，在扇叶中间弹性形变区域配置孔洞22结构(注塑很容易实现)，可以实现扇叶在工作状态下的悬浮，降低和去除轴承的摩擦，从而大大的降低扇叶的噪音提高运行寿命； [0041] 具体做出如下详细说明： [0043] 由于上叶片24倾角的原因，上叶片24会产生一个向上的力的分量Fy一直上叶片24区域，根据其倾角θ(45°<θ<90°)不同，不同有一个和倾角θ对应的上升力：Fy＝Fcos(θ)sin(θ)，如图9所示； [0044] 由于扇叶设计中θ是可以在45°<θ<90°，叶片的面积也是可以根据扇叶自身来整体设计的，因此不难通过设计找到一个叶片设计，上叶片24倾角θ1，产生的Fy1＝mg叶片自身的重量。 [0045] 因此在该设计下的叶片会在额定转速V下得到一个和叶片自身重量相等的提升力，从而实现了叶片的悬浮运行。但由于该提升力和流速的平方成正比，当转速提高时，或者产生波动时，叶片就会得到大于自身重量的提升力，从而导致扇叶飞出，如图10所示。 [0046] 通过上下扇叶中间孔洞的结构，对于整个上扇叶产生一个和弹性系数K，孔洞分布密度不同，可以得到不同的K。 [0047] KΔθ＝1/2ρV2 S [0048] 1/2ρV2 Scos(θ)sin(θ)＝mg [0049] 一个使自悬浮系统稳定条件是：KΔθcos(θ+Δθ)sin(θ+Δθ)<＝mg(45°<θ<90°)，如图11所示。通过流量转速等要求设计出扇叶，满足θ实现悬浮的条件，通过K值计算曲线，算出最大K值，对应K值，将扇叶弹性形变区域打入相应密度的孔。 [0050] 定子组件总成10包括外壳4，外壳4通过四个定位柱与金属套31固定连接，外壳4内安装有绕线定子5，外壳4的一侧固定连接有控制器底座6，控制器底座6内设置有控制器PC板7，控制器底座6的一侧固定连接有后盖8，后盖8上设置有与控制器PC板7电连接的电源线9。 [0051] 一种新型悬浮水泵的组装方法，包括如下步骤： [0052] 步骤一：将绕绕线定子5装入外壳4里，电机引出线穿出后盖8后用螺丝将控制器底座6固定在外壳4上； [0053] 步骤二：控制器PC板7安装到控制器底座6的卡槽里，然后将绕线定子5引出线焊接到控制器PC板7对应位置上； [0054] 步骤三：再将电源线9焊接到控制器上，测试性能合格后用灌封胶灌封整个定子组件总成10，然后盖上后盖8并用螺丝锁紧，就组成定子组件总成10； [0055] 步骤四：将定子组件总成10固定到所需的水箱里，装上密封垫后用螺丝锁紧； [0056] 步骤五：叶轮转子2装到转子座3上后，转子座3的定位柱34对应装到外壳4的四个定位孔里固定好，前盖1盖到转子座3上并锁紧到位。 [0057] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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