专利名称：磁力泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁力泵，它包括由叶轮和磁体套组成的旋转体和用于旋转支撑旋转体以便由后泵壳外部旋转驱动磁体套的支撑件。本发明特别涉及这样一种磁力泵，它包括由合成树脂构成的前泵壳和后泵壳。
背景技术：
磁力泵包括由合成树脂构成的前泵壳和后泵壳，用于输送腐蚀性液体。在这样的磁力泵中，前泵壳形成泵送室，后泵壳形成与泵送室相邻的圆筒形腔。后泵壳中的圆筒形腔用于设置圆筒形磁体，该圆筒形磁体由支撑轴旋转支撑，其一端固定在后泵壳上。回转传动装置设置在磁体套外部并通过后泵壳以磁场作用方式与磁体套结合。回转传动装置施加驱动力以旋转磁体套。磁体套与安装在泵送室内的叶轮结合成一体。当叶轮旋转时，要输送的目标液体通过形成于前泵壳前部的入口流入泵送室的内部，并通过前泵壳侧面的出口排出。
由磁体套和叶轮构成的旋转体具有滑动部，该滑动部位于叶轮入口附近的内直径侧面。因此，如果气泡混入目标液体，由于它们之间存在比重差，所以气泡向内聚集而导致滑动部处目标液体的不完全冷却作用，结果滑动部容易受热。设置在滑动部附近的主轴套与周围部件之间仅有小的间隙，难于散热。因此，具有合成树脂泵壳的普通磁力泵存在问题，即由于混合的气泡和散热差，因此会使合成树脂泵壳发生变形或熔化。
发明内容
为了解决上述问题而提出本发明，因此本发明的目的在于提供一种磁力泵，它避免了由于混合的气泡和不良散热引起的发热，从而提高可靠性。
本发明磁力泵包括分成前泵壳和后泵壳的合成树脂泵壳，其内部形成第一容腔、与其相邻的第二容腔和沿所述第一容腔外缘的涡流室，且具有在所述第一容腔形成的入口和在所述涡流室形成的出口，以便目标液体得以输送；基本呈圆筒形的磁体套，其具有安装在所述磁体套外缘上的从动磁体，且容置在所述泵壳的所述第二容腔内；支撑件，关于所述泵壳旋转支撑所述磁体套；盘形叶轮，固定在所述磁体套前端以便与所述磁体套整体旋转，内部形成有流道以便从中心(例如前泵壳的前部)吸入所述目标液体、沿径向向外输送目标液体并从外缘排出目标液体，并且容置于所述第一容腔中；以及旋转传动件，通过所述泵壳以磁场作用方式与所述从动磁体结合，以便通过所述从动磁体向所述叶轮施加旋转驱动力，其中所述泵壳中的所述涡流室形成于分隔所述前泵壳和所述后泵壳的位置，以围绕所述叶轮的外缘，所述涡流室具有形成于其入口的伸出部，所述伸出部沿所述叶轮的旋转轴方向由两侧伸出。
根据本发明，涡流室形成于将泵壳分隔成分部或前泵壳和后泵壳的位置，沿着第一容腔的外缘以便围绕叶轮的外缘。此外，涡流室具有形成于其入口处的伸出部，该伸出部沿叶轮的旋转轴向由两侧伸出。因此，如果气泡混入由中心吸入的目标液体并从叶轮外缘排出，则通过涡流室入口处的伸出部可以防止由叶轮外缘排出的气泡沿叶轮的外表面返回第一容腔。因此通过涡流室可有效地从出口排出气泡，并且可以减少留在旋转体滑动部附近的气泡。有效减少了由旋转体滑动部附近的混合气泡引起的发热，并且防止合成树脂泵壳发生变形和熔化。
较好地，叶轮外缘和涡流室内伸出部之间的间隙微微大于叶轮沿径向的反冲(backlash)移动量。鉴于沿叶轮轴向的轴承磨损量，将伸出部相对端之间的间隙设置成大于叶轮沿轴向移动时叶轮外缘移动的距离。这使叶轮外缘上的出口得以一直处于伸出部之间形成的间隙内。如果伸出部之间的间隙小于该距离，则伸出部干涉由叶轮排出的液体。这使泵的性能变差。
本发明另一种磁力泵包括分成前泵壳和后泵壳的合成树脂泵壳，其内部形成第一容腔和与其相邻的第二容腔，具有在所述第一容腔形成的入口和出口，以便目标液体得以输送；基本呈圆筒形的磁体套，具有安装在所述磁体套外缘上的从动磁体，容置在所述泵壳的所述第二容腔内；支撑件，关于所述泵壳旋转支撑所述磁体套；盘形叶轮，固定在所述磁体套前端以便与所述磁体套整体旋转，内部形成有流道以便从中心(例如前泵壳的前部)吸入所述目标液体、沿径向向外输送目标液体并从外缘排出目标液体，并且容置于所述第一容腔中；以及旋转传动件，通过所述泵壳以磁场作用方式与所述从动磁体结合，以便通过所述从动磁体向所述叶轮施加旋转驱动力，其中在所述磁体套和所述叶轮之间结合部的位置形成冷却孔，以使所述目标液体沿径向由其轴向中心向外流动。
根据本发明，在磁体套和叶轮之间的结合部处形成冷却孔，以便目标液体沿径向由其轴向中心向外流动。因此，即使气泡混入目标液体、支撑件的滑动部受热，滑动部附近的液体和气泡也能通过冷却孔向外排出并受到搅动。这有效地减少了由滑动部引起的热量，并防止滑动部附近的温度升高。
在将泵壳分隔成前泵壳和后泵壳的位置，沿第一容腔的外缘形成涡流室，以便使其围绕叶轮的外缘。此外，沿叶轮旋转轴方向形成位于涡流室入口并由两侧伸出的伸出部。由于上述作用，该伸出部有效防止了发热和不良散热。
此外，可以通过沿径向穿过磁体套和后泵壳二者的销，使磁体套和后泵壳结合。在此情况下，当泵反向旋转或停止旋转时，紧固部的紧固力不会由于振动、时间改变或热量或者惯性力而减小。因此，可以避免在磁体套和叶轮松弛时引起各种故障如滑动产生的热量，从而提高可靠性。在这种情况下，可以方便地拆卸和装配磁体套和叶轮并更换零部件。
最好，磁体套和叶轮之间的结合面具有沿径向延伸的旋转驱动力传递面。根据这样的结构，磁体套和叶轮主要通过旋转驱动力传递面沿旋转方向(驱动力传递方向)固定，而不在销上施加大的载荷。因此可以将销设计成较细和较小的形状。
关于泵壳旋转支撑磁体套的支撑件可以包括主轴，设置在第二容腔内，具有由后泵壳后端支撑的后端和由轴座支撑的前端，该轴座向着第一容腔的中心延伸；以及圆筒形回转轴承，由主轴旋转支撑并安装在磁体套中的内缘上。另外，支撑件可以包括主轴，设置在第二容腔内，具有由后泵壳后端旋转支撑的后端和由向着第一容腔中心延伸的轴座旋转支撑的前端，并安装在磁体套内的内缘上；后轴承，用于旋转支撑位于后泵壳后端的主轴后端；以及前轴承，用于旋转支撑轴座上的主轴前端。
图1是本发明实施例磁力泵主要组成部分的横截面图；图2是显示磁力泵工作主要部分的放大视图；图3是磁力泵中叶轮和磁体套之间连接部分沿轴线方向的横截面图；图4是叶轮和磁体套连接前状态的立体图；图5是本发明另一实施例磁力泵主要部分的横截面图。
具体实施例方式
下面参照
本发明优选实施例。
图1是本发明实施例磁力泵主要部分的横截面图。
合成树脂泵壳1分成前泵壳2和后泵壳3，其内部形成有叶轮室4或第一容腔和与其相邻的磁体套室5或第二容腔。为了使目标液体得以输送，前泵壳2具有位于前部的入口6和位于侧面上部的出口7。入口6和出口7分别与叶轮室4相通。在磁体套室5中设置主轴8，使其前端面向叶轮室4。主轴8的后端安装在后泵壳3后端上，主轴8的前端由轴座9支撑。该轴座沿三个方向由前泵壳2入口6的内表面向叶轮室4中心延伸。
将圆筒形磁体套11装在磁体套室5内。通过圆筒形回转轴承12将圆筒形磁体套1旋转支撑在主轴8上，回转轴承12的内表面上具有螺旋槽12a。磁体套11包括圆筒13和安装在圆筒13外表面上的环形从动磁体14。盘形叶轮21安装在磁体套11前端。叶轮21内部具有流道24，流道24具有位于前部中心的入口22和位于外缘的出口23。叶轮21装在叶轮室4内，当其旋转时，目标液体通过入口6、22流入流道24内，并通过出口23、7将其排出。销31设置在磁体套11和叶轮21之间的安装部上，沿径向穿过这些部件。该销31防止这些部件沿轴向和旋转方向(如果如下所述设置旋转驱动力传递面63、64的话，则只限制沿轴向)移动。在磁体套11和旋转体21之间的安装部上还设有冷却孔32，冷却孔32沿径向穿过这些部件。
在与叶轮21外缘相对的泵壳1内壁中，涡流室41围绕叶轮21的外圆周。沿叶轮室4的外圆周形成涡流室41，涡流室41处于分隔前泵壳2和后泵壳3的位置。涡流室41的横截面根据泵的性能沿叶轮21旋转方向由入口向出口逐渐增大。在涡流室41的入口或与叶轮21出口23相对的端部形成伸出部41a、41b，该伸出部41a、41b沿轴向从两侧伸出。
环状开口环42设置在叶轮21的前部。环状的前推力轴承43设置在前泵壳2内与开口环42相对的部位。当正常工作中磁体套11向前滑动时，开口环42与前推力轴承43接触。后推力轴承44设置在主轴8上与回转轴承12后端相对的位置。当非正常工作中磁体套11向后滑动时，回转轴承12与后推力轴承44接触。
环形传动磁体52位于磁体套11上通过后泵壳3与从动磁体14相对的位置，它是构成旋转传动件的传动旋转体51的组成部分，并且与从动磁体14通过磁场作用而结合。由未示出的电机或类似装置通过传动轴带动传动旋转体51。传动旋转体51与叶轮室4和磁体套室5隔离开，并将其装入后泵壳3和传动体壳53之间的空腔内。
根据该磁力泵，当未示的电机和类似装置通过传动轴旋转带动传动旋转体51以便旋转传动磁体52时，旋转通过磁场作用与其结合的从动磁体14。因此，回转轴承12围绕主轴8滑动，叶轮21旋转以便使目标液体从入口6、22流入到叶轮21中的流道24内。流入的目标液体通过出口23、7排出。
如图2所示，气泡会混入通过叶轮21中心的入口吸入的目标液体中，并从外缘内的出口23排出。在这种情况下，通过涡流室41入口处的伸出部41a、41b，可以防止从叶轮21排出并混入涡流室41内的气泡55沿叶轮21的外表面返回到叶轮室4。气泡55被迫沿涡流室41内的圆周方向移动并通过出口7排出。因此，可以减少留在开口环42或滑动部附近的气泡。有效避免了滑动部发热，从而防止合成树脂泵壳1发生变形和熔化。
在图2中，叶轮21外缘和涡流室41的伸出部41a、41b之间存在间隙A。由于沿径向有反冲作用，因此间隙A最好微微大于叶轮21的移动量例如，小于10mm，最好大约为2mm。此外，在凸出部41a和叶轮21出口23的内前壁之间存在轴向间隙B。希望根据开口环42和前推力轴承43之间的磨损范围来确定间隙B，使得即使叶轮21有可能沿轴向向前移动，出口23的内前壁也不会向前超出伸出部41a的末端。同样，在凸出部41b和叶轮21出口23的内后壁之间存在轴向间隙C。希望根据叶轮21沿轴向的容许位移来确定间隙C，使得即使叶轮21有可能沿轴向向后移动，出口23的内后壁也不会向后超出伸出部41a的末端。如果伸出部41a向后超出出口23的内前壁，或者如果伸出部41b向前超出出口23的内后壁，则由出口23排出的液体会冲击伸出部41a、41b，气泡会返回到叶轮室4。
前泵壳2和后泵壳3在涡流室41中部分离，因此可以采用普通树脂模制工具方便地形成伸出部41a、41b。
图3示出了沿磁体套11和叶轮21之间结合部的轴向看到的磁体套11横截面。图4是叶轮11和磁体套21呈结合前状态的立体图。
如图所示，叶轮21后端外缘和磁体套11前端内缘彼此沿轴向装配。在叶轮21装配部外缘形成四个凸出部61，它们沿圆周方向布置并沿径向伸出。在磁体套11的相应装配部内缘形成凹槽62，它们与凸出部61装配。凸出部61和凹槽62的侧面或沿径向延伸的表面构成旋转驱动力传递面63、64。在叶轮21装配部外缘上的凹槽65内和磁体套11的凸出部66内形成孔67、68、69和槽70，当它们彼此装配后沿径向贯穿。其中，一对相对孔67、68用于安装销31，其它的孔69和槽70用作冷却孔32，如图3所示。
将磁体套11压入配合在叶轮21内之后，沿径向通过孔67、68由叶轮21装配部内缘向磁体套11装配部外缘放置销31，使其穿过孔67、68。为了进行旋转，销31具有形成在端部的六角形孔31a和形成在底部的槽31b。而且在侧面还具有凸出部31c。孔67具有槽67a，槽67a与销31的凸出部31c配合。将销31插入孔67后，六角形孔31a用于旋转销31，使得凸出部31c与孔68内的台阶部68a结合，从而防止销31脱落。当要拆卸销31时，使用改锥并由外缘将其顶部插入在销31的槽31b内，以便在对其按压时旋转销31。另外，由内缘旋转销31之后，可以从外缘压入销31。
冷却孔32形成流道，该流道供液体通过叶轮21中心入口22吸入而得以从装配部内侧向外侧排出。因此，可防止液体停留在叶轮21的中部，并且可以有效冷却主轴8。
图5是根据本发明另一实施例磁力泵的主要部分的横截面图。在上述实施例中磁体套11的支撑件包括固定的主轴8和回转轴承12。相反，在该实施例中，支撑件包括主轴81和轴承82、83，主轴81作为固定在磁体套11中心的旋转轴，轴承82、83用于旋转支撑主轴81的两端。轴承82固定在后泵壳3的后端，轴承83安装在轴座9上，轴座9由前泵壳2内缘向叶轮室4中部延伸。在该实施例中，磁体套11和叶轮21形成一个整体，但是它们可以分离并可通过销和与上一实施例类似的部件固定。其它结构与图1中磁力泵的结构相同，并且相同标号表示相应的部件，从而省略对这些部件的详细说明。
该实施例还具有与前一实施例相同的基本操作。
如上所述，根据本发明，在将泵壳分成其分部或者前泵壳和后泵壳的位置处形成涡流室，使其沿第一容腔外缘以便围绕叶轮的外缘。此外，涡流室具有在其入口处形成的伸出部，由两侧沿叶轮的旋转轴向伸出。因此，即使气泡混入由中心吸入的目标液体内并由叶轮的外缘排出，也能通过在涡流室入口处的伸出部防止从叶轮外缘排出的气泡沿叶轮外表面返回第一容腔。有效减少了由混合气泡引起的旋转体滑动部发热，并防止合成树脂泵壳发生变形和熔化。
此外，根据本发明，在磁体凸轮和叶轮之间的结合部处形成冷却孔而使目标液体沿径向由其轴向中心向外侧流动。因此，即使气泡混入目标液体并且支撑件的滑动部受热，滑动部附近的高温液体和气泡也可以通过冷却孔排出并受到搅动。有效减少了所产生的热量并防止滑动部附近的温度升高。
权利要求
1.一种磁力泵，包括分成前泵壳和后泵壳的合成树脂泵壳，其内部形成第一容腔、与其相邻的第二容腔和沿所述第一容腔外缘的涡流室，且具有在所述第一容腔形成的入口和在所述涡流室形成的出口，以便目标液体得以输送；基本呈圆筒形的磁体套，其具有安装在所述磁体套外缘上的从动磁体，且容置在所述泵壳的所述第二容腔内；支撑件，关于所述泵壳旋转支撑所述磁体套；盘形叶轮，固定在所述磁体套前端以便与所述磁体套整体旋转，内部形成有流道以便从中心吸入所述目标液体、沿径向向外输送所述目标液体并从外缘排出所述目标液体，并且容置于所述第一容腔中；以及旋转传动件，通过所述泵壳以磁场作用方式与所述从动磁体结合，以便通过所述从动磁体向所述叶轮施加旋转驱动力，其中，在所述泵壳中的所述涡流室形成于分隔所述前泵壳和所述后泵壳的位置处，以围绕所述叶轮的外缘，所述涡流室具有形成于其入口的伸出部，所述伸出部沿所述叶轮的旋转轴方向由两侧伸出。
2.如权利要求1所述的磁力泵，其特征在于，所述磁体套和所述后泵壳沿轴向装配，并通过沿径向穿过所述磁体套和所述后泵壳的销而结合。
3.一种磁力泵，包括分成前泵壳和后泵壳的合成树脂泵壳，其内部形成第一容腔和与其相邻的第二容腔，且具有在所述第一容腔形成的入口和出口，以便目标液体得以输送；基本呈圆筒形的磁体套，具有安装在所述磁体套外缘上的从动磁体，且容置在所述泵壳的所述第二容腔内；支撑件，关于所述泵壳旋转支撑所述磁体套；盘形叶轮，固定在所述磁体套前端以便与所述磁体套整体旋转，内部形成有流道以便从中心吸入所述目标液体、沿径向向外输送所述目标液体并从外缘排出所述目标液体，并且容置于所述第一容腔中；以及旋转传动件，通过所述泵壳以磁场作用方式与所述从动磁体结合，以便通过所述从动磁体向所述叶轮施加旋转驱动力，其中，在所述磁体套和所述叶轮之间的结合部的位置形成冷却孔，以使所述目标液体沿径向由其轴向中心向外流动。
4.如权利要求3所述的磁力泵，其特征在于，所述磁体套和所述后泵壳沿轴向装配，并通过沿径向穿过所述磁体套和所述后泵壳的销结合。
5.一种磁力泵，包括分成前泵壳和后泵壳的合成树脂泵壳，其内部形成第一容腔和与其相邻的第二容腔，且具有在所述第一容腔形成的入口和出口，以便目标液体得以输送；基本呈圆筒形的磁体套，其具有安装在所述磁体套外缘上的从动磁体，且容置在所述泵壳的所述第二容腔内；支撑件，关于所述泵壳旋转支撑所述磁体套；盘形叶轮，固定在所述磁体套前端以便与所述磁体套整体旋转，内部形成有流道以便从中心吸入所述目标液体、沿径向向外输送所述目标液体并从外缘排出所述目标液体，并且容置于所述第一容腔中；以及旋转传动件，通过所述泵壳以磁场作用方式与所述从动磁体结合，以便通过所述从动磁体向所述叶轮施加旋转驱动力，其中在所述泵壳中的所述涡流室形成于分隔所述前泵壳和所述后泵壳的位置，以围绕所述叶轮的外缘，所述涡流室具有形成于其入口的伸出部，所述伸出部沿所述叶轮的旋转轴方向由两侧伸出，并且其中在所述磁体套和所述叶轮之间的结合部的位置形成冷却孔，以使所述目标液体沿径向由其轴向中心向外流动。
全文摘要
一种磁力泵，包括分成前泵壳(2)和后泵壳(3)的合成树脂泵壳(1)，其内部形成叶轮室(4)和与其相邻的磁体套室(5)，并具有供目标液体输送的入口和出口。泵壳(1)中的磁体套室(5)容置基本呈圆筒形的磁体套(11)，使从动磁体(14)安装在磁体套外缘上。磁体套(11)由主轴(8)旋转支撑。盘形叶轮(21)固定在所述磁体套前端，内部形成有流道以便从中心吸入所述目标液体、使所述目标液体沿径向向外输送并将目标液体从外缘排出。叶轮(21)装在叶轮室(4)内。通过后泵壳(3)使传动旋转体(51)通过磁场作用而与从动磁体(14)结合，以便通过从动磁体(14)向叶轮(21)施加旋转驱动力。沿叶轮室(4)的外缘，在分隔前泵壳(2)和后泵壳(3)的位置，泵壳(1)形成涡流室(41)，以便围绕叶轮(21)的外缘。涡流室(41)具有形成在涡流室(41)入口的伸出部(41a、41b)，它们沿叶轮(21)的旋转轴向由两侧伸出。
文档编号F04D29/42GK1444702SQ01813415
公开日2003年9月24日 申请日期2001年6月5日 优先权日2001年6月5日
发明者寺田启市, 近藤利彦, 栗原尉匡, 加藤孝一, 木下贵浩 申请人:株式会社易威奇