一种静音离心泵的制作方法

本实用新型涉及工业液体输送和城市给排水领域，尤其涉及一种液冷变频电机驱动的低噪音不锈钢多级离心泵。

背景技术：

多级离心泵应用于工业液体的输送和城市给排水、高层建筑增压供水、消防增压、采暖、浴室等冷暖水循环增压及设备配套以及空调机组循环、冷却水输送等。

目前多级离心泵所采用的电机大部分为标准定频工业电机。标准定频工业电机对于噪音要求较高的应用，比如住宅、商务办公、宾馆、酒店和医院等，很难满足客户的要求。降低噪音的主要方法有两个：一是降低噪音源的振动功率，二是阻碍或者切断其传播途径。降低噪音源振动功率一直以来是设计工作者的追求，但是难度较大，成本较高。阻碍或者切断噪音传播途径也能有效的降低噪音水平，但是需要较大的空间，同时成本高。另一方面，定频电机不利于节能，液体输送领域目前流行的节能技术是采用变频调速。

本实用新型的液体冷却多级离心泵由于采用液冷变频电机，去掉了传统电机上冷却用风扇，从而消除了一个噪音源，电机通过电机内壳体和外壳体双重封闭，阻碍了电机噪音的传递途径，降低了电机的噪音，从而降低了离心泵的噪音；同时，通过液体同时冷却电机的定子和支撑轴承，把电机产生的热量及时带走，降低了电机的温度，提高了电机可靠性。另一方面，在部分负荷工况，液冷变频电机通过降低电机转速降低多级离心泵的转速，从而降低离心泵的功耗。

本实用新型的静音离心泵采用液冷变频器和液冷电机集成式液冷变频电机：一方面解决了噪音问题；另一方面电机和变频器作为一个系统优化设计，在部分负荷工况通过自动调节电机转速，降低电机能耗，降低静音离心泵系统的运行成本。同时静音离心泵还设计了强大的通讯功能。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对多级离心泵的噪音和能耗问题，提供一种低噪音、低能耗多级离心泵的解决方案。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种静音多级离心泵，其包括：

泵体，位于离心泵底部，所述泵体包括液体吸入口和排出口；

泵轴，轴向容置在所述泵体内，所述泵轴上套接有轴套和叶轮间隔环；

滑动轴承，套接在所述轴套外侧，滑动支撑所述泵轴；

叶轮，插接在所述泵轴上并由所述叶轮间隔环轴向定位，所述泵轴带动所述叶轮转动，从而将从所述泵体吸入口进入的流体加压；

导叶，安装在所述轴套外侧，通过所述叶轮加压的液体由首级所述导叶收集并降低流速，进入下一级所述叶轮继续加压直至把液体从所述排出口排出并送入给水系统；

液冷变频电机，其通过电机支架轴向安装在所述泵体上端，所述电机支架与泵体通过拉紧螺栓锁紧；

所述电机支架具有支架内壳与支架外壳，所述支架内壳与支架外壳之间形成连通所述泵体腔室的引液孔及回液孔；

所述液冷变频电机为液冷电机与液冷变频器集成一体式结构；

所述液冷电机的壳体由包含电机定子的电机内壳和电机外壳构成，所述电机内壳与电极外壳之间形成电机的回液管用于电机冷却液的流通；用于容置所述叶轮及导叶的腔室具有外筒及内筒，所述外筒与内筒之间形成连通所述回液孔的回液管，所述回液管的出口连通至所述泵体的排出口；

所述液冷变频器通过变频器基座安装在所述液冷电机的电机外壳上，所述变频器基座具有进液口与出液口用于连通所述回液管并将冷却液引入所述液冷变频器进行冷却；

电机轴，轴向容置在所述液冷电机的所述电机内壳中间，由所述液冷电机驱动转动；

滚动轴承，滚动支撑所述电机轴；

联轴器，用于联接所述电机轴与泵轴，所述液冷电机通过所述电机轴及联轴器带动所述泵轴转动；

所述泵轴穿过所述电机支架的两侧位置采用机械密封，以隔断所述泵体内的流体进入所述电机支架。

其中，所述滚动轴承包括前端滚动轴承与后端滚动轴承，分别用于滚动支撑所述电机轴的前端与后端，所述前端滚动轴承设置在所述电机支架的顶端，所述电机轴穿过所述前端滚动轴承后伸入所述电机支架内并通过所述联轴器与所述泵轴连接。

进一步的，所述电机支架内还设置有套接在所述电机轴上的密封板，所述密封板通过密封圈与所述电机支架之间形成冷却液流通通道以用于带走所述前端滚动轴承及电机支架与电机轴之间产生的热量；所述密封板、密封圈及电机支架之间的冷却液通道的入口与出口分别连通至所述引液孔的出口及回液孔的入口。

进一步的，所述液冷变频器还包括盘管及变频器盖板，所述盘管设置在所述变频器基座与变频器盖板之间，所述变频器基座与变频器盖板通过紧固螺钉装配并配合密封圈形成封闭空间；所述盘管的液体入口与出口分别连通所述变频器基座的进液口与出液口，并进一步连通至所述回液管。

其中，首级所述叶轮通过轴头螺母轴向定位，首级和第二级叶轮之间通过轴套轴向定位，其余各级叶轮之间通过所述叶轮间隔环轴向定位。

进一步的，所述叶轮的内圈上有多个凸起径向固定在泵轴外壁的多个沟槽上。

其中，首级所述导叶的一端插接在所述轴套上，首级所述导叶的另一端与其余导叶之间通过钢带串级配合定位。

进一步的，所述轴套和导叶之间通过盈配合装配在一起，所述滑动轴承与轴套之间为间隙配合。

本实用新型的静音多级离心泵采用液冷变频电机，去掉了传统电机冷却用风扇，消除了一个噪音源，同时电机通过电机内壳和电机外壳的双重封闭，阻碍了噪音的传播，降低了电机的噪音，从而降低了离心泵的噪音；另一方面，在多级离心泵的工作过程中，通过液体循环同时冷却变频器、液冷电机的定子和支撑轴承，把液冷电机和液冷变频器产生的热量及时带走，降低了液冷变频电机的整体温度，提高了液冷变频电机的可靠性。液冷电机和液冷变频器作为一个系统优化设计，在部分负荷工况通过自动调节电机转速，降低液冷电机能耗，降低静音离心泵系统的运行成本。

本实用新型的静音离心泵设计了强大的通讯功能，包括采用无线蓝牙技术，实现在移动设备，比如手机上通过应用程序操作控制液冷变频电机的启停及转速控制；通过GPRS(通用分组无线服务技术)发送信号到集中控制中心，实现无线远程监控；通过工业总线协议(比如RS485、Modbus)实现组网及通过配置友好用户界面的触摸屏操作面板实现就地操作。

附图说明

图1为本实用新型的一种静音离心泵结构示意图；

图2为本实用新型液冷变频器结构示意图；

图3为本实用新型液冷变频器的变频器基座结构示意图；

图4为本实用新型液冷变频器的变频器盖板结构示意图。

图中数字表示：

1.钢带 2.叶轮 3.滑动轴承

4.轴套 5.导叶 6.拉紧螺栓

7.机械密封 8.引液孔 9.前端滚动轴承

10.电机外壳 11.液冷电机 12.后端滚动轴承

13.泵体 14.外筒 15.回液管

16.叶轮间隔环 17.泵轴 18.回液孔

19.联轴器 20.电机支架 21.密封圈

22.密封板 23.电机内壳 24.电机回液管

25.液冷变频器 251.进液口 252.变频器基座

253.盘管 254.变频器盖板 255.出液口

256.密封圈 257.紧固螺钉

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

以两级为例，图1为本实用新型静音离心泵的示意图，本实用新型的静音离心泵具体包括：钢带1、叶轮2、滑动轴承3、轴套4、导叶5、拉紧螺栓6、机械密封7、引液孔8、前端滚动轴承9、电机外壳10、液冷电机11、后端滚动轴承12、泵体13、外筒14、回液管15、叶轮间隔环16、泵轴17、回液孔18、联轴器19、电机支架20、密封圈21、密封板22、电机内壳23、电机回液管24和液冷变频器25。图2为液冷变频器结构示意图，图3为液冷变频器的变频器基座结构示意图，图4为液冷变频器的变频器盖板结构示意图，液冷变频器25主要包括进液口251、变频器基座252、盘管253、变频器盖板254、出液口255、密封圈256和紧固螺钉257。

泵轴17容置在叶轮2和导叶5内，叶轮2插接在泵轴17上，泵轴17套接有轴套4和叶轮间隔环16。滑动轴承3套接在轴套4内侧用于滑动支撑泵轴17，滑动轴承3和轴套4之间为间隙配合。轴套4采用过盈配合装配在导叶5上。滚动轴承5滚动支撑泵轴3。轴套4的加工精度较高，叶轮间隔环16的加工要求相对要低很多，其主要功能是用于叶轮2之间的轴向定位。

泵轴17通过轴套4采用滑动轴承3支撑。液冷电机11的电机轴通过前端滚动轴承9和后端滚动轴承12支撑，前端滚动轴承9一般为具有轴向载荷承载能力的角接触深沟球轴承，而后端滚动轴承12采用普通深沟球轴承，有时后端滚动轴承12也会采用角接触深沟球轴承。泵轴17通过联轴器19与电机轴相联接，外部的液冷电机11通过联轴器19带动泵轴17转动，液冷变频器25则通过变频器基座252由紧固件装配在液冷电机11的壳体上。泵轴17带动叶轮2转动，从而将从泵体13吸入的流体加压，导叶5相互串级配合，通过钢带1紧固在一起，通过叶轮2的加压液体通过导叶5收集并降低流速，并通过泵体13排出口排出。

首级叶轮2通过轴头螺母轴向定位，第一级和第二级叶轮之间通过轴套4轴向定位，其余各个叶轮2之间通过叶轮间隔环16轴向定位。叶轮2内圈上有多个凸起径向固定在泵轴17的多个沟槽上。

导叶5的作用是把叶轮2甩出来的液体收集起来，使液体的流速降低，把部分速度能转变为压力能后，再均匀地引入下一级或者经过泵体13排出口排出送入流体管网系统。导叶5使液体在连续的流道内流动，不易形成死角和突然扩散，流体速度变化比较均匀，水力性能良好。

部分导叶5的一端插接在轴套4上，另一端通过导叶5之间的串级配合定位，例如首级导叶5。而轴套4和导叶5之间通过盈配合装配在一起，滑动轴承3与轴套4之间为间隙配合。

根据不同的叶轮直径和不同的级数，可为多级离心泵配置多个滑动轴承3，通过调整滑动轴承3的数量优化，确保多级离心泵安全稳定运行。

电机支架20上开了引液孔8和回液孔18，作为冷却液的循环通道。为了实现更好的冷却效果，增加液冷变频器25的冷却面积，液冷变频器25的冷却采用盘管结构。液体从离心泵高压腔通过电机支架20上的引液孔8把液体首先通过进液口251引入液冷变频器25，然后液体通过盘管253把液冷变频器25产生的热量及时带走，保证液冷变频器25始终在一个较低的温度。液冷变频器25通过变频器基座252和变频器盖板254由密封圈256组成封闭空间，变频器基座252和变频器盖板254通过紧固螺钉257装配。冷却液冷变频器25的循环液体经过出液口255进入电机内壳23和电机外壳10封闭的腔体中。冷却液体通过液冷电机11的回液管24经过电机支架20上的回液孔18由回液管15与多级泵低压腔连通构成循环系统。冷却液冷电机11的液体由密封板22通过密封圈21与外界分隔。在多级离心泵工作过程中，循环液体及时的带走液冷变频器25和液冷电机11的定子产生的热量和支撑轴承在工作过程中机械摩擦产生的热量，始终让液冷变频器、液冷电机11和支撑轴承温度保持在一个相对风冷电机而言较低的温度，提高了电机可靠性。在部分负荷工况，液冷变频电机通过降低液冷电机11的转速而降低多级泵的转速，从而降低液冷电机11的功耗，降低了静音离心泵的功耗，降低静音离心泵系统的运行成本。

本实用新型的静音离心泵的泵轴17通过联轴器19由液冷电机11直接驱动。泵轴17带动叶轮2把液体泵送到指定的扬程。静音离心泵把液体经过泵体13吸入口通过叶轮2吸入静音离心泵，液体经过叶轮2加压以后，经过导叶5进入下级叶轮2继续加压，然后通过下级导叶5进入下一级叶轮加压，直至通过末级的叶轮2加压过程结束后通过末级的导叶5排出。最后静音离心泵把高压的液体经过导叶5和外筒14之间的流道从泵体13的排出口送入管道系统。

本实用新型的静音离心泵采用液冷电机11和液冷变频器25集成一体式结构，去掉了传统电机上的冷却风扇，消除了一个噪音源，同时液冷电机11通过电机内壳23和和电机外壳10的双重封闭，阻碍了噪音的传播，降低了液冷电机11运行的噪音，从而降低了离心泵的噪音。

本实用新型的静音离心泵设计了强大的通讯功能，包括采用无线蓝牙技术，实现在移动设备，比如手机上通过应用程序操作控制液冷变频电机的启停及转速控制；通过GPRS(通用分组无线服务技术)发送信号到集中控制中心，实现无线远程监控；通过工业总线协议(比如RS485、Modbus)实现组网及通过配置友好用户界面的触摸屏操作面板实现就地操作。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。