一种环式无刷电机及采用该电机的电动泵的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种环式无刷电机及采用该电机的电动泵。无刷电机包括具有圆柱状内腔的壳体，其特征在于：还包括通过轴承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，设置在导管内并与导管内壁连接的叶轮，以及分别安装在壳体两端的端盖；端盖上开设有流体经过的通孔。本实用新型的有益效果是：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。
【专利说明】
一种环式无刷电机及采用该电机的电动泵
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栗。
【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，无刷电动栗孕育而生，相比传统的电动栗，无刷电动栗具备了无刷电机所有的优点，但在栗的整体体积及传动效率上并没有有所改进，无刷电动栗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栗整体的体积，而且降低了传动效率，在诸如设备制作(由电动栗组装的)及船舶制造行业这类相对利用空间有限，各种电动栗交叉使用，一台体积大的栗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、更智能的无刷电动栗。
【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栗，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栗，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，大大缩小了栗的空间占有量。通过改变盖板的结构，可作为一种栗喷推进器。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栗的正常运行。
[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]I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，一种环式无刷电动栗，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I呈环形状并具有一圆柱状内腔，沿壳体I内壁的周向均勾分布若干励磁体2，并与壳体I组成一个整体，励磁体2能够产生旋转的磁场。壳体I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I的两端，并通过螺栓与壳体I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，用于监控栗的运转情况。
[0031]导管4呈环形，通过轴承7活动套装在壳体I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I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I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，安装于栗的内部，亦可作盒状安装于栗的外部。优选环状安装于栗的内部，减小体积，栗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—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，可作为一种栗喷推进器。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，不单是栗或者栗喷推进器，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。
【主权项】
1.一种环式无刷电机，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。2.根据权利要求1所述的一种环式无刷电机，其特征在于，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。3.—种环式无刷电动栗，其特征在于:包括根据权利要求1或2所述的一种环式无刷电机，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。4.根据权利要求3所述的一种环式无刷电动栗，其特征在于，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。5.根据权利要求4所述的一种环式无刷电动栗，其特征在于，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。6.根据权利要求5所述的一种环式无刷电动栗，其特征在于，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。7.根据权利要求4所述的一种环式无刷电动栗，其特征在于，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。8.根据权利要求4所述的一种环式无刷电动栗，其特征在于，至少在用作介质入口的端盖通孔处安装有过滤网。9.根据权利要求4所述的一种环式无刷电动栗，其特征在于，端盖上设置有螺纹接头或法兰接头。10.根据权利要求4所述的一种环式无刷电动栗，其特征在于，叶轮与导管为一体加工成型。
【文档编号】H02K5/128GK205565965SQ201620342232
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】王前进
【申请人】王前进