本发明涉及工业液体输送和城市给排水领域，尤其涉及一种液体冷却变频控制器和电机集成一体式电机驱动的不锈钢多级离心泵。
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，园林喷灌、消防增压、远距离送水、采暖、浴室等冷暖水循环增压及空调机组循环、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工业电机，且大部分定速运行在工频转速（50hz）。而在实际应用（比如楼宇生活供水）中，水泵系统在大部分工作时间不需要工作在额定流量，额定扬程，而需要工作在部分负荷工况（即实际水泵系统需要的流量低于额定流量或者所需要的扬程低于额定扬程），这可以通过降低离心泵的转速来实现。对离心泵来说，电机功率消耗近似与转速的三次方成正比。多级离心泵定速工作将造成能源的浪费，从而加重对环境的污染。现在的解决方法是采用多级离心泵加变频控制柜的方案。随着节能环保要求的不断提高，使用变频控制多级离心泵及泵组的情况越来越多。但由于变频控制器的引入，需要设计独立的变频控制柜用于布置变频控制器和一些辅助的电子元器件。从而使系统变得比较复杂，而且由于变频控制柜体积较大，使得整个变频水泵系统安装空间明显增加。另一方面对于噪音要求较高的应用场所，比如住宅、商务办公、宾馆酒店等，标准工业电机很难满足客户的要求。降低噪音的方法主要有两个：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。
本发明的液体冷却多级离心泵由于采用液体冷却电机，去掉了传统电机上的冷却用风扇，消除了一个噪音源，同时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播途径，降低了电机的噪音，从而降低了离心泵的噪音；另一方面，本发明的静音多级离心泵采用变频控制器和电机集成式变频液体冷却电机。由于变频控制器与电机一体的集成式一体结构，可以减小变频控制柜体积，部分应用可以去掉变频控制柜，节约产品制造成本，节省安装空间。
本发明的变频多级离心泵的控制器设计了强大的通讯功能包括
技术实现要素：
本发明的目的是针对多级离心泵变频应用中变频控制柜体积大，成本高以及噪音高的问题，提供一种变频控制器和电机集成一体的低噪音多级离心泵解决方案。
为实现上述目的，本发明提供了一种多级离心泵，包括：
泵体，位于所述离心泵底部，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；
液体冷却电机，由变频控制器和电机集成一体的液体冷却电机，作为多级泵的原动机，驱动泵轴转动。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；所述液体冷却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螺旋式流道作为电机冷却液的流道，冷却液体及时的把电机和变频控制器产生的热量带走，降低了电机和变频控制器的温度；用于容置所述叶轮及导叶的腔室具有外筒及内筒所述回液管的出口连通至所述泵体的入口；
电机轴，轴向容置在所述液体冷却电机的所述电机内壳中间，由所述液体冷却电机驱动转动；
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，所述液体冷却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。
其中，所述滚动轴承为角接触深沟球轴承，以使其具有轴向载荷的承载能力。
进一步的，所述电机内壳上设计了螺旋式流道，作为冷却液体流动的通道，及时的带走电机和变频控制器工作过程中产生的热量。所述电机内壳与电极外壳之间采用密封圈密封。
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。
其中，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。
本发明的静音多级离心泵采用液体冷却电机，去掉了传统电机上冷却用风扇，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，变频控制器与电机集成一体，可以减少控制柜体积，部分应用中可以去掉变频控制柜，节约产品制造成本，同时节省安装空间。在多级离心泵的工作过程中，通过液体循环冷却电机的定子和变频控制器，把电机和变频控制器工作过程中产生的热量及时带走，降低了电机和变频控制器的温度。
本发明的静音多级离心泵的控制器设计了强大的通讯功能包括
附图说明
图1为本发明静音多级离心泵的示意图；
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.液体冷却电机12.后端滚动轴承
13.变频控制器14.泵体15.外筒
16.叶轮间隔环17.泵轴18.联轴器
19.支架20.密封圈21.回液管
22.电机内壳23.螺旋式流道24.密封圈
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
为以两级为例，本发明静音多级离心泵的示意图如图1所示，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、液体冷却电机11、后端滚动轴承12、变频控制器13、泵体14、外筒15、叶轮间隔环16、泵轴17、联轴器18、支架19、密封圈20、回液管21、电机内壳22、螺旋式流道23和密封圈24。
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，滑动径向支撑泵轴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。叶轮间隔环16的主要功能是叶轮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。液体冷却电机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，如果轴向载荷过大，后端滚动轴承12也采用角接触深沟球轴承。泵轴17通过联轴器18与电机轴相联接，外部液体冷却电机11通过联轴器18带动泵轴17转动，泵轴17带动叶轮2转动，从而将从泵体14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14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14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。
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19上开了引液孔8，作为冷却电机液体的循环通道。液体从离心泵高压腔通过电机支架19上的引液孔8把液体引入电机内壳22和电机外壳10之间分布在电机内壳22上的螺旋式流道23中，冷却液体通过螺旋式流道23由回液管21直接连接到泵体14的入口构成循环系统。冷却电机的液体通过密封圈20和密封圈24与外界密封。在多级离心泵工作过程中，螺旋式流道23中的循环液体及时的带走变频控制器13和电机定子产生的热量，始终让变频控制器13和电机保持在一个相对风冷电机而言较低的温度。
根据实际应用中对变化流量和扬程的需求，液体冷却电机11通过变频控制器13接收反馈信号，调节电机的转速，从而实现流量和扬程的调节。为了实现友好的用户体验，在变频控制器13上设置了触摸屏面板。为了实现联网和通讯，变频控制器13设计了无线蓝牙技术，实现在移动设备上通过应用程序操作控制变频静音多级离心泵系统。变频控制器13还配置了gprs（通用分组无线服务技术）模块，实现无线远程监控和配置了工业总线协议（比如rs485，modbus）实现组网。
本发明的静音多级离心泵的泵轴17通过联轴器18由液体冷却电机11直接驱动，泵轴17带动叶轮2把液体泵送到指定的扬程。静音多级离心泵把液体经过泵体14吸入口通过叶轮2吸入静音多级离心泵，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，直至通过末级叶轮2加压过程结束后通过末级导叶5排出，最后静音多级离心泵把高压的液体经过导叶5和外筒15之间构成的流道从泵体14的排出口送入管道系统。
根据输送介质的要求，本发明的静音多级离心泵可选用相应的材料，如不锈钢、钛合金等耐锈耐腐蚀的材质。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、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，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。