自润滑泵装置的制作方法

本发明涉及一种泵装置，其利用由电动驱动轴旋转控制的叶轮，用于进行泵送操作，并且更具体地涉及一种新的和改进的轴承衬套装置，以便在泵送流体时旋转约束但允许机动轴的自由旋转运动。

背景技术：

通常，轴承衬套和泵的电动轴周围的密封装置大部分设计用于限制安装的驱动轴径向运动，但是同时在泵送流体时允许该电动驱动轴自由旋转，该密封装置也可以包括机械型密封件和相关联的轴承润滑系统。

由于限制泵的电动驱动轴的径向移动同时允许电动驱动轴在泵送流体期间自由旋转的固有特性，具有适当的轴承润滑系统的相关联的轴承衬套和/或机械密封装置定期需要维护，其中必须更换磨损的轴承衬套，并且接触机械密封件以检查润滑剂的状态。

虽然任何维护都是好事，因为它提供了一种防止故障的方法，并且还增加了泵组件的寿命，但是同时其也带来了其自身的挑战，例如对于持续检查和维护轴承衬套和/或关于泵的电动驱动轴的密封装置的持续要求的显著成本和操作考虑。

另外，需要机械密封件和常规轴承润滑系统的泵结构使泵的设计复杂化，使得泵的制造更加昂贵，对效率有潜在限制，因为为了修理需要考虑工具作业和接近机械密封件，因为这些泵需要定期拆卸以便进行足够的检查，以适当地维护要检查的常规轴承衬套和/或密封装置。

此外，轴承和密封件是泵中的主要部件，其经常故障并依赖于定期维护，因此有利的是避免用于轴承和密封件的这种常规布置，并且采用更多的无密封设计，其不易发生故障和/或不太需要定期维护。

因此，有利的是能够提供这样一个泵，其利用处于电动驱动轴旋转控制的叶轮，不必依赖于适于在泵送期间限制电动驱动轴径向移动但允许电动驱动轴自由旋转的自损耗的轴承衬套和/或润滑的机械密封件，可替代地，其可依赖于被配置到该装置中的本质上自润滑的系统，其可以避免对于需要定期检查和维护的任何常规可更换的衬套和/或轴承润滑系统的需求。

本发明的一个目的是提供这样的自润滑泵装置，或者至少提供基本上可以改善或消除一些上述问题的泵装置。

完整阅读本说明书，本发明的其它目的和优点将变得显而易见。

技术实现要素：

在本发明的一种形式中，提供了一种自润滑泵装置，所述自润滑泵装置包括：

主壳体块，所述主壳体块具有在第一远端处的流体吸入口和在第二远端处的流体排出口；

支撑在所述主壳体块中的定子；

配置在定子内的转子，其中转子和定子之间的电感应通信旋转地驱动从所述转子纵向延伸出的驱动轴；

叶轮构件由所述驱动轴旋转操作，其中叶轮构件包括第一面，第一面包括一个或多个开口，其中当驱动轴被旋转驱动时，每个开口适于从主壳体的流体吸入口获取流体，并且其中叶轮构件内的一系列内部叶片构造成从叶轮构件的一侧径向地排出所述流体；

流体流引导装置，其适于从叶轮构件的侧面获取径向排出的流体流，并且引导所述流体沿着中空室或槽朝向主壳体组的第二远端处的流体排出口并从其离开；

所述叶轮构件进一步的特征在于包括第二面，其中叶轮构件的一系列内部叶片被构造在所述第一面和第二面之间，叶轮构件的所述第二面具有多个孔，流体可在该孔处通过，以便与配置在叶轮构件内的一系列内部叶片配合；

轴承衬套，其构造成在所述驱动轴被驱动时在所述驱动轴旋转期间支撑所述驱动轴；

所述轴承衬套包括沿着所述轴承衬套长度的一系列开口槽，当所述驱动轴被驱动同时所述驱动轴旋转时，流体可沿一系列开口槽通过；

重定向流体引导装置，其适于取出一部分排出的流体流，并将排出的流体流的所述部分重新定向到轴承衬套的一系列开口槽中并且通过叶轮构件的第二面上的多个孔，从而允许排出的流体流的一部分重新加入从流体吸入侧取出的流体。

这种装置的一个优点是：通过利用通过泵装置排出的排出流体的一部分并且通过主壳体块将其重新定向到内部，该重定向流体可以被引导到轴承衬套的凹槽中从而实现流体的自润滑机制，从而，当轴承衬套安装成支撑驱动轴的径向移动时，由于沿着槽的流体流提供了润滑系统，驱动轴在泵送期间自由旋转。

有利地，该润滑系统不构成任何机械密封的一部分，因此不需要定期检查或定期维护，简化了设计、施工成本、效率以及为实现所需的泵送操作所必需的适当配件。

由于重定向的流体流在轴承衬套和驱动轴之间产生了润滑系统，衬套本身不会自我磨损，因为从摩擦角度来看，驱动轴和衬套之间的摩擦接触在流体泵送时最小，因为重新定向通过重定向流体引导装置的排出的流体流的部分提供了必要的润滑。

独特地，叶轮构件不仅包括第一面(吸入侧)上的一个或多个常规开口，以便从主壳体块的流体吸入口获取流体流，还包括在相对的第二面上的多个开口，这些开口能够接收重定向流体，所述重定向流体经过所安装的轴承衬套内的凹槽，以便当其通过叶轮构件的一系列叶片径向地离开时再次加入主流。

优选地，主壳体由两个可连接的半部分组成。

优选地，自润滑泵装置还包括子组件，其中子组件可支撑在主壳体块的两个可连接的半部分内。

优选地，可支撑在主壳体块的两个可连接的半部分内的子组件包括适于紧固在一起以封装定子和转子的至少两个部分。

优选地，中空室由主壳体块的两个可连接半部分的内侧与子组件的外侧之间的间隔限定。

优选地，子组件包括第一半部分和第二半部分，其中第一半部分和第二半部分适于紧固在一起以封装定子和转子。

优选地，第一半部分包括顶表面，顶表面构造成允许叶轮构件放置在其上。

优选地，第一半部分的顶表面包括形成流体流引导装置的一部分的一系列导向板。

优选地，轴承衬套包括上凸缘。

优选地，第一半部分的顶表面包括中心圆形槽，中心圆形槽具有适于轴承衬套的上凸缘定位在其中的凹陷的有领的裙部。

优选地，大体圆形的叶轮构件具有相应的中心狭槽，使得可驱动的轴适于穿过安装在垂直流体流引导装置的前圆筒部分内的安装的轴承衬套，以可插入通过叶轮构件的中心狭槽，紧固装置适于随后将叶轮构件固定到可驱动轴，使得转子和定子之间的电感应通信提供驱动轴的旋转电动运动，其中驱动轴的旋转运动转换为叶轮构件的旋转运动，以提供泵送可操作性。

优选地，子组件的第二半部分包括在一端的适于接收重定向的排出流体流的部分的中心狭槽。

优选地，中心狭槽包括过滤器。

优选地，子组件的第一半部分和第二半部分构造成以配合的卡扣配合或摩擦配合的方式组合在一起，以封装定子和转子。

优选地，封装定子和转子的子组件的第一半部分和第二半部分包括外部突出延伸件，有助于将子组件安装在主壳体块内。

优选地，主壳体块包括可以连接在一起以封装除了外部电源之外的泵装置的所有组件的两个半部。

应当理解，缠绕的定子、转子和与泵的电感应操作相关联的任何其它电路或组件被完全封装在适当的绝缘材料中。

附图说明

现在为了更详细地理解本发明，将在以下插图和所附文本的帮助下呈现优选实施方式。

图1是本发明的优选实施方式中的自润滑泵装置的分解透视图。

图2是本发明的优选实施方式中的自润滑泵装置的横截面视图，另外示出了从吸入到排出以及返回的主流体流和/或自润滑流体流。

图3a是可安装轴承衬套的仰视图，并且图3b是本发明的优选实施方式中的自润滑泵装置的可安装轴承衬套的总体透视图。

图4是本发明的优选实施方式中的自润滑泵装置的叶轮构件的下侧立体图。

具体实施方式

现在更详细地参考附图，其中提供了自润滑泵装置(10)。

自润滑泵装置(10)包括由两个可连接半部(12)和(14)组成的主壳体块，如图2中最佳所示，两个可连接半部可连接在一起以封装自润滑装置(10)的其余部件和元件。

安装在主壳体块的两个可连接半部(12)和(14)内部的是竖直流体流引导装置的子组件，其本身在优选实施方式中由两个大体圆柱形的半部分(16)和(18)组成，再次如图2最佳所示，它们能够被卡扣配合在一起以封装并在其中容纳缠绕定子(26)和定位在缠绕定子(26)内的转子(24)。

由两个半部(16)和(18)组成的竖直流体流引导装置的子组件也封装印刷电路板(33)和相关的电气和电子组件，其与图2中示为(60)的绝缘电力连接一起工作，以在配置在定子(26)内的转子(24)之间提供所需的电感应通信，使得转子(24)的感应旋转导致从转子(24)延伸出来的驱动轴(28)相应旋转。

当竖直流体引导装置的子组件部分(16)和(18)封装转子(24)和定子(26)以及相关的电气和电子组件(33)时，驱动轴(28)通过安装的轴承衬套(22)被适当地限制径向运动，如图2中最佳所示，轴承衬套能够搁置在半部分(18)的限定的狭槽(66)内，其中示为(67)的凹陷的有领环允许轴承衬套(22)的凸缘(75)在其中定位。

驱动轴(28)能够穿过限定的开口(66)，并且其中驱动轴(28)的远端(7)能够通过穿过叶轮构件(20)的相应的槽(91)与紧固件(30)接合，以将叶轮构件(20)固定到驱动轴(28)。支撑环(32)还有助于将叶轮(20)定位在主壳体块内。

叶轮构件(20)安装到驱动轴(28)，使得其被定位成从主壳体块的半部(14)的流体吸入口(51)获取流体，由此当驱动轴(28)通过转子(24)和定子(26)之间的电感应通信被驱动旋转时，叶轮构件(20)旋转，流体可以通过叶轮构件(20)的上表面(87)上的叶轮构件(20)的开口(92)被吸入，其中一旦流体穿过开口(92)，其能够与一系列内部叶片(46)配合，使得通过图2中粗箭头(57)示出的流体能够通过叶轮构件(20)的开口(92)被吸入，以通过叶轮(20)的侧面(94)径向地排出，并且其中在子组件端部(18)的顶表面(23)上包括一个部分(27)的板(25)构造为获取从叶轮构件(20)的侧面(94)径向排出的流体，以便引导该排出流体穿过顶表面(23)并且沿着板(25)的纵向侧部分(29)向下。

如图2所示，一旦子组件(16)和(18)已经封装泵的电机元件并且驱动轴(28)开始旋转，如上所述，在操作泵送期间主要的流体流(57)被设计成从开口(51)吸入流体，以将其引导通过叶轮构件(20)的开口(92)，在叶轮构件(20)的开口(92)处可以与循环内部叶片(46)配合，以增加径向流出流体的速度，以便沿着主壳体块半部(12)和(14)与容纳电动泵组件的封闭子组件(16)和(18)之间的内部腔(44)向下引导。其中通过箭头(57)再次示出的流体能够通过流体排放口(53)离开主壳体块(12)和(14)。

然而在本发明中重要的是，不仅存在由图2所示的较粗的箭头(57)所示的主流体流，还存在由以(80a)至(80g)表示的一系列较细的箭头表示的主流(57)的一部分的重定向流的建立。

该重定向流表示为(80a)，其来自(57a)的主流中，借助于用于泵的电动部件的封装子组件的部分(16)的底部部分的轮廓侧面(99)。

在主开口处包括过滤器(42)的限定的槽(40)允许重定向流被引入至封装泵装置的电动机的子组件的端部(16)的界限的封装的中空间隙(101)中，通过箭头(80b)示出。

如上所述，电路板(33)、转子(24)和定子(26)的实际电气和电子组件都被适当地绝缘，使得进入中空室(101)的自润滑流体(80b)的引进对泵装置的电气和电子组件的操作的完整性没有任何不利影响。

重定向的润滑流(80b)被引导到开口(54)中，通过箭头(80c)示出，并且在观察图2以及图3a和图3b时最佳地示出，由于轴承衬套(22)沿其主纵向柱(70)包括一系列适当对准的开放内部凹槽(71)、(72)和(73)，这允许重定向的润滑流向上穿过这些内部凹槽开口(71)、(72)和(73)，使得当轴承衬套(22)限制驱动轴(28)的径向移动时，其仍允许驱动轴在流体被泵送时能够自由润滑的旋转运动，这是由于使主要流体流(57)的一小部分重定向返回至子组件(16)和(18)内的独特的布置，使得其用作润滑，从而防止轴承衬套被牺牲地缓慢地碎裂，传统的轴承衬套通常是这种情况，因为驱动轴被限制径向移动，但允许大部分自由旋转，以便相应地操作叶轮构件(20)，传统的轴承衬套在轻微摩擦接触期间缓慢地消失。

一旦流体(80d)和(80e)通过内部凹槽开口(71)、(72)和(73)向上进入轴承衬套(22)的内侧(77)，则该重定向流能够与叶轮构件(20)的下侧(89)上的开口(90)配合以进入叶轮构件，通过箭头(80g)示出，从而再次加入主流体(57)以随后相应地从主壳体块排出。

有利地，重定向的润滑流体流能够吸收由容纳在由两个半部(16)和(18)组成的子组件中的电动组件产生的热量，其中一旦其进入叶轮构件(20)并重新加入主流体，热量然后可以通过自润滑泵装置(10)的主壳体块半部的流体排放口(53)排出。

需要认识到，上面描述的且涉及图1至图4的优选实施方式示出了一个限制性的优选实施方式，不应被认为是对本发明的总体范围的限制，本发明的总体范围已被广泛描述为本发明内容的一部分。

例如，轴承衬套(22)示出了三个内部凹槽开口(71)、(72)和(73)，其中可以有各种各样的布置用于沿着轴承衬套的内侧(77)的重定向流体的平衡流，以建立需要的自润滑系统。

而且，由半部(16)和(18)组成的子组件还可以包括支架或外部突片(35)等，这将使得当两个外部部分(12)和(14)被放在一起时，如图2所示，子组件能够方便地安装并封闭在主壳体块内。

因此，本发明不仅提供了本质的自润滑泵装置，本发明还被设计成允许泵装置的方便的组装和拆卸，以便检查和维持在自润滑泵装置的持续运行期间所需要的任何持续维护等。