一种高效耐腐蚀屏蔽泵的制作方法

本发明涉及屏蔽泵技术领域，尤其涉及一种高效耐腐蚀屏蔽泵。

背景技术：

由于屏蔽泵结构紧凑、可靠性高的特点，化工腐蚀性介质通常采用屏蔽泵进行增压输送，保证绝对无泄漏，屏蔽泵与腐蚀性介质接触的零部件材料均需满足耐腐蚀要求。

传统的屏蔽泵电机在电机定子和电机转子上安装耐腐蚀的金属屏蔽套，隔离腐蚀性介质与电机绕组、磁钢接触，以实现增压输送耐腐蚀介质的目的。另外为了冷却电机，在电机壳体尾部设置外循环管接口，从泵后进入电机内腔的高压冷却介质冷却电机后，通过外循环管引到泵进口低压部位，实现对电机的循环冷却。由于在电机定子和电机转子上都安装了金属屏蔽套，增加了电机定子和电机转子气隙，电机效率较低。此外，电机定子金属屏蔽套和电机转子金属屏蔽套上均会产生一定的涡流损失，进一步降低了电机效率。

为了不使电机效率降低的太多，电机定子屏蔽套通常采用薄壁型结构，一方面薄壁型屏蔽套加工难度较大，大幅增加了屏蔽泵成本；另一方面，受限于屏蔽套承压能力，屏蔽泵增压压力不能太高，限制了屏蔽泵的使用范围。

在安装空间尺寸和重量限制要求较高的场合，要求屏蔽泵取较高的设计转速，以降低屏蔽泵尺寸和重量，而提高屏蔽电机设计转速，屏蔽套涡轮损失大幅增加，屏蔽泵效率急剧减低，增加了使用成本。

综上可知，所述屏蔽泵，实际中存在不便的问题，所以有必要加以改进。

技术实现要素：

本发明的目的是用于腐蚀性介质的增压输送，解决现有技术中耐腐蚀屏蔽泵成本高、效率低的问题，提供一种结构紧、可靠性高的耐腐蚀屏蔽泵。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种高效耐腐蚀屏蔽泵，包括依次由内至外嵌套的轴、轴承、转子组件、定子组件、泵壳体；所述定子组件包括定子壳体、电机绕组，两者注塑成型；所述定子壳体的内壁与外壁形成第一空腔，电机绕组注塑固定在第一空腔中；所述转子组件包括泵轮、磁钢、转子壳体，其中磁钢与转子壳体注塑成型；所述转子壳体的内壁与外壁形成第二空腔，磁钢注塑固定在第二空腔中；所述转子壳体注塑完成后再与泵轮连接，在泵轮和转子壳体上开设对应的卡槽或者销钉孔，实现转子壳体向泵轮的扭矩传递；所述轴承过盈安装在转子壳体中；所述轴的一端固定在定子壳体上，另一端固定在泵壳体上。

较佳地，所述定子壳体和转子壳体之间形成电机间隙；所述定子组件上开设回流孔；所述泵轮的出口部分冷却介质经过电机间隙，再通过回流孔和轴中心孔，回到泵轮进口，进入泵轮，实现对电机的循环冷却。

较佳地，所述泵壳体、泵轮、定子壳体、转子壳体均采用耐腐蚀高分子材料注塑成型；所述电机绕组注塑在定子壳体内部，磁钢注塑在转子壳体内部，均不与腐蚀性介质接触。

较佳地，所述屏蔽泵还包括前止推环、后止推环；所述前止推环过盈安装在泵壳体的靠近泵轮一端；所述后止推环安装在轴的远离泵轮一端。

较佳地，所述轴承的内孔开设螺旋形冷却槽；所述螺旋形冷却槽的开设方向与轴承的旋转方向相反。

较佳地，所述后止推环的端面上设置若干径向槽；所述电机间隙中流过的部分冷却介质通过所述径向槽进入轴承的螺旋形冷却槽，随着轴承转动，冷却介质被螺旋形冷却槽抽吸增压，保证充足的冷却介质进入螺旋形冷却槽从而充分冷却润滑轴承。

较佳地，所述轴的端部过盈固定在定子壳体上，不随轴承同步旋转。

采用上述方案，本发明的有益效果是：

1)成本低：传统屏蔽泵电机采用金属屏蔽套防护，金属屏蔽套加工成本较高，拉高了屏蔽泵生产成本；为了提高屏蔽套的耐压能力和电机绕组的绝缘等级，通常在电机壳体和电机绕组之间的空隙中灌注环氧树脂等材料，加工工艺复杂，成本较高；本发明的电机绕组直接注塑成型在高分子耐腐蚀材料中，高分子耐腐蚀材料完全包覆电机绕组，不需要屏蔽套，加工工艺简单，成本低；

2)效率高：电机绕组和磁钢直接注塑在高分子材料中，定子和转子之间的气隙较小，电机效率较高；此外，电机绕组和磁钢之间无金属屏蔽套，不存在额外的涡流损失，屏蔽泵效率高；

3)结构紧凑：传统屏蔽泵较大的气隙和屏蔽套的存在增加了电机的功率损耗发热，需要较大流量的泵输送冷却介质来冷却电机，为了电机冷却介质换热和保证充足的冷却流量，在屏蔽泵外部设置循环管和换热装置，屏蔽泵结构复杂；本发明采用轴中心孔回流的方式，无外循环管等额外的零部件，结构简单紧凑。

附图说明

图1为本发明的剖面图；

图2为本发明的内循环回路剖面示意图；

其中，附图标识说明：

1—泵壳体，2—定子组件，

3—转子组件，4—轴承，

5—轴，6—电机间隙，

7—前止推环，8—后止推环，

21—定子壳体，22—电机绕组，

23—回流孔，31—泵轮，

32—磁钢，33—转子壳体，

51—轴中心孔。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

参照图1至2所示，本发明提供一种高效耐腐蚀屏蔽泵，包括依次由内至外嵌套的轴5、轴承4、转子组件3、定子组件2、泵壳体1；所述定子组件2包括定子壳体21、电机绕组22，两者注塑成型；所述定子壳体21的内壁与外壁形成第一空腔，电机绕组22注塑固定在第一空腔中；所述转子组件3包括泵轮31、磁钢32、转子壳体33，其中磁钢32与转子壳体33注塑成型；所述转子壳体33的内壁与外壁形成第二空腔，磁钢32注塑固定在第二空腔中；所述转子壳体33注塑完成后再与泵轮31连接，在泵轮31和转子壳体33上开设对应的卡槽或者销钉孔，实现转子壳体33向泵轮31的扭矩传递；所述轴承4过盈安装在转子壳体33中；所述轴5的一端固定在定子壳体21上，另一端固定在泵壳体1上。

其中，所述定子壳体21和转子壳体33之间形成电机间隙6；所述定子组件2上开设回流孔23；所述泵轮31的出口部分冷却介质经过电机间隙6，再通过回流孔23和轴中心孔51，回到泵轮31进口，进入泵轮31，实现对电机的循环冷却。所述泵壳体1、泵轮31、定子壳体21、转子壳体33均采用耐腐蚀高分子材料注塑成型；所述电机绕组22注塑在定子壳体21内部，磁钢32注塑在转子壳体33内部，均不与腐蚀性介质接触。

所述屏蔽泵还包括前止推环7、后止推环8；所述前止推环7过盈安装在泵壳体1的靠近泵轮31一端；所述后止推环8安装在轴5的远离泵轮31一端。所述轴承4的内孔开设螺旋形冷却槽；所述螺旋形冷却槽的开设方向与轴承4的旋转方向相反。所述后止推环8的端面上设置若干径向槽；所述电机间隙6中流过的部分冷却介质通过所述径向槽进入轴承4的螺旋形冷却槽，随着轴承4转动，冷却介质被螺旋形冷却槽抽吸增压，保证充足的冷却介质进入螺旋形冷却槽从而充分冷却润滑轴承4。所述轴5的端部过盈固定在定子壳体21上，不随轴承4同步旋转。

本发明工作原理：

轴5、轴承4、转子组件3、定子组件2、泵壳体1依次由内至外内嵌在对应外侧部件的内孔中，即轴5内嵌在轴承4的内孔、轴承4内嵌在转子组件3的内孔、转子组件3内嵌在定子组件2的内孔、转子组件2内嵌在泵壳体1的内孔。

如图1所示，电机绕组22注塑固定在定子壳体21中，磁钢32注塑固定在转子壳体33中，注塑时控制定子壳体21内壁和转子壳体33外壁的厚度，保证电机绕组22和磁钢32被完全包覆隔离，又不至于电机绕组22和磁钢32之间的间隙过大。转子壳体33注塑完成后再与泵轮31连接，在泵轮31和转子壳体33上开设对应的卡槽或者销钉孔，实现转子壳体33向泵轮31的扭矩传递。轴承4过盈安装在转子组件3的内孔中，前止推环7过盈安装在泵壳体1上。轴5的一端固定在定子壳体21上，另外一端固定在泵壳体1上，屏蔽泵工作时，轴5固定不动，转子组件3随轴承4同步旋转。

在后止推环8的端面上设置有多个径向槽，从电机间隙6中流过的部分冷却介质通过所述径向槽进入轴承4内孔中的螺旋形冷却槽，螺旋形冷却槽方向与轴承的旋转方向相反，随着轴承4转动，冷却介质被螺旋形冷却槽抽吸增压，保证充足的冷却介质进入螺旋形冷却槽充分冷却润滑轴承4。

如图2所示，泵轮31出口部分高压冷却介质进入电机间隙6，带走电机功率损耗产生的热量，再通过定子壳体21上的回流孔23，进入轴中心孔51，最后回到泵轮31的进口部位，实现对电机的循环冷却。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。