一种轴向力自动平衡装置、水泵及空调器的制作方法

本发明涉及空调技术领域，更具体地说是涉及一种轴向力自动平衡装置、水泵及空调器。

背景技术：

水泵在运转的过程中，转子上作用沿转子轴向的轴向力，该力会拉动转子沿其轴向移动。当轴向力过大时，会很快的损坏转子的轴承，引起叶轮与泵壳碰撞，发生振动和摩擦，轴向间隙变大，影响水泵的可靠性，导致水泵无法正常运行。

技术实现要素：

为解决现有技术中由于轴向力过大，而影响水泵的可靠性，导致泵无法正常运行的问题，本发明提供一种轴向力自动平衡装置、水泵及空调器，能够降低轴向力为对水泵可靠性的影响。

本发明的技术方案为：提供一种轴向力自动平衡装置，包括泵体、设于泵体内的叶轮和设于泵体上的泵盖，所述叶轮包括后盖板和设于后盖板上的后口环，所述泵盖上设有与后口环间隙配合的环形槽；所述叶轮的后盖板、泵盖和后口环之间形成平衡腔，所述叶轮的后盖板上设有与平衡腔连通的平衡孔，所述泵盖的内表面上设有环形凸台，所述环形凸台遮盖所述平衡孔的一部分。

所述环形凸台的内圆半径等于所述平衡孔的中轴线到所述环形凸台的中轴线的垂直距离。

所述环形凸台在其径向上的厚度大于所述平衡孔的直径。

所述后口环与环形槽在后口环的轴向上的配合长度为l1，所述l1=0.2d2-0.3d2。

所述后口环的外圆与所述环形槽的外圆之间的间隙为b1,且所述b1的取值范围为：0.15mm≤b1≤0.25mm。

所述后口环的内圆与所述环形槽的内圆之间的间隙为b2,且所述b2的取值范围为：0.15mm≤b2≤0.25mm。

所述叶轮还包括前盖板和设于前盖板上的前口环，所述后口环的外径d1大于前口环的外径d2。

所述环形凸台的内圆半径大于所述平衡孔的中轴线到所述环形凸台的中轴线的垂直距离。

本发明还提供一种水泵，包括上述所述的轴向力自动平衡装置。

本发明还提供一种空调器，其特征在于，包括上述所述的水泵。

本发明通过上述的结构可以使得叶轮在运动中达到平衡点，从而实现轴向力的自动平衡，能够降低轴向力为对水泵可靠性的影响，保证水泵的正常运行。

附图说明

图1为本发明实施例中轴向力自动平衡装置的结构图。

图2为图1中a处的放大图。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例中提出的轴向力自动平衡装置，应用于水泵中。该轴向力自动平衡装置包括泵体1、设于泵体1内的叶轮3和设于泵体1上的泵盖2，叶轮3包括前盖板31和后盖板32，前盖板31靠近泵体的吸入口，后盖板32靠近电机，前盖板31上设有前口环33，后盖板32上设有后口环34。

为了保证水泵在运行过程中，达到轴向力的自动平衡，泵盖2上设有与后口环34间隙配合的环形槽21，叶轮3的后盖板32、后口环34和泵盖2之间形成平衡腔11，平衡腔11为低压区，后口环34的外侧为高压区。后口环34的外径d1大于前口环33的外径d2，叶轮3的后盖板32上设有与平衡腔11连通的平衡孔35，泵盖3的内表面上设有环形凸台21，环形凸台21遮盖平衡孔35的一部分（即环形凸台21正投影在平衡孔35的横截面上的部分覆盖平衡孔35的一部分）。

需要说明的是，平衡孔35位于后口环34内侧，环形凸台22位于后口环34内侧。

在水泵在运行过程中，当转子向左（即朝向吸入口方向）偏移时，环形凸台22与后盖板32之间的间距b3会增大，使得平衡孔35的过流量就会加大，导致平衡腔11的压力降低，作用在叶轮3的后盖板32上的压力就会减小，而转子在向左偏移时，叶轮3的前盖板31上的压力是不变的，这时叶轮上会形成一个向右（即电机方向）的合力，转子就会向右偏移，削弱转子向左偏移的趋势；反之，转子在向右偏移时，环形凸台22与后盖板32之间的间距b3会减小，平衡孔35的过流量就会减小，导致平衡腔11的压力增大，作用在叶轮3的后盖板32上的压力就会增大，而叶轮3的前盖板31上的压力依然是不变的，这样叶轮上产生一个向左的合力，削弱转子向右偏移的趋势。这样通过上述的两种运动趋势，如此往复，最终使叶轮达到平衡点，从而实现轴向力的自动平衡，能够降低轴向力为对水泵可靠性的影响，保证水泵的正常运行。

本实施例中，环形凸台22的内圆半径r1等于平衡孔35的中轴线到环形凸台22的中轴线的垂直距离。环形凸台22在其径向上的厚度（环形凸台22的外圆半径r2与环形凸台22的内圆半径r1的差值）略大于平衡孔35的直径。

如图1和图2所示，为了保证平衡孔的过流效果，后口环34与环形槽21在后口环34的轴向上的配合长度为l1（l1应该尽量长，l1为后口环与环形槽的初始配合值，即叶轮无偏移时，但是在轴向力的作用下l1会略微变化），本实施例中，l1=0.2d2-0.3d2（或l1/d2=0.2-0.3）；后口环34的外圆与环形槽21的外圆之间的间隙（即环形槽21的外圆外径与后口环34的外圆半径之差）为b1,本实施例中，b1的取值范围为：0.15mm≤b1≤0.25mm；后口环34的内圆与环形槽21的内圆之间的间隙（即环形槽21的内圆外径与后口环34的内圆半径之差）为b2,且b2的取值范围为：0.15mm≤b2≤0.25mm。

b1和b2应该尽量小，b1和b2的取值为上述的范围具有以下优点：b1和b2过小会使得后口环与环形槽之间存在间隙，影响叶轮的转动；b1和b2过大会使得高压区与低压区连通，起不到后口环分隔高压区与低压区的目的。b1和b2的取值为上述的范围可以保证叶轮正常转动的同时，还起到分隔高压区与低压区的目的。

本实施例中，环形凸台遮盖平衡孔的一部分相对于环形凸台履盖整个平衡孔具有以下优点:如果环形凸台遮盖整个平衡孔，叶轮在向右移动时，会存在环形凸台封住平衡孔的情况，也会存在环形凸台与平衡孔之间的距离很小的情况，会影响平衡孔的过流效果，进而影响平衡效果。环形凸台遮盖平衡孔的一部分可以始终保证平衡孔的过流效果，进而保证平衡效果。

在另一实施例中，环形凸台的内圆半径大于平衡孔的中轴线到环形凸台的中轴线的垂直距离。

本发明还提供一种水泵，包括上述的轴向力自动平衡装置。

本发明还提供一种空调器，包括上述的水泵。

以上的具体实施例仅用以举例说明本发明的构思，本领域的普通技术人员在本发明的构思下可以做出多种变形和变化，这些变形和变化均包括在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种轴向力自动平衡装置、水泵及空调器，轴向力自动平衡装置包括泵体、设于泵体内的叶轮和设于泵体上的泵盖，叶轮包括后盖板和设于后盖板上的后口环，泵盖上设有与后口环间隙配合的环形槽，叶轮的后盖板、泵盖和后口环之间形成平衡腔，所述叶轮的后盖板上设有与平衡腔连通的平衡孔，所述泵盖的内表面上设有环形凸台，所述环形凸台遮盖所述平衡孔的一部分。本发明通过上述的结构可以使得叶轮在运动中达到平衡点，从而实现轴向力的自动平衡，能够降低轴向力为对水泵可靠性的影响，保证水泵的正常运行。

技术研发人员：韩中;王晨光;颜家桃;王旭;谷志鹏
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：2018.11.28
技术公布日：2019.01.29