一种具有新型支架的磁悬浮泵的制作方法

1.本实用新型涉及了磁悬浮技术领域，具体的是一种具有新型支架的磁悬浮泵。


背景技术：

2.在半导体制造、高纯化工以及生物医药等领域中，有很多场合需要使用高洁净度流体。传统的的泵中使用的机械轴承在运转时会有机械磨损，产生的碎屑易对高洁净度流体产生污染。而磁悬浮泵作为一种采用磁轴承作为转子支撑的泵，具有无机械磨损、能耗低、允许转速高、噪声低、寿命长、无需润滑等优点，被越来越多地应用在各行各业。
3.磁悬浮泵中设有支架，硅钢片单元需要插入到支架上对应的通孔内以固定自身位置。硅钢片单元包括多个重叠在一起的硅钢片，对多个硅钢片施加压力的过程中，硅钢片可能会发生变形，且每片硅钢片的两侧都涂有绝缘层，使得相邻硅钢片之间存在间隙，无法完全叠紧，从而导致硅钢片单元叠压后的实际厚度大于理论叠压厚度，无法塞入预设的支架通孔内，因此需要对通孔进行加热使其膨胀，增加通孔的宽度。而现有的支架上的通孔的内壁往往是光滑平整的，硅钢片单元在插入时与通孔的内壁完全接触，摩擦面大，这就需要通孔在受热时每个面都要均匀膨胀，才能使得硅钢片单元顺利插入。但实际由于通孔摩擦面大，每个面的膨胀程度不好控制，会存在膨胀不均匀的问题，导致通孔部分位置的宽度依旧小于硅钢片单元的实际厚度。现有技术中往往通过撕掉一片硅钢片以减小硅钢片单元的总厚度，但由于每个通孔膨胀的程度及每个硅钢片单元实际的叠压厚度均存在差异，只有部分硅钢片单元需要撕掉一片硅钢片，这就使得多个硅钢片单元之间存在厚度差，硅钢片厚度不同会直接影响磁悬浮泵的工作性能。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型实施例提供了一种具有新型支架的磁悬浮泵，其用于解决以上问题中的至少一种。
5.本技术实施例公开了一种具有新型支架的磁悬浮泵，通过在原有通孔光滑的内壁上设置至少一个凸台，使得硅钢片单元与通孔内壁的接触面减小，摩擦面也减小，对通孔加热时只需保证两个小摩擦面之间的宽度大于硅钢片单元实际的叠压厚度，便可将硅钢片单元顺利插入，避免了因大摩擦面的膨胀均匀性不易控制，还需撕掉硅钢片单元片数的问题，安装方便，同时对硅钢片单元的加工精度要求有一定的降低；且硅钢片单元完全插入后凸台能够对其起到定位的作用，防止硅钢片单元发生轴向的位移。
6.其中，一种具有新型支架的磁悬浮泵，包括：
7.泵头，所述泵头包括壳体和转子，所述转子可旋转地设置在所述壳体内；
8.支架，所述支架套设在所述转子外缘且与其具有预设距离，所述支架上沿圆周方向等间距设有多个通孔，所述通孔至少一个内壁上设有至少一个沿轴向延伸的凸台；
9.多个第一硅钢片单元，一个所述第一硅钢片单元对应嵌设在一个所述通孔内，并与所述凸台顶部相抵接。
10.进一步的，所述转子内沿其圆周方向嵌设有转子磁铁。
11.进一步的，所述通孔的第一内壁上设有至少一个沿轴向延伸的凸台。
12.进一步的，所述第一内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸的凸台。
13.进一步的，所述通孔的第一内壁及第二内壁上分别设有至少一个沿轴向延伸的凸台。
14.进一步的，所述第一内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸的凸台，所述第二内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸的凸台。
15.进一步的，所述通孔的第一内壁、第二内壁及第三内壁上分别设有至少一个沿轴向延伸的凸台。
16.进一步的，所述第一内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸的凸台，所述第二内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸的凸台，所述第三内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸的凸台。
17.进一步的，所述通孔的第一内壁、第二内壁、第三内壁及第四内壁上分别设有至少一个沿轴向延伸的凸台。
18.进一步的，所述通孔第一内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸的凸台，所述第二内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸的凸台，所述第三内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸的凸台，所述第四内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸的凸台。
19.进一步的，还包括第二硅钢片单元，所述第二硅钢片单元由多个环形硅钢片叠压在一起，且其外缘等间距设有多个凹槽，每个所述凹槽对应固定一个所述第一硅钢片单元的底部。
20.进一步的，还包括锁紧件，所述锁紧件沿多个所述第一硅钢片单元底部的外圆周缠绕，例如：绳子、扎带，以使所述第一硅钢片单元底部的内侧与所述凹槽紧密贴合。
21.进一步的，所述支架上等间距设n个通孔，n为大于等于4的偶数。
22.进一步的，所述支架的材质为耐磨材料，例如：pbt、pps、peek、pekk。
23.进一步的，所述凸台相对所述通孔内壁的中心线对称设置。
24.进一步的，所述凸台的形状为椭圆形、方形、矩形、梯形。
25.进一步的，单个所述凸台沿垂直于通孔内壁方向的最大厚度为d1，单个所述凸台沿平行于通孔内壁方向的最大厚度为d2，其中，d2≥d1。
26.进一步的，沿所述支架圆周方向相对的两个内壁或相对的两个凸台或相对的一个内壁与一个凸台之间的最短距离为l1，所述第一硅钢片单元的理论厚度为d3，其中，l1＞d3。
27.进一步的，单个所述凸台沿垂直于通孔内壁方向的最大厚度为d1，所述通孔临近所述支架外缘的内壁沿径向的长度或所述通孔远离所述支架外缘的内壁沿径向的长度均为l2，其中，
28.进一步的，所述第一硅钢片单元包括n片硅钢片，每片所述硅钢片的厚度均为d1，所述第一硅钢片单元叠压后的理论厚度为d3，其中，d3＝d1×
n，所述第一硅钢片单元叠压后的实际厚度为d4，所述第一硅钢片单元的叠压系数为ka，其中，则，
29.本实用新型的有益效果如下：
30.该磁悬浮泵通过在原有通孔光滑的内壁上设置至少一个凸台，使得硅钢片单元与
通孔内壁的接触面减小，摩擦面也减小，对通孔加热时只需保证两个小摩擦面之间的宽度大于硅钢片单元实际的叠压厚度，便可将硅钢片单元顺利插入，避免了光滑内壁膨胀均匀性不易控制的问题，安装方便，同时对硅钢片单元的加工精度要求有一定的降低；且硅钢片单元完全插入后凸台能够对其起到定位的作用，防止硅钢片单元发生轴向的位移，进而保证磁悬浮泵的工作性能。
31.为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1是本实用新型实施例中具有新型支架的磁悬浮泵的爆炸示意图；
34.图2是本实用新型实施例中具有新型支架的磁悬浮泵沿轴向的剖面示意图；
35.图3是本实用新型实施例中支架的通孔一个内壁上设置凸起的结构示意图；
36.图4是本实用新型实施例中支架的通孔二个内壁上设置凸起的结构示意图；
37.图5是本实用新型实施例中支架的通孔三个内壁上设置凸起的结构示意图；
38.图6是本实用新型实施例中支架的通孔四个内壁上设置凸起的结构示意图；
39.图7是本实用新型实施例中支架的通孔一个内壁上设置一个凸起、两个内壁上设置二个凸起的结构示意图；
40.图8是本实用新型实施例中支架的通孔三个内壁上均设置两个凸起的结构示意图；
41.图9是本实用新型实施例中支架的俯视图；
42.图10是图9中a处的放大图；
43.图11是图9中b处的放大图。
44.以上附图的附图标记：10、泵头；11、壳体；12、转子；120、转子磁铁；13、支架；14、通孔；140、内壁；141、凸台；15、第一硅钢片单元；16、第二硅钢片单元。
具体实施方式
45.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
46.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第
一”、“第二”等的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。
47.本公开中的附图并不是严格按实际比例绘制，各个结构的具体地尺寸和数量可根据实际需要进行确定。本公开中所描述的附图仅是示意图。
48.本技术所述的具有新型支架的磁悬浮泵，通过在原有通孔光滑的内壁上设置至少一个凸台，使得硅钢片单元与通孔内壁的接触面减小，进而使得摩擦面也减小，当实际叠压后第一硅钢片单元的厚度大于通孔的厚度时，无需通过撕掉硅钢片单元的片数减小厚度，便可将硅钢片单元插入到通孔内，安装方便的同时对硅钢片单元的加工精度较小；且凸台能够对硅钢片单元的位置起到定位的作用，防止硅钢片单元发生轴向的位移。
49.下面结合附图1～图11及实施例对本发明进行详细说明。
50.需要说明的是，以下实施例均是基于通孔的三个内壁上均设置一个凸台的结构进行阐述，不仅局限于此，对于其他结构同样适用。
51.本实施例所述具有新型支架的磁悬浮泵，包括：
52.泵头10，所述泵头10包括壳体11和转子12，所述转子12可旋转地设置在所述壳体11内且两者中心轴线相重合；
53.支架13，所述支架13套设在所述转子12外缘且与其具有预设距离，所述支架13上沿圆周方向等间距设有多个通孔14，所述通孔14至少一个内壁140上设有至少一个沿轴向延伸的凸台141；
54.多个第一硅钢片单元15，一个所述第一硅钢片单元15对应嵌设在一个所述通孔14内，并与所述第一凸台141、所述第二凸台141及所述第三凸台141的顶部均抵接。
55.具体参照图1和图2，在本实施例中，所述具有新型支架13的磁悬浮泵，包括：泵头10、支架13及多个第一硅钢片单元15。所述泵头10包括壳体11和转子12。所述壳体11包括顶壳和底壳。所述顶壳与所述底壳之间形成泵腔。所述顶壳与所述底壳之间通过紧固件固定连接，以便所述壳体11内的零部件发生损坏时，便于将所述顶壳与所述底壳拆卸开进行更换。所述转子12可旋转地设置在所述泵腔内。所述转子12处于不工作状态时，其与所述第一硅钢片单元15的内壁140贴合。所述转子12处于工作状态时，其中心轴线与所述泵腔的中心轴线相重合。所述支架13套设在所述转子12外缘且与其具有预设距离。所述支架13的中心轴线与工作时的所述转子12的中心轴线相重合。所述支架13上沿圆周方向等间距设有多个通孔14。所述通孔14至少一个内壁140上设有至少一个沿轴向延伸的凸台141。所述第一硅钢片单元15由多个“l”型硅钢片叠压在一起，即所述第一硅钢片单元15呈“l”型。一个所述第一硅钢片单元15自上而下插入一个所述通孔14内，并与所述凸台141顶部抵接，以通过所述凸台141对所述硅钢片单元进行限位，避免所述硅钢片单元发生沿轴向的位移。
56.进一步的，该磁悬浮泵通过向所述悬浮定子组件中通入电流产生悬浮磁场，悬浮磁场产生的悬浮力将转子12从偏移位置定位到中心平衡位置，实现转子12的悬浮。通过电压调制，向所述旋转定子组件中通入电流产生旋转磁场，旋转磁场与转子磁铁120的磁场相互作用，产生驱动转子12的力，进而驱动所述转子12旋转。
57.具体的，在本实施例中，所述转子12内沿其圆周方向嵌设有转子磁铁120。所述转子磁铁120与所述传感器线圈相对应，当所述转子12脱离平衡位置时，所述传感器便可感应到所述转子12位置的变化，从而通过控制器将位置信号传递给功率放大器，功率放大器将位置信号转变成电流信号，从而产生磁场力，控制所述转子12回到平衡位置。
58.进一步的，具体参考图3，在实施例1中，所述通孔14第一内壁上设有至少一个沿轴向延伸的凸台141。具体的，所述第一内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸的凸台141。所述凸台141的大小形状均相一致。在此实施例中，通过减小所述第一硅钢片单元15与所述通孔14一个内壁140上的接触面积，在一定程度上使得所述第一硅钢片单元15便于插入所述通孔14内；通过一个内壁140上的凸台141对所述第一硅钢片单元15进行定位，定位效果较好。且所述第一内壁上多个所述凸台141的形状及大小相一致，以便于加工。
59.具体参考图4，在实施例2中，所述通孔14第一内壁上及第二内壁上分别设有至少一个沿轴向延伸的凸台141。其中，所述第一内壁上凸台141的个数与所述第二内壁上凸台141的个数相等。或所述第一内壁上凸台141的个数与所述第二内壁上凸台141的个数不相等。本领域技术人员可根据实际需求选择所述第一内壁与所述第二内壁上凸台141的个数。具体的，所述第一内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸的凸台141。所述第二内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸的凸台141。所述第一内壁上凸台141的个数与所述第二内壁上凸台141的个数能够按照排列组合进行多种组合方式，在此不过多赘述。且所述第一内壁与所述第二内壁上所述凸台141的大小和形状相一致，以便于加工。
60.具体参考图5，在实施例3中，所述通孔14第一内壁、第二内壁及第三内壁上分别设有至少一个沿轴向延伸的凸台141。其中，所述第一内壁上凸台141的个数、所述第二内壁上凸台141的个数及所述第三内壁上凸台141的个数相等。或所述第一内壁上凸台141的个数、所述第二内壁上凸台141的个数及所述第三内壁上凸台141的个数均不相等。或所述第一内壁上凸台141的个数、所述第二内壁上凸台141的个数及所述第三内壁上凸台141的个数两两相等。本领域技术人员可根据实际需求选择所述第一内壁、所述第二内壁与所述第三内壁上凸台141的个数。具体的，所述第一内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸的凸台141。所述第二内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸的凸台141。所述第三内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸的凸台141。所述第一内壁上凸台141的个数与所述第二内壁上凸台141的个数及所述第三内壁上凸台141的个数能够按照排列组合进行多种组合方式，参考图6和图7，在此不过多赘述。且所述第一内壁、所述第二内壁上与所述第三内壁上所述凸台141的大小和形状相一致，以便于加工。进一步的，在所述通孔14第一内壁、第二内壁及第三内壁上分别设有一个沿轴向延伸的凸台141为优选方案，此种结构加工方便，便于所述第一硅钢片单元15插入且对所述第一硅钢片单元15三个面进行定位，三个点定位更加稳固。
61.具体参考图8，在实施例4中，所述通孔14第一内壁、第二内壁、第三内壁及第四内壁上分别设有至少一个沿轴向延伸的凸台141。其中，所述第一内壁上凸台141的个数、所述第二内壁上凸台141的个数、所述第三内壁上凸台141的个数及所述第四内壁上凸台141的个数相等。或所述第一内壁上凸台141的个数、所述第二内壁上凸台141的个数、所述第三内壁上凸台141的个数及所述第四内壁上凸台141的个数均不相等。或所述第一内壁上凸台141的个数、所述第二内壁上凸台141的个数、所述第三内壁上凸台141的个数及所述第四内壁上凸台141的个数两两相等。或所述第一内壁上凸台141的个数、所述第二内壁上凸台141的个数、所述第三内壁上凸台141的个数及所述第四内壁上凸台141的个数三三相等。本领域技术人员可根据实际需求选择所述第一内壁、所述第二内壁、所述第三内壁与所述第四内壁上凸台141的个数。具体的，所述通孔14第一内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸
的凸台141。所述第二内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸的凸台141。所述第三内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸的凸台141。所述第四内壁上设有一个或两个或三个沿轴向延伸的凸台141。所述第一内壁上凸台141的个数与所述第二内壁上凸台141的个数与所述第三内壁上凸台141的个数及所述第四内壁上凸台141的个数能够按照排列组合进行多种组合方式，在此不过多赘述。且所述第一内壁、所述第二内壁、所述第三内壁与所述第四内壁上所述凸台141的大小和形状相一致，以便于加工。
62.需要说明的是，所述第一内壁上凸台141的个数、所述第二内壁上凸台141的个数、所述第三内壁上凸台141的个数、所述第四内壁上凸台141的个数除以上举例的三种，也可以为其他，只需大于等于1即可。本领域技术人员可根据实际需要确定所述第一内壁上凸台141的个数、所述第二内壁上凸台141的个数、所述第三内壁上凸台141的个数及所述第四内壁上凸台141的个数，以使所述硅钢片单元易于安装且稳定性更好。
63.具体的，在本实施例中，所述具有新型支架13的磁悬浮泵还包括第二硅钢片单元16。所述第二硅钢片单元16由多个环形硅钢片叠压在一起。所述第二硅钢片单元16的外缘等间距设有多个凹槽。每个所述凹槽对应固定一个所述第一硅钢片单元15的部分底部，从而使所述第一硅钢片单元15的多个第一硅钢片在叠压方向上贴合更加紧密。在锁紧件锁紧的基础上进一步使得所述第一硅钢片单元15的多个第一硅钢片贴合更加紧密，降低多个硅钢片之间的绝缘间隙，进而降低磁损。
64.在一个优选的实施方式中，除以上在所述第一硅钢片单元15的底部设置盘形第二硅钢片单元16外，还包括在多个所述第一硅钢片单元15底部的外圆周缠绕锁紧件。所述锁紧件可以为绳子、扎带等。所述锁紧件用于使所述第一硅钢片单元15底部的内侧与所述凹槽的内壁140紧密贴合，避免所述第一硅钢片单元15发生倾斜，进而使得所述第一硅钢片单元15与所述转子12无法对齐，影响磁悬浮泵的正常工作。
65.具体的，在本实施例中，所述支架13上等间距设有n个通孔14。n为大于等于4的偶数。本领域技术人员可根据实际需要确定所述通孔14的个数，以在确保生产成本的前提下使所述转子12处于一个合适的磁场范围内，保证所述转子12的工作性能。
66.具体的，在本实施例中，所述支架13的材质为耐磨材料。耐磨材料包括但不限于pbt、pps、peek、pekk。发明人经过多次实验验证得出，pbt的耐磨性更好，所述支架13的材质选用pbt时，能够降低所述支架13的磨损速率，延长使用寿命，降低支架13的使用成本。
67.具体的，在本实施例中，所述凸台141相对所述通孔14内壁140的中心线对称设置。当内壁140上只有一个凸台141时，所述凸台141位于所述内壁140的中心线上。当内壁140上有两个凸台141时，所述凸台141相对于所述内壁140的中心线对称分布。当内壁140上有三个凸台141时，其中一个所述凸台141位于所述内壁140的中心线上，另外两个所述凸台141相对于所述内壁140的中心线对称分布。当内壁140上有大于三个所述凸台141时，所述凸台141的位置依照上述方式设置，在此不过多赘述。进一步的，以上所述凸台141的设置方式包括等间距分布在所述内壁140上。需要说明的是，以上对于所述凸台141位置的限定为优选方案，所述凸台141在所述通孔14内壁140上的位置不局限于此，本领域技术人员可根据实际需求确定所述凸台141在内壁140上的位置，在便于加工的基础上确保所述第一硅钢片单元15易于安装，且所述凸台141对所述第一硅钢片单元15的定位性能更好。
68.具体的，在本实施例中，所述凸台141的形状为椭圆形、方形、矩形、梯形。本领域技
术人员可根据实际需要确定所述凸台141的形状，在便于加工的基础上保证所述第一硅钢片单元15便于安装。进一步，由于椭圆形与顶截面相对于阶梯形较小，在所述第一硅钢片单元15安装时与其接触面积较小，从而使得摩擦面也较小，便于安装所述第一硅钢片单元15，因此，椭圆形为优选实施方式。
69.结合图9～图11，具体的，在本实施例中，单个所述凸台141沿垂直于通孔14内壁140方向的最大厚度为d1。单个所述凸台141沿平行于通孔14内壁140方向的最大厚度为d2。其中，d2≥d1，以使所述凸台141在所述通孔14的内壁140上稳固，能够较好的对所述第一硅钢片单元15起到定位的作用。
70.具体的，在本实施例中，沿所述支架13圆周方向相对的两个内壁140或相对的两个凸台141或相对的一个内壁140与一个凸台141之间的最短距离为l1。所述第一硅钢片单元15的理论厚度为d3。其中，l1＞d3，以使最短距离l1在所述第一硅钢片单元15叠压后的实际厚度d4与理论厚度d3之间，保证对所述支架13加热后，所述通孔14膨胀后的最短距离l1能够大于实际厚度d4，进而使得所述第一硅钢片单元15能够插入所述通孔14内。
71.具体的，在本实施例中，单个所述凸台141沿垂直于所述通孔14内壁140方向的最大厚度为d1。所述通孔14临近所述支架13外缘的内壁140沿径向的长度或所述通孔14远离所述支架13外缘的内壁140沿径向的长度均为l2。其中，从而保证所述第一硅钢片的叠压系数大于95％。
72.在一个优选的实施方式中，所述第一硅钢片单元15包括n片硅钢片，每片所述硅钢片的厚度均为d1，所述第一硅钢片单元15叠压后的理论厚度为d3。其中，d3＝d1×
n。所述第一硅钢片单元15叠压后的实际厚度为d4。所述第一硅钢片单元15的叠压系数为ka，其中，在所述第一硅钢片单元15的叠压系数ka≥96％时，与叠压系数ka之间的关系为：即
73.需要说明的是，所述第一硅钢片单元15包括多片叠压在一起的硅钢片，所述硅钢片的片数为n，每片所述硅钢片的厚度均为d1，所述第一硅钢片单元15的理论厚度d3＝d1×
n。但由于硅钢片在叠压时，每片所述硅钢片的两侧均涂有绝缘层，且在叠压时所述硅钢片会发生弯曲、变形，两片所述硅钢片之间无法100％叠紧，相邻所述硅钢片之间会存在间隙，因此，多片所述硅钢片叠压在一起的实际厚度大于理论厚度。具体的，所述第一硅钢片单元15包括10片叠压硅钢片，每片所述硅钢片的厚度均为0.3mm，则所述第一硅钢片单元15的理论厚度d3＝0.3
×
10＝3mm。而实际10片所述硅钢片叠压的厚度d4大于3mm，大概为3.01mm～3.1mm，则所述第一硅钢片单元15的叠压系数
74.本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的技术方案及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。