一种同轴永磁发电水泵的制作方法

本实用新型涉及永磁发电机及水泵领域，更具体地说，涉及一种同轴永磁发电水泵。

背景技术：

离心泵，由水泵和支架组成，成本低、重量轻、维护方便，也具有制造成本低，噪声较小的优点,离心泵的工作原理就是在泵内充满水的情况下，发动机带动叶轮旋转，从而产生离心力，叶轮槽道中的水在离心力的作用下甩向外围流进泵壳，于是叶轮中心压力降低，这个压力低于进水管内压力，水就在这个压力差的作用下由吸水池流入叶轮，这样水泵就可以不断地吸水不断地供水了。

现有的燃油机水泵大多用于野外浇灌，其中的发电机轴较长，散热风扇设在前端部分，整体尺寸很长，也不利于散热，移动不便；在实际使用过程中，容易出现故障，容易造成设备损坏，同时增加了维修的成本，给用户造成了不便。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种至少部分解决上述技术问题的同轴永磁发电水泵，可以实现同轴、便携、体积较小，且永磁高效的技术效果。

本实用新型采用如下的技术方案：

一种同轴永磁发电水泵，包括壳体、安装于壳体内的内燃机、发电机及与发电机连接的水泵；所述发电机为永磁发电机；

所述永磁发电机的转轴与所述内燃机的输出轴共轴；

所述水泵内部设有涡轮扇叶，外部侧面分别安装进水管和出水管；所述永磁发电机的转轴与所述涡轮扇叶驱动连接；

所述壳体的底部四周均设有并行的伸缩架和万向轮；所述伸缩架包括：支撑块、螺杆和支架；所述支撑块设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接所述螺杆；所述螺杆的下端固定连接有支架。

作为本实用新型的一种优选方案，所述永磁发电机的外侧安装有散热风扇和/或所述永磁发电机的定子铁芯内设有液冷散热通道。

作为本实用新型的一种优选方案，所述壳体的顶部设有把手，所述把手外部包裹有橡胶层。

作为本实用新型的一种优选方案，所述内燃机为单缸或双缸的柴油型内燃机；或者：

所述内燃机为单缸或双缸的汽油型内燃机。

作为本实用新型的一种优选方案，所述永磁发电机的转子包括：转子铁芯、第一永磁体、第二永磁体、压盖和转轴；

所述转子铁芯由硅钢片或钢带冲压叠置而成，所述转子铁芯的周向设有磁极；所述磁极上预留有磁体槽；所述磁体槽的截面呈凸字形、二字型或w型；所述第一永磁体、第二永磁体分别位于对应的磁体槽内。

作为本实用新型的一种优选方案，所述压盖由非导磁材料制成，用于固定所述第一永磁体和第二永磁体。

作为本实用新型的一种优选方案，所述第一永磁体和所述第二永磁体的材质为稀土钕铁硼磁钢，型号为45sh。

有益效果:相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

(1)本方案采用永磁发电机，用料省、重量轻、体积小、发电和排水质量高。

(2)本方案的同轴永磁发电水泵，结构紧凑、同轴布置，整体结构简洁、可靠。

(3)本方案的同轴永磁发电水泵，通过设置伸缩架，可使发电水泵在非平坦台的环境中正常工作。当需要移动时，可以转动螺杆使万向轮优先着地，来达到可移动的效果；当需要固定的时候，只需要旋转螺杆使底部支架优先着地，来达到固定效果。

(4)本方案的同轴永磁发电水泵，在发电机的外侧安装有散热风扇和/或发电机的定子铁芯内设有液冷散热通道，从而有利于发电机的散热，达到了更好的制冷效果。

(5)本方案的同轴永磁发电水泵适用于单缸或双缸的汽油机、柴油机等，各种规格的设备均适用。

(6)本方案的同轴永磁发电水泵，其中转子铁芯部分的永磁体成凸字形、二字型或w型排列，无需设置较大体积的整体永磁体，便能够获得较高的磁极中间磁通密度，从而能够节省稀土材料，成本更低，便于大范围普及推广使用。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的同轴永磁发电水泵结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的水泵结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的同轴永磁发电水泵底部角处放大图；

图4为本实用新型实施例提供的发电机转子凸字形永磁体排列示意图；

图5为本实用新型实施例提供的发电机转子二字形永磁体排列示意图；

图6为本实用新型实施例提供的发电机转子w字形永磁体排列示意图；

图7为本实用新型实施例提供的发电机侧面的剖面示意图；

图中标号说明：

1壳体、2内燃机、3发电机、4水泵、11伸缩架、12万向轮、13把手、30散热风扇、31转子铁芯、32第一永磁体、33第二永磁体、34压盖、35转轴、36第一永磁体槽、37第二永磁体槽、41涡轮扇叶、42进水管、43出水管、110支撑块、111螺杆、112支架、1101螺纹孔。

具体实施方式

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

结合图1-2所示，一种同轴永磁发电水泵，包括壳体1，壳体1内安装内燃机2、发电机3及与发电机3连接的水泵4。其中，该发电机2为永磁发电机；永磁发电机的转子与内燃机2的输出轴共轴。

水泵内部设有涡轮扇叶41，外部侧面分别安装进水管42和出水管43；永磁发电机的转子与涡轮扇叶41驱动连接；通过带动涡轮扇叶41转动，在水泵4的内部产生离心力，水流从进水管42流入从出水管43排出。

具体的，结合图1和图3所示，壳体的底部下端四角均设有并行的伸缩架11和万向轮12；该伸缩架11包括：支撑块110、螺杆111和支架112；支撑块110设有螺纹孔1101，螺纹孔1101内螺纹连接螺杆111；螺杆111的下端固定连接有支架112。万向轮12可位于固定块11的内侧。

本实施例中，采用永磁发电机相比采用励磁交流发电机，永磁高效，兼具有用料省、重量轻、体积小、发电和排水质量高的优势；同时发电机的转子与内燃机的输出轴共轴，结构紧凑、整体结构简洁、可靠；进一步地促使整个同轴永磁发电水泵体积小、便携性佳。

另一方面，位于壳体1下端四角处的万向轮12和底部伸缩架11主要用于整个同轴永磁发电水泵的移动或者固定，在同轴永磁发电水泵需要短距离小范围移动时，可以旋转螺杆111，使万向轮12优先触底，达到可移动效果，在需要固定时，可以反向旋转螺杆111，使支架112优先触地，来达到稳固效果，非常便捷，解决了传统水泵移动时费时费力的问题。尤其在发电水泵工作环境不能保证平坦工作面的情况下，在非平坦台的环境中可以通过伸缩架的升降而对整个设备进行有效支撑，避免设备安装不平而出现故障。

具体的，结合图1所示，壳体1的顶端连接有把手13，把手13外部可包裹有橡胶层。具体实施时，比如可以是橡胶套。

本实施例中，把手13的设置便于人们更加轻易的实现同轴永磁发电水泵的移动，橡胶套增加了移动时手与把手13之间的舒适度。

具体地，为了便于发电机的散热，可采用两种方案：

第一：可在永磁发电机的外侧固定连接有散热风扇31。通过可散热风扇，降低永磁发电机的温度，以提高永磁发电机的安全性。

第二：可在永磁发电机的定子铁芯内设有液冷散热通道(图中未示意)，比如在发电机的外壳上部设有具有与定子铁芯冷却腔相通的进液口，下部具有至少一个出液口；冷却介质可为水或冷却油，从而有效的冷却发热的外壳和定子铁芯。

在具体实施时，可同时采用上述两种散热方式，也可以择一选择。

进一步地，上述内燃机2可为单缸或双缸的柴油型内燃机，也可以是单缸或双缸的汽油型内燃机；本公开实施例对此不做限定。

具体地，参照图4-7所示，永磁发电机的转子包括：转子铁芯31、第一永磁体32、第二永磁体33、压盖34和转轴35；转子铁芯31由硅钢片或钢带冲压叠置而成，周向上分别设置有磁极。该磁极上预留有磁体槽，其中磁体槽根据永磁体的排列方式不同，截面具有呈凸字形、二字型或w型。

比如，图4中为凸字形排列，磁体槽包括第一永磁体槽36和第二永磁体槽37，四个方向上：分别具有第二永磁体槽37、第一永磁体槽36和第二永磁体槽37；第一永磁体槽36和第二永磁体槽37平行设置，位于外侧的第二永磁体槽37的高度小于内侧的第一永磁体槽36的高度；第一永磁体32位于第一永磁体槽36内，第二永磁体33位于第二永磁体槽37内。

图5中为二字型排列，转子铁芯31的四个方向上分别设置有磁极，四个磁极围绕转子铁芯31的轴线均匀分布；每个磁极上都预留有磁体槽，磁体槽包括平行设置的第一永磁体槽36和第二永磁体槽37，位于外侧的第一永磁体槽36的宽度小于内侧的第二永磁体槽37的宽度；第一永磁体32位于第一永磁体槽36内，第二永磁体33位于第二永磁体槽37内。

图6中为w字型排列，转子铁芯31的周向方向上分别设置有磁极，多个磁极围绕转子铁芯31的轴线均匀分布；每个磁极上都预留有w字型磁体槽，其中尺寸较长的为第一永磁体槽36，尺寸较短的为第二永磁体槽37；第一永磁体32位于第一永磁体槽36内，第二永磁体33位于第二永磁体槽37内。

本实施例中，可通过永磁体的多种排列方式设置，不需要设置较大体积的整体永磁体，便能够获得较高的磁极中间磁通密度，从而能够节省稀土材料，成本更低，便于大范围普及推广使用。另外，也提高了转子磁极中间的磁通密度，大幅提高发电效率。

具体地，参照图7所述，上述压盖34由非导磁材料制成，比如为铝或不不锈钢材质，可用于固定第一永磁体和第二永磁体；第一永磁体2和第二永磁体3的材质为稀土钕铁硼磁钢，牌号为45sh。

工作原理：同轴永磁发电水泵在使用时，可以通过旋转螺杆111使万向轮12优先触地，通过把手13移动到固定作业点，再通过旋转螺杆111使底部支架112优先触地，固定整个壳体1位置。

以汽油型内燃机为例：在使用时，在油箱内加入汽油，启动后发电机转轴转动，转轴带动转子铁芯转动，转子铁芯上的线圈绕组切割磁感线，产生电流，电流通过集电环传递给蓄电池，通过蓄电池储存起来，同时转轴带动水泵的涡轮扇叶转动，产生离心力，水流从进水管流入从出水管排出。另外，发电机通过散热风扇30和/或冷却液在液冷散热通道内循环，实现发电机的散热，达到散热效果。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。