一种内外水循环的航空泵用屏蔽式感应电机

本发明涉及屏蔽电机，具体为一种内外水循环的航空泵用屏蔽式感应电机。

背景技术：

1、潜水电机大面积应用于农田水利、矿山排水、航空航天、城市生活用水等诸多领域。由于潜水电机的运行环境多种多样，有些潜水电机运行在井下数百米甚至更深处，相较于普通鼠笼型感应电机，屏蔽式潜水电机的定子、转子之间的气隙中有定、转子屏蔽套。

2、传统屏蔽电机屏蔽套材料多采用不锈钢材料，电机屏蔽套与气隙磁场存在相对运动，因而在屏蔽套内产生涡流损耗，致使电机的效率和功率因数会比普通感应电机低很多。

3、航空电机由于其工作环境的特殊性，必须能够适应环境的剧烈变化，且结构上能够承受外部的冲击而不受影响。常规屏蔽电机零件繁多，装配工艺复杂，内部包括有橡胶调压囊，而且上下轴承除了固定轴承外还有止推轴承，部件繁多结构复杂；此外传统内外循环式电机多采用导液管进行电机内外部的液体循环，这种结构安全系数低，使用过程中易受腐蚀和电机磕碰导致零件损坏。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种相较于传统结构更简单的内外水循环的航空泵用屏蔽式感应电机，以解决背景技术中的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种内外水循环的航空泵用屏蔽式感应电机，包括电机外壳、定转子组件、屏蔽套和上下端盖；定子固定在外壳内壁，上下端盖分别封堵在外壳的上下端口上；所述屏蔽套两端开口，其内部空间形成转子容纳腔，屏蔽套固定于定转子中间，屏蔽套与定子及机壳内壁形成的空腔区域灌封有环氧树脂，上下轴承座与端盖自成一体；所述转子分别与上下端盖转动固定，转轴贯穿转子和上端盖，所述转轴的中部固套在转子内，转轴的前端端部和后端端部均通过轴承分别安装在上下端盖上。

3、进一步优化：所述的屏蔽套两端分别固定在上下轴承座外侧，与上下轴承座通过胶粘固定。

4、进一步优化：所述的上下端盖与电机机壳通过螺栓固定，上下端盖和电机外壳之间设有密封圈进行防水处理。

5、进一步优化：屏蔽套所用材料摒弃了传统的不锈钢材料，采用不导磁、机械强度高的非磁性材料peek，电机气隙有效距离更小，屏蔽套内不会产生涡流损耗。

6、进一步优化：采用石墨轴承代替传统屏蔽电机的橡胶调压囊和止推轴承，电机结构更加简单、稳定性强。

7、进一步优化：所述屏蔽套两端开口，其内部空间形成转子容纳腔，屏蔽套固定于定转子中间，屏蔽套与定子及机壳内壁形成的空腔区域灌封有环氧树脂，将水与线圈绕组彻底隔离，使得屏蔽电机整体绝缘性好、安全性高、使用寿命长。

8、进一步优化：所述下端盖开有进水口，电机工作时带动外部水从后端盖进入，通过轴承和转子腔之后从前端盖流出，采用内外水循环方式进行冷却，大大降低了电机的复杂程度，散热效果更好。

9、进一步优化：所述轴的前端设置有甩沙环，防止沙子进入泵体，造成磨损和损坏。

10、进一步优化：所述机壳外部设有周向和轴向分布的散热筋，配合内外水循环冷却，散热效果更好。

11、通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

12、相比现有的屏蔽电机，本发明结构简单、工作效率和功率因数更高、密封性能好、使用寿命长，省去了很多屏蔽电机的配件，采用高硬度的石墨轴承，使电机在运行中无噪音、使用寿命明显提高。电机采用屏蔽式设计，peek材质的屏蔽套不导磁、不易腐蚀、电导率低、机械强度高。屏蔽套的存在将水与线圈绕组彻底隔离，无须机械密封，定转子之间直接通过内外水循环，既可作冷却用，又可作润滑轴承用，解决了采用传统机械密封漏水及电机在运行中温度过高的问题。

技术特征：

1.一种内外水循环的航空泵用屏蔽式感应电机，包括外壳、定子、转子组件、屏蔽套、上下端盖；所述外壳为筒形结构，定子固定于所述外壳内，定子线圈设于由外壳内壁、上端盖、定子屏蔽套、下端盖围成的空间内，上下端盖分别封堵在所述外壳的两端端口上，上下轴承座与端盖自成一体；所述转子分别与上下端盖转动固定，转轴贯穿转子和前端盖，所述转轴的中部固套在转子内，转轴的前端端部和后端端部均通过轴承分别转动安装在上下端盖上。

2.根据权利要求1所述的一种内外水循环的航空泵用屏蔽式感应电机，其特征在于：屏蔽套所用材料摒弃了传统的不锈钢材料，采用不导磁、机械强度高的非磁性材料peek，电机气隙有效距离更小，屏蔽套内不会产生涡流损耗。

3.根据权利要求1所述的一种内外水循环的航空泵用屏蔽式感应电机，其特征在于：所述下端盖开有进水口，电机运行时带动外部水从后端盖进入，通过轴承和转子腔之后从前端盖流出，采用内外水循环方式进行冷却，大大降低了电机的复杂程度，散热效果更好。

4.根据权利要求1所述的一种内外水循环的航空泵用屏蔽式感应电机，其特征在于：采用石墨轴承代替传统屏蔽电机的橡胶调压囊和止推轴承，电机结构更加简单、稳定性强。

5.根据权利要求1所述的一种内外水循环的航空泵用屏蔽式感应电机，其特征在于：所述屏蔽套两端开口，其内部空间形成转子容纳腔，屏蔽套固定于定转子中间，屏蔽套与定子及机壳内壁形成的空腔区域灌封有环氧树脂，将水与线圈绕组彻底隔离。

6.根据权利要求1所述的一种内外水循环的航空泵用屏蔽式感应电机，其特征在于：所述转子分别与上下轴承座通过石墨轴承连接。

7.根据权利要求1所述的一种内外水循环的航空泵用屏蔽式感应电机，其特征在于：所述的定子屏蔽套两端分别固定在上下轴承座外侧，所述的定子屏蔽套与上下轴承座通过胶粘固定。

8.根据权利要求1所述的一种内外水循环的航空泵用屏蔽式感应电机，其特征在于：所述的上下端盖与电机机壳通过螺栓固定。

9.根据权利要求1所述的一种内外水循环的航空泵用屏蔽式感应电机，其特征在于：所述上下端盖和电机外壳之间设有密封圈进行防水处理。

10.根据权利要求1所述的一种内外水循环的航空泵用屏蔽式感应电机，其特征在于：所述轴的前端设置有甩沙环，防止沙子进入泵体，造成磨损和损坏。

技术总结
本发明公开了一种内外水循环的航空泵用屏蔽式感应电机，包括电机外壳、定转子组件、屏蔽套和前后端盖；定子固定在外壳内壁，前后端盖分别安装在外壳的前后端口上；所述屏蔽套两端开口，其内部空间形成转子容纳腔，屏蔽套固定于定转子中间，屏蔽套与定子及机壳内壁形成的空腔区域灌封有环氧树脂，将水与线圈绕组彻底隔离；本发明独特之处在于屏蔽套所用材料摒弃了传统的不锈钢材料，采用不导磁、机械强度高的非磁性材料PEEK，电机气隙有效距离更小，屏蔽套内不会产生涡流损耗；采用石墨轴承代替传统屏蔽电机的橡胶调压囊和止推轴承，电机结构更加简单、稳定性强；采用内外水循环方式进行冷却，大大降低了电机的复杂程度，散热效果更好。

技术研发人员：朱军,李宜飞,刘瞳亮,封海潮,李少龙,刘鹏辉,郭向伟,杜少通,胡龙浩
受保护的技术使用者：河南理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25