CN114233644A - 水冷式水泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水冷式水泵，解决了现有水冷式水泵结构紧凑性差，且对电机冷效果不能保证的问题。结构包括电机和叶轮，叶轮连接在电机轴上。还包括支撑体，电机连接固定在支撑体的一端上，泵体连接固定在支撑体的另一端，电机轴穿过支撑体而伸入到泵体的腔室内，叶轮位于该腔室内。外筒套接在电机的外周，外筒与电机之间留有间隙，外筒上设有与该间隙相通的通水管。在支撑体内设有若干沟通支撑体相对两侧的水孔，水孔在支撑体上的位置与所述的间隙相对应，并且，水孔在支撑体上的位置位于泵体的径向范围内。在水泵内沿电机轴的轴向形成有供水流过的进水通道，进水通道是由所述的腔室、水孔、外筒和电机所限定。

Description

水冷式水泵

技术领域

本发明涉及一种水泵，特别是涉及一种水冷式的水泵。

背景技术

水泵主要用于对液体物料进行增压远距离输送，水泵的结构包括泵体，在泵体内设置有叶轮，叶轮在电机的带动下，在转动过程中而对进入到泵体内的液体进行增压。由于电机工作过程中会产生一定的热量，现有水泵中，电机的冷却主要靠风冷。电机风冷式的水泵结构相对不紧凑，而且冷却效果相对不理想。因此，现在也出现了水冷式的水泵，利用水流过电机的外侧，而实现电机的水冷。

中国专利文献（公开：CN203362632U）公开了一种用于输送液体或使液体增压的新型水冷式水泵，包括泵壳主体、后盖、水泵电机和叶轮，所述泵壳主体的一侧端设有水泵电机安装预留口，水泵电机密封贯穿上述水泵电机安装预留口，在水泵电机的电机轴上套接有盘体以及位于该盘体一侧的叶轮，在该盘体上还密封盖接有蜗壳，所述位于泵壳主体内的水泵电机、盘体以及蜗壳与泵腔内壁之间形成密封腔室，密封腔室与泵壳主体上的出水管口相贯通，在蜗壳端面上开设有进水口，该进水口与泵壳主体上的进水管口之间通过一射流泵管路相接通，所述蜗壳的侧壁上还开设有包括一个以上的通孔。其解决了现有风冷式水泵的电机冷却效果差，工作噪声大的技术弊端，其具有冷却效果好，工作噪音小等优点。

这种水冷式的水泵结构相对较为复杂，不便装配，对电机的水冷效果相对较差。

发明内容

本发明需要解决的技术问题：提供一种水冷式水泵，该水冷式水泵的结构简单、紧凑性好，对电机的冷却效果能够保证。

解决技术问题所采取的技术方案：一种水冷式水泵，包括电机和叶轮，叶轮连接在电机轴上，其特征在于，还包括：

泵体，为圆筒形，内部具有腔室，叶轮处于该腔室内，泵体上设有与其内部相通的进水口；

支撑体，呈立式设置，电机和泵体分别连接固定在支撑体的相对两侧，电机轴穿过支撑体；

外筒，套接在电机的外周，与电机之间留有间隙，外筒上设有与该间隙相通的通水管；

水孔，设置在支撑体内沟通支撑体的相对两侧，水孔在支撑体上的位置与所述的间隙相对应，并且，水孔在支撑体上的位置位于泵体的径向范围内；

进水通道，沿电机轴的轴向布置，供水流过，由所述的腔室、水孔、外筒和电机所限定。

本水冷式水泵在工作过程中，水自进水口进入到泵体内，在叶轮转动产生的离心力的推动下，水在腔室内增压而向着支撑体的方向流动，高压水透过水孔后进入到外筒与电机之间的间隙，并最终通过通水管而流到外筒的外侧。电机工作带动叶轮转动，电机在工作过程中会产生一定的热量，水流经金属外壳的电机时，会与电机的外壳进行热交换。所述的进水通道是一个空间概念，供水流经，其是由水泵的内部结构来限定而形成的。

进一步地，在外筒的外周面上一体成型有一安装凸台，水泵控制器贴合安装在安装凸台的外端面上。选用金属材质的外筒，通常为铝合金材质。水泵控制器可以是通过胶粘或螺钉而实现与安装凸台之间的固定。把水泵控制器安装到该安装凸台的外端面上，水流经该间隙时，也会对水泵控制器进行降温，使得水泵控制器在工作过程中所产生的热量大部分会被带走，从而能够有效保证水泵控制器的工作稳定性。

进一步地，安装凸台内部形成有空腔，该空腔与所述的进水通道相通。形成有空腔，一方面可以节省材料、降低水泵整体的重量，另一方面也能有效降低热传导距离，保证对水泵控制器的降温效果。

进一步地，外筒的外端上设置有端盖，端盖使得外筒的外端部液密封，若干穿过端盖的联接杆联接在支撑体上而实现外筒的轴向固定。联接杆沿外筒的轴向设置，联接杆的内端螺纹连接在支撑体上，一般是在联接杆的外端通过螺母压紧的方式而实现外筒内端压紧在支撑体的端面上，从而能够有效实现外筒的液密封，操作非常方便，同时也便于对外筒进行拆卸，以便进行水泵内部相关结构处水垢的清理。

进一步地，在外筒的外周面上对应于联接杆的位置处而设置有插槽结构，插槽结构沿外筒的轴向延伸，一根联接杆插接在一插槽结构内。通过设置有插槽结构供联接杆的配合，从而方便对外筒的联接固定。

进一步地，所述的插槽结构包括两并列设置的槽片，在外筒的径向上两槽片的外端彼此相向折弯而于插槽结构的外侧形成缩口。插槽结构可以是形成在外筒壁体内的孔结构。两槽片构成所述的插槽结构，结构简单，方便成型。

进一步地，所述的电机包括内筒，定子设置在内筒的内周面上，内筒的一端连接固定在端盖的端面上，内筒的另一端处封闭有联接体，联接体连接固定在支撑体的端面上。这使得通过联接杆的设置，而可实现电机及外筒的整体装配，结构简单，装配和拆卸方便，便于对水泵进行维修。

进一步地，在外筒的外侧设有横管，横管与通水管相通连接，横管上设有出水口，在横管的轴向上，该出水口和泵体上的进水口位于同一侧，在横管上设有若干与其内部相通的安装口。这种横管能够延长出水通道的长度，在横管上设置有安装口，安装口上可以设置流量计、压力表或温度传感器，从而能够很直观地反映出水流的参数，可以对水泵的工况进行监控。通过横管的设置，也使得水泵上的进水口和出水口位于同侧，水泵的存在不会对供水管路的布置造成较大的影响。

进一步地，在横管的相对两侧分别一体成型有鳍片，鳍片沿横管的轴向延伸，两鳍片的宽度之和大于横管的外径。通过设置鳍片，一方面使得水泵整体的美观，另一方面，也便于实现横管内水的风冷撒热。

进一步地，横管平行于电机轴，在泵体上设有进水管，所述的进水口位于进水管的外端；在横管上设有出水管，出水口位于出水管的外端，所述的进水管和出水管同轴设置。所述的进水管和出水管同轴设置，可以把水泵联接到直的供水管路中，从而给供水系统的设置带来方便。

与现有技术相比，本发明的优点：本水冷式水泵内设置有所述的进水通道，电机的外壳参与到对进水通道的限定，进入到进水通道内的水能够与电机外壳的整个外周面充分接触，电机与水可以进行热交换，从而达到对电机水冷的效果，使得电机的工作稳定性好，能够有效保证电机的使用寿命。通过设置所述的支撑体和外筒，并在外筒与电机之间形成间隙，结构简单，紧凑性好，便于设置。通过设置所述的横管，而能够很好地适应这种水冷式水泵的结构形式，方便把水泵设置到供水管路上，并可以在横管上安装一些感应器，用以对横管内的水流参数进行直观的反映，从而也便于对水泵的工况进行监控。

附图说明

图1是本水冷式水泵一个方向上的立体图。

图2是本水冷式水泵另一个方向上的立体图。

图3是外筒的横向剖视图。

图4是横管的立体图。

图5是本水冷式水泵的爆炸图。

图6是本水冷式水泵的纵向剖视图，图中的箭头表示水流的方向。

图中：1、水泵控制器；2、压力罐；3、鳍片；4、出水管；5、连接柱；6、进水管；7、连接片；8、泵体；9、法兰；10、支撑体；11、外筒；12、通水管；13、端盖；14、横管；15、安装凸台；16、槽片；17、内筒；18、定子；19、联接体；20、水孔；21、叶轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

见图5，本水冷式水泵的结构包括电机和叶轮21，叶轮21连接在电机轴的外端上，在电机的带动下，叶轮21发生周向转动。本水冷式的水泵还具有圆筒形的泵体8，在泵体8内形成有腔室，叶轮21位于该腔室内。泵体8的外端为半球形的封闭，泵体8的内端具有开口，泵体8的开口端连接固定到支撑体10的一端面上，支撑体10为板状体，呈立式设置。在支撑体10和泵体8两者相联接的端面上分别成型有法兰9，两法兰9通过螺栓而贴合联接固定在一起。电机固定在到支撑体10的另一端面上，电机轴穿过支撑体10而伸入到泵体8的腔室内，电机轴与支撑体10之间设置有液密封结构。

在电机的外周套接有外筒11，外筒11与电机之间同轴套接，外筒11与电机之间留有间隙，外筒11上设有与该间隙相通的通水管12。若干水孔20设置在支撑体10内，这些水孔20在支撑体10上呈圆周方向布置，水孔20为透孔，用于沟通支撑体10的相对两侧。水孔20在支撑体10的位置与所述的间隙相对应，水孔20直接与该间隙相通。而且，水孔20在支撑体10上的位置位于泵体8的径向范围内，泵体8腔室内的水会透过水孔20而进入到所述的间隙内。由于水泵这些结构的设置，而水泵内形成有一空的进水通道，进水通道为水在水泵内流动的通道，进水通道是由所述的腔室、水孔20、外筒11和电机共同限定而成，所述的通水管12与该进水通道相通，通水管12用于接受进水通道内水的流入。

水泵的结构还包括水泵控制器1，水泵控制器1对水泵的工作进行控制。在外筒11的外周面上一体成型有一安装凸台15，图中显示，安装凸台15突出到外筒11外周的外侧，水泵控制器1贴合安装在安装凸台15的外端面上。外筒11一般为铝合金材质，水泵控制器1的壳体通常也为铝合金材质，水流过进水通道时，会通过安装凸台15和水泵控制器1壳体而与水泵控制器1内部进行热交换，达到为水泵控制器1内部降温的目的。

安装凸台15中空，内部形成有空腔，安装凸台15的端壁体厚度与外筒11的壁体厚度相同，该空腔与所述的进水通道相通，水直接与安装凸台15的端壁体相接触。

所述电机的外壳为圆筒形的内筒17，定子18设置在内筒17的内周面上，转子可转动地设置在定子18内。内筒17的两端均开口，内筒17的内端连接固定在圆盘形的联接体19上，它们之间可以通过螺纹、焊接或胶粘的形式而实现液密封连接固定，联接体19通过螺栓而联接固定在支撑体10的端面上，电机轴穿过联接体19和支撑体10而伸入到泵体8的腔室内。在内筒17的外端部连接固定有端盖13，端盖13与内筒17的外端部之间液密封，端盖13与内筒17的外端部之间可以通过螺纹、焊接、胶粘或压固的形式而实现液密封连接固定。

端盖13同时压固在外筒11的外端部上，端盖13使得外筒11的外端部液密封。一般是通过几根联接杆的设置而来实现端盖13对内筒17和外筒11的压固，联接杆位于外筒11的轴向上，联接杆的内端螺纹连接在支撑体10内，联接杆的外端穿过端盖13，螺母螺纹连接在联接杆的外端上，拧紧螺母而实现端盖13对内筒17和外筒11同时压固，实现它们之间的液密封。

在外筒11的外周面上对应于联接杆而设置有插槽结构，插槽结构沿外筒11的轴向延伸，一根联接杆插接在一插槽结构内。在进行装配时，把内筒17和联接体19装配在支撑体10上，联接杆的内端连接到支撑体10上，依次把外筒11和端盖13穿接在联接杆上，在联接杆的外端拧紧螺母，而使得端盖13压紧在内筒17和外筒11两者同侧的端部上。也可以是在内筒17和外筒11的两端处分别设置有密封圈，通过螺母的压紧，而实现相应部分的液密封。

图3中显示，所述的插槽结构包括两并列设置的槽片16，这些槽片16位于电机轴的轴向上。在外筒11的径向上，两槽片16的外端彼此相向折弯而于插槽结构的外侧形成有缩口，以使得联接杆稳定地位于插槽结构内。该折弯并不是事后加工的，而是在外筒11制备成型过程中所形成的。

为方便水泵的出水，在外筒11的外侧设有横管14，横管14与电机轴相平行。图1、2中公开了本水冷式水泵整体的结构图，在图中，横管14的两端处于开口状态，在实际的应用过程中，需要对横管14的两端进行封堵，通常是通过粘接或螺纹连接封帽的形式来实现封堵。在横管14上设有若干与其内部相通的安装口，在这些安装口内可分别安装压力传感器、温度传感器或流量计等。横管14与通水管12相通连接，通水管12对横管14的一端提供支撑；在横管14的另一端处一体成型有连接柱5，在泵体8上的相应位置处设置有连接片7，连接片7上一体成型有套帽，套帽套接在连接体的外端部上，并通过螺栓而把连接柱5连接固定在连接片7上，从而实现对横管14另一端的连接固定。在横管14的相对两侧分别一体成型有鳍片3，两鳍片3沿水平方向设置。

横管14的另一端侧设有出水口，在横管14的轴向上，该出水口和泵体8上的进水口位于同一侧。在泵体8上设有进水管6，所述的进水口位于进水管6的外端；在横管14上设有出水管4，出水管4垂直于横管14设置，出水口位于出水管4的外端，所述的进水管6和出水管4同轴设置，它们两者处于同一直线上。

由于横管14具有一定的长度尺寸，在横管14的另一端处还设有压力罐2，压力罐2与横管14内部相通。在压力罐2内设置有囊式结构，该囊式结构可以很好地适应横管14内的压力状况，通过一定的形变来适应横管14内水流压力的变化，以保证水泵供水时的压力稳定性。

Claims (10)

1.一种水冷式水泵，包括电机和叶轮，叶轮连接在电机轴上，其特征在于，还包括：

泵体，为圆筒形，内部具有腔室，叶轮处于该腔室内，泵体上设有与其内部相通的进水口；

支撑体，呈立式设置，电机和泵体分别连接固定在支撑体的相对两侧，电机轴穿过支撑体；

外筒，套接在电机的外周，与电机之间留有间隙，外筒上设有与该间隙相通的通水管；

水孔，设置在支撑体内沟通支撑体的相对两侧，水孔在支撑体上的位置与所述的间隙相对应，并且，水孔在支撑体上的位置位于泵体的径向范围内；

进水通道，沿电机轴的轴向布置，供水流过，由所述的腔室、水孔、外筒和电机所限定。

2.根据权利要求1所述的水冷式水泵，其特征在于，在外筒的外周面上一体成型有一安装凸台，水泵控制器贴合安装在安装凸台的外端面上。

3.根据权利要求2所述的水冷式水泵，其特征在于，安装凸台内部形成有空腔，该空腔与所述的进水通道相通。

4.根据权利要求1所述的水冷式水泵，其特征在于，外筒的外端上设置有端盖，端盖使得外筒的外端部液密封，若干穿过端盖的联接杆联接在支撑体上而实现外筒的轴向固定。

5.根据权利要求4所述的水冷式水泵，其特征在于，在外筒的外周面上对应于联接杆的位置处而设置有插槽结构，插槽结构沿外筒的轴向延伸，一根联接杆插接在一插槽结构内。

6.根据权利要求5所述的水冷式水泵，其特征在于，所述的插槽结构包括两并列设置的槽片，在外筒的径向上两槽片的外端彼此相向折弯而于插槽结构的外侧形成缩口。

7.根据权利要求4所述的水冷式水泵，其特征在于，所述的电机包括内筒，定子设置在内筒的内周面上，内筒的一端连接固定在端盖的端面上，内筒的另一端处封闭有联接体，联接体连接固定在支撑体的端面上。

8.根据权利要求1所述的水冷式水泵，其特征在于，在外筒的外侧设有横管，横管与通水管相通连接，横管上设有出水口，在横管的轴向上，该出水口和泵体上的进水口位于同一侧，在横管上设有若干与其内部相通的安装口。

9.根据权利要求8所述的水冷式水泵，其特征在于，在横管的相对两侧分别一体成型有鳍片，鳍片沿横管的轴向延伸，两鳍片的宽度之和大于横管的外径。

10.根据权利要求8所述的水冷式水泵，其特征在于，横管平行于电机轴，在泵体上设有进水管，所述的进水口位于进水管的外端；在横管上设有出水管，出水口位于出水管的外端，所述的进水管和出水管同轴设置。

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