微型增压泵
阅读说明：本技术 微型增压泵 (Micro booster pump ) 是由 饶峰源 王平 王利平 文权 于 2021-07-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种微型增压泵；定子由定子组成、定子隔套和出线盖组成一个完全封闭的整体；定子组成则由定子铁芯、定子绝缘衬和集中式绕组构成。转子由叶轮轴轴承、转子铁芯、磁瓦N、磁瓦S、隔磁环、磁瓦盖、转子套、叶轮盖和轴垫组成；叶轮轴轴承是叶轮轴注塑过程中嵌套了空心主轴的一体化组件；叶轮轴轴承与磁瓦盖、转子套熔焊后,将转子铁芯、磁瓦N、磁瓦S、隔磁环包裹为完全密闭的整体而避免锈蚀。所述的微型增压泵结构紧凑、水流在泵内流动顺滑,轴承润滑可靠,因而运行静谧,而且不存在任何泄露的可能,完全满足家用/商用等多种的场合。(The invention discloses a micro booster pump; the stator consists of a stator, and the stator spacer bush and the wire outlet cover form a completely closed whole; the stator assembly is composed of a stator iron core, a stator insulation liner and a concentrated winding. The rotor consists of an impeller shaft bearing, a rotor iron core, a magnetic shoe N, a magnetic shoe S, a magnetism isolating ring, a magnetic shoe cover, a rotor sleeve, an impeller cover and a shaft gasket; the impeller shaft bearing is an integrated component in which a hollow main shaft is nested in the impeller shaft injection molding process; after the impeller shaft bearing is welded with the magnetic shoe cover and the rotor sleeve, the rotor iron core, the magnetic shoe N, the magnetic shoe S and the magnetism isolating ring are wrapped into a completely closed whole body to avoid corrosion. The micro booster pump has compact structure, smooth water flow in the pump and reliable bearing lubrication, thereby having silent operation and no leakage possibility and completely meeting various occasions such as household/commercial use and the like.)
技术领域
本发明涉及水泵送/循环设备相关的
技术领域
，具体来讲涉及的是一种家用和商用微型增压泵。背景技术
在人类的生产、生活中，水的泵送/循环是基本的需求，因此各类形式的泵层出不穷。但大多数是泵和电机分开配置的。从目前搜索到的资料显示，一体化的微型增压泵，普遍存在以下缺点：
（1）体积大，难以装入诸如热水器等狭窄空间。
（2）功率小，不能满足预期扬程下足够的流量。
（3）噪音大，在家用或宾馆、洗浴等场合的使用体验很差。
发明内容
因此，为了解决上述不足，本发明在此提供了一种微型增压泵；所述的微型增压泵采用屏蔽电机和泵（主要指叶轮）一体化设计，使得水在流经叶轮后被增压到足够扬程的同时，电机这一侧叶轮的溢出水流在压力作用下，依次流经前轴承——气隙——后轴承——空心主轴而回到进水口。在不增加泵的负荷、未减小泵的效率这个前提下，最大程度带出了屏蔽电机的热量、润滑了前/后轴承。非滚动的前/后轴承其流道也是静止而光滑的，极大程度减小了噪音，能够较好地满足家用/商用等不同的应用场合。
本发明构造的一种微型增压泵，其特征在于；包括定子单元（1）、后轴承（2）、转子（3）、前轴承（4）、泵体（5）；
后轴承（2）带O型圈压装进定子单元（1）的轴承室，定子单元（1）止口处的O型圈槽也需套上O型圈，插入转子（3）；前轴承（4）的凸沿（Tz18）对正泵体（5）的轴承室缺口（Tz19）压装到位；上述各部分的安装孔对齐合装，锁紧到位，即成为完整的微型增压泵。
根据本发明所述微型增压泵，其特征在于：定子单元（1）由定子（6）、定子隔套（7）和出线盖（8）组成一个完全封闭的整体；所述定子（6）包括定子铁芯（9）、定子绝缘衬（10）和集中式绕组（11）；定子单元（1）的轴承室和后轴承（2）均加工有防脱出的沟槽（Tz1）和（Tz10），套上O型圈的后轴承（2）压装进定子单元（1）的轴承室后将不会松动、脱出；与泵体（5）的芯轴缺口（Tz19）匹配后，能够避免前轴承（4）打滑。
根据本发明所述微型增压泵，其特征在于：定子隔套（7）芯轴外圆均布有加强筋（Tz2），该加强筋使定子（6）切向定位；芯轴尾端带有凸台（Tz3），出线盖（8）内孔（Tz5）锁住凸台（Tz3），灌胶后与定子隔套（7）外环（Tz4）固定为一个整体。
根据本发明所述微型增压泵，其特征在于：斜极的永磁转子（3）由叶轮轴轴承（12）、转子铁芯（13）、磁瓦N（14）、磁瓦S（15）、隔磁环（16）、磁瓦盖（17）、转子套（18）、叶轮盖（19）和轴垫（20）组成；所述叶轮轴轴承（12）是叶轮轴（21）注塑过程中嵌套了空心主轴（22）的一体化组件；叶轮轴轴承（12）与磁瓦盖（17）、转子套（18）熔焊后，将转子铁芯（13）、磁瓦N（14）、磁瓦S（15）、隔磁环（16）包裹为密闭的整体而避免锈蚀。
根据本发明所述微型增压泵，其特征在于：前轴承（4）除开有与后轴承（2）相同的轴向、端面流道外，还带有凸沿（Tz18）；所述泵体（5）的芯轴顶部加工有缺口（Tz19）的轴承室，芯轴底部镂空为进水流道（Tz20）；所述前轴承（4）凸沿（Tz18）与泵体（5）的芯轴缺口（Tz19）匹配后，避免前轴承（4）打滑。
根据本发明所述微型增压泵，其特征在于：磁瓦N（14）、磁瓦S（15）
在叶轮轴轴承（12）和隔磁环（16）的定位下，轴向按照同极性分段排列、切向按照NS或者NNSS或者NNNSSS的极性依次粘贴在转子铁芯（13）表面。
根据本发明所述微型增压泵，其特征在于；所述叶轮轴轴承（12）
中空心主轴（22）加工有对称分布的小沉台（Tz16）；叶轮轴（21）有间隔磁瓦的翅片（Tz11）和传递扭矩的筋（Tz12），叶轮轴（21）的长叶片（Tz13）/短叶片（Tz14）间隔均布，且长叶片（Tz13）内侧的两端均为弧面（Tz15）以提供最大的进水截面；
根据本发明所述微型增压泵，其特征在于；所述隔磁环（16）的两侧为扭转一定角度而均布的翅片（Tz17），为防止装错引起磁瓦N（14）和磁瓦S（15）定位混乱，翅片（Tz17）的形状/尺寸有所区别。
根据本发明所述微型增压泵，其特征在于；实施时；电源的36V直流电输入控制器后转换为交流电，再输入定子的绕组，形成旋转的磁场，与转子的永磁体磁场进行同性相斥、异性相吸的磁场感应，获得旋转的机械能，于是同轴固定的叶轮，将该能量传递给来水而获得扬程的提升；同时，电机端的叶轮外侧则将溢出的有扬程水流压入前轴承内孔，进入屏蔽电机定转子的间隙中，冷却电机产生的热量，发了热的有扬程水流再被压入后轴承内孔，接着流入空心主轴的内腔，最后汇入来水的进水口。如此持续的周而复始满足预期设定状态的运行。
根据本发明所述微型增压泵，其特征在于；按照如下方式予以实施；
（1）制备好相关零部件；其中螺钉槽（Tz6）中心处的小凸沿兼作焊接点，以最小的形变获得磁路对称均匀、结构牢固可靠的定子铁芯；
（2）将定子绝缘衬（10）从两端穿入定子铁芯（9），随后进行集中式绕组（11）的绕制，再作行业规范所需绝缘处理，即得到定子组成（6）；定子绝缘衬（10）中定子槽绝缘衬Tz7实现对定子铁芯（9）槽的完全绝缘，护边Tz8和挡柱Tz9实现对集中式绕组（11）端部及引出线的规范定位，避免装配时可能的干涉；
（3）、将指定子隔套（7）预先填入适量绝缘结构胶，压装定子组成，再填入适量绝缘结构胶，将出线盖（8）均布的安装孔对齐螺钉槽（Tz6）中心后压装到位，固化处理后得到定子（2）半成品，沿着出线盖（8）均布的安装孔钻透即可；
（4）、将磁瓦内环涂敷适量胶粘剂、依N/S极性顺序填入叶轮铸成（12），后序的磁瓦结合隔磁环（16）完成填装，再按照永磁转子（3）结构进行装配、焊接工序即可；
（5）、所指后轴承（2）套上O型圈，压装到指定子（2），再套O型圈到部件外止口处所在槽内；
（6）、前轴承（4）的凸沿（Tz18），对齐泵体（5）的芯轴缺口（Tz19），压装到位；
（7）、将步骤4得到的成品装入步骤5得到的成品，再将步骤6得到的成品对齐安装孔后，螺钉，锁紧到位，完成本发明所述的微型增压泵。
本发明具有如下优点：所述的微型增压泵大量采用工程塑料以提高生产效率、降低生产成本，集中式的绕组和可靠的绝缘结构有利于采用机械化大规模制作铜耗最小的高效电机，分片的磁瓦同样极大程度地减小了贵重材料的消耗，分数槽、大气隙、斜极后的转子等电机结构，则有效减轻了振动和电磁噪音，最大化满足静谧运行、长寿命运行的家用/商用场合。
附图说明
图1是本发明微型增压泵内部结构示意图；
图2为定子结构示意图；
图3为定子组成结构示意图；
图4为定子隔套结构示意图；
图5为出线盖结构示意图；
图6为定子铁芯结构示意图；
图7为定子绝缘衬结构示意图；
图8为后轴承结构示意图；
图9为永磁转子结构示意图；
图10-图11为叶轮轴轴承结构示意图；
图12为空心主轴结构示意图；
图13为隔磁环结构示意图；
图14-图15为前轴承结构示意图；
图16为泵体结构示意图；
图17是本发明微型增压泵整体立体示意图。
其中：定子单元1，后轴承2，转子3，前轴承4，泵体5，定子6，定子隔套7，出线盖8，定子铁芯9，定子绝缘衬10，集中式绕组11，叶轮轴轴承12，转子铁芯13，磁瓦N14，磁瓦S15，隔磁环16，磁瓦盖17，转子套18，叶轮盖19，轴垫20，叶轮轴21，空心主轴22，轴承室沟槽Tz1，加强筋Tz2，芯轴尾端凸台Tz3，定子隔套外环Tz4，出线盖内孔Tz5，螺钉槽Tz6，定子槽绝缘衬Tz7，护边Tz8，挡柱Tz9，O型圈槽Tz10，翅片Tz11，筋Tz12，长叶片Tz13，短叶片Tz14，叶片弧面Tz15，小沉台Tz16，翅片Tz17，前轴承凸沿Tz18，芯轴缺口Tz19，进水流道Tz20。
具体实施方式
下面将结合附图1-图17对本发明进行清楚、完整地描述。当然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明在此提供一种微型增压泵，如图1-图17所示，可以按照如下方式予以实施：一种微型增压泵，包括定子单元1、后轴承2、转子3、前轴承4、泵体5；后轴承2带O型圈压装进定子单元1的轴承室，定子单元1止口处的O型圈槽也需套上O型圈，插入转子3；前轴承4的凸沿Tz18对正泵体5的轴承室缺口Tz19压装到位；上述各部分的安装孔对齐合装，锁紧到位，即成为完整的微型增压泵。
本发明所述微型增压泵实施时；所述定子单元1由定子6、定子隔套7和出线盖8组成一个完全封闭的整体；所述定子6包括定子铁芯9、定子绝缘衬10和集中式绕组11；定子单元1的轴承室和后轴承2均加工有防脱出的沟槽Tz1和Tz10，套上O型圈的后轴承2压装进定子单元1的轴承室后将不会松动、脱出；与泵体5的芯轴缺口Tz19匹配后，能够避免前轴承4打滑。
本发明所述微型增压泵实施时；定子隔套7芯轴外圆均布有加强筋Tz2，该加强筋使定子6切向定位；芯轴尾端带有凸台Tz3，出线盖8内孔Tz5锁住凸台Tz3，灌胶后与定子隔套7外环Tz4固定为一个整体。
本发明所述微型增压泵实施时；斜极的永磁转子3由叶轮轴轴承12、转子铁芯13、磁瓦N14、磁瓦S15、隔磁环16、磁瓦盖17、转子套18、叶轮盖19和轴垫20组成；所述叶轮轴轴承12是叶轮轴21注塑过程中嵌套了空心主轴22的一体化组件；叶轮轴轴承12与磁瓦盖17、转子套18熔焊后，将转子铁芯13、磁瓦N14、磁瓦S15、隔磁环16包裹为密闭的整体而避免锈蚀。
本发明所述微型增压泵实施时；前轴承4除开有与后轴承2相同的轴向、端面流道外，还带有凸沿Tz18；所述泵体5的芯轴顶部加工有缺口Tz19的轴承室，芯轴底部镂空为进水流道Tz20；所述前轴承4凸沿Tz18与泵体5的芯轴缺口Tz19匹配后，避免前轴承4打滑。
本发明所述微型增压泵实施时；磁瓦N14、磁瓦S15在叶轮轴轴承12和隔磁环16的定位下，轴向按照同极性分段排列、切向按照NS或者NNSS或者NNNSSS的极性依次粘贴在转子铁芯13）表面。
本发明所述微型增压泵实施时；所述叶轮轴轴承12中空心主轴22加工有对称分布的小沉台Tz16；叶轮轴21有间隔磁瓦的翅片Tz11和传递扭矩的筋Tz12，叶轮轴21的长叶片Tz13/短叶片Tz14间隔均布，且长叶片Tz13内侧的两端均为弧面Tz15以提供最大的进水截面；
本发明所述微型增压泵实施时；所述隔磁环16的两侧为扭转一定角度而均布的翅片Tz17，为防止装错引起磁瓦N14和磁瓦S15定位混乱，翅片Tz17的形状/尺寸有所区别。
本发明在此提供一种微型增压泵，如图1-图17所示，可以按照如下方式予以实施：
（一）、制备好除图1、图2、图3和图9外所指以及相关零部件；
特别地，图6中螺钉槽Tz6中心处的小凸沿兼作焊接点，以最小的形变获得磁路对称均匀、结构牢固可靠的定子铁芯。
（二）、将图7所指定子绝缘衬10从两端穿入图6所指定子铁芯9，随后进行集中式绕组11的绕制，再作行业规范所需绝缘处理，即得到图3所指定子组成6。
图7所指定子绝缘衬10中定子槽绝缘衬Tz7实现对定子铁芯9槽的完全绝缘，护边Tz8和挡柱Tz9实现对集中式绕组11端部及引出线的规范定位，避免装配时可能的干涉。
（三）、将图4所指定子隔套7预先填入适量绝缘结构胶，压装图3所指定子组成，再填入适量绝缘结构胶，将图5所指出线盖8均布的安装孔对齐图6中螺钉槽Tz6中心后压装到位，固化处理后得到图2所指定子2半成品，沿着图5所指出线盖8均布的安装孔钻透即可；
（四）、将磁瓦内环涂敷适量胶粘剂、依N/S极性顺序填入图10所指叶轮轴承12，后序的磁瓦结合图12所指隔磁环16完成填装，再按照图9所指永磁转子3结构进行装配、焊接等工序即可。
（五）、图8所指后轴承2套上O型圈，压装到图2所指定子2，再套O型圈到部件外止口处所在槽内。
（六）、图14所指前轴承4的凸沿Tz18，对齐图16所指泵体5的芯轴缺口Tz19，压装到位；
（七）、将（四）得到的成品装入（五）得到的成品，再将（六）得到的成品对齐安装孔后，螺钉，锁紧到位，完成本发明所述的微型增压泵。
本发明对应的运行原理为：电源的36V直流电输入控制器后转换为交流电，再输入定子的绕组，形成旋转的磁场，与转子的永磁体磁场进行同性相斥、异性相吸的磁场感应，获得旋转的机械能，于是同轴固定的叶轮，将该能量传递给来水而获得扬程的提升；同时，电机端的叶轮外侧则将溢出的有扬程水流压入前轴承内孔，进入屏蔽电机定转子的间隙中，冷却电机产生的热量，发了热的有扬程水流再被压入后轴承内孔，接着流入空心主轴的内腔，最后汇入来水的进水口。如此持续的周而复始满足预期设定状态的运行。
技术指标为：
输入电源：36VDC；
额定电流：3.5A；
额定转速：7700r/min；
额定流量：12L/min；
额定扬程：15m。
所述的微型增压泵，采用屏蔽电机和泵一体化设计，结构紧凑、水流在泵内流动顺滑，轴承润滑可靠，因而运行静谧，而且不存在任何泄露的可能，完全满足家用/商用等多种的场合。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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