專利名稱：同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪，屬液體輸送設(shè)備。
背景技術(shù)：
本實(shí)用新型所指的同步電機(jī)，是微型永磁同步電機(jī)，其所驅(qū)動(dòng)的泵一般用作小流量的循環(huán)泵。以往的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪是將直的葉片固定在葉輪盤上構(gòu)成的。因?yàn)橥诫姍C(jī)在啟動(dòng)時(shí)其轉(zhuǎn)動(dòng)的方向是不確定的，而直的葉片不管是向哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，其對(duì)液體所施的作用都是一致的，所以同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵只能采用直的葉輪即星芒式葉輪，以適應(yīng)正反兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。但星芒式葉片的工作是葉輪吸入流體時(shí)，將液體突然改變運(yùn)動(dòng)方向并造成高速旋轉(zhuǎn)，這就造成所需要的功率消耗比較大。如使用漸開線式葉片，就會(huì)當(dāng)流體被吸入葉輪后，葉片對(duì)流體產(chǎn)生兩個(gè)分力離心力和旋轉(zhuǎn)力，且離心力大于旋轉(zhuǎn)力，因此流體的運(yùn)動(dòng)方向改變較小，速度較緩，產(chǎn)生的離心力較大，功率消耗較小，機(jī)械效率相對(duì)較高。但漸開線式葉片不能適應(yīng)正反兩個(gè)方向的隨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)樗蚍捶较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，效率十分低下。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述缺陷，本實(shí)用新型所要解決的是如何在同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪上使用漸開線式葉片，以提供一種機(jī)械效率高，功率消耗低的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪。
本實(shí)用新型提供的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪，由葉輪盤和葉片構(gòu)成，其中葉片為漸開線式葉片，且葉片僅以根部與葉輪盤固定連接，葉片外端是自由彈性體。
本實(shí)用新型提供的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪，葉片外端自由彈性體部分超過葉片長的1/2。
泵的葉輪，有敞式、半蔽式和蔽式三種，敞式葉輪是沒有葉輪盤的葉輪，其葉片難于與泵殼很好地密合，效率很低，因此在非輸送含有大量懸浮物液體的情況下不使用敞式葉輪。葉片一側(cè)或兩側(cè)有葉輪盤的葉輪為半蔽式或蔽式葉輪?，F(xiàn)有技術(shù)中葉輪盤與葉片是制成一體的，即葉片固定在葉輪盤上的。而在本實(shí)用新型提供的葉輪中，葉片離開泵軸的外側(cè)一段是與葉輪盤脫離的，即葉片可以依固定在葉輪盤上的根部擺動(dòng)。
當(dāng)同步電機(jī)通電后，它可能是正向轉(zhuǎn)動(dòng)的，則葉片的正面，即葉片陽面或葉片向處凸的一面，是迎向液體的，當(dāng)起動(dòng)時(shí)葉片受力而向背面彎曲，從而縮小葉片外張的半徑，使起動(dòng)負(fù)荷降低。它也可能是反向轉(zhuǎn)動(dòng)的，則葉片的背面，即葉片陰面或葉片向里凹的一面，是迎向液體的，當(dāng)起動(dòng)時(shí)葉片受力而向正面彎曲，從而擴(kuò)大葉片外張的半徑，葉輪尖端會(huì)撐在泵殼上而使電機(jī)不能起動(dòng)。同步電機(jī)受阻力不能起動(dòng)時(shí)，定子所產(chǎn)生的脈沖磁場會(huì)使轉(zhuǎn)子向另一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則前述葉片在正反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的形狀變化會(huì)起到使同步電機(jī)轉(zhuǎn)子定向轉(zhuǎn)動(dòng)的控制作用。
本實(shí)用新型提供的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪，在葉輪盤上有定位塊，定位塊位于葉片外端自由彈性體部分的正面一側(cè)，以防同步電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)葉片兜水力較大而致葉片變形過大而受損。
本實(shí)用新型提供的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪，所說的葉輪盤是以一連接葉片的小盤和小盤外的環(huán)狀葉輪盤構(gòu)成的，小盤和環(huán)狀葉輪盤的分割線是葉片與葉輪盤固定的部分和自由彈性體部分的分界點(diǎn)所在的半徑所畫的圓。如果不將葉輪盤分割成兩個(gè)部分，在制造中就必須先按蔽式或半蔽式固定葉片葉輪的成形后，再將葉片外段與葉輪盤割裂開；或在注塑模中在葉片外段與葉輪盤之間設(shè)計(jì)一薄片，制造成本會(huì)較大，所以這種將葉輪盤分成兩個(gè)部分的方案是為了制造方便、制造成本低而提出的。
本實(shí)用新型提供的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪，由于葉片外段是自由彈性體，能起到使同步電機(jī)轉(zhuǎn)子定向轉(zhuǎn)動(dòng)的控制作用，可實(shí)現(xiàn)使同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵采用漸開線式葉輪的目的，從而達(dá)到提高同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的機(jī)械效率、功率消耗降低的效果。根據(jù)實(shí)際測定，在相同規(guī)格的電機(jī)和泵殼的情況下，采用本實(shí)用新型提供的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪比現(xiàn)有技術(shù)的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪負(fù)載電流降低約6％，負(fù)載起動(dòng)電壓降低約20％，最大流量增加約100％，最大揚(yáng)程增加約77％，功率為降低約18％。


圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的立體圖；圖2為圖1的零件爆炸圖。
具體實(shí)施方式
以下用一實(shí)施例來詳述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，其中并不僅包括所要求保護(hù)的必要技術(shù)特征，也不僅限于這一實(shí)施形式。
如圖1、2所示，圖中僅顯示泵的同步電機(jī)轉(zhuǎn)子和葉輪兩部分，在描述時(shí)廟宇同步電機(jī)轉(zhuǎn)子和葉輪的軸線為垂直于地面且葉輪在上同步電機(jī)轉(zhuǎn)子在下。其中葉輪包括兩個(gè)部分，一個(gè)部分是葉片、一小葉輪盤和葉輪轂的結(jié)合體，即注塑成形的葉片部分I；另一個(gè)部分是環(huán)形葉輪盤和套軸的結(jié)合體，即注塑成形的葉輪盤部分II。同步電機(jī)轉(zhuǎn)子III是永磁鐵氧體作嵌件以注塑成形的，軸線上有安裝軸孔。
同步電機(jī)轉(zhuǎn)子III的注塑件外形是由一個(gè)圓柱狀的轉(zhuǎn)子體12和軸部分所構(gòu)成，其中軸部分有軸9、軸上的凸出的鍵10和軸根部的定位凸臺(tái)11，鍵的一端與連接定位凸臺(tái)11。
葉輪盤部分II是由中間套軸和環(huán)形葉輪盤構(gòu)成，其中中間套軸由上部的套軸5、中部的六角軸6和下部的軸套8構(gòu)成，軸套內(nèi)孔大于轉(zhuǎn)子軸上鍵10的鍵頂所畫的圓，該內(nèi)孔上有向內(nèi)突出的鍵。軸套近下端有向內(nèi)凸出的定位環(huán)，該向內(nèi)突出的鍵在定位環(huán)以上的內(nèi)壁上；套軸5上端有環(huán)形槽。環(huán)形葉輪盤7是一環(huán)形的平面盤，經(jīng)一連接盤連接在中間套軸上六角軸6與軸套8之間，連接盤盤面低于環(huán)形盤盤面，且連接盤與六角軸之間有一開口向上的溝槽，環(huán)形盤周邊突起6個(gè)定位塊4。
葉片部分I是由中間的葉輪轂、葉片及連接葉片的小葉輪盤構(gòu)成，其中葉輪轂有上部分的軸套1和下部分的內(nèi)六角軸3，小葉輪盤從這兩部分平展連出，6個(gè)漸開線彎曲的葉片2以葉片根等分布置在小葉輪盤上。軸套1上有向內(nèi)凸出的環(huán)帶。
三個(gè)部分裝配后，葉片部分I中葉輪轂以下部內(nèi)六角軸3與葉輪盤部分II的中間套軸中部六角軸6配合，并傳遞扭矩；葉輪轂上部軸套1與套軸5配合定心并以軸套上的環(huán)帶扣在套軸上的環(huán)槽內(nèi)定位。小葉輪盤外徑略小于環(huán)形葉輪盤7的內(nèi)徑，且小葉輪盤的厚度等于連接盤與環(huán)形葉輪盤之間的盤面高低差，使小葉輪盤底面與連接盤盤面相貼并使葉片底側(cè)與環(huán)形葉輪盤盤面密合；葉片尖端位于兩個(gè)定位塊4之間葉片外端自由彈性體部分的正面一側(cè)。葉輪盤部分II的中間套軸套在同步電機(jī)轉(zhuǎn)子部分III的軸上，其中軸套8內(nèi)孔有內(nèi)突鍵部分的高度略高于鍵10的長度，軸套內(nèi)孔中向內(nèi)突出的鍵與轉(zhuǎn)子軸上的鍵10傳遞扭矩；中間套軸中套軸5和六角軸6中的內(nèi)孔與軸9相配合定心，軸套8上的環(huán)帶與同步電機(jī)轉(zhuǎn)子上的定位凸臺(tái)11交錯(cuò)相扣后定位。如上結(jié)構(gòu)，葉片部分I和葉輪盤部分II是相對(duì)固定的，而它們與同步電機(jī)轉(zhuǎn)子部分III之間是可作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的，這個(gè)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的幅度是以軸套內(nèi)孔中沒有突出的鍵的部分的大小決定的。作為可工作的整個(gè)產(chǎn)品——泵，則需再將轉(zhuǎn)子體裝入定子中，將葉輪裝入泵殼中且將轉(zhuǎn)子及葉輪以中間定軸穿過同步電機(jī)轉(zhuǎn)子部分III上的安裝軸孔安裝在泵殼(座)上。
工作時(shí)，定子繞組得電，產(chǎn)生脈沖電磁場，驅(qū)動(dòng)永磁鐵氧體依軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過轉(zhuǎn)子軸上的鍵與軸套內(nèi)孔上的鍵之間和六角軸與內(nèi)六角軸之間的扭矩傳遞，使葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)。同步電機(jī)無轉(zhuǎn)向控制，但在本實(shí)用新型提供的葉輪結(jié)構(gòu)作用下，如反轉(zhuǎn)會(huì)致使葉輪外徑漲大無法起動(dòng)，順轉(zhuǎn)時(shí)迫使葉輪外徑內(nèi)縮，起動(dòng)更為容易。故使用本實(shí)用新型提供的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪可迫使電機(jī)定向轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，軸套與同步電機(jī)轉(zhuǎn)子軸之間可作一定幅度的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，為同步電機(jī)的起動(dòng)，不論是停機(jī)后起動(dòng)還是從一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向向另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的變換起動(dòng)，都有一個(gè)不帶負(fù)載的瞬間，以進(jìn)一步降低起動(dòng)功率。
上例僅是本實(shí)用新型提供的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪的一種具體的實(shí)施方案，并非是唯一的實(shí)施方案。如轉(zhuǎn)子可按照所需要的磁場大小選擇不同的永磁材料，并根據(jù)是否會(huì)在工作介質(zhì)中銹蝕而選擇是否用塑料或其他絕緣防水材料包覆外表面，傳動(dòng)軸系結(jié)構(gòu)根據(jù)公知可有多種變化，葉片的數(shù)量按常識(shí)也可在2個(gè)以上進(jìn)行選擇等等。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)檢測同樣繞組的電機(jī)配一個(gè)直徑為61mm，高為18mm，進(jìn)水口直徑為28mm，出水口直徑為28mm的葉輪室(泵殼)。
a.相同條件下使用一個(gè)普通的直葉，葉片尺寸為直徑37mm，高8mm，葉片片數(shù)6。測得負(fù)載參數(shù)為負(fù)載電流450mA，負(fù)載起動(dòng)電壓為197V，最大流量2400L/h，最大揚(yáng)程1.3m，功率60W。
b.相同條件下使用一個(gè)本實(shí)用新型提供的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪，葉片尺寸為真知46mm，高7mm，葉片片數(shù)6。測得負(fù)載參數(shù)為負(fù)載電流423mA，負(fù)載起動(dòng)電壓為159V，最大流量4800L/h，最大揚(yáng)程2.3m，功率49.5W。
可見結(jié)果是在功率反而小的情況下，效率提高將近一倍。
權(quán)利要求1.一種同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪，由葉輪盤和葉片構(gòu)成，其特征是所說的葉片為漸開線式葉片，且葉片僅以根部與葉輪盤固定連接，葉片外端是自由彈性體。
2.如權(quán)利要求1所述的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪，其特征是所說的葉片外端自由彈性體部分超過葉片長的1/2。
3.如權(quán)利要求1或2所述的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪，其特征是在葉輪盤上有定位塊，定位塊位于葉片外端自由彈性體部分的正面一側(cè)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪，其特征是所說的葉輪盤是以一連接葉片的小盤和小盤外的環(huán)狀葉輪盤構(gòu)成的，小盤和環(huán)狀葉輪盤的分割線是葉片與葉輪盤固定的部分和自由彈性體部分的分界點(diǎn)所在的半徑所畫的圓。
5.如權(quán)利要求3所述的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪，其特征是所說的葉輪盤是以一連接葉片的小盤和小盤外的環(huán)狀葉輪盤構(gòu)成的，小盤和環(huán)狀葉輪盤的分割線是葉片與葉輪盤固定的部分和自由彈性體部分的分界點(diǎn)所在的半徑所畫的圓。
專利摘要本實(shí)用新型提供的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪，由葉輪盤和葉片構(gòu)成，其中葉片[2]為漸開線式葉片，且葉片僅以根部與葉輪盤固定連接，葉片外端是自由彈性體。如同步電機(jī)反轉(zhuǎn)會(huì)致使葉輪外徑漲大無法起動(dòng)，順轉(zhuǎn)時(shí)迫使葉輪外徑內(nèi)縮，起動(dòng)更為容易，可實(shí)現(xiàn)使同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵采用漸開線式葉輪的目的，從而達(dá)到提高同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的機(jī)械效率、功率消耗降低的效果。根據(jù)實(shí)際測定，在相同規(guī)格的電機(jī)和泵殼的情況下，采用本實(shí)用新型提供的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪比現(xiàn)有技術(shù)的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的葉輪負(fù)載電流降低約6％，負(fù)載起動(dòng)電壓降低約20％，最大流量增加約100％，最大揚(yáng)程增加約77％，功率為降低約18％。
文檔編號(hào)F04D29/24GK2900878SQ200620101649
公開日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2006年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月11日
發(fā)明者林堅(jiān)定 申請(qǐng)人:浙江森森實(shí)業(yè)有限公司