本發(fā)明涉及用于輸送低溫介質(zhì)的高速泵用電動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)是一種輸送液態(tài)氮的泵用加長(zhǎng)軸變頻三相電動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)：

在液態(tài)氮的輸送過(guò)程中，有時(shí)需要通過(guò)泵進(jìn)行驅(qū)動(dòng)傳輸，這種泵一般是通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)葉輪來(lái)實(shí)現(xiàn)，葉輪和電機(jī)軸前端均浸泡在溫度達(dá)到-196℃的液態(tài)氮中?，F(xiàn)有的電機(jī)軸較短，由于葉輪和電機(jī)軸前端長(zhǎng)時(shí)間浸泡在低溫的液態(tài)氮中，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)軸上靠近液態(tài)氮一側(cè)的軸承溫度較低，當(dāng)溫度低于-75℃時(shí)，軸承的潤(rùn)滑脂就會(huì)失效，進(jìn)而導(dǎo)致軸承失效，嚴(yán)重影響電動(dòng)機(jī)的正常使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種輸送液態(tài)氮的泵用加長(zhǎng)軸變頻三相電動(dòng)機(jī)，降低電機(jī)軸上靠近液態(tài)氮一側(cè)軸承的失效概率，延長(zhǎng)了電動(dòng)機(jī)的正常使用時(shí)間。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種輸送液態(tài)氮的泵用加長(zhǎng)軸變頻三相電動(dòng)機(jī)，包括電機(jī)主體和電機(jī)軸，電機(jī)主體包括機(jī)座、設(shè)置在機(jī)座內(nèi)部的定子及轉(zhuǎn)子、設(shè)在機(jī)座內(nèi)部的散熱風(fēng)扇；電機(jī)主體固定在呈盤(pán)狀結(jié)構(gòu)且與電機(jī)主體同軸線(xiàn)的電機(jī)支座上，電機(jī)支座位于電機(jī)主體的前端且設(shè)有中心通孔；電機(jī)軸為貫穿電機(jī)支座的加長(zhǎng)軸，包括一體成型的電機(jī)主軸和同軸固設(shè)在電機(jī)主軸前端的傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸上安裝有誘導(dǎo)輪和葉輪；傳動(dòng)軸與電機(jī)支座中心通孔的配合處設(shè)有用于阻擋液態(tài)氮與電機(jī)主軸接觸的機(jī)械密封；散熱風(fēng)扇位于電機(jī)主軸的后側(cè)且與電機(jī)主軸后端面之間有間距。

所述傳動(dòng)軸為階梯軸，包括從前至后依次排列且直徑遞增的第一軸段、第二軸段、第三軸段、第四軸段和第五軸段；誘導(dǎo)輪套設(shè)在第一軸段上，葉輪的主體套設(shè)在第二軸段上。

誘導(dǎo)輪包括葉片和固定套，葉片沿周向設(shè)在固定套前部的圓周面上，第二軸段直徑大于固定套內(nèi)徑且小于固定套外徑，固定套與第二軸段的前端面抵接，固定套后端與第二軸段前端之間形成前階梯結(jié)構(gòu)；第二軸段后端與第三軸段前端之間形成后階梯結(jié)構(gòu)；葉輪卡設(shè)在前階梯結(jié)構(gòu)與后階梯結(jié)構(gòu)之間。

葉輪包括前葉輪和后葉輪，前葉輪和后葉輪之間設(shè)有用于隔開(kāi)前葉輪、后葉輪的第一軸套。

所述機(jī)械密封的前側(cè)設(shè)有用于限制機(jī)械密封軸向移動(dòng)的第二軸套，第二軸套固定在第四軸段上且與機(jī)械密封的前端抵接，機(jī)械密封的主體套設(shè)在第五軸段上。

所述第一軸段、第二軸段、第三軸段、第四軸段和第五軸段的直徑分別為21~23mm、26~28mm、31~33mm、34~36mm、39~41mm。

電動(dòng)機(jī)的電源頻率范圍為在3~180hz。

機(jī)座上靠近機(jī)座前端的法蘭通過(guò)螺栓與電機(jī)支座固定連接。

定子包括定子鐵芯和定子繞組，定子繞組為四極繞組。

所述電機(jī)軸由耐低溫高強(qiáng)度不銹鋼制成。

本發(fā)明將電機(jī)軸設(shè)計(jì)成加長(zhǎng)軸，電機(jī)軸由一體成型的電機(jī)主軸和固定在電機(jī)主軸前端的傳動(dòng)軸組成，傳動(dòng)軸包括從前至后依次排列的第一軸段、第二軸段、第三軸段、第四軸段和第五軸段，將葉輪的主體套設(shè)在第二軸段上，在輸送液態(tài)氮的過(guò)程中，只需要將葉輪和傳動(dòng)軸浸泡在低溫的液態(tài)氮中，另外通過(guò)將電機(jī)支座罩設(shè)在電動(dòng)機(jī)前端且在傳動(dòng)軸與電機(jī)支座中心通孔配合處設(shè)置機(jī)械密封，阻擋了液態(tài)氮與電機(jī)主軸的接觸，因此有效避免了電機(jī)主軸上靠近液態(tài)氮一側(cè)的軸承溫度較低的現(xiàn)象，降低了軸承潤(rùn)滑脂失效的概率，延長(zhǎng)了軸承的使用壽命，進(jìn)而延長(zhǎng)了電動(dòng)機(jī)的正常使用時(shí)間；將散熱風(fēng)扇設(shè)置電機(jī)主軸的后側(cè)且與電機(jī)主軸后端面之間有間距，減少了電動(dòng)機(jī)因電機(jī)主軸帶動(dòng)散熱風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的機(jī)械損耗，提高了電動(dòng)機(jī)的效率；誘導(dǎo)輪的固定套后端與第二軸段前端之間形成前階梯結(jié)構(gòu)，第二軸段后端與第三軸段前端之間形成后階梯結(jié)構(gòu)，前階梯結(jié)構(gòu)和后階梯結(jié)構(gòu)便于葉輪的安裝與固定；在機(jī)械密封的前側(cè)設(shè)有與機(jī)械密封前端抵接且固定在第四軸段上的第二軸套，可以限制機(jī)械密封在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生向前的軸向移動(dòng)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中電機(jī)主體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中a處放大圖。

具體實(shí)施方式

以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。須知，本說(shuō)明書(shū)附圖所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。

如圖1至圖3所示，一種輸送液態(tài)氮的泵用加長(zhǎng)軸變頻三相電動(dòng)機(jī)，包括電機(jī)主體1、電機(jī)軸2和位于電機(jī)主體1內(nèi)部且固定在電機(jī)軸2后部的散熱風(fēng)扇3。電機(jī)主體1固定在外形呈盤(pán)狀結(jié)構(gòu)且與電機(jī)主體1同軸線(xiàn)的電機(jī)支座4上，電機(jī)支座4位于電機(jī)主體1的前端且設(shè)有中心通孔。電機(jī)主體1包括機(jī)座5、設(shè)在機(jī)座5內(nèi)部的定子6和轉(zhuǎn)子，定子6包括定子鐵芯15和定子繞組16，定子繞組16為四極繞組；機(jī)座5上靠近機(jī)座5前端的法蘭9通過(guò)螺栓與電機(jī)支座固定連接。電機(jī)軸2為耐低溫高強(qiáng)度不銹鋼制成的加長(zhǎng)軸且貫穿電機(jī)支座4，包括一體成型的電機(jī)主軸10和同軸固設(shè)在電機(jī)主軸10前端的傳動(dòng)軸11，傳動(dòng)軸11上安裝有誘導(dǎo)輪12和葉輪13。傳動(dòng)軸11與電機(jī)支座4中心通孔的配合處設(shè)有用于阻擋液態(tài)氮與電機(jī)主軸10接觸的機(jī)械密封14，電機(jī)主軸10不與液態(tài)氮接觸，從而使得電機(jī)主軸10上靠近液態(tài)氮一側(cè)軸承的溫度能保持在-75℃以上。散熱風(fēng)扇3與電機(jī)主軸10的后端面之間有間距，即散熱風(fēng)扇3與電機(jī)主軸10分離，減少了電動(dòng)機(jī)因電機(jī)主軸10帶動(dòng)散熱風(fēng)扇3旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的機(jī)械損耗，提高了電動(dòng)機(jī)的效率。

傳動(dòng)軸11為階梯軸，包括從前至后依次排列且直徑遞增的第一軸段17、第二軸段18、第三軸段19、第四軸段20和第五軸段21，第一軸段17、第二軸段18、第三軸段19、第四軸段20和第五軸段21的直徑分別為21~23mm、26~28mm、31~33mm、34~36mm、39~41mm。誘導(dǎo)輪12套設(shè)在第一軸段17上，葉輪13的主體套設(shè)在第二軸段18上。

誘導(dǎo)輪12包括葉片24和固定套25，葉片24沿周向設(shè)在固定套25前部的圓周面上，第二軸段18直徑大于固定套25內(nèi)徑且小于固定套25外徑，固定套25與第二軸段18的前端面抵接，固定套25后端與第二軸段18前端之間形成前階梯結(jié)構(gòu)；第二軸段18后端與第三軸段19前端之間形成后階梯結(jié)構(gòu)；葉輪13卡設(shè)在前階梯結(jié)構(gòu)與后階梯結(jié)構(gòu)之間。

葉輪13包括前葉輪22和后葉輪23，前葉輪22和后葉輪23之間設(shè)有用于隔開(kāi)前葉輪22、后葉輪23的第一軸套8。

機(jī)械密封14的前側(cè)設(shè)有用于限制機(jī)械密封14軸向移動(dòng)的第二軸套7，第二軸套7固定在第四軸段20上且與機(jī)械密封14的前端抵接，機(jī)械密封14的主體套設(shè)在第五軸段21上。

本實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)輸出功率按照55kw設(shè)計(jì)，電動(dòng)機(jī)相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)頻率為100hz，因此電動(dòng)機(jī)的電源頻率范圍為在3~180hz。

本實(shí)施例中電機(jī)軸由耐低溫高強(qiáng)度不銹鋼制成，這種材質(zhì)在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子中不導(dǎo)磁。在電機(jī)軸不導(dǎo)磁的前提下，如果電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子采用兩極設(shè)計(jì)，就會(huì)隔斷電動(dòng)機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的磁路，因此，本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)采用四極設(shè)計(jì)，電動(dòng)機(jī)的四極設(shè)計(jì)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。

上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。