[发明专利]一种智能端吸离心泵

说明书

技术领域

本发明涉及工业液体输送和城市给排水领域，尤其涉及一种采用变频器电机集成一体的变频电机驱动的智能端吸离心泵。

背景技术

端吸离心泵的进口与叶轮方向垂直, 进口位于叶轮侧面一端。端吸离心泵应用于工业液体的输送和城市给排水、高层建筑增压供水、园林喷灌、消防增压、采暖等冷暖水循环增压及设备配套以及空调机组循环、冷却水输送等。

目前，端吸离心泵使用过程中，大部分工作在工频转速（50Hz）。而在实际应用（比如楼宇生活供水）中，水泵系统在大部分工作时间不需要工作在额定流量、额定扬程，而需要工作在部分负荷工况（即实际水泵系统需要的流量低于额定流量或者所需要的扬程低于额定扬程），这可以通过降低离心泵的转速来实现。对离心泵来说，电机功率消耗近似与转速的三次方成正比，端吸离心泵定速工作在工频将造成能源的浪费，从而加重对环境的污染，现在的解决方法是采用普通端吸离心泵加变频控制柜的方案。随着节能环保要求的不断提高，使用变频控制端吸离心泵及泵组的情况越来越多，但由于变频器的引入，需要设计独立的变频控制柜用于布置变频器和一些辅助的电子元器件，从而使系统变得比较复杂，而且由于变频控制柜体积较大，使得整个变频水泵系统安装空间明显增加；另一方面，由于电机和变频器是独立设计的，电机和变频器作为一个系统在大部分工况下都没有工作在优化状态，在部分工况下效率偏低。

恒压或者恒压差端吸离心泵系统管路中，一般都装有节流阀控制管网系统中的流量。恒温或者恒温差端吸离心泵系统管路中，一般都装有温控阀调整管网系统中的流体温度。智能端吸离心泵通过传感器信号能自动调节水泵的转速，从而自动调节水泵的流量和扬程，保证设定的恒压或者恒压差，恒温或者恒温差。因此可以省去系统管路中的节流阀或者温控阀，节约整个系统的材料成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种装配有电机与变频器集成为一体的变频电机的智能端吸离心泵。

本发明提供了一种智能端吸离心泵，包括：

泵体，包括进口和出口，进口和出口方向垂直，其封闭空间形成流体通道；

泵轴，容置在所述泵体内，所述泵轴的电机端内孔截面为非圆形状；

叶轮，通过键联接装配在所述泵轴上，所述泵轴带动所述叶轮转动，从而将从端吸离心泵进口吸入的流体加压，泵送到给定的扬程；

变频电机，其由变频控制器和电机本体集成一体，所述电机本体的电机轴与所述泵轴的电机端装配一起后用于驱动所述泵轴转动；

电机支架，用于联接所述泵体和所述变频电机。

本发明的智能端吸离心泵采用变频控制器和电机本体集成式变频电机，一方面，由于变频控制器与电机本体的一体设计，可以减小变频控制柜体积，甚至去掉变频控制柜，节约了产品制造成本，节省了安装空间；另一方面，电机本体和变频控制器作为一个系统优化设计，考虑额定点优化设计的同时兼顾变频电机部分负荷工况的效率，提高了端吸离心泵系统部分工况下的效率，从而降低变频端吸离心泵系统的运行成本。

本发明的智能端吸离心泵，其进口和出口法兰上各开了一个传感器接口，用于安装传感器，如压力传感器、温度传感器，这样就可以去掉水泵系统管路上的节流阀或者温控阀，降低了系统制造成本。

本发明的智能端吸离心泵泵轴的电机端内孔通过非圆截面与变频电机的电机轴通过过渡配合装配，与传统的键联接相比主要有两个优点：一是不用在泵轴上加工键槽，减少加工成本；二是这种联接由于没有键槽加工对泵轴机械强度的影响，从而能传递更大的力矩。由于泵轴的电机端直径比叶轮端直径大太多，泵轴电机端部分与叶轮端部分通过焊接而成，从而节约材料成本。

本发明的智能端吸离心泵的控制器设计了强大的通讯功能：①其变频控制器采用无线蓝牙技术，实现在移动设备，比如手机上通过应用程序操作控制变频智能端吸离心泵系统；②其变频控制器通过GPRS（通用分组无线服务技术）发送和接收信号与集中控制中心通讯，实现无线远程监控；③其变频控制器通过工业总线协议（比如RS485、Modbus）实现组网；④其配置的输入输出端口接收传感器信号对端吸离心泵实施控制或者向外围其他设备发送控制信号。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例所公开的一种智能端吸离心泵的结构示意图；

图2及3为本发明实施例所公开的智能端吸离心泵泵轴的结构示意图；