[发明专利]具有轴向磁通电动机的离心泵组件及其组装方法

说明书

一种用于将流体泵送通过流体腔的电动机组件包括定子组件和转子组件，该定子组件包括构造成将热能传递到流体腔内的流体的多个导电线圈，该转子组件定位成邻近定子组件，以在其间限定轴向间隙。定子组件构造成在转子组件上施加第一轴向力。电动机组件还包括叶轮，该叶轮与定子组件相对地直接联接到转子组件，使得转子组件和叶轮构造成绕一轴线旋转。由叶轮引导的流体在叶轮上施加第二轴向力。转子组件和叶轮构造成浸没在流体腔内的流体中。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年1月27日提交的美国专利申请No.15/418,146和2017年1月27日提交的美国专利申请No.15/418,103的优先权，其全部公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明的领域总体上涉及离心泵组件，更具体地涉及包括联接到叶轮的轴向磁通电动机的离心泵组件。

背景技术

至少一些已知的离心泵包括用于引导流体通过泵的叶轮。叶轮联接到轴，该轴还联接到电动机的转子，使得转子的旋转引起叶轮的旋转。在至少一些已知的电动机中，转子与定子间隔开，使得在转子上的磁体与定子的钢芯之间具有始终存在的轴向吸引力。该轴向力可以足够大，使得电动机的轴承系统需要特殊的设计考虑以承受该轴向力。另外，旋转叶轮在其旋转时将动能分配到泵送流体中，这增加了流体的压力。由于该压力增加，产生了作用在叶轮上的轴向吸力。在至少一些已知的离心泵中，轴向吸力也可能需要轴承系统的设计考虑。

此外，至少一些已知的离心泵位于可能导致被引导通过其中的流体在泵不工作时冻结的环境中。当流体冻结时，叶轮可被锁定到位，并且随后在对流体进行除霜之前所进行的旋转叶轮的尝试可能导致叶轮或整个泵的使用寿命缩短。另外，在至少一些离心泵中，电动机的定子产生相对高的热量并且可能需要复杂和高成本的冷却系统。

发明内容

在一方面，提供了一种电动机组件。该电动机组件包括定子组件和转子组件，该转子组件定位成邻近定子组件，以在其间限定轴向间隙。定子组件构造成在转子组件上施加第一轴向力。电动机组件还包括叶轮，该叶轮与定子组件相对地直接联接到转子组件，使得转子组件和叶轮构造成绕一轴线旋转。由叶轮引导的流体在叶轮上施加第二轴向力。

在另一方面，提供了一种泵组件。该泵组件包括泵壳体和联接到泵壳体的电动机壳体。该泵组件还包括电动机组件，该电动机组件包括定子组件和转子组件，转子组件定位成邻近定子组件，以在其间限定轴向间隙。定子组件构造成在转子组件上施加第一轴向力。电动机组件还包括叶轮，该叶轮与定子组件相对地直接联接到转子组件，使得转子组件和叶轮构造成绕一轴线旋转。由叶轮引导的流体在叶轮上施加第二轴向力。

在又一方面，提供了一种组装泵组件的方法。该方法包括提供定子组件并将转子组件联接到定子组件，使得在其间限定了轴向间隙。定子组件构造成在转子组件上施加第一轴向力。该方法还包括将叶轮与定子组件相对地直接联接到转子组件，使得转子组件和叶轮构造成绕一轴线旋转。由叶轮引导的流体构造成在叶轮上施加第二轴向力。

在一方面，提供了一种用于将流体泵送通过流体腔的电动机组件。该电动机组件包括定子组件，该定子组件包括多个导电线圈，导电线圈构造成将热能传递到流体腔内的流体。该电动机组件还包括转子组件，该转子组件定位成邻近定子组件，以在其间限定轴向间隙。电动机组件还包括叶轮，该叶轮与定子组件相对地直接联接到转子组件，使得转子组件和叶轮构造成绕一轴线旋转。转子组件和叶轮构造成浸没在流体腔内的流体中。

在又一方面，提供了一种泵组件。该泵组件包括限定流体腔的泵壳体和联接到泵壳体的电动机壳体。该泵组件还包括电动机组件，该电动机组件包括定子组件，该定子组件定位在电动机壳体内并且包括多个导电线圈，导电线圈构造成将热能传递到流体腔内的流体。电动机组件还包括转子组件，转子组件定位成邻近定子组件并位于泵壳体内。电动机组件还包括叶轮，该叶轮与定子组件相对地直接联接到转子组件，使得转子组件和叶轮构造成绕一轴线旋转。转子组件和叶轮构造成浸没在流体腔内的流体中。