[发明专利]泵

说明书

本发明一般地说是涉及一种泵，该泵包括一个叶轮，叶轮中装有一块磁铁或次级绕组导体，并且由定子线圈磁场直接驱动旋转。本发明更具体地说是涉及这样一种包括一个叶轮的泵的发明，该叶轮在一个壳体内借助于陶瓷支承件紧贴泵壳旋转，一个支承件在其滑动表面上具有螺旋槽。

正象日本专利No.49-129106所揭示的，在一个传统的泵中，定子线圈直接驱动一个具有磁铁或次级绕组导体的叶轮。

图1是上述传统泵的纵剖视图。图中，泵壳6内的叶轮13在其后端与旋转轴12垂直地安装了一个环形永久磁铁16。为了防止与壳体6内的液体接触，环形永久磁铁的表面涂覆合成树脂（未示出）。壳体6的后端部由后端板20密闭，定子线圈23和支承叶轮13的后轴承安装在后端板上。为了防止接触液体，定子线圈23覆盖一层塑料膜27。当叶轮13静止时，由于磁铁16的磁力吸引，叶轮13朝后端板20方向偏移。当叶轮13旋转时，一般情况下，由于输出压力的作用，叶轮13被推向壳体6的前端。因此设置轴承24和25，以便承受径向载荷和推力载荷。图1所示的叶轮13称谓开式叶轮，具有合适的结构输送含有固体颗粒，例如含有晶体的液体。

图1所示的传统泵中，可以在叶轮13中安装一个次级绕组导体代替永久磁铁16。在这种情况下，定子线圈23这样缠绕，当交流电通过定子线圈23时，产生旋转磁场。

图2表示另一种传统的泵。在这个实施例中，马达1有一个旋转轴2，铁磁轭3与旋转轴2的自由端固定连接，一个环形永久磁铁4安装在铁磁轭上。在该磁铁4的周边方向相等的距离中，N和S极交替磁化。电机1下部的托架5通过一个非磁性的隔板7，由螺栓和螺母8固定安装在泵壳6上。若干个支承件10径向分布在泵壳6的吸入口9中，支承件10之间形成吸入通道。轴套11置于支承件10的中央，与电机1的旋转轴2同轴布置的泵的旋转轴12安装在轴承套11上。一个具有凸缘、与叶轮13中心孔压配合的金属支承套14与旋转轴12相配。为了密封叶轮13吸入口的外表面和泵壳6内表面之间的间隙，在泵壳6的吸入口压入一个衬圈15。

在叶轮13的上部，径向交替地安装N和S不同极性的永久磁铁16，借助于隔板7，与电机1的环形永久磁铁4相对。

当驱动电机1时，旋转轴2与磁轭3和环形永久磁铁4一起旋转，环形永久磁铁4产生的磁力拖动叶轮13的永久磁铁16，因此，叶轮13圈绕泵轴12旋转。这样，液体由泵壳6的吸入口9吸入，然后吸入叶轮。受压的液体由泵壳6的出口21排出。一部分受压液体在叶轮13上部和隔板7之间流向中心区，通过平衡孔22回到叶轮13的低压侧，达到泵轴向推力平衡的目的。

在上述的泵中，电机1的旋转轴2与泵旋转轴12是分离的，因此，不需要专门的密封装置。由于隔板7的作用，泵侧中的液体与电机侧也是分离的。因此，这种形式的泵可用于输送强酸性液体、强碱性液体、巨毒性液体或者不能泄漏的液体。反过来，又可以使用这种泵在食品、药品、软饮料、半导体等生产过程中避免被输送的液体与外界的污物混合。

但是事实上，图1和图2所示的传统的泵中，轴承接触并支承叶轮，这样，叶轮旋转时，轴承部件产生磨损的粉末。图2所示的传统的泵中，驱动侧环形永久磁铁4与叶轮13的永久磁铁16之间的磁隙增加，因此，不可能获得大排量的泵。此外，在这些传统的泵中，当泵长时间停止运转时，由于永久磁铁的吸力作用，轴承材料常产生塑性变形，而且再次驱动泵时，或是根本不能起动，或是需要很大的起动扭矩。另外，在这些传统的泵中，由于叶轮的旋转轴被支承在轴承上，或者叶轮通过轴承可旋转地支承在轴上，所以传统的叶轮需要一个沿叶轮轴线方向具有一定长度的旋转轴。因此，叶轮的长度及由此而产生的泵在轴线方向上的宽度受到限制，结构不可能紧凑。

为了解决上述问题和克服现有技术的缺点，本发明的目的是提供一个在其轴线方向具有磁隙并能减少起动扭矩的泵，该泵在工作中推力支承功率损失小;避免在支承部分产生磨损粉末;能有效地散掉定子线圈产生的热;液体在泵壳中停留时间短;具有较大的排量并且结构简单紧凑。