專(zhuān)利名稱(chēng)：一種降耗節(jié)能的屏蔽泵電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種特種電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)，特別是涉及一種降耗節(jié)能的屏蔽泵 電動(dòng)機(jī)，屬于動(dòng)力工程中的密封傳動(dòng)技術(shù)和特種電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，其主要應(yīng)用于要求無(wú)動(dòng)密 封和無(wú)泄漏的全密封裝置的電氣驅(qū)動(dòng)，可用于屏蔽電泵、磁力泵、磁力攪拌反應(yīng)釜、磁力閥 門(mén)、真空磁力驅(qū)動(dòng)設(shè)備、磁力驅(qū)動(dòng)檢測(cè)儀表以及其它磁力傳動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，主要應(yīng)用于核電、軍工、石油、化工、制冷、醫(yī)藥、食品行業(yè)和生物工程等領(lǐng)域 的屏蔽電泵，需要采用全密措施對(duì)腐蝕性、劇毒性、放射性、易燃易爆、易揮發(fā)和高溫或貴重 液體加以屏蔽。由屏蔽泵電動(dòng)機(jī)與泵組合一體的無(wú)泄露屏蔽電泵是全密封磁力傳動(dòng)的典 型設(shè)備，其結(jié)構(gòu)包括定子及定子屏蔽套、轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子屏蔽套、出線盒、葉輪、泵體、機(jī)殼、推力 盤(pán)、轉(zhuǎn)軸、前后軸承室及其內(nèi)部的軸承和軸承套等部件，由于沒(méi)有動(dòng)密封，實(shí)現(xiàn)了傳輸物質(zhì) 完全不外泄。屏蔽泵電動(dòng)機(jī)的定、轉(zhuǎn)子屏蔽套都是由耐高壓、耐腐蝕、高強(qiáng)度、高電阻、良導(dǎo) 熱材料制成的，而且必須是不導(dǎo)磁材料，否則電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)將被短路，乃至電機(jī)無(wú)法工 作；不導(dǎo)磁定轉(zhuǎn)子屏蔽套使定子與轉(zhuǎn)子之間的有效電磁間隙加大，達(dá)到普通電機(jī)氣隙的數(shù) 倍，使得屏蔽泵電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流很大，功率因數(shù)低下；同時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)會(huì)在定轉(zhuǎn)子屏蔽套內(nèi) 產(chǎn)生渦流，造成電泵功耗增大，屏蔽式電動(dòng)機(jī)效率要比同功率同極數(shù)的普通電機(jī)低很多?？?以說(shuō)，現(xiàn)有屏蔽泵電動(dòng)機(jī)都是以犧牲力能指標(biāo)為代價(jià)通過(guò)高耗能來(lái)?yè)Q取絕對(duì)密封的，這種 技術(shù)現(xiàn)狀一直嚴(yán)重制約著屏蔽技術(shù)的創(chuàng)新、進(jìn)步和產(chǎn)品質(zhì)量提升，浪費(fèi)了而且還在繼續(xù)浪 費(fèi)著大量不可再生的寶貴能源。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，為了解決傳統(tǒng)屏蔽泵電 動(dòng)機(jī)高耗能的問(wèn)題，提出一種調(diào)控屏蔽套磁電各向異性特性來(lái)降低損耗提高效率及功率因 數(shù)的屏蔽泵電動(dòng)機(jī)。本實(shí)用新型的新穎性和創(chuàng)造性在于其與現(xiàn)有提高電動(dòng)機(jī)效率的方法有 著本質(zhì)的區(qū)別，作為本實(shí)用新型的實(shí)施例，其用于屏蔽泵電動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)子總成的屏蔽密封和 定轉(zhuǎn)子屏蔽套結(jié)構(gòu)的成型，可實(shí)現(xiàn)既減排環(huán)保又降耗節(jié)能的發(fā)明目的。本實(shí)用新型給出的這種屏蔽泵電動(dòng)機(jī)的降耗節(jié)能在于屏蔽泵電動(dòng)機(jī)中金屬屏蔽 套由區(qū)域磁電各向異性材料構(gòu)成或者屏蔽套不同區(qū)域經(jīng)過(guò)磁電各向異性調(diào)控處理，導(dǎo)磁性 各向異性調(diào)控用以降低機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的路阻，從而減小屏蔽泵電動(dòng)機(jī)的激磁電流，進(jìn)而降 低空載和負(fù)載電流以降低與電流相關(guān)的損耗，提高效率和功率因數(shù)；導(dǎo)電性各向異性調(diào)控 用以增加渦流電阻，從而抑制渦流、減低渦流損耗，以進(jìn)一步提高效率。本實(shí)用新型給出的技術(shù)解決方案是這種屏蔽泵電動(dòng)機(jī)包括泵體1、殼體3、軸承 2、轉(zhuǎn)軸15、轉(zhuǎn)子鐵芯9、轉(zhuǎn)子繞組11、轉(zhuǎn)子屏蔽套、轉(zhuǎn)子屏蔽端板16、推力盤(pán)13、定子鐵芯7、 定子繞組4、定子屏蔽套，其特征在于；屏蔽泵電動(dòng)機(jī)的定子屏蔽套由對(duì)應(yīng)于定子鐵芯7軸 向長(zhǎng)度區(qū)域和對(duì)應(yīng)于定子鐵芯7以外的軸向區(qū)域構(gòu)成，所述對(duì)應(yīng)于定子鐵芯7軸向長(zhǎng)度區(qū)域?yàn)樾枰ぷ鞔磐鬟^(guò)的定子屏蔽套中部8，所述對(duì)應(yīng)于定子鐵芯7以外的軸向區(qū)域?yàn)椴?允許工作磁通流過(guò)的定子屏蔽套第一端部5以及定子屏蔽套第二端部14 ；其轉(zhuǎn)子屏蔽套由 對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子鐵芯9軸向長(zhǎng)度區(qū)域和對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子鐵芯9以外的軸向區(qū)域構(gòu)成，所述對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn) 子鐵芯9軸向長(zhǎng)度區(qū)域?yàn)樾枰ぷ鞔磐鬟^(guò)的轉(zhuǎn)子屏蔽套中部10，所述對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子鐵芯9 以外的軸向區(qū)域?yàn)椴辉试S工作磁通流過(guò)的轉(zhuǎn)子屏蔽套第一端部6以及轉(zhuǎn)子屏蔽套第二端 部12。為了增強(qiáng)上述方案的合理性，本實(shí)用新型還包括以下附加技術(shù)特征降耗節(jié)能屏 蔽泵電動(dòng)機(jī)的金屬屏蔽套在需要工作磁通流通的區(qū)域，沿有利于工作磁通流通的方向調(diào)控 成良導(dǎo)磁性，而在該區(qū)域的其它方向調(diào)控成差導(dǎo)磁性。降耗節(jié)能屏蔽泵電動(dòng)機(jī)的金屬屏蔽套在不需要工作磁通流通的區(qū)域，將該區(qū)域各 方向調(diào)控成差導(dǎo)磁性。降耗節(jié)能屏蔽泵電動(dòng)機(jī)的金屬屏蔽套在渦流流通的區(qū)域，沿渦流流通方向調(diào)控成 差導(dǎo)電性。降耗節(jié)能屏蔽泵電動(dòng)機(jī)的金屬屏蔽套材料的磁電各向異性特性選擇或者磁電各 向異性特性調(diào)控應(yīng)協(xié)調(diào)進(jìn)行，其磁電各向異性調(diào)控效果決定和影響屏蔽泵電動(dòng)機(jī)降耗節(jié)能 的效果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為采用本實(shí)用新型技術(shù)制成的屏蔽套 可以有效增加屏蔽泵電動(dòng)機(jī)的工作磁通、減少漏磁通、抑制渦流，提高了傳動(dòng)效率，縮小了 屏蔽裝置體積。就一種實(shí)施例屏蔽泵電動(dòng)機(jī)而言，本實(shí)用新型使定子與轉(zhuǎn)子之間的有效非 導(dǎo)磁間隙大幅降低，可以做到與普通電機(jī)氣隙相同，電動(dòng)機(jī)激磁電流大幅度下降，功耗降 低，屏蔽泵電動(dòng)機(jī)效率和功率因數(shù)明顯提高，節(jié)能效果顯著。本實(shí)用新型的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，將 徹底解決依靠高能耗和低品質(zhì)為代價(jià)獲取屏蔽泵全密封傳動(dòng)的難題，達(dá)到減排環(huán)保和降耗 節(jié)能的雙贏效果。

圖1為采用本實(shí)用新型的實(shí)施例屏蔽電泵結(jié)構(gòu)示意圖。圖加和圖2b為本實(shí)用新型實(shí)施例屏蔽泵電動(dòng)機(jī)的定子屏蔽套結(jié)構(gòu)示意圖，圖加 是圖2b的A-A剖視圖。圖3a和圖北為本實(shí)用新型實(shí)施例屏蔽泵電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子屏蔽套結(jié)構(gòu)示意圖，圖3a 是圖北的A-A剖視圖。圖4a、圖4b、圖4c、圖4d為本實(shí)用新型實(shí)施例屏蔽泵電動(dòng)機(jī)和傳統(tǒng)屏蔽泵電動(dòng)機(jī) 樣機(jī)的工作特性曲線圖。圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下1.泵體，2.軸承，3.殼體，4.定子繞組，5.定子屏蔽套第一端 部，6.轉(zhuǎn)子屏蔽套第一端部，7.定子鐵芯，8.定子屏蔽套中部，9.轉(zhuǎn)子鐵芯，10.轉(zhuǎn)子屏蔽套 中部，11.轉(zhuǎn)子繞組，12.轉(zhuǎn)子屏蔽套第二端部，13.推力盤(pán)，14.定子屏蔽套第二端部，15.轉(zhuǎn) 軸，16.轉(zhuǎn)子屏蔽端板，I1為輸入電流、P1為輸入功率、cosp為功率因數(shù)、η為效率、P2為 輸出功率。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明如圖1 圖 3a和圖北所示，本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施裝置為一種屏蔽電泵，包括泵體1、殼體3、軸承2、 轉(zhuǎn)軸15、轉(zhuǎn)子鐵芯9、轉(zhuǎn)子繞組11、轉(zhuǎn)子屏蔽套第一端部6、轉(zhuǎn)子屏蔽套中部10、轉(zhuǎn)子屏蔽套 第二端部12、轉(zhuǎn)子屏蔽端板16、推力盤(pán)13、定子鐵芯7、定子繞組4、定子屏蔽套第一端部5、 定子屏蔽套中部8和定子屏蔽套第二端部14。屏蔽泵電動(dòng)機(jī)定子屏蔽套由對(duì)應(yīng)于定子鐵芯 7軸向長(zhǎng)度區(qū)域(即需要工作磁通流過(guò)的定子屏蔽套中部8)和對(duì)應(yīng)于定子鐵芯7以外的軸 向區(qū)域(即不允許工作磁通流過(guò)的定子屏蔽套第一端部5以及定子屏蔽套第二端部14)構(gòu) 成；其轉(zhuǎn)子屏蔽套由對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子鐵芯9軸向長(zhǎng)度區(qū)域(即需要工作磁通流過(guò)的轉(zhuǎn)子屏蔽套 中部10)和對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子鐵芯9以外的軸向區(qū)域(即不允許工作磁通流過(guò)的轉(zhuǎn)子屏蔽套第一 端部6以及轉(zhuǎn)子屏蔽套第二端部12)構(gòu)成。屏蔽泵電動(dòng)機(jī)的定子組成包括定子鐵芯7、定子繞組4、定子屏蔽套第一端部5、定 子屏蔽套中部8、定子屏蔽套第二端部14和端蓋機(jī)殼3。定子鐵芯7采用0.5mm厚硅鋼片 開(kāi)槽涂漆后疊壓制成，定子繞組4按設(shè)計(jì)繞組采用采用漆包線繞制成，并在嵌入定子鐵芯7 沖制的槽內(nèi)后進(jìn)行浸漆絕緣處理；定子屏蔽套中部8由0. 5mm厚沿需要工作磁通流通方向 即板材厚度方向亦即徑向進(jìn)行良導(dǎo)磁取向軋制的或者沿板材厚度方向即徑向進(jìn)行良導(dǎo)磁 調(diào)控的、同時(shí)沿渦流流動(dòng)方向即軸向進(jìn)行差導(dǎo)電性調(diào)控的不銹鋼板卷焊接成形或者旋壓成 無(wú)縫結(jié)構(gòu)；定子屏蔽套第一端部5和定子屏蔽套第二端部14對(duì)應(yīng)于定子鐵芯7長(zhǎng)度以外的 兩端部區(qū)域，采用0. 5mm厚沿不需要工作磁通流通方向即軸向進(jìn)行差導(dǎo)磁性調(diào)控的或者非 磁性不銹鋼SUS316L板或非磁性、高電阻、高強(qiáng)度Hastelloy-C(哈氏-C)合金鋼板、同時(shí)沿 渦流流動(dòng)方向即圓周方向進(jìn)行差導(dǎo)電性調(diào)控的不銹鋼板卷焊接焊接成形或者旋壓成形無(wú) 縫結(jié)構(gòu)；定子屏蔽套第一端部5和定子屏蔽套第二端部14與定子屏蔽套中部8焊接構(gòu)成定 子屏蔽套總成，壓入定子鐵芯7內(nèi)圓后兩端與機(jī)殼3焊接密封。屏蔽泵電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)體包括轉(zhuǎn)子鐵芯9、轉(zhuǎn)子繞組11、轉(zhuǎn)子屏蔽套第一端部6、 轉(zhuǎn)子屏蔽套中部10、轉(zhuǎn)子屏蔽套第二端部12、轉(zhuǎn)子屏蔽端板16、轉(zhuǎn)軸15和推力盤(pán)13。轉(zhuǎn)子鐵 芯9采用0. 5mm厚硅鋼片開(kāi)槽后疊壓制成，轉(zhuǎn)子繞組11通過(guò)在轉(zhuǎn)子鐵芯9上沖制的轉(zhuǎn)子槽中 置入導(dǎo)電材料而形成回路，可以是繞線式和鼠籠式；轉(zhuǎn)子屏蔽套中部10由0. 5mm厚沿需要工 作磁通流通方向即板材厚度方向亦即徑向進(jìn)行良導(dǎo)磁取向軋制的或者沿板材厚度方向亦即 徑向進(jìn)行良導(dǎo)磁調(diào)控的、同時(shí)沿渦流流動(dòng)方向即軸向進(jìn)行差導(dǎo)電性調(diào)控的不銹鋼板卷焊接成 形或者旋壓成形無(wú)縫結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)子屏蔽套第一端部6和轉(zhuǎn)子屏蔽套第二端部12對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子鐵 芯9以外的兩端部區(qū)域，采用0. 5mm厚沿不需要工作磁通流通方向即軸向進(jìn)行各向差導(dǎo)磁性 調(diào)控的或者非磁性不銹鋼SUS316L或非磁性、高電阻、高強(qiáng)度Hastell0y-C(哈氏-C)合金鋼 板、同時(shí)沿渦流流動(dòng)方向即圓周方向進(jìn)行差導(dǎo)電性調(diào)控的不銹鋼板焊接成形或者旋壓成形 無(wú)縫結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子屏蔽套第一端部6和轉(zhuǎn)子屏蔽套第二端部12與轉(zhuǎn)子屏蔽套中部10焊接構(gòu)成 轉(zhuǎn)子屏蔽套總成，壓入轉(zhuǎn)子鐵芯9外圓后兩端與不銹鋼轉(zhuǎn)子屏蔽端板16以及轉(zhuǎn)軸15焊接密 封。轉(zhuǎn)子屏蔽端板16采用非磁性不銹鋼SUS316L或非磁性、高電阻、高強(qiáng)度Hastelloy-C(哈 氏-C)合金鋼板制成，轉(zhuǎn)軸15采用lCrl8M9Ti或lCrl7Ni2材質(zhì)的圓鋼經(jīng)車(chē)削加工制造。屏蔽泵電動(dòng)機(jī)中屏蔽套不銹鋼材料的良導(dǎo)磁取向軋制可在軋鋼廠進(jìn)行，類(lèi)似于本 領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的現(xiàn)有技術(shù)中的取向硅鋼片的軋制技術(shù)和工藝，屏蔽套不銹鋼材料的定向良導(dǎo)磁調(diào)控可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的現(xiàn)有技術(shù)中的加溫活化、強(qiáng)磁場(chǎng)激勵(lì)取向和 激光干擾定位的方法和工藝實(shí)現(xiàn)；屏蔽套不銹鋼材料的各向?qū)щ姰愋哉{(diào)控可以通過(guò)本領(lǐng)域 技術(shù)人員熟知的現(xiàn)有技術(shù)中的加溫活化、分子滲透、離子置換、元素參雜、半導(dǎo)體結(jié)晶和激 光干擾的方法和工藝實(shí)現(xiàn)。實(shí)施樣機(jī)為了說(shuō)明本實(shí)用新型的方法正確性、技術(shù)可行性和工程實(shí)用性，發(fā)明人 研制了采用本實(shí)用新型技術(shù)的屏蔽泵電動(dòng)機(jī)和采用傳統(tǒng)金屬屏蔽套的屏蔽泵電動(dòng)機(jī)樣機(jī)； 樣機(jī)利用大連海密梯克泵業(yè)有限公司N34L-2型8. OkW三相異步屏蔽泵電動(dòng)機(jī)進(jìn)行改裝，對(duì) 比樣機(jī)除屏蔽套結(jié)構(gòu)和材質(zhì)外其它結(jié)構(gòu)、尺寸和參數(shù)均相同，樣機(jī)的屏蔽套結(jié)構(gòu)特征如表1 所列。屏蔽套采用板卷氬弧焊接，經(jīng)旋壓滾圓后壓裝，兩端焊接封裝。表1樣機(jī)結(jié)構(gòu)特征說(shuō)明
權(quán)利要求1. 一種降耗節(jié)能的屏蔽泵電動(dòng)機(jī)，包括泵體(1)、殼體C3)、軸承( 、轉(zhuǎn)軸(1 、轉(zhuǎn)子鐵 芯(9)、轉(zhuǎn)子繞組(11)、轉(zhuǎn)子屏蔽套、轉(zhuǎn)子屏蔽端板(16)、推力盤(pán)(13)、定子鐵芯(7)、定子繞 組G)、定子屏蔽套，其特征在于屏蔽泵電動(dòng)機(jī)的定子屏蔽套由對(duì)應(yīng)于定子鐵芯(7)軸向長(zhǎng)度區(qū)域和對(duì)應(yīng)于定子鐵芯 (7)以外的軸向區(qū)域構(gòu)成，所述對(duì)應(yīng)于定子鐵芯(7)軸向長(zhǎng)度區(qū)域?yàn)樾枰ぷ鞔磐鬟^(guò)的 定子屏蔽套中部(8)，所述對(duì)應(yīng)于定子鐵芯(7)以外的軸向區(qū)域?yàn)椴辉试S工作磁通流過(guò)的 定子屏蔽套第一端部(5)以及定子屏蔽套第二端部(14)；其轉(zhuǎn)子屏蔽套由對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子鐵芯(9)軸向長(zhǎng)度區(qū)域和對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子鐵芯(9)以外的軸向 區(qū)域構(gòu)成，所述對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子鐵芯(9)軸向長(zhǎng)度區(qū)域?yàn)樾枰ぷ鞔磐鬟^(guò)的轉(zhuǎn)子屏蔽套中部 (10)，所述對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子鐵芯(9)以外的軸向區(qū)域?yàn)椴辉试S工作磁通流過(guò)的轉(zhuǎn)子屏蔽套第一 端部(6)以及轉(zhuǎn)子屏蔽套第二端部(12)。
專(zhuān)利摘要一種降耗節(jié)能的屏蔽泵電動(dòng)機(jī)，包括有泵體、殼體、軸承、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)子屏蔽套、轉(zhuǎn)子屏蔽端板、推力盤(pán)、定子鐵芯、定子繞組、定子屏蔽套，其特點(diǎn)是定子屏蔽套由對(duì)應(yīng)于定子鐵芯軸向長(zhǎng)度區(qū)域的定子屏蔽套中部和對(duì)應(yīng)于定子鐵芯以外的軸向區(qū)域的定子屏蔽套第一、二端部構(gòu)成，其轉(zhuǎn)子屏蔽套由對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子鐵芯軸向長(zhǎng)度區(qū)域的轉(zhuǎn)子屏蔽套中部和對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子鐵芯以外的軸向區(qū)域的轉(zhuǎn)子屏蔽套第一、二端部構(gòu)成。本實(shí)用新型使定子與轉(zhuǎn)子之間的有效非導(dǎo)磁間隙大幅降低，做到與普通電機(jī)氣隙相同，電動(dòng)機(jī)激磁電流大幅度下降，功耗降低，屏蔽泵電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)明顯提高，節(jié)能效果顯著，解決了依靠高能耗和低品質(zhì)為代價(jià)獲取屏蔽泵全密封傳動(dòng)的難題。
文檔編號(hào)H02K15/02GK201910675SQ20102062745
公開(kāi)日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者劉國(guó)明, 安躍軍, 安輝, 李勇, 溫宏亮, 薛麗萍 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)