一种电机结构及永磁深井泵

技术领域

本申请涉及深井泵技术领域，更具体地说，它涉及一种电机结构及永磁深井泵。

背景技术

深井泵的最大特点是将电动机和泵制成一体，它是浸入地下水井中进行抽吸和输送水的一种泵，被广泛应用于农田排灌、工矿企业、城市给排水和污水处理等。

由于深井泵的电动机同时潜入水中，当深井泵浸入水下之后，电机承受的水压较大，深井泵外部的水存在渗入到电动机内部，水会与定子的线圈接触，影响电动机的运转，有待改进。

发明内容

为了改善水渗入电动机内部影响运转的问题，本申请提供一种电机结构及永磁深井泵。

本申请提供的一种电机结构，采用如下的技术方案：

一种电机结构，包括机壳，所述机壳内设有转子和定子，所述机壳内设有屏蔽套，所述屏蔽套将机壳内分隔出内腔室和外腔室，所述定子位于外腔室内，且所述外腔室填充有环氧树脂；所述转子位于内腔室内并与机壳转动连接，所述转子与所述屏蔽套内壁留有间隙。

通过上述技术方案，通过屏蔽套将机壳分隔出内腔室和外腔室，定子位于外腔室并通过环氧树脂进行隔离，从而完全隔绝了水渗入机壳内后与定子的线圈接触的情况，从而使得整体的使用更加稳定。

可选的，所述转子为永磁转子，所述转子包括铁芯以及固定于铁芯的转轴，所述铁芯外壁包括屏蔽层，所述转子与所述屏蔽套内壁的间隙为3-3.5mm。

通过上述技术方案，留有3-3.5mm的间隙，从而使得转子的安装更加方便稳定，此外，永磁转子通过磁力运转，减少绕组式转子中导线与水接触的情况，使得转子的运转更好。在铁芯外壁包覆屏蔽层，通过屏蔽层进一步形成隔绝，减少对永磁转子的影响，使整体使用更加稳定。同时使得整体的防水性能更好，间隙控制在3-3.5mm，方便拆装。

可选的，所述机壳轴向的一端开设有安装孔，所述安装孔与所述内腔室连通，所述机壳还开设有安装槽，所述安装槽位于安装孔远离内腔室的一端并与安装孔同轴设置；

所述安装槽设有调心件，所述调心件包括嵌设于安装槽的调节环以及套设于转轴并与调节环转动的摩擦环一；所述调节环与安装槽呈间隙配合。

通过上述技术方案，设置调节环以及摩擦环一，通过调节环与安装槽的间隙配合使得调节环的位置可以根据实际需要进行微调，从而实现转轴自调心的效果，此外，通过摩擦环一实现转轴与调节环的转动连接，从而使得整体的使用寿命更加持久。

可选的，所述安装槽螺纹连接有锁定环，所述锁定环用于限制调节环从安装槽脱离，且所述锁定环与调节环之间留有0.1-0.2mm的间隙；

所述转轴穿出所述锁定环，所述锁定环远离调节环的一端开设有挡沙槽，所述挡沙槽内设有挡沙环，所述挡沙环套设于所述转轴；

所述锁定环靠近调节环的一端开设有密封槽，所述密封槽内设有密封件，且所述密封件套设于所述转轴。

通过上述技术方案，通过锁定环进行定位，留有0.1-0.2mm的间隙，在自调心过程中，调节环还可以发生摆动进行自调节，使得调心效果更好，从而使得电机的转轴转动更加稳定。

可选的，所述机壳远离调心件的一端开设有定位孔，所述定位孔与所述内腔室连通，所述定位孔设有定位座；所述定位座远离内腔室的端面开设有通孔，所述转轴伸入通孔并与定位座转动连接，所述定位座靠近内腔室的端部设有推力盘组件；所述推力盘组件包括设置于定位座的推力座、设置于推力座远离定位座一端的若干调节块以及设置于调节块远离推力座一端的支撑环；

若干所述调节块沿转轴的轴线呈周向均匀分布，每个调节块均包括抵触板、固定于抵触板靠近推力座一端的定位块以及固定于定位块远离抵触板一端的凸球，所述推力座远离定位座的一端对应开设有容纳槽，所述定位块位于容纳槽内并通过凸球实现抵触板的翻转调节；

所述支撑环套设于转轴，所述支撑环靠近调节块的的一端抵触于各个抵触板，所述支撑环远离调节块的一端抵触于铁芯的轴向端面。

通过上述技术方案，设置推力盘组件，推力盘组件一方面对转轴的转动进行定位，同时通过调节块的凸起点接触使得支撑环与调节块的抵触更加平稳，进一步提升转轴转动的同心度，从而使得转轴的转动更加稳定。结合调心件的调心效果，当转轴高速转动时，推力盘组件对转子转动支撑趋于稳定，此时调心件对应实现调心，进一步使得转轴转动后其转动轴线的位置更加稳定。此外，基于转子与所述屏蔽套内壁的间隙为3-3.5mm，使得转轴在自调心过程中，减少转子与屏蔽套摩擦的情况，使得整体的运转更加稳定。

可选的，所述定位座靠近推力座的端面具有定位部，所述定位部的外径朝靠近推力座的方向逐渐变小；所述推力座靠近定位座的端面开设有供所述定位部嵌入定位的定位槽；所述定位部靠近推力座的端面还开设有限位槽，所述推力座靠近定位部的端面设有嵌入限位槽的限位块。

通过上述技术方案，设置定位部和定位槽，通过定位部和定位槽配合对推力座进行定位，当转轴抵紧支撑环时，推力座抵紧于定位部，此时使得推力座和定位部的相对位置更加精准，此外通过限位块和限位槽进一步加强周向的定位，减少推力座周向转动，从而使得调节块的使用更加稳定。

可选的，所述定位座远离内腔室的一端开设有凹槽，所述凹槽与所述内腔室连通，所述凹槽用于供油馕安装，油馕具有弹性，油馕安装后将凹槽罩合。

通过上述技术方案，设置凹槽，通过油馕安装凹槽实现隔离，当深井泵放入水中后，通过油馕形变实现内腔室与外腔室压力平衡，从而减少了外界水进入内腔室内的情况，使得整体的运转更加稳定。

本申请还提供了一种永磁深井泵，包括上述任一所述的一种电机结构，还包括泵水组件，所述泵水组件包括与所述转子同轴连接的叶轮以及设置于机壳并套设叶轮的泵套。

通过上述技术方案，通过电机结构带动叶轮转动，电机的运转更加稳定，从而使得叶轮的转动更加稳定，使得整体的运转更加稳定。

本申请还一种永磁深井泵，包括上述任一所述的一种电机结构，还包括泵水组件，所述泵水组件包括与所述转子同轴连接的叶轮以及设置于机壳并套设叶轮的泵套；

还包括变频组件，所述变频组件包括设置于机壳的安装壳以及设置于安装壳内的变频器；所述变频器与定子电性连接；所述安装壳内还填充有环氧树脂。

通过上述技术方案，通过变频器控制电机的转速，从而使得深井泵的使用更加灵活方便。此外，通过将变频器安装在安装壳内，然后通过填充环氧树脂进行进一步隔离，从而使得变频器的防水效果更好，从而使得整体的运转更加稳定。

可选的，所述机壳和安装壳之间还设有连接盘，所述连接盘一端罩合于所述机壳且另一端罩合于所述安装壳；所述连接盘靠近机壳的一端开设有安装腔，所述安装腔与所述内腔室连通，所述安装腔内设有油馕，所述油馕具有弹性，且所述油馕将安装腔分隔成两个腔室，所述安装腔连通有补偿孔，所述补偿孔连通至油馕远离机壳的腔室；

所述连接盘靠近安装壳的一端设有导流槽，所述导流槽与所述安装壳内部连通，所述连接盘的外壁开设有与导流槽连通的注入孔。

通过上述技术方案，设置连接盘，连接盘设置油馕和补偿孔，当深井泵位于水下时，通过油馕形变实现内腔室与外界的压力平衡，从而减少了因为压力差导致外界水进入到内腔室的情况，从而使得整体的使用更加稳定。注入孔可以供安装壳内部注入环氧树脂使用，使得安装壳内注入环氧树脂的操作更加方便。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

(1)通过设置屏蔽套，完全隔绝了水渗入机壳内后与定子的线圈接触的情况，从而使得整体的使用更加稳定；

(2)通过设置调心件，实现转轴自调心的效果，从而使得转轴的转动更加稳定；

(3)通过设置推力盘组件，进一步提升转轴转动的同心度，使得转轴的转动更加稳定。

附图说明

图1为实施例的电机结构剖视示意图；

图2为实施例的调心件结构剖视示意图；

图3为实施例的调心件爆炸示意图；

图4为实施例的推力盘组件结构剖视示意图；

图5为实施例的推力盘组件爆炸示意图；

图6为实施例的深井泵结构剖视示意图；

图7为实施例的连接盘结构剖视示意图；

图8为实施例的连接盘结构爆炸示意图。

附图标记：1、机壳；11、套筒；12、上盖座；121、安装孔；122、安装槽；13、下盖座；131、定位孔；101、内腔室；102、外腔室；2、转子；21、铁芯；22、转轴；3、定子；4、屏蔽套；5、调心件；51、调节环；511、安装环；512、缩口环；613、转动环；52、摩擦环一；7、锁定环；8、挡沙槽；9、挡沙环；10、密封槽；14、密封件；15、定位座；151、定位部；1511、限位槽；152、通孔；16、摩擦环二；17、凹槽；18、推力盘组件；181、推力座；1811、定位槽；1812、限位块；1813、容纳槽；182、支撑环；183、调节块；1831、抵触板；1832、定位块；1833、凸球；19、泵水组件；191、叶轮；192、泵套；1921、进水口；20、变频组件；201、安装壳；202、变频器；23、连接盘；231、导流槽；232、注入孔；233、导线孔；234、安装腔；235、环槽；236、补偿孔；24、油馕；241、环部；242、延伸环；243、密封部；25、支撑架；251、通水孔；26、卡簧。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种电机结构，如图1所示，包括机壳1、转子2和定子3。机壳1包括圆管形的套筒11、上盖座12以及下盖座13，其中上盖座12位于套筒11轴向的一端，且下盖座13位于下盖座13轴向的另一端。在机壳1内还设有屏蔽套4，屏蔽套4为无磁不锈钢材质，屏蔽套4为圆管形并与套筒11同轴设置。屏蔽套4轴向的一端与上盖座12固定且另一端与下盖座13固定，通过屏蔽套4将机壳1内部空间分隔出内腔室101和外腔室102。定子3固定于机壳1内并位于外腔室102，为了进一步提升防水效果，在外腔室102内还填充有环氧树脂，通过环氧树脂将外腔室102填满，环氧树脂固化后，通过环氧树脂将定子3进一步隔离，使得定子3的防水效果更好。

转子2位于内腔室101内并可以相对于机壳1转动，转子2为钕铁硼永磁转子2，转子2包括铁芯21以及固定于铁芯21的转轴22。铁芯21由多个冲片压合形成，钕铁硼永磁体嵌合在冲片的槽内。实际生产中，为了进一步隔绝铁芯21，在铁芯21的外侧还包括一层屏蔽层。屏蔽层包括设置套设在铁芯21的周向外壁的环套以及设置在铁芯21的轴向两端的两个盖板。其中环套和盖板均为无磁不锈钢材质。每个盖板均套入转轴并抵触铁芯21的轴向端面，盖板与转轴22焊接固定且盖板的外周壁与环套焊接固定实现无缝拼接。环套和两个盖板拼接后固定于铁芯21外侧并将铁芯21进行包覆实现隔绝，达到对铁芯21的冲片和钕铁硼永磁体进行隔绝保护的效果。转子2与屏蔽套4内壁留有间隙，且转轴22的铁芯21的周向外壁与屏蔽套4内壁的间隙控制在3-3.5mm。

机壳1还设有调心件5以及定位座15，转轴22的一端与调心件5转动配合且另一端与定位座15转动连接，转轴22通过调心件5和定位座15实现相对于机壳1的转动。

参见图2和图3，上盖座12远离套筒11的的一端开设有安装孔121，安装孔121为圆孔与内腔室101连通。上盖座12还开设有安装槽122，安装槽122为圆槽，安装槽122位于安装孔121远离内腔室101的一端并与安装孔121同轴设置，安装槽122的直径大于安装孔121的直径设置。

调心件5包括嵌设于安装槽122的调节环51以及套设于转轴22并与调节环51转动的摩擦环一52。调节环51的材质为不锈钢，调节环51包括设置于安装槽122内的安装环511、同轴固定连接于安装环511的缩口环512以及同轴固定于缩口环512远离安装环511一端的转动环613。安装环511与安装槽122呈间隙配合，实际生产时，其间隙控制在0.1-0.2mm。缩口环512朝向靠近内腔室101的方向延伸，摩擦环一52位于安装环511内，摩擦环一52的材质为石墨或者陶瓷。实际安装时，转轴22固定有限位环，限位环位于摩擦环一52靠近内腔室101的一端用于限制摩擦环一52的位置。

安装槽122内还螺纹连接有锁定环7，锁定环7位于调节环51远离内腔室101的一端。锁定环7沿轴向开设有一个穿孔，穿孔的直径大于转轴22直径用于供转轴22穿出。锁定环7与调节环51的安装环511之间留有0.1-0.2mm的间隙，从而使得调节环51可以在安装槽122内摆动从而实现自调心的效果。

锁定环7远离调节环51的一端开设有挡沙槽8，挡沙槽8内设有挡沙环9，挡沙环9套设于转轴22，挡沙环9为橡胶材质，通过挡沙环9的阻挡，减少外界泥沙通过穿孔进入到内腔室101内。锁定环7靠近调节环51的一端开设有密封槽10，密封槽10内设有密封件14，且密封件14套设于转轴22，密封件14可以为机械密封，也可以为油封。实际使用时，在内腔室101内填充有油液，以加强润滑的效果，通过密封件14进一步加强密封效果，减少外界的水进入到内腔室101内。

参见图1和图4，下盖座13远离调心件5的一端开设有定位孔131，定位孔131与内腔室101连通。定位座15固定于安装座且定位座15伸入定位孔131。定位座15远离内腔室101的端面开设有通孔152，转轴22伸入通孔152，转轴22还套设有摩擦环二16，摩擦环二16的材质为陶瓷或石墨，摩擦环二16位于通孔152内，转轴22通过摩擦环二16与定位座15转动连接。定位座15远离内腔的一端还开设有凹槽17，凹槽17与通孔152同轴设置且凹槽17的直径大于通孔152的直径，凹槽17通过通孔152与内腔室101连通。

参见图4和图5，定位座15靠近内腔室101的端部设有推力盘组件18，推力盘组件18包括推力座181、支撑环182以及若干调节块183。其中推力座181位于定位座15靠近内腔室101的端部，推力座181靠近定位座15的端面开设有定位槽1811，定位槽1811为圆台槽且定位槽1811的直径朝靠近槽底的方向逐渐变小。定位座15靠近推力座181的端面具有定位部151，定位部151与定位座15一体设置。定位部151的外径朝靠近推力座181的方向逐渐变小，定位部151的形状对应定位槽1811设置。

定位部151靠近推力座181的端面还开设有限位槽1511，限位槽1511设置有三个，三个限位槽1511沿着转轴22的轴线呈周向均匀分布。每个限位槽1511朝远离转轴22轴线的一端贯穿定位部151。推力座181靠近定位部151的端面固定有限位块1812，限位块1812的数量与限位槽1511相同且位置一一对应设置，限位块1812用于嵌入对应的限位槽1511用于限制推力座181的轴向转动。

推力座181远离定位座15的一端对应开设有容纳槽1813，容纳槽1813开设有三个，三个容纳槽1813沿着转轴22的转动轴线呈周向均匀分布。

调节块183设置有三个，三个调节块183沿转轴22的轴线呈周向均匀分布，且三个调节块183与三个容纳槽1813一一对应设置。每个调节块183均包括抵触板1831、固定于抵触板1831靠近推力座181一端的定位块1832以及固定于定位块1832远离抵触板1831一端的凸球1833。其中定位块1832位于容纳槽1813并与容纳槽1813的内壁留有较大的空隙，凸球1833凸出于定位块1832的端面并抵触容纳槽1813的槽底，抵触板1831与推力座181之间留有间隙，使得抵触板1831可以沿着凸球1833在一定范围内摆动，从而实现抵触板1831的翻转调节。

支撑环182为石墨材质，支撑环182套设于转轴22并位于调节块183远离推力座181的一端，支撑环182靠近调节块183的端面抵触于各个调节块183的抵触板1831并形成面接触，支撑环182远离调节块183的端面抵触于铁芯21轴向的端面。

实际使用时，电机呈竖直状态，电机的转轴22通过摩擦环二16与定位座15转动连接，此时通过推力盘组件18的支撑对转子2的位置进行定位，推力盘组件18的调节块183可以根据实际的运转情况抵触支撑环182从而支撑转子2，从而使得转轴22转动的同心度更好。而调心件5的自调心作用，可以根据转轴22的转动情况进行适配，从而减少了转轴22转动导致上下受径向推力的情况，进一步是在转动的同心度更好。

本实施例的工作原理是：

采用上述电机结构时，通过屏蔽套4将机壳1分隔出内腔室101和外腔室102，定子3位于外腔室102并通过环氧树脂进行隔离，从而减少水渗入机壳1内后与定子3的线圈接触的情况。此外通过推力盘组件18以及调心件5的配合，使得转轴22的转动同心度更好，转子2与屏蔽套4内壁的间隙为3-3.5mm，使得转轴22在自调心过程中，减少转子2与屏蔽套4摩擦的情况，使得电机的运转更加稳定持久。

本申请实施例还公开了一种永磁深井泵，参见图6，在上述电机结构的基础上，还包括泵水组件19，泵水组件19包括叶轮191和泵套192，叶轮191与转子2的转轴22同轴固定连接，叶轮191沿轴向分布有数个。泵套192同轴固定于机壳1并套设于数个叶轮191，泵套192靠近机壳1的一端开设进水口1921。转轴22转动带动多个叶轮191转动从而实现泵水作业。

为了方便对电机的转动速度进行控制，电机结构还连接有变频组件20。变频组件20包括安装壳201和变频器202。其中在机壳1远离泵水组件19的一端固定有连接盘23，安装壳201呈圆筒状，其开口的一端固定于连接盘23，安装壳201通过连接盘23与机壳1实现连接。

参见图7和图8，连接盘23一端罩合于电机的凹槽17且另一端罩合于安装壳201的开口，连接盘23与电机的定位座15和安装壳201通过焊接实现固定连接。连接盘23靠近安装壳201的一端设有导流槽231，导流槽231与安装壳201内部连通，连接盘23的外壁开设有与导流槽231连通的注入孔232。

变频器202位于安装壳201内，变频器202与定子3的绕组电性连接，从而使得电源的供电可以先通过变频器202后再流至定子3，通过变频器202控制使得电机的转动速度实现可调。导流槽231的槽底还开设有导线孔233，变频器202与定子3的连接导线可以通过导线孔233实现布线。为了加强防水效果，在安装壳201内填充环氧树脂，通过环氧树脂包覆变频器202实现隔离。环氧树脂通过注入孔232注入导流槽231内并填满安装壳201内部。当环氧树脂注入完毕后，可以通过锁紧螺栓拧入注入孔232将注入孔232进行封堵。

连接盘23靠近机壳1的一端开设有安装腔234，安装腔234通过凹槽17实现与内腔室101连通。安装腔234内设有油馕24，油馕24具有弹性，且油馕24将安装腔234分隔成两个腔室，安装腔234连通有补偿孔236，补偿孔236连通至油馕24远离机壳1的腔室。

实际安装时，在安装腔234内开设有环槽235，油馕24为橡胶材质，油馕24包括嵌设于环槽235的环部241、固定连接于环部241的延伸环242以及固定于延伸环242远离环部241的密封部243。延伸环242朝远离安装腔234腔底的方向延伸并呈缩口，密封部243从外周向中心呈朝向安装腔234的腔底内凹设置。

环槽235内还设有支撑架25，支撑架25位于油馕24靠近安装腔234腔底的一侧，支撑架25与油馕24之间留有供油馕24形变的间隙，支撑架25远离油馕24的端面还开设有通水孔251。在支撑架25远离油馕24的一端还设有卡簧26，卡簧26卡入环槽235内，卡簧26抵紧支撑架25与油馕24的环部241，从而使得油馕24稳定的固定于环槽235处。

实际使用时，当深井泵在水下运转时，水通过补偿孔236进入到安装腔234内，通过通水孔251与油馕24相接触，此时通过油馕24的变形可以达到平衡内腔室101与外界压力，从而减少水渗入到电机内的情况。

可替代的，变频器202也可以采用外置的，此时，便不需要连接盘23的结构，也不需要安装壳201，实际使用时，油馕24可以直接安装于凹槽17处将凹槽17罩合，通过油馕24的弹性平衡内腔室101与外界的压力即可。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。