專利名稱：泵葉輪的聯(lián)軸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電泵，特別涉及一種用于把一個泵的葉輪連接到驅(qū)動該泵的馬達的一個轉(zhuǎn)子上的聯(lián)軸裝置。
眾所周知，小的電泵例如可以用于魚池的水循環(huán)和把水從洗衣機中排出。這些泵的功率通常由小于1／20馬力的單相同步電機驅(qū)動。該電機壽命長，一個簡單的結(jié)構(gòu)保證定子與泵室之間以及定子與電機的轉(zhuǎn)子之間實現(xiàn)密封。可參見Askoll SRL的專利GB2024528。
作為單相同步電機，該電機可以沿著兩個方向啟動，因此泵的葉輪可以設(shè)計為沿著兩個方向進行作業(yè)。然而，由于啟動扭矩較低，電機在滿負荷狀態(tài)下啟動時存在一定的困難。
為了克服這個問題，人們知道可以保證轉(zhuǎn)子和葉輪之間的具有一個有限的可以自由旋轉(zhuǎn)的角度范圍，通?？梢赃_到360°。這允許電機在驅(qū)動葉輪和葉輪負載之前獲得一個初始動量。如上面的GB2024528A中所示，這可以通過兩個相互作用的插頭來實現(xiàn)。然而，由于這種聯(lián)軸方式允許在稍小于360°的范圍內(nèi)自由移動，因此當插頭相互碰撞擠壓時將會產(chǎn)生嚴重的噪音和破壞。
在Askoll Spa的另一個專利EP0287984A1中，通過使得兩個插頭在一個充滿可以吸收噪音的粘性流體例如石油或者黃油的密封箱體內(nèi)來克服這個問題。盡管這種設(shè)計的聯(lián)軸裝置非常安靜，在使用時如果箱體的密封失敗，這種聯(lián)軸裝置將產(chǎn)生一個污染源，使得這些粘性流體與被泵送的流體混合。
因此，電泵需要一種從轉(zhuǎn)子到葉輪的聯(lián)軸裝置，該聯(lián)軸裝置允許轉(zhuǎn)子與葉輪之間相對旋轉(zhuǎn)預(yù)定的一個角度，而不需要使用一個密封的箱體。
因此，本發(fā)明提供一種用于實現(xiàn)轉(zhuǎn)子與葉輪之間的聯(lián)軸的聯(lián)軸裝置，包括一個固定到轉(zhuǎn)子的軸上的聯(lián)軸器體，該聯(lián)軸器體具有一個幾乎平的表面，該表面在垂直于軸的軸線的一個平面上延伸，所說的表面形成第一接觸面；一個葉輪，具有一個幾乎平的表面，該表面在垂直于軸的軸線的一個平面上延伸，所說的表面形成第二接觸面；
該葉輪可旋轉(zhuǎn)地安裝到軸上，而第一接觸面與第二接觸面互相面對；第一和第二接觸面均具有一個溝槽，每一個溝槽均為弧形，距離軸心為相等的半徑；聯(lián)軸件，該聯(lián)軸件安裝在第一接觸面的溝槽和第二接觸面的溝槽內(nèi)；以及保持裝置，用于把第一接觸面和第二接觸面緊緊保持在一起，其中，通過聯(lián)軸件與聯(lián)軸件所放置的溝槽的相對的一端嚙合使得軸與葉輪之間的旋轉(zhuǎn)限制在一個預(yù)定的角度范圍內(nèi)。
作為優(yōu)先的一種選擇，具有兩個或者更多的聯(lián)軸件，在一個或者每一個接觸面上具有預(yù)定數(shù)量的溝槽。
作為優(yōu)先的一種選擇，聯(lián)軸件是一個圓球，材料最好為不銹鋼、涂膠鋼或者塑料。
作為優(yōu)先的一種選擇，聯(lián)軸器體具有一個凸臺部分，該凸臺部分上形成第一接觸面，從第一接觸面軸向伸出一個軸襯，該軸襯放置到葉輪內(nèi)的一個空腔內(nèi)，葉輪在聯(lián)軸器體的軸襯上可以滑動。
作為優(yōu)先的一種選擇，保持裝置包括一個蓋，該蓋固定到葉輪內(nèi)的空腔的口部，用于保持聯(lián)軸器體和一個放置到該蓋和聯(lián)軸器體之間的彈簧，從而把聯(lián)軸器體擠壓入葉輪的空腔內(nèi)。
作為一種選擇，保持裝置包括一個擋片和一個彈簧，其中，擋片位于遠離遠離轉(zhuǎn)子的一端附近，而彈簧放置到擋片與葉輪之間，用于把葉輪擠壓向聯(lián)軸器體。
根據(jù)其它方面，本發(fā)明也提供一種用于電泵的轉(zhuǎn)子和一個葉輪裝置以及使用這樣的一個聯(lián)軸裝置的電泵電機。
參照下面的附圖以例子的形式對本發(fā)明的一個實施例進行描述。


圖1是依據(jù)本發(fā)明的最佳實施例的泵電機的等角視圖；圖2是圖1中的泵電機的剖面圖；圖3是圖1中的泵電機的轉(zhuǎn)子和葉輪的分解等角視圖；圖4是圖3中的轉(zhuǎn)子／葉輪的分解剖面圖；圖5是圖3中的轉(zhuǎn)子的葉輪和聯(lián)軸裝置的等角視圖；圖6是從圖5中的葉輪和聯(lián)軸裝置的下面看的等角視圖；圖7是圖5中的底視圖8是一個可以旋轉(zhuǎn)的另一個實施例的葉輪和聯(lián)軸裝置的剖面圖。
圖9是說明用于從聯(lián)軸器向葉輪傳遞動力的裝置的示意圖。
圖1是應(yīng)用本發(fā)明的一個電泵電機10的等角圖。電機10帶有一個連接的泵葉輪但是沒有泵箱，而是具有一個凸臺12，這個泵箱是用來形成泵室的。電機具有一個定子，該定子為一個上面纏繞定子線圈的繞線管(未示出)，固定到一個“C”形的層狀的定子芯體14上。一個蓋16保護定子的纏繞表面，通過一個滑扣式保持器18保持到電機凸臺12上。
圖2是轉(zhuǎn)子裝置20與電機凸臺12和一個剖面高程圖。轉(zhuǎn)子裝置20以分解的形式更清楚地表示在圖3和4中，包括一個兩極永磁轉(zhuǎn)子21、聯(lián)軸器體41和固定到軸23上的軸承24、25以及葉輪11。電機凸臺12與一個管子形成一體，該管子具有一個封閉端，以形成一個轉(zhuǎn)子箱13。下軸承24固定到該管子的封閉端內(nèi)，而上軸承25封閉管子的開口端。該開口端可以用上軸承密封也可以不密封。這取決于電機和泵的設(shè)計，在某些應(yīng)用中必須在轉(zhuǎn)子箱和泵室之間實現(xiàn)密封。實際上在有些應(yīng)用中需要讓被泵送流體在轉(zhuǎn)子箱內(nèi)循環(huán)。定子芯體14的兩極放置到轉(zhuǎn)子箱13內(nèi)相對的兩側(cè)，與轉(zhuǎn)子的磁鐵相對而產(chǎn)生磁性的相互作用。葉輪11通過一個聯(lián)軸裝置連接到泵室內(nèi)的軸23上，該聯(lián)軸裝置允許葉輪相對于轉(zhuǎn)子在一個限定和預(yù)定的角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
葉輪11具有一個開口的空腔31。該空腔具有一個圓柱形的內(nèi)腔段32和一個較大直徑的外腔段33，該空腔的尺寸適和于聯(lián)軸器體41。聯(lián)軸器體具有一個凸臺42和一個軸向延伸的圓柱狀部分或者軸襯43。該聯(lián)軸器體可以滑動地安裝在空腔31內(nèi)，而凸臺42則容納在外腔段33內(nèi)，軸襯43容納在內(nèi)腔段32內(nèi)。聯(lián)軸器體41具有一個中央通孔44用于把聯(lián)軸器體安裝到軸23上。作為一種優(yōu)先的選擇，聯(lián)軸器體最好壓入到軸上。軸23的表面可以增加一些滾花、以改善軸23與聯(lián)軸器體41之間的摩擦力。
一個蓋37以滑扣式連接安裝在空腔的口部內(nèi)，該蓋37用于把聯(lián)軸器體41保持在空腔內(nèi)。一個曲線或者波狀形式的彈簧38用于軸向向著葉輪11擠壓聯(lián)軸器體41。一個平的墊片39在彈簧38與蓋37之間提供一個摩擦表面。
如圖5所示，一個凸臺42具有一個與葉輪11的空腔31相對的面部，該面部形成第一接觸面45。如圖4、6和7所示，葉輪中的空腔31在內(nèi)腔段與外腔段之間具有一個肩部。該肩部形成第二接觸面35。這兩個接觸面互相面對。第一接觸面45具有一個單一孤形槽46，該弧形槽46相對與軸23中心具有相等的直徑。該弧形槽大約延伸270°左右。如圖7所示，第二接觸面35具有兩個弧形槽36，該弧形槽距離軸23中心的半徑與在第一接觸面45上的弧形槽46距離軸23中心的半徑相同。這兩個弧形槽36每一個都延伸90°左右。當兩個接觸面對齊時，弧形槽36、46也分別對齊，形成一個封閉的孔或者洞。
兩個圓球狀的聯(lián)軸件50，一部分放置在弧形槽46內(nèi)，一部分放置在弧形槽36內(nèi)。聯(lián)軸件50的直徑大約等于弧形槽36、46的深度的和。如果聯(lián)軸件的直徑稍大于兩個弧形槽的深度之和，聯(lián)軸件50可以防止兩個接觸面互相直接接觸。如果聯(lián)軸件的直徑稍小于兩個弧形槽的深度之和，兩個接觸面不會直接與聯(lián)軸件接觸，從而允許聯(lián)軸件在溝槽內(nèi)滑動或者更自由地滾動。
圖8說明了一個可以選擇的實施例。其中一個用于在軸向上把葉輪保持在最靠近聯(lián)軸器體上的裝置包括一個固定到軸23上的保持彈簧52(例如一個E-形環(huán))和一個曲線或者波狀墊片形狀的彈簧38，該彈簧38擠壓保持彈簧52和葉輪11，從而直接把葉輪擠壓向聯(lián)軸器體。一個蓋37滑扣到葉輪的中央部分的端部從而蓋住軸23的端部。
在使用時，在兩個實施例中，彈簧38擠壓聯(lián)軸器體41，直接或者通過圓球50使其與葉輪11摩擦接觸。當轉(zhuǎn)子沿著一個方向旋轉(zhuǎn)時葉輪能夠保持靜止狀態(tài)，直到一個圓球50夾入或者卡入到放置有圓球的溝槽36和46內(nèi)相對的一端。此時葉輪被迫與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。當轉(zhuǎn)子沿著相反的方向旋轉(zhuǎn)時，圓球50沿著溝槽滾動或者滑動直到另一個圓球卡入到溝槽46的另一端和另一個溝槽36的一端，從而導(dǎo)致葉輪與轉(zhuǎn)子12一起旋轉(zhuǎn)。圖9圖示地說明了一個圓球50被卡入到溝槽46的一端和溝槽36的一端。由于具有保持裝置，葉輪11和聯(lián)軸器體41不可能在軸向上分開以致于使得圓球50從溝槽中脫出。葉輪通過圓球由聯(lián)軸器體驅(qū)動。
盡管本發(fā)明的最佳實施例的描述中，在聯(lián)軸器上具有一個溝槽而在葉輪上具有兩個溝槽，其結(jié)構(gòu)也可以反過來。實際上兩個部分均可以具有一個或者多個溝槽，圓球的數(shù)目可以隨應(yīng)用的不同而發(fā)生變化。上述的實施例使用兩個圓球?qū)τ谛〉碾姳脩?yīng)用是合適的。使用一個圓球和在每一個接觸面上的一個270°的溝槽將會形成540°的相對旋轉(zhuǎn)。該相對轉(zhuǎn)動的角度可以通過選擇溝槽的數(shù)目和長度以及圓球的數(shù)目來確定。
權(quán)利要求
1．一種聯(lián)軸裝置，用于把轉(zhuǎn)子和葉輪聯(lián)軸，該裝置包括一個固定到轉(zhuǎn)子(21)的軸(23)上的聯(lián)軸器體(41)，一個葉輪，可旋轉(zhuǎn)地安裝在軸(23)上，保持裝置，用于保持聯(lián)軸器體(41)和葉輪(11)在軸向方向上固定，其特征在于該聯(lián)軸器體(41)具有一個幾乎平的表面(45)，該表面在垂直于軸(23)的一個平面上延伸，該表面具有一個相對于軸心具有恒定直徑的弧形槽(46)，葉輪(11)具有一個幾乎平的第二接觸面，該表面在垂直于軸的軸線的一個平面上延伸，與所說的第一接觸面(45)面對，該表面具有一個相對于軸心具有恒定直徑的弧形槽(36)，以及一個聯(lián)軸件(50)，該聯(lián)軸件安裝在第一和第二接觸面的溝槽(46、36)內(nèi)，由此，通過聯(lián)軸件(50)與溝槽(46、36)的相對的一端嚙合使得軸(23)與葉輪之間的旋轉(zhuǎn)限制在一個預(yù)定的角度范圍內(nèi)。
2．權(quán)利要求1所說的聯(lián)軸裝置，其特征在于具有兩個或者更多的聯(lián)軸件(50)，在一個接觸面(35)上具有對應(yīng)數(shù)量的溝槽(36)。
3．權(quán)利要求1所說的聯(lián)軸裝置，其特征在于具有兩個或者更多的聯(lián)軸件(50)，在兩個接觸面(35、45)上具有對應(yīng)數(shù)量的溝槽(36、46)。
4．權(quán)利要求1所說的聯(lián)軸裝置，其特征在于聯(lián)軸件(50)是一個圓球。
5．權(quán)利要求4所說的聯(lián)軸裝置，其特征在于圓球的材料為不銹鋼、塑料或者涂膠鋼。
6．權(quán)利要求1所說的聯(lián)軸裝置，其特征在于葉輪11相對于聯(lián)軸器體(41)可以滑動。
7．權(quán)利要求6所說的聯(lián)軸裝置，其特征在于聯(lián)軸器體(41)具有一個凸臺部分(42)，該凸臺部分上形成第一接觸面(45)，從第一接觸面(45)軸向伸出一個軸襯(43)，該軸襯(43)放置到葉輪(11)內(nèi)的一個空腔(31)內(nèi)，葉輪(11)在聯(lián)軸器體(41)的軸襯(43)上可以滑動。
8．權(quán)利要求1所說的聯(lián)軸裝置，其特征在于保持裝置保一個蓋(37)，該蓋(37)固定到葉輪(11)內(nèi)的空腔(31)的口部，用于保持聯(lián)軸器體(41)和一個放置到該蓋(37)和聯(lián)軸器體(41)之間的彈簧(38)，從而把聯(lián)軸器體(41)擠壓入葉輪(11)的空腔(31)內(nèi)。
9．權(quán)利要求1所說的聯(lián)軸裝置，其特征在于保持裝置包括一個擋片(52)和一個彈簧(38)，其中，擋片位于遠離遠離轉(zhuǎn)子(21)的一端的軸(23)附近，而彈簧(38)放置到擋片(52)與葉輪(11)之間，用于把葉輪(11)擠壓向聯(lián)軸器體(41)。
10．一種用于電泵的轉(zhuǎn)子和葉輪組合，其特征在于權(quán)利要求1的聯(lián)軸裝置。
11．一個電泵電機，其特征在于權(quán)利要求1的聯(lián)軸裝置。
全文摘要
一種聯(lián)軸裝置,用于對一個電泵的轉(zhuǎn)子和葉輪進行聯(lián)軸,具有一個固定到轉(zhuǎn)子的軸上的聯(lián)軸器體41,該聯(lián)軸器體41容納在葉輪11的空腔31內(nèi)。聯(lián)軸器體41包括一個圓柱形部分43和一個位于圓柱形部分43的一端的一個凸臺42?？涨?1具有容納聯(lián)軸器體的圓柱形部分43的內(nèi)腔段32和容納凸臺42的大直徑外腔段33。凸臺42具有一個與葉輪11相對的溝槽46。葉輪在其表面上具有兩個與凸臺相對的弧形槽,溝槽36、46配合形成兩個圓形截面的弧形洞。在每一個弧形洞內(nèi)具有一個圓球50。
文檔編號H02K7/10GK1204738SQ9810312
公開日1999年1月13日 申請日期1998年7月2日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月2日
發(fā)明者高少群 申請人:德昌電機股份有限公司