一种永磁电机式低温液体潜液泵结构制造技术

本发明专利技术公开一种永磁电机式低温液体潜液泵结构，包括泵壳；电机壳体的外部顶端固定设有电机上端盖，内部顶端固定设有轴承套，底端固定设有二级外导壳；二级外导壳的底端固定设有一级外导壳；电机套筒顶端设有排气阀且排气阀位于电机上端盖内，电机套筒与电机壳体之间设有多个直通式流道；电机转子位于电机定子内侧，连通轴杆，上方连接设有轴承，下方依次连接设有轴承、叶轮、口环、叶轮、导液轮。本发明专利技术可达到减小流道内壁摩擦损失及拐角处流体阻力损失，提高泵效率；使电机在同等运行参数下泵出口液体压力增加；避免低温液体气化损失的有益效果。

A structure of cryogenic liquid submersible pump with permanent magnet motor

【技术实现步骤摘要】
一种永磁电机式低温液体潜液泵结构
本专利技术属于低温泵输送
，特别涉及一种永磁电机式低温液体潜液泵结构。
技术介绍
低温液体的移送及加压，通常采用低温泵进行输送。目前，我国使用的低温泵主要为潜液泵形式，泵体的大小及性能效率等主要由电机和压出室流道决定。现有技术中的潜液泵流道阻力及涡流损失大，泵体过滤器有效过滤面积小导致潜液泵效率低。另外，电机的电磁-热耦合作用也明显削减了潜液泵电机的输出功率。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种永磁电机式低温液体潜液泵结构，减小体积，减少重量，提高效率，使流道内壁摩擦损失趋于零，同时大大降低了拐角处流体阻力损失，提高泵效率及扬程；使电机在同等运行参数下泵出口液体压力增加；避免低温液体气化损失。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种永磁电机式低温液体潜液泵结构，包括泵壳(13)，所述泵壳(13)包括电机上端盖(1)、电机壳体(19)、二级外导壳(12)、一级外导壳(5)；所述泵壳(13)的底端安装进液滤网体(6)；所述电机壳体(19)的外部顶端固定设有电机上端盖(1)，内部顶端固定设有轴承座，底端固定设有二级外导壳(12)；所述二级外导壳(12)的底端固定连接设有一级外导壳(5)；所述轴承座内设有轴承套(18)；所述电机壳体(19)内部固定设有电机套筒(21)；所述电机套筒(21)顶端设有排气阀(20)且排气阀(20)位于电机上端盖(1)内部；电机套筒(21)内部设有电机定子(23)、电机转子(22)，底端连接有二级内导壳体(14)；所述电机套筒(21)与电机壳体(19)之间设有多个直通式流道(16)；所述二级内导壳体(14)内固定设有轴承座，轴承座内固定设有轴承套(18)，外侧固定设有内导壳导液环(11)；所述电机转子(22)位于电机定子(23)内侧，连通轴杆(17)，上方连接设有轴承，下方依次连接设有轴承、叶轮(9)、口环(15)、叶轮(9)、导液轮(8)；轴承均设于对应的轴承套(18)内；所述一级外导壳(5)内部固定设有一级内导壳体(10)、导液轮(8)；所述口环(15)设于一级内导壳体(10)内；所述内导壳导液环(11)设于二级内导壳体(14)内；所述二级外导壳(12)、一级外导壳(5)内均设有叶轮(9)。泵壳(13)设于泵池(7)内部；泵池(7)的顶端固定设有液体出口(2)，侧面从上至下依次固定设有气相出口(3)、液体入口(4)；泵壳(13)的顶端通过管路与液体出口(2)连接；泵壳(13)通过电机上端盖(1)与泵池(7)通过法兰连接。作为优选，所述进液滤网体(6)安装于一级外导壳(5)，由滤网及支撑组成，由螺栓侧向固定安装于一级外导壳(5)；所述一级外导壳(5)、二级外导壳(12)、电机壳体(19)及电机上端盖(1)均由高强度螺栓连接构成泵壳(13)；所述进液滤网体(6)的底部和侧壁全部开有过滤孔。液体入口端进液滤网体采用喇叭口扩口形式，在其底端使用圆孔型滤网支撑体及过滤网，圆孔型滤网支撑结构不会因泵运转过程中的吸力及震动造成过滤组件松散。进液滤网体为进液网体侧壁及底部全部采用过滤网结构，进入泵池内部的杂质会沉积在泵池底部，现有技术中进液滤网体只在网体底部有过滤网，因此沉积在泵池底部的杂质容易堵塞进液滤网体而导致其损坏或流通不畅，本专利技术中进液滤网体底部和侧壁全部开有过滤孔，既加大了液体的进液面积又避免了杂质吸附于过滤体。作为优选，所述二级内导壳体(14)位于电机壳体(19)、二级外导壳(12)连接处。作为优选，所述轴杆(17)在叶轮之间的部分设有多个定位套。作为优选，所述电机(15)为低温永磁电机，由电机转子(22)、电机定子(23)组成。作为优选，所述电机定子(23)为永磁体定子，采用无槽结构。电机定子：(1)电机的永磁体定子与电机转子气隙大，从而提高了该永磁电机式潜液泵的稳定性，降低了低温液态天然气的气化。(2)永磁体定子采用无槽结构，该永磁体定子绕组为多股绞合线，减小了由高频邻近效应引起的涡流损耗。(3)定子永磁体和电磁线圈按照极数间隔衔接成环形结构，定子永磁体为切向充磁，左右两侧定子驱动部分相互错位一定角度，左右两侧定子永磁体磁极方向及电磁线圈输入电流方向互为相反，提高了电机的功率系数。电机转子：(1)该永磁电机的转子侧装有磁极，使用的新型材料，在-162℃情况下不会因为低温而导致失磁。(2)转子永磁体为轴向充磁，转子永磁体相邻磁极互为相反，衔接成环形结构，定子磁极和转子磁极的充磁方向相互垂直，当定子部分左侧由直流电流通过电磁线圈产生磁场，使定子部分形成环形闭合的串联磁路，失去定子永磁体对转子的推拉作用，而产生的磁力线对转子永磁体施加推拉作用，同时转子永磁体在右侧的单性磁极的磁峰受到靠近定子永磁体同性磁极一侧的磁推力和另一侧异性磁极的磁拉力，既推拉作用，左右两侧同时产生转矩，经过换向器对左右两侧交替输入直流电流而产生的转矩，如此循环往复，使转子连续旋转。如此使电机功率系数接近于1.0。(3)该低温永磁潜液泵采用永磁同步屏蔽电机，一体轴配装泵体、叶轮、导流器、诱导轮等部件，在运行的过程中通过变频器控制电机的转速，转子的旋转速度与定子磁场严格同步，使电机的效率相比于现有低温电机提高10-20％，(4)永磁低温电机的发热量小，损耗低，效率高，不会因为过大的发热量造成LNG出现两相流而造成泵的损坏。(5)该永磁电机相比于原技术中同等功率的三相异步机体积小约20％，电机体积的缩小使泵体的外形不受电机大小的限制，同时泵体流道设计更为合理。电机转子的转动驱动导液轮、叶轮转动，将低压液体逐级加压。作为优选，所述一级内导壳体(10)内设有反导液槽。低温液体经叶轮加压后进入一级内导壳体外侧的内导壳导液环。液体因叶轮的高速旋转在叶轮出口端继续维持高速的径向运动流入一级内导壳体外侧的内导壳导液环，随后进入一级内导壳体内侧的反导液槽，反导液槽结构的设置减小了低温液体的涡流损失，使液体更顺畅的进入下一级叶轮，极大的提高了泵的效率。作为优选，所述内导壳导液环(11)的出口角设计为70度～80度。使出口液流保持有一定的旋转环量，有利于液体比较顺畅地向后流动，也使液流进入后面轴向管道时，在管道进口处不形成较大冲击，大大减小了流动损失。提高了效率，节约了能量。因削弱了局部冲击，可有效地降低局部空化，避免低温液体局部气化。作为优选，泵壳壁流道直对下方叶轮出口端，直通流道采用车床精加工打磨，减小流道内壁流体阻力损失，提高泵效率。与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果是：本专利技术通过增加泵吸液口的过滤组件结构而增加了泵吸液口的进液量，减少了因杂质堵塞而带来阻力损失；本专利技术通过改变液体流向而抵消液体在径向上的力，使电机在同等运行参数下泵出口液体压力增加；本专利技术通过减小流道内壁摩擦损失及拐角处流体阻力损失，提高泵效率；本专利技术的出口液流保持有一定的旋转环量，有利于液体比较顺畅地向后流动，也使液流进入后面轴向管道时，在管道进口处不形成较大冲击，大大减小了流动损失。提高了效率，节约了能量。因削弱了局部冲击，可有效地降低局部空化，避免低温液体气化损失。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的泵壳剖视图；图3为本专利技术中的反导液槽部分的正视图；图4为本专利技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁电机式低温液体潜液泵结构，其特征在于，包括泵壳(13)，所述泵壳(13)包括电机上端盖(1)、电机壳体(19)、二级外导壳(12)、一级外导壳(5)；所述泵壳(13)的底端安装进液滤网体(6)；所述电机壳体(19)的外部顶端固定设有电机上端盖(1)，内部顶端固定设有轴承座，底端固定设有二级外导壳(12)；所述二级外导壳(12)的底端固定连接设有一级外导壳(5)；所述轴承座内设有轴承套(18)；所述电机壳体(19)内部固定设有电机套筒(21)；所述电机套筒(21)顶端设有排气阀(20)且排气阀(20)位于电机上端盖(1)内部；电机套筒(21)内部设有电机定子(23)、电机转子(22)，底端连接有二级内导壳体(14)；所述电机套筒(21)与电机壳体(19)之间设有多个直通式流道(16)；所述二级内导壳体(14)内固定设有轴承座，轴承座内固定设有轴承套(18)，外侧固定设有内导壳导液环(11)；所述电机转子(22)位于电机定子(23)内侧，连通轴杆(17)，上方连接设有轴承，下方依次连接设有轴承、叶轮(9)、口环(15)、叶轮(9)、导液轮(8)；轴承均设于对应的轴承套(18)内；所述一级外导壳(5)内部固定设有一级内导壳体(10)、导液轮(8)；所述口环(15)设于一级内导壳体(10)内；所述内导壳导液环(11)设于二级内导壳体(14)内；所述二级外导壳(12)、一级外导壳(5)内均设有叶轮(9)。...

【技术特征摘要】
1.一种永磁电机式低温液体潜液泵结构，其特征在于，包括泵壳(13)，所述泵壳(13)包括电机上端盖(1)、电机壳体(19)、二级外导壳(12)、一级外导壳(5)；所述泵壳(13)的底端安装进液滤网体(6)；所述电机壳体(19)的外部顶端固定设有电机上端盖(1)，内部顶端固定设有轴承座，底端固定设有二级外导壳(12)；所述二级外导壳(12)的底端固定连接设有一级外导壳(5)；所述轴承座内设有轴承套(18)；所述电机壳体(19)内部固定设有电机套筒(21)；所述电机套筒(21)顶端设有排气阀(20)且排气阀(20)位于电机上端盖(1)内部；电机套筒(21)内部设有电机定子(23)、电机转子(22)，底端连接有二级内导壳体(14)；所述电机套筒(21)与电机壳体(19)之间设有多个直通式流道(16)；所述二级内导壳体(14)内固定设有轴承座，轴承座内固定设有轴承套(18)，外侧固定设有内导壳导液环(11)；所述电机转子(22)位于电机定子(23)内侧，连通轴杆(17)，上方连接设有轴承，下方依次连接设有轴承、叶轮(9)、口环(15)、叶轮(9)、导液轮(8)；轴承均设于对应的轴承套(18)内；所述一级外导壳(5)内部固定设有一级内导壳体(10)、导液轮(8)；所述口环(15)设于一级内导壳体(10)内；所述内导壳导液环(11)设于二级内导壳体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：高晓佳，李宏凯，潘自登，刘斌，刘娜娜，
申请(专利权)人：天津佰焰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12