一种两级部分流式冷媒泵制造技术

本发明专利技术公开了一种两级部分流式冷媒泵，属于冷媒泵领域。包括电机单元和泵单元，泵单元包括由级间挡板分隔开的一级叶轮蜗壳和二级叶轮蜗壳，其中分别设置有连接在由电机单元提供动力的转轴上的一级叶轮和二级叶轮，还设置有过渡流道使得一级叶轮蜗壳中的冷媒在一级增压后可以流入到二级叶轮蜗壳中。本发明专利技术采用两级叶轮结构，与传统的单级叶轮结构相比，两级叶轮结构在满足小流量高扬程需求的情况下，所需转速较小，可提高冷媒泵的抗汽蚀性能，延长其寿命。并且冷媒泵采用屏蔽电机结构，在电机定子与转轴之间设置有屏蔽套将电机定子与转轴分隔开，使二级涡轮液壳中的一部分冷媒泄露进转轴处，以实现降温和润滑，解决了传统冷媒泵轴封处泄露的问题，安全可靠。安全可靠。安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种两级部分流式冷媒泵


[0001]本专利技术属于冷媒泵
，涉及一种两级部分流式冷媒泵。

技术介绍

[0002]随着云计算时代的到来，数据中心需要高功率、大规模部署，其对散热的及时性要求更高。主动液冷散热技术由于散热能力强、集成度高、均温性好等优点，已成为未来电子器件热管理的重要手段之一。在主动液冷散热系统中，其核心部件是驱动液体工质循环的泵，驱动泵的流量和扬程等性能直接关系到系统的散热能力，其可靠性也是系统稳定安全运行的关键。
[0003]传统的单级叶片式冷媒泵，在小流量高扬程工况下，由于冷媒泵的转速很高，使得冷媒泵极易产生汽蚀，缩短了冷媒泵的寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决现有技术中冷媒泵在小流量高扬程工况下极易产生汽蚀、寿命短的问题，提供一种两级部分流式冷媒泵。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种两级部分流式冷媒泵，其特征在于，包括电机单元和泵单元；所述电机单元包括电机外壳；所述电机外壳内设置有电机定子；所述电机外壳上通过轴承支撑有转轴；所述转轴上连接有电机转子；所述泵单元包括泵外壳；所述泵外壳与电机外壳配合连接；所述转轴一端伸入泵外壳中；所述转轴伸入泵外壳部分上，沿冷媒流动方向依次设置有一级叶轮和二级叶轮；所述一级叶轮外设置有一级叶轮蜗壳；所述二级叶轮外设置有二级叶轮蜗壳；所述一级叶轮蜗壳和二级叶轮蜗壳之间设置有级间挡板；
[0007]所述泵外壳上设置有冷媒入口和冷媒出口；所述泵外壳内设置有过渡流道，用于一级叶轮蜗壳中的冷媒流入二级叶轮蜗壳和二级叶轮蜗壳中的冷媒流出泵外壳；所述一级叶轮蜗壳、级间挡板和二级叶轮蜗壳位于过渡流道内；所述冷媒入口与一级叶轮蜗壳连通；所述冷媒出口与过渡流道连通。
[0008]本专利技术的进一步改进在于：
[0009]所述一级叶轮和二级叶轮为部分流泵叶轮，采用背对背形式连接在转轴上。
[0010]所述过渡流道为圆筒结构；在所述圆筒结构上开设有槽道；所述槽道一端设置有过渡流道入口，另一端设置有过渡流道出口。
[0011]所述过渡流道一端与一级叶轮蜗壳配合处设置有第一沟槽；所述过渡流道另一端与泵外壳配合处设置有第二沟槽；所述第一沟槽和第二沟槽用以放置密封装置；所述过渡流道与级间挡板配合处固定连接。
[0012]所述级间挡板与一级叶轮与二级叶轮的配合面上设置有若干凹槽，用以在一级叶轮蜗壳和二级叶轮蜗壳之间形成迷宫密封。
[0013]所述电机外壳为封闭结构且在转轴伸出位置设有开口。
[0014]所述电机定子与转轴之间设置有屏蔽套；所述屏蔽套与电机定子贴合。
[0015]所述转轴上设置有轴套；所述轴套位于电机外壳和二级叶轮之间；所述轴套与转轴和电机外壳之间均为间隙配合。
[0016]所述转轴与电机转子采用一体式设计；所述转轴为空心轴。
[0017]所述转轴在位于泵外壳内一端设置有轴端螺母；所述轴端螺母上设置有若干个泄槽孔。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0019]本专利技术包括电机单元和泵单元，电机单元为转轴提供动力，转轴带动连接在其上的一级叶轮和二级叶轮对流过的冷媒进行分级增压，两级叶轮蜗壳之间设置有级间挡板将其分隔开，并且设置有过渡流道使得一级叶轮蜗壳中的冷媒在一级增压后可以流入到二级叶轮蜗壳中。本专利技术采用两级叶轮结构，与传统的单级叶轮结构相比，两级叶轮结构在满足小流量高扬程需求的情况下，所需转速较小，可提高冷媒泵的抗汽蚀性能，延长其寿命。
[0020]进一步地，一级叶轮和二级叶轮为部分流泵叶轮，部分流泵叶片为直线放射状，结构简单，冷媒由进口沿轴向进入叶轮，但并不全部排出，只有少量液体输出，其余仍在环形通道内高速旋转，且与叶轮的相对速度很低，水力损失小。并且，一级叶轮和二级叶轮采用背对背形式连接在转轴上，可以平衡一部分轴向力，使得冷媒泵性能更加稳定。
[0021]进一步地，在过渡流道上巧妙的开设了槽道，槽道入口与一级叶轮蜗壳出口相连，槽道出口与二级叶轮蜗壳入口相连。使得冷媒在以及叶轮蜗壳中进行一级增压后可快速流入二级叶轮蜗壳中进行二级增压，两级增压结束后又可通过过渡流道从泵壳体上的冷媒出口流出。使得冷媒泵可对冷媒快速实现二级增压，提升了冷媒泵的工作效率。
[0022]进一步地，在级间挡板与两个叶轮蜗壳的配合面上设置有若干个凹槽，以在一级叶轮蜗壳和二级叶轮蜗壳之间形成迷宫密封。迷宫密封具有在高速条件下有良好的密封性能，不需润滑，无摩擦，维修简单，使用寿命长。同时此处迷宫密封允许冷媒从二级叶轮蜗壳泄漏一部分到一级叶轮蜗壳，以带走泵内机械摩擦产生的热量，防止冷媒介质汽化产生气体，降低冷媒泵的性能。
[0023]进一步地，冷媒泵采用屏蔽电机结构，在电机定子与转轴之间设置有屏蔽套，并且屏蔽套与电机定子贴合，电子外壳处转轴伸出位置设有开口其余部分封闭，轴套与转轴和轴套与电机外壳的配合均采用间隙配合。这样可以使二级叶轮蜗壳中一部分冷媒通过间隙流入电机外壳内，屏蔽套位于电机外壳内部，将电机定子与转轴分隔开，解决了传统冷媒泵轴封处泄露的问题，安全可靠。同时屏蔽套与电机定子完全贴合，电机定子产生的热量可以通过屏蔽套传递给屏蔽电机内部循环的冷媒，更好地实现其冷却效果。将电机做成屏蔽结构，可使冷媒泵实现无油、无泄漏。
[0024]进一步地，转轴为空心轴，轴端螺母可开设若干个泄槽孔。电机部分的冷却是通过轴套处泄漏一部分冷媒，经过轴承进入转轴与屏蔽套形成的空间，再流经轴承进入转轴内部的空间，最终从轴端螺母泄槽孔流出至一级叶轮蜗壳进口，以实现对电机和轴承的冷却以及对轴承的润滑。与油润滑相比，可以防止冷媒与润滑油的互溶导致润滑失效。泄漏量的大小可以通过轴套与电机壳体间隙的大小以及空心轴中心孔径的大小进行调整，以保证冷媒能够带走足够的热量，确保电机在正常的温度范围内运行。轴端螺母在对转轴实现轴向定位的同时也可以使冷媒介质流出。
附图说明
[0025]为了更清楚的说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0026]图1为两级部分流式冷媒泵结构图；
[0027]图2为两级部分流式冷媒泵泵外壳结构图；
[0028]图3为过渡流道结构图；
[0029]图4为两级部分流式冷媒泵叶轮结构图。
[0030]其中：1
‑
电机外壳；2
‑
电机定子；3
‑
屏蔽套；4
‑
第一轴承；5
‑
第二轴承；6
‑
转轴；7
‑
泵外壳；8
‑
轴套；9
‑
二级叶轮蜗壳；10
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两级部分流式冷媒泵，其特征在于，包括电机单元和泵单元；所述电机单元包括电机外壳(1)；所述电机外壳(1)内设置有电机定子(2)；所述电机外壳(1)上通过轴承支撑有转轴(6)；所述转轴(6)上连接有电机转子；所述泵单元包括泵外壳(7)；所述泵外壳(7)与电机外壳(1)配合连接；所述转轴(6)一端伸入泵外壳(7)中；所述转轴(6)伸入泵外壳(7)部分上，沿冷媒流动方向依次设置有一级叶轮(12)和二级叶轮(10)；所述一级叶轮(12)外设置有一级叶轮蜗壳(13)；所述二级叶轮(10)外设置有二级叶轮蜗壳(9)；所述一级叶轮蜗壳(13)和二级叶轮蜗壳(9)之间设置有级间挡板(11)；所述泵外壳(7)上设置有冷媒入口(71)和冷媒出口(72)；所述泵外壳(7)内设置有过渡流道(15)，用于一级叶轮蜗壳中的冷媒流入二级叶轮蜗壳和二级叶轮蜗壳中的冷媒流出泵外壳(7)；所述一级叶轮蜗壳(13)、级间挡板(11)和二级叶轮蜗壳(9)位于过渡流道(15)内；所述冷媒入口(71)与一级叶轮蜗壳(13)连通；所述冷媒出口(72)与过渡流道(15)连通。2.根据权利要求1所述的两级部分流式冷媒泵，其特征在于，所述一级叶轮(12)和二级叶轮(10)为部分流泵叶轮，采用背对背形式连接在转轴(6)上。3.根据权利要求1所述的两级部分流式冷媒泵，其特征在于，所述过渡流道(15)为圆筒结构；在所述圆筒结构上开设有槽道(154)；所述槽道(154)一端设置有过渡流道入口(1541)，另一端设置有过渡流道出口(1542)。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙中国，卜学兵，段壮，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：