本实用新型专利技术属于流体机械设计及制造技术领域，具体涉及一种通用流体模组及应用该通用流体模组的通用流体装置。本实用新型专利技术的通用流体模组包括内置电驱绕组的定子以及同轴套设在定子外的转子，转子外壁一体式的固定有功能件；各永磁体环绕转子轴线依序均布式的贴附安装于转子内壁处，并与定子外壁间存有可供转子回转的活动间隙。该通用流体模组通过集成有工作件的转子外置而具备电驱绕组的定子内置的方式，从而保证了整体机构的紧凑性和集成化，最终为小体积和高寿命的通用流体机械的研发提供基础保证。提供基础保证。提供基础保证。
【技术实现步骤摘要】
通用流体模组及应用该通用流体模组的通用流体装置
[0001]本技术属于流体机械设计及制造
，具体涉及一种通用流体模组及应用该通用流体模组的通用流体装置。
技术介绍
[0002]通用流体机械是指以流体(液体或气体)为工质进行能量转换的机械。按照能力转换形式可以分为原动机(水轮机、汽轮机等)和工作机(泵、压缩机等)，前者是将流体的能量转变为机械能；后者是将机械能转变为流体的能量，使流体增压并实现输送等工业目的，具有品种多、且量大的特点，广泛分布于石油化工、钢铁冶金、抗洪排涝市政工程、船舶军工工程等领域，其安全可靠运行与人民的生活息息相关。
[0003]一般来说，通用流体机械结构是由电机、中间连接架(托架、轴承箱等)、流体机械功能件(泵为蜗壳和叶片、压缩机为螺杆/漩涡叶片和壳体、水轮机为叶片和蜗壳)组成；受跨专业的影响，电机、中间连接架和流体机械功能件是分开制造、安装，最后连接在一起的，也就是说，电机为电机学科，是单独制造、加工；流体机械功能件属于流体机械学科，也是单独制造、加工。为了能够使电机与流体机械功能件连接在一起，并实现其功能，需要中间连接架将二者连接在一起，这样会造成整个通用流体机械整体架构增大，增加了制造过程中的碳排放。另外，由于中间连接架的存在，增加了轴承、密封等部件的摩擦损失，使其运行过程中能耗增大，同时增加了易损部件的数量，极大地降低了通用流体机械的使用寿命。尤其在水力机械领域，受机械密封寿命的影响，造成水力机械每年均要维修，增大了使用过程维修费用。是否能够研发出一种集成化设计的通用流体机械，从而在确保设备小体积的同时，还能进一步提高通用流体机械的整体效率，为本领域近年来所亟待解决的技术难题。
技术实现思路
[0004]本技术的其中一个目的是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而使用可靠便捷的通用流体模组，其通过集成有工作件的转子外置而具备电驱绕组的定子内置的方式，从而保证了整体机构的紧凑性和集成化，最终为小体积和高寿命的通用流体机械的研发提供基础保证；本技术的另一个目的在于提供一种基于上述通用流体模组的通用流体装置，从而具体化和针对性的实现通用流体模组在各个泵型中的装配状态，最终实现了相应泵型的小体积和高寿命使用需求。
[0005]为实现上述目的，本技术采用了以下技术方案：
[0006]一种通用流体模组，其特征在于：包括内置电驱绕组的定子以及同轴套设在定子外的转子，转子外壁一体式的固定有功能件；各永磁体环绕转子轴线依序均布式的贴附安装于转子内壁处，并与定子外壁间存有可供转子回转的活动间隙。
[0007]优选的，所述永磁体长度大于定子长度，以使得永磁体的两端均沿定子轴向伸出定子两端，且永磁体的其中一端的伸出长度大于另一端的伸出长度。
[0008]优选的，永磁体为四方板状或弧瓦状，且永磁体的两侧边均设置圆倒角；永磁体的
两侧边与转子轴线间具备相同角度的夹角α，0＜α＜8
°
。
[0009]优选的，定子上开设有绕组槽以便安装电驱绕组；在定子的横截面上，相邻两组绕组槽之间的定子外壁处凹设有辅助槽，且该辅助槽沿定子轴向贯穿布置；所述辅助槽的槽深与辅助槽槽宽的比值的取值范围为0.65～1.5；辅助槽槽深与绕组槽槽深的比值的取值范围为0.15～0.25。
[0010]优选的，在转子的横截面上，每一块永磁体的两条侧边所在的转子内壁处均分别布置一组内凹的级槽，级槽贯穿转子且槽长方向平行永磁体的侧边。
[0011]优选的，所述定子包括铁芯以及同轴安装于铁芯外壁处的隔离套，隔离套长度与定子长度相等，且所述活动间隙位于隔离套外壁与永磁体内壁之间处。
[0012]优选的，通用流体装置，该通用流体装置采用了所述的通用流体模组，其特征在于：包括具备直筒状泵腔的泵壳，泵壳的两端分别设置引流支撑盖和导流支撑盖；所述引流支撑盖内同轴布置引流轴且两者之间通过引流叶连接彼此，导流支撑盖内同轴布置导流轴且两者之间通过导流叶连接彼此，引流轴、导流轴、定子及转子彼此同轴，从而使得定子的两端固定于引流轴和导流轴处；转子外壁处的叶片外缘与泵壳筒腔壁之间存有配合间隙；所述功能件为叶片，泵壳筒腔壁和/或叶片外缘上布置有便于叶片动作时吸入流体的斜向吸入槽。
[0013]优选的，通用流体装置，该通用流体装置采用了所述的通用流体模组，其特征在于：包括具备叶轮腔的蜗壳，蜗壳内同轴的布置有带有叶片的离心叶轮，叶片构成所述功能件；离心叶轮作为负载端固定在所述通用流体模组的转子外壁处；定子后端固定在蜗壳后部的泵盖上，定子的前端固定在叶轮腔的定位轴处；该定位轴通过径向延伸的支撑条固定在位于泵壳前端的进口段内壁处，支撑条数目与叶片数目彼此互质；布置在离心叶轮上的叶片包括长叶片以及逐一的布置在两条长叶片之间的各个短叶片，各短叶片和长叶片的起始端均位于离心叶轮的外缘处，且所述长叶片和短叶片均呈现涡卷状布局。
[0014]优选的，在与定子轴线重合的轴向剖面上，蜗壳出口处的隔舌与定子轴线间存有夹角γ，且0＜γ≤5
°
。
[0015]优选的，通用流体装置，该通用流体装置采用了所述的通用流体模组，其特征在于：包括泵体，泵体包括直筒状的泵壳以及位于泵体两端的端盖，定子的两端固定在两组端盖处，且定子外的转子沿定子轴线方向向两组端盖处延伸，直至转子两端回转配合在两组端盖上；转子外壁布置主齿轮，该主齿轮构成所述功能件，主齿轮与回转配合在泵体内从动轴外壁间形成齿轮啮合配合，所述从动轴轴线与转子轴线彼此平行。
[0016]本技术的有益效果在于：
[0017]1)、通过上述方案，本技术依靠定子在内而转子在外的布局方式，并将功能件也即叶片或主齿轮等一体式的固定在转子外壁处，从而使得整体结构的集成化达到了最大化，体积更为小巧，结构之间也更为紧凑，更适合小体积的工况下使用。同时，区别于传统的转子轴在内的布置结构，本技术的负载就在转子上，无需额外的中间连接架，碳排放更小；减少了中间连接架，也意味著配套的轴承、密封等的取消，相应的摩擦损失也更低，能耗更低，相应也就保证甚至提升了自身乃至所应用的通用流体机械的实际使用寿命，成效显著。
[0018]2)、为了得到一个恒定的轴向磁推力，本技术设计了不对称的轴向外伸结构，
也即一方面永磁体的长度是大于定子长度的，另一方面，永磁体的两端超出定子两端的伸出长度彼此有差异，一端的伸出长度要大于另一端的伸出长度；这样，工作时，整个通用流体模组会产生的轴向磁推力的合力会始终朝向较长的伸出长度所在端，也即预设的负载端，可有效提升通用流体模组乃至整个通用流体机械的实际工作效率。
[0019]3)、类似于传统转轴类转子的倾斜状的转子槽和偏斜走线的转子铝条，四方板状或弧瓦状永磁体在安装时整体也呈偏斜状的贴附在转子内壁处，其长度方向与转子轴线可自然形成一定的夹角角度，即α；该夹角可有效提升转子相对定子的回转效率，且整体构造紧凑合理，也不影响实际装配操作，一举多得。
[002本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种通用流体模组，其特征在于：包括内置电驱绕组(11)的定子(10)以及同轴套设在定子(10)外的转子(20)，转子(20)外壁一体式的固定有功能件(21)；各永磁体(22)环绕转子(20)轴线依序均布式的贴附安装于转子(20)内壁处，并与定子(10)外壁间存有可供转子(20)回转的活动间隙。2.根据权利要求1所述的通用流体模组，其特征在于：所述永磁体(22)长度大于定子(10)长度，以使得永磁体(22)的两端均沿定子(10)轴向伸出定子(10)两端，且永磁体(22)的其中一端的伸出长度大于另一端的伸出长度。3.根据权利要求2所述的通用流体模组，其特征在于：永磁体(22)为四方板状或弧瓦状，且永磁体(22)的两侧边均设置圆倒角；永磁体(22)的两侧边与转子(20)轴线间具备相同角度的夹角α，0＜α＜8
°
。4.根据权利要求1或2或3所述的通用流体模组，其特征在于：定子(10)上开设有绕组槽(12)以便安装电驱绕组(11)；在定子(10)的横截面上，相邻两组绕组槽(12)之间的定子(10)外壁处凹设有辅助槽(13)，且该辅助槽(13)沿定子(10)轴向贯穿布置；所述辅助槽(13)的槽深与辅助槽(13)槽宽的比值的取值范围为0.65～1.5；辅助槽(13)槽深与绕组槽(12)槽深的比值的取值范围为0.15～0.25。5.根据权利要求1或2或3所述的通用流体模组，其特征在于：在转子(20)的横截面上，每一块永磁体(22)的两条侧边所在的转子(20)内壁处均分别布置一组内凹的级槽(23)，级槽(23)贯穿转子(20)且槽长方向平行永磁体(22)的侧边。6.根据权利要求1或2或3所述的通用流体模组，其特征在于：所述定子(10)包括铁芯(10a)以及同轴安装于铁芯(10a)外壁处的隔离套(10b)，隔离套(10b)长度与定子(10)长度相等，且所述活动间隙位于隔离套(10b)外壁与永磁体(22)内壁之间处。7.通用流体装置，该通用流体装置采用了如权利要求1或2或3所述的通用流体模组，其特征在于：包括具备直筒状泵腔的泵壳(30)，泵壳(30)的两端分别设置引流支撑盖(41)和导流支撑盖(42)；所述引流支撑盖(41)内同轴布置引流轴(41a)且两者之间通过引...
【专利技术属性】
技术研发人员：燕浩，苏晓珍，
申请(专利权)人：合肥工业大学智能制造技术研究院，
类型：新型
国别省市：
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