Моторно-насосный узел - RU2560856C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к моторно-насосному узлу для уборочного аппарата высокого давления, охарактеризованному в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

С помощью такого рода моторно-насосных узлов чистящая жидкость, преимущественным образом вода, может быть подвергнута воздействию давления и затем направлена на очищаемый предмет. Для этого к напорному выпуску насоса может быть подключен, прежде всего, шланг высокого давления, который на своем свободном конце несет, например, распылительный пистолет или распылительное копье.

Охлаждение электромотора зачастую осуществляется посредством воздушного потока, который, преимущественным образом, направляется по внешней стороне корпуса мотора. Это требует, однако, значительной площади теплообмена, так что воздушное охлаждение возможно только при пространственно удлиненных моторно-насосных узлах.

В DE 81 11 792 U1 предлагается предусмотреть для электромотора дополнительно к воздушному охлаждению также жидкостное охлаждение. Для этого в стенке корпуса мотора уложена стальная трубка, которая окружает статор электромотора в виде винтовых линий. Укладка стальной трубки в стенке корпуса мотора требует, правда, существенных затрат при изготовлении и связана со значительными расходами.

В DE 35 45 665 С2 предлагается образовать корпус мотора чашеобразным и на корпус мотора насадить выполненный тоже чашеобразным пластмассовый кожух с выполнением полой камеры между корпусом мотора и пластмассовым корпусом. Через впускной патрубок в полую камеру может быть подана охлаждающая жидкость, которая может быть выведена из полой камеры через выпускной патрубок и затем подана на всасывающий впуск. При выполнении такого рода корпус мотора окружен охлаждающей жидкостью, так что электромотор может эффективно охлаждаться даже без подачи воздушного потока и благодаря этому может иметь компактную конструктивную форму. Правда, предоставление полой камеры для охлаждающей жидкости требует дополнительного пластмассового кожуха, который должен быть насажен на корпус мотора на дополнительном этапе сборки.

Задачей настоящего изобретения является такого рода усовершенствование моторно-насосного узла названного в начале описания типа, которое уменьшило бы затраты на его изготовление и сборку и позволило бы надежно исключить опасность для пользователя даже в случае негерметичности канала охлаждения, которая может быть вызвана, например, коррозией стенки канала охлаждения.

Согласно изобретению данная задача решена в моторно-насосном узле для уборочного аппарата высокого давления с электромотором, который имеет корпус мотора, на внешней стороне которого расположен канал охлаждения, и с приводимым в действие электромотором насосом, который имеет всасывающий впуск для всасывания подлежащей воздействию давления жидкости и напорный выпуск для вывода находящейся под давлением жидкости, причем подлежащая воздействию давления жидкость является подводимой к всасывающему впуску через канал охлаждения, а корпус мотора имеет первую и вторую части корпуса, которые выполнены с возможностью непроницаемого для жидкости соединения друг с другом и образуют между собой канал охлаждения, посредством того, что первая часть корпуса и вторая часть корпуса образуют между собой дренажный канал, который имеет по меньшей мере одно сливное отверстие и расположен между каналом охлаждения и электромотором.

В моторно-насосном узле канал охлаждения образуется посредством соединения первой и второй частей корпуса мотора. Для этого корпус мотора имеет первую, обращенную, преимущественным образом, к насосу часть корпуса, а также вторую, обращенную, преимущественным образом, в обратную от насоса сторону часть корпуса. Обе части корпуса могут быть соединены для выполнения корпуса мотора, причем в собранном состоянии они совместно образуют канал охлаждения, к которому для охлаждения может быть подведена жидкость, которая затем насосом может быть подвергнута воздействию давления.

Моторно-насосный узел отличается экономичным изготовлением и простой сборкой, так как для выполнения канала охлаждения необходимо только соединить обе части корпуса мотора.

В соответствии с изобретением первая и вторая части корпуса образуют между собой дренажный канал, который имеет по меньшей мере одно сливное отверстие и расположен между каналом охлаждения и электромотором. В предлагаемом в изобретении исполнении моторно-насосного узла дополнительно к каналу охлаждения применяется дренажный канал, который так же, как и канал охлаждения, образуется обеими частями корпуса мотора. Канал охлаждения расположен с радиальной внешней стороны дренажного канала. Это дает преимущество, заключающееся в том, что в случае негерметичности канала охлаждения жидкость не может попасть непосредственно к токоведущим конструктивным элементам электромотора. В случае негерметичности канала охлаждения жидкость скорее или попадает непосредственно в окружающее корпус мотора внешнее пространство, или же она течет в дренажный канал, который расположен между каналом охлаждения и электромотором, а затем через по меньшей мере одно выпускное отверстие дренажного канала может попасть в окружающее электромотор внешнее пространство и там может быть выявлена пользователем. Таким образом, даже в случае негерметичности канала охлаждения протекающая через канал охлаждения жидкость не имеет непосредственного доступа к токоведущим конструктивным элементам электромотора, так что даже в случае негерметичности канала охлаждения опасность для пользователя может быть надежно исключена. Такого рода негерметичность могла бы быть вызвана, например, коррозией стенки канала охлаждения. Таким образом, достигаемый при осуществлении изобретения технический результат заключается в повышении безопасности эксплуатации моторно-насосного узла, в частности, за счет исключения возможности попадания жидкости на токопроводящие элементы в случае негерметичности канала охлаждения.

Канал охлаждения имеет впуск и выпуск. Через впуск в канал охлаждения может быть подана жидкость. К впуску может быть подключен, например, шланг снабжения. Выпуск через соединительную линию может быть соединен с всасывающим впуском насоса, так что поданная через впуск в канал охлаждения жидкость через выпуск может вытекать из канала охлаждения и после этого может быть подана на всасывающий впуск насоса.

Предпочтительно, канал охлаждения проходит в окружном направлении электромотора. Канал охлаждения может окружать электромотор в окружном направлении.

Для непроницаемого для потока соединения первой части корпуса со второй частью корпуса, преимущественным образом, применяется по меньшей мере один уплотнительный элемент, который располагается между первой частью корпуса и второй частью корпуса. Уплотнительный элемент может быть выполнен, например, в форме кольца круглого сечения.

Является преимуществом, если между первой частью корпуса и второй частью корпуса расположено два уплотнительных элемента, которые соответственно полностью окружают электромотор в окружном направлении и уплотняют канал охлаждения с радиальной внешней стороны и с радиальной внутренней стороны.

В предпочтительной форме выполнения соответствующего изобретению моторно-насосного узла особенно простая сборка достигается за счет того, что первая и вторая части корпуса выполнены с возможностью состыковывания в осевом направлении относительно продольной оси электромотора с образованием канала охлаждения.

Является выгодным, если по меньшей мере одна из обеих частей корпуса выполнена чашеобразной и своей свободной торцевой стороной направлена к другой части корпуса.

Является особым преимуществом, если как первая часть корпуса, так и вторая часть корпуса выполнены чашеобразными и обе части корпуса своими свободными торцевыми сторонами направлены друг к другу.

Если обе части корпуса выполнены с возможностью состыковывания в осевом направлении, то по меньшей мере одна из обеих частей корпуса может образовывать с обращенной к другой части корпуса торцевой стороны окружающий электромотор в окружном направлении кольцевидный базирующий элемент, который в соединенном состоянии обеих частей корпуса закрывается непроницаемо для жидкости другой частью корпуса с образованием канала охлаждения.

Является преимуществом, если первая и/или вторая части корпуса образуют подшипниковый щит, в которых в опорах с возможностью вращения установлен вал мотора электромотора.

Является особым преимуществом, если как первая часть корпуса, так и вторая часть корпуса образуют по подшипниковому щиту, в которых устанавливается в опорах с возможностью вращения вал мотора. Подшипниковые щиты могут иметь базирующий элемент, в котором базируется опора, преимущественным образом шарикоподшипник, для вала мотора.

Первая часть корпуса и/или вторая часть корпуса, предпочтительно, запрессованы на статор электромотора в горячем состоянии.

Может быть предусмотрено, что обе части корпуса запрессованы на статор электромотора в горячем состоянии.

Альтернативно, может быть предусмотрено, что на статор запрессована в горячем состоянии только первая часть корпуса или только вторая часть корпуса. Следствием горячей запрессовки только одной из обеих частей корпуса является дальнейшее упрощение сборки соответствующего изобретению моторно-насосного узла.

Является выгодным, если первая часть корпуса и/или вторая часть корпуса имеют окружающую электромотор в окружном направлении боковую стенку и закрывающую мотор с торцевой стороны донную стенку, причем соседняя с каналом охлаждения область боковой стенки имеет бόльшую толщину стенки, чем донная стенка. Такого рода выполнение имеет преимущество, заключающееся в том, что корпус мотора в соседней с каналом охлаждения области имеет сравнительно большую толщину стенки, которая придает корпусу мотора большую теплопроводность, так что отходящее тепло электромотора может быть особенно эффективно направлено через область боковой стенки с увеличенной толщиной стенки к каналу охлаждения, из которого отходящее тепло может быть отведено с помощью протекающей через канал охлаждения жидкости. Напротив, в областях корпуса мотора, которые имеют большее расстояние до канала охлаждения, толщина стенки корпуса мотора выполнена меньше. Благодаря этому может быть снижен вес корпуса мотора и количество материала, которое применяется для изготовления корпуса мотора, тоже может быть снижено. Это снижает затраты на изготовление.

Является особым преимуществом, если как первая часть корпуса, так и вторая часть корпуса имеют окружающую электромотор в окружном направлении боковую стенку и закрывающую мотор с торцевой стороны донную стенку, причем обе части корпуса в соседней с каналом охлаждения области боковой стенки имеют бόльшую толщину стенки, чем в области их соответствующей донной стенки.

Для выполнения канала охлаждения первая и вторая части корпуса в предпочтительной форме выполнения изобретения имеют соответственно стенку канала охлаждения, причем стенки канала охлаждения выполнены с возможностью непроницаемого для жидкости соединения друг с другом при соединении обеих частей корпуса и образуют между собой канал охлаждения. Обе стенки канала охлаждения ограничивают канал охлаждения, который они образуют между собой. Если обе части корпуса соединяются, то стенки канала охлаждения непроницаемо для жидкости прилегают друг к другу, преимущественным образом с прокладыванием по меньшей мере одного уплотнительного элемента.

Выгодным образом по меньшей мере одна стенка канала охлаждения выполнена желобчатой. Может быть предусмотрено, что желобчатое выполнение имеет стенка канала охлаждения только одной из обеих частей корпуса, в то время как другая стенка канала охлаждения образует лишь крышку, которая непроницаемо для жидкости закрывает желобчатую стенку канала. Альтернативно, может быть предусмотрено, что обе части корпуса образуют по желобчатой стенке канала охлаждения, причем при соединении обеих частей корпуса, выгодным образом с прокладыванием по меньшей мере одного уплотнительного элемента, желобчатые стенки канала охлаждения прилегают друг к другу торцевыми сторонами.

В особо предпочтительном выполнении изобретения первая и вторая части корпуса образуют между собой дренажный канал, который имеет по меньшей мере одно сливное отверстие и расположен между каналом охлаждения и электромотором. В такого рода выполнении дополнительно к каналу охлаждения применяется дренажный канал, который так же, как и канал охлаждения, образуется обеими частями корпуса мотора. Канал охлаждения расположен с радиальной внешней стороны дренажного канала. Это дает преимущество, заключающееся в том, что в случае негерметичности канала охлаждения жидкость не может попасть непосредственно к токоведущим конструктивным элементам электромотора. В случае негерметичности канала охлаждения жидкость скорее или попадает непосредственно в окружающее корпус мотора внешнее пространство, или же она течет в дренажный канал, который расположен между каналом охлаждения и электромотором, а затем через по меньшей мере одно сливное отверстие дренажного канала может попасть в окружающее электромотор внешнее пространство и там может быть выявлена пользователем. Таким образом, даже в случае негерметичности канала охлаждения протекающая через канал охлаждения жидкость не имеет непосредственного доступа к токоведущим конструктивным элементам электромотора, так что даже в случае негерметичности канала охлаждения опасность для пользователя может быть надежно исключена. Такого рода негерметичность могла бы быть вызвана, например, коррозией стенки канала охлаждения.

Выгодным образом между каналом охлаждения и дренажным каналом расположен по меньшей мере один уплотнительный элемент, например кольцо круглого сечения. Если расположенный между каналом охлаждения и дренажным каналом уплотнительный элемент потеряет свою герметичность, то это приведет лишь к тому, что жидкость из канала охлаждения сможет течь в дренажный канал. Так как дренажный канал имеет по меньшей мере одно сливное отверстие, то в случае негерметичности уплотнительного элемента жидкость попадает в окружающее электромотор внешнее пространство и может быть тогда выявлена пользователем.

Первая и вторая части корпуса имеют в предпочтительном выполнении изобретения по стенке дренажного канала, причем стенки дренажного канала выполнены с возможностью непроницаемого для жидкости соединения друг с другом при соединении обеих частей корпуса и образуют между собой дренажный канал.

Является выгодным, если обе стенки дренажного канала перекрывают друг друга в осевом направлении. Например, может быть предусмотрено, что обе стенки дренажного канала содержат по радиальному участку стенки и по осевому участку стенки, причем радиальные участки стенок расположены на удалении друг от друга в осевом направлении, а осевые участки стенок расположены на радиальном удалении друг от друга. При этом осевой участок стенки одной из обеих частей корпуса окружает осевой участок стенки другой части корпуса. Между осевыми и радиальными участками стенок пролегает кольцевая камера, которая образует дренажный канал.

Первая часть корпуса и/или вторая часть корпуса изготовлены, преимущественным образом, из металла. Прежде всего, может быть предусмотрено, что обе части корпуса выполнены из деталей, изготовленных из алюминия или цинка литьем под давлением. Это дает возможность экономичного изготовления корпуса мотора и дает, кроме того, преимущество, заключающееся в том, что отходящее тепло электромотора может особенно эффективно отдаваться протекающей через канал охлаждения жидкости.

Приведенное ниже описание предпочтительной формы выполнения изобретения во взаимосвязи с чертежом служит для более подробного разъяснения. Показано на:

фиг. 1 - вид сбоку на моторно-насосный узел согласно изобретению с частичным разрезом, и

фиг. 2 - частично разрезанное изображение моторно-насосного узла согласно фиг. 1 в перспективе.

На чертеже схематически изображен моторно-насосный узел согласно изобретению 10, который применяется в уборочных аппаратах высокого давления. Он содержит насос 12, который в изображенной форме выполнения выполнен в виде поршневого насоса и имеет несколько перемещаемых возвратно-поступательно параллельно продольной оси 14 моторно-насосного узла 10 поршней. На фиг. 1 изображены первый поршень 16 и второй поршень 18. Поршни 16, 18 прилегают к наклонному диску 20, который приводится во вращение электромотором 22. Поршни 16, 18 обычным образом соответственно погружаются в не изображенную на чертеже для достижения лучшего обзора насосную камеру, так что при возвратно-поступательном перемещении поршней 16, 18 жидкость, которая должна подвергаться насосом 12 воздействию давления, может быть всосана всасывающим впуском 24 насоса 12 и выведена через напорный выпуск 26 насоса. К напорному выпуску 26 может быть обычным образом подключен не изображенный на чертеже напорный шланг, который на своем свободном конце несет, например, распылительный пистолет или распылительное копье. Это дает пользователю возможность направлять находящуюся под давлением жидкость на предмет для очистки.

Электромотор 22 содержит корпус 28 мотора, которым окружается внутреннее пространство 30. Во внутреннем пространстве 30 расположен статор 32 электромотора 22, которым обычным образом окружается ротор 34 электромотора 22. Ротор 34 без возможности вращения держится на направленном коллинеарно продольной оси 14 валу 36 мотора. Через вал 36 мотора наклонный диск 20, как уже разъяснено выше, может быть приведен во вращение для приведения в действие насоса 12.

Корпус 28 мотора выполнен состоящим из двух частей. Он содержит первую часть 38 корпуса, которая обращена к насосу 12, и вторую часть 40 корпуса, которая обращена в обратную от насоса 12 сторону. Первая часть 38 корпуса выполнена чашеобразной и содержит первую боковую стенку 42, которая выступает из первой донной стенки 44 в направлении второй части 40 корпуса. Первая донная стенка 44 образует первый подшипниковый щит 46, на котором с возможностью вращения установлен в опоре с помощью первого подшипника 50 вал 36 мотора.

Вторая часть 40 корпуса выполнена тоже чашеобразной и содержит окружающую в окружном направлении статор 32 вторую боковую стенку 52, которая в осевом направлении, обращенном к первой части 38 корпуса, выступает из второй донной стенки 54 второй части 40 корпуса. Вторая донная стенка 54 образует второй подшипниковый щит 56, на котором с возможностью вращения установлен в опоре с помощью второго подшипника 58 вал 36 мотора.

Первая часть 38 корпуса образует в комбинации со второй частью 40 корпуса окружающий в окружном направлении электромотор 22 дренажный канал 60, а также окружающий в окружном направлении электромотор 22 канал 62 охлаждения. Дренажный канал 60 расположен в радиальном направлении между каналом 62 охлаждения и электромотором 22. Он образуется первой стенкой 64 дренажного канала первой части 38 корпуса и второй стенкой 66 дренажного канала второй части 40 корпуса. Первая стенка 64 дренажного канала содержит направленный радиально по отношению к продольной оси 14 моторно-насосного узла 10 радиальный участок 68 стенки, к которому примыкает осевой участок 70 стенки. Соответствующим образом вторая стенка 66 дренажного канала содержит радиальный участок 72 стенки и осевой участок 74 стенки. Осевым участком 70 стенки первой стенки 64 дренажного канала окружается осевой участок 74 стенки второй стенки 66 дренажного канала с выполнением кольцевой камеры в форме дренажного канала 60. Таким образом, дренажный канал 60 ограничивается в осевом направлении обоими радиальными участками 68 и 72 стенок, а в радиальном направлении - обоими осевыми участками 70 и 74 стенок. Между осевым участком 74 стенки второй стенки 66 дренажного канала и радиальным участком 68 стенки первой стенки 64 дренажного канала расположен первый уплотнительный элемент в виде первого уплотнительного кольца 76, а между радиальным участком 72 стенки второй стенки 66 дренажного канала и осевым участком 70 стенки первой стенки 64 дренажного канала расположен второй уплотнительный элемент в виде второго уплотнительного кольца 78. С помощью обоих уплотнительных колец 76 и 78 дренажный канал 60 уплотняется непроницаемо для жидкости.

В изображенной форме выполнения канал 62 охлаждения образуется первой желобчатой стенкой 80 канала охлаждения первой части 38 корпуса и второй желобчатой стенкой 82 канала охлаждения второй части 40 корпуса. Первая стенка 80 канала охлаждения примыкает в радиальном направлении к осевому участку 70 стенки первой стенки 64 дренажного канала, а вторая стенка 82 канала охлаждения примыкает в радиальном направлении к радиальному участку 72 второй стенки 66 дренажного канала. Третий уплотнительный элемент в виде третьего уплотнительного кольца 84 расположен на радиальном удалении от второго уплотнительного кольца 78 между первой стенкой 80 канала охлаждения и второй стенкой 82 канала охлаждения. Таким образом, канал 62 охлаждения уплотняется вторым уплотнительным кольцом 78 и третьим уплотнительным кольцом 84.

Через изображенный на фиг. 1 впуск 86 канала охлаждения в канал 62 охлаждения может быть подана жидкость, которая протекает через канал 62 охлаждения и может быть выведена через изображенный на фиг. 2 выпуск 88 канала охлаждения. К выпуску 88 канала охлаждения подключена соединительная линия 90, которая соединяет выпуск 88 канала охлаждения с всасывающим впуском 24 насоса 12. К впуску 86 канала охлаждения подключена впускная линия 92, к которой может быть подключена линия снабжения, например шланг. Таким образом, жидкость, которую необходимо подвергнуть насосом 12 воздействию давления, через впускную линию 92, канал 62 охлаждения и соединительную линию 90 может быть подана на насос 12, подвергнута им воздействию давления и затем выведена через напорный выпуск 26. Направление течения жидкости показано на фиг. 2 посредством стрелок 94. Протекающая через канал 62 охлаждения жидкость поглощает отходящее тепло электромотора 22, так что он может эффективно охлаждаться. Для того чтобы улучшить теплопроводность корпуса 28 мотора, толщина стенки второй боковой стенки 52 и первой боковой стенки 42 в ограничивающейся дренажным каналом 60 и каналом 62 охлаждения области выбрана больше, чем толщина стенки первой донной стенки 44 и второй донной стенки 54. Это видно, прежде всего, на фиг. 1.

В области радиального участка 68 стенки первой стенки 64 дренажного канала дренажный канал 60 имеет несколько сливных отверстий, причем на чертеже является различимым одно сливное отверстие 96. Если в области канала 62 охлаждения возникает негерметичность корпуса 38 мотора, то протекающая через канал 62 охлаждения жидкость или попадает непосредственно в окружающее электромотор 22 внешнее пространство, так что она может быть выявлена пользователем, который на этом основании может вывести моторно-насосный узел 10 из эксплуатации, или же жидкость попадает в дренажный канал 60, из которого она через сливные отверстия 96 снова может вытечь в окружающее электромотор 22 внешнее пространство. Таким образом, посредством расположенного между каналом 62 охлаждения и электромотором 22 дренажного канала 60 обеспечивается то, чтобы даже в случае негерметичности канала 62 охлаждения жидкость не могла попасть во внутреннее пространство 30 корпуса 28 мотора. Следовательно, угроза для пользователя, вызываемая жидкостью, которая контактирует с токоведущими частями электромотора 22, исключена. Если, например, возникает негерметичность второго уплотнительного кольца 78, то жидкость течет из канала 62 охлаждения только в дренажный канал 60, но не во внутреннее пространство 30 корпуса 28 мотора.

Для сборки электромотора 22 первая часть 28 корпуса и вторая часть 40 корпуса, направленные друг к другу, могут быть запрессованы в горячем состоянии на статор 32 электромотора 22, причем они с прокладыванием первого уплотнительного кольца 76, второго уплотнительного кольца 78 и третьего уплотнительного кольца 84 непроницаемо для жидкости прилегают друг к другу торцевыми сторонами с выполнением дренажного канала 60 и канала 62 охлаждения. Таким образом, сборка выполняется очень просто.

Реферат

Изобретение относится к моторно-насосному узлу для уборочного аппарата высокого давления с электромотором. Моторно-насосный узел (10) включает в себя электромотор (22) и насос (12). Электромотор имеет корпус (28) мотора, на внешней стороне которого расположен канал (62) охлаждения. Насос (12) имеет всасывающий впуск (24) и напорный выпуск (26). Подлежащая воздействию давления жидкость является подводимой к всасывающему впуску (24) через канал (62) охлаждения. Для возможности экономичного изготовления и сборки моторно-насосного узла корпус (28) мотора имеет первую и вторую части (38, 40) корпуса Они выполнены с возможностью непроницаемого для жидкости соединения друг с другом и образуют между собой канал (62) охлаждения. Первая часть (38) корпуса и вторая часть (40) корпуса образуют между собой дренажный канал (60), который имеет по меньшей мере одно сливное отверстие (96). Канал (60) расположен между каналом (62) охлаждения и электромотором (22). Повышается безопасность эксплуатации моторно-насосного узла. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула