CN100365286C - 一种精铸不锈钢井泵 - Google Patents

Abstract

一种精铸不锈钢井泵，它采用了多项新技术来提高不锈钢井泵的制造水平、使用寿命和性能水平。它由潜水电机内的止推轴承和镶嵌在叶轮前盖板上的石墨密封环共同承受叶轮上产生的轴向力，彻底解决了多级高扬程井用潜水泵的轴向力问题。它在泵轴顶部与最上面的泵体之间装有一套硬质合金制作的径向滑动轴承来代替现有井用潜水泵中常用的橡胶轴承，避免了含沙井水对泵轴的破坏。它还采用了一个粉末冶金工艺制作且不需要机械加工的半圆联轴器，降低了联轴器成本并使安装、拆卸十分方便。它的很多措施还提高了水泵效率。它配上精铸不锈钢叶轮和精铸不锈钢泵体，成为一种性价比很高的高档次井用潜水泵。

Description

一种精铸不锈钢井泵

所属技术领域

本发明涉及一种非变容式泵，尤其是在深水井内与潜水电机配套使用的井用潜水泵，它由随泵轴旋转的多个精铸不锈钢叶轮和不随泵轴旋转的多个精铸不锈钢泵体串联而成。

背景技术

目前，公知的井用潜水泵多数采用铸铁、工程塑料和冲压不锈钢板等材料制成，很少采用精铸不锈钢制造叶轮和泵体，其主要原因是精铸不锈钢叶轮和泵体的成本较高，而井用潜水泵的使用寿命低，产品的性能水平也较低，采用精铸不锈钢制造叶轮和泵体很不合算。

现有的井用潜水泵都是采用潜水电机内的止推轴承来承受水泵叶轮上产生的轴向力的，当井用潜水泵的扬程很高时，由于水泵叶轮上产生的轴向力很大，就有可能损坏推力轴承并进而烧毁潜水电机。

现有的井用潜水泵都是采用叶轮口环与泵体口环的间隙密封来提高水泵的机械效率和容积效率。但间隙密封必然有机械摩擦和泄露损失，因此水泵效率很难提高。

现有的井用潜水泵在泵轴(或轴套)与泵体之间装的橡胶轴承，当井水中含沙量较大时，泵轴(或轴套)容易磨损。

现有的井用潜水泵与潜水电机之间的联轴器有采用拉床加工工艺制造的花键联轴器的，这种联轴器安装使用效果好但制造成本高。也有采用套筒联轴器的，这种联轴器安装和拆卸十分困难。

发明内容

为了克服现有的不足，本发明提供一种精铸不锈钢井泵，它不仅采用精铸不锈钢制造叶轮和泵体，而且采用了多项发明，使其在制造水平、使用寿命和性能水平上大大提高，从而制造出一种性价比更高的高档次井用潜水泵。

本发明的技术方案是：采用以下几个新技术来提高不锈钢井泵的制造水平、使用寿命和性能水平。

1.任意两个叶轮之间的轮毂互相靠紧，如果叶轮的轮毂不够长时，可以用一个轴套与两个叶轮的轮毂靠紧，同时每一个叶轮的前盖板上还镶有一个石墨密封环与泵体靠紧，由于过定位和制造公差造成的间隙要留在叶轮轮毂之间，间隙长度要小于石墨密封环的厚度。

这项新技术的关键是同时采用两项措施来解决叶轮上的轴向力问题，前一项措施是井用潜水泵现有的技术措施，通过叶轮之间的轮毂互相靠紧而把所有叶轮上的轴向力传递到潜水电机内的防止推轴承来承受。后一项措施是深井潜油泵现有的技术措施，通过每一个叶轮的前盖板上镶有的一个石墨密封环与泵体靠紧来分别承受单个叶轮上产生的轴向力。采用这个新技术制造产品时有一个过定位问题，当叶轮前盖板上镶有的石墨密封环与泵体靠紧时，由于制造公差，两个叶轮的轮毂之间不可能刚好互相靠紧。对于这个问题采用了石墨密封环磨合的方法，在井用潜水泵工作初期，由石墨密封环来承受轴向力，在石墨密封环磨损一些后，自动实现过定位的两个部位同时靠紧。

2.泵轴顶部与最上面的泵体之间装一套硬质合金制作的径向滑动轴承来代替现有井用潜水泵中常用的橡胶轴承。

上述的一套轴承是有一个随泵轴旋转的硬质合金轴套和一个固定在泵体上的硬质合金轴承共同组成的，两个硬质合金之间是滑动配合的。

3.泵轴与电机轴之间有一个采用粉末冶金工艺制作且不需要机械加工的半圆联轴器，其与泵轴的配合部分是半圆形状的过盈配合，其与电机轴的配合部分是标准花键的间隙配合。

本发明的有益效果是：

1.第一项新技术同时采用两个措施，相当于双保险，也相当于加倍保险，这就彻底解决了多级高扬程井用潜水泵的轴向力问题，而且石墨密封环还具有减少泄漏损失和摩擦损失的作用，使水泵效率提高很多。

2.第二项新技术在泵轴顶端用硬质合金轴承代替橡胶轴承，就解决了硬度低于硬质合金的泥沙磨损问题，而且硬质合金轴承的同心度和摩擦系数都优于橡胶轴承，这也可以提高水泵效率。

3.第三项新技术既降低了联轴器的生产成本，又使安装使用更加方便。半圆联轴器与泵轴的联结采用半圆形状的过盈配合，使泵轴加工方便且安装同心度好，还省了一个其他联轴器常用的紧定螺钉。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明

图1是本发明的实施例，这是一台多级高扬程井用潜水泵总装图，中间的两道双点画线是省略画法，它表示还有很多与上下结构相同的结构件没有画出来。

图2是本发明的半圆联轴器零件图，它对实施例中的半圆联轴器形状做了准确描述。

图1中，1.半圆联轴器，2.泵轴，3.叶轮，4.轴套，5.橡胶轴承，6.泵体，7.石墨密封环，8.一套硬质合金轴承。

图2中，中间的剖视图是主视图，上面的视图是仰视图，下面的视图是俯视图。

具体实施方式

在图1中，半圆联轴器1与泵轴2固定联接，半圆联轴器的半圆孔与泵轴的半圆轴头是过盈配合，使泵轴加工方便且安装同心度好，还节省了一个其他联轴器常用的紧定螺钉，半圆联轴器的花键孔向下悬空，是用来与潜水电机的电机轴联结的，由于是间隙配合，所以与电机联接和拆卸都十分方便。半圆联轴器采用粉末冶金工艺制作，不需要机械加工，所以成本也比较低。叶轮3在一台水泵中有很多个，在这个实施例中，每两个叶轮之间有一个轴套4与两个叶轮的轮毂靠紧，如果叶轮3的轮毂足够长，本身就能互相靠紧的话，轴套4就不需要了。由于叶轮之间的轮毂互相靠紧，就可以把所有叶轮上的轴向力通过半圆联轴器1传递到潜水电机内的止推轴承来承受。石墨密封环7镶嵌在叶轮3的前盖板上与泵体6靠紧，所以每个叶轮上产生的轴向力又可以由石墨密封环7来承受。在这个实施例中，石墨密封环的厚度和与其轴向配合的长度尺寸都采用正公差，而叶轮轮毂的长度和与其轴向配合的长度尺寸都采用负公差，把由于过定位和制造公差造成的间隙留在叶轮轮毂之间，并使石墨密封环的厚度大于叶轮轮毂之间的间隙长度。在本实施例工作初期，由石墨密封环来承受轴向力，在石墨密封环磨损一些后，自动实现过定位的两个部位同时靠紧，再以后，水泵轴向力就由石墨密封环和潜水电机的止推轴承来共同承受了。这相当于双保险，也相当于加倍保险，可以彻底解决多级高扬程井用潜水泵的轴向力问题，而且石墨密封环还具有减少泄漏损失和摩擦损失的作用，使本实施例的水泵效率提高很多。泵轴2的顶部与最上面的泵体6之间装有一套硬质合金制作的径向滑动轴承8用来代替现有井用潜水泵中常用的橡胶轴承，现有井用潜水泵中常用的橡胶轴承与本实施例中的橡胶轴承5是基本相同的，当井水中含沙量较大时，泵轴或轴套很容易磨损，而硬质合金的硬度高于普通泥沙，所以不容易损坏。由于硬质合金轴承的同心度和摩擦系数都优于橡胶轴承，这也可以提高水泵效率。在本实施例中，泵轴上的轴套4与泵体6配合的其他部位还用原先的橡胶轴承，因为这些部位的径向力和扶正作用都小于泵轴顶部。

本实施例采用这些新技术后，使其在制造水平、使用寿命和性能水平上大大提高，配上精铸不锈钢叶轮和精铸不锈钢泵体，成为一种性价比很高的高档次井用潜水泵。

Claims (3)

1.一种精铸不锈钢井泵，它由随泵轴旋转的多个精铸不锈钢叶轮和不随泵轴旋转的多个精铸不锈钢泵体串接而成，安装在深水井内使用，其特征是：任意两个叶轮之间的轮毂相互靠紧，同时每一个叶轮的前盖板上还镶有一个石墨密封环与泵体靠紧，由于过定位和制造公差造成的间隙要留在叶轮轮毂之间，间隙长度要小于石墨密封环的厚度。

2.如权利要求1所述的一种精铸不锈钢井泵，其特征是：泵轴顶部与最上面的泵体之间装有一套硬质合金制作的径向滑动轴承。

3.如权利要求1所述的一种精铸不锈钢井泵，其特征是：泵轴与电机轴之间有一个采用粉末冶金工艺制作且不需要机械加工的半圆联轴器，其与泵轴的配合部分是半圆形状的过盈配合，其与电机轴的配合部分是标准花键的间隙配合。

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