CN102720677A - 高扬程浮动式叶轮井用潜水电泵 - Google Patents
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Abstract
一种高扬程浮动式叶轮井用潜水电泵，其潜水电机固定在进水节的下端，连接座固定在进水节的上端，第一级叶轮位于连接座内腔中，第一级导流壳位于连接座上，第二级叶轮位于第一级导流壳内腔中，第二级导流壳位于第一级导流壳上，第三级叶轮位于第二级导流壳内腔中，最后一级叶轮位于前一级导流壳内腔中，最后一级导流壳位于前一级导流壳上，且所述叶轮通过键连接套装在泵轴上并可沿泵轴轴向蹿动；出水座位于最后一级导流壳上；所述进水节、连接座、导流壳及出水座通过拉筋拉紧固定密封，并使叶轮上端面与导流壳下端面之间预留叶轮的蹿动间隙。本发明实现了轴向力自动平衡，运转平稳可靠，延长了电机使用寿命，提高了水泵效率和单级扬程。
Description
技术领域
本发明属于井用潜水电泵技术领域，具体涉及一种高扬程浮动式叶轮井用潜水电泵。
背景技术
已有的井用潜水电泵由潜水电机、进水节、叶轮、导叶、泵壳、泵轴、出水座等零部件多级组合装配而成，工作时泵轴将电机动力传递给叶轮，叶轮做功将水流通过导叶传导至下一级叶轮。存在下述缺陷：
1、由于叶轮采用轴向固定逐级压紧结构，单级叶轮不具备自行上下调节的能力，工作时叶轮前后盖板产生的压力差，生成轴向力，逐级传到至电机，造成电机负载大易损坏。一般通过安装轴向力分解或平衡装置消除轴向力。
2、由于叶轮存在加工误差（一般为0至0.1毫米），多级装配后（30级以上，即累计装配30个叶轮），所产生的累计加工误差，会抵消潜水泵总体设计蹿动量（一般为3.5毫米），最终有效蹿动量为0，甚至为负数，导致叶轮卡死，无法运转，高扬程（600米以上）多级泵尤为突出。
3、工作时，水流经叶轮做功传导至导叶，导叶采用正反双面导叶，水流不顺畅，水力损失大，效率低，单级扬程低。
4、上泵壳处采用固定螺母压紧，固定螺母长期受水流侵蚀，锈死现象严重，不便于安装维修，且增加了轴套等零部件，成本高。
5、每级导流部分由泵壳、导叶组成，增加了零部件加工数量，生产成本高。
6、叶轮进口处采用密封环结构，当潜水电泵停机后，水中的泥沙会堆积在叶轮进口环处，再次启动时，易使叶轮卡死或电机负载加大，造成无法启动或电机超负荷工作而烧毁。
发明内容
本发明解决的技术问题：设计一种高扬程浮动式叶轮井用潜水电泵，浮动式叶轮设计使每一级叶轮均具有自行上下调节的能力，使用时无须安装轴向力分解或平衡装置便可实现轴向力自动平衡，延长了电机使用寿命，而且使叶轮高度加工误差不具备累计性、传导性，消除了由于叶轮高度累计加工误差而造成的泵体卡死、不能运转的显现；流线型出水口的设计以及导流壳自带导流结构的设计，使水流更顺畅，而且减少了产品零部件，降低了生产成本，安装维修更方便，提高了水泵效率和单级扬程；另外，浮动式叶轮设计取消了叶轮进口处的密封环结构，采用叶轮下盖板下方平面与衬板接触密封结构，避免了再启动时叶轮卡死现象的发生。
本发明采用的技术解决方案：一种高扬程浮动式叶轮井用潜水电泵，具有进水节，潜水电机固定在进水节的下端面上，泵轴的下端穿过进水节与潜水电机的主轴联接，连接座套在泵轴上并固定安装在进水节的上端面上；第一级叶轮通过键连接套装在泵轴上且位于连接座内腔中并可沿泵轴轴向蹿动，第一级导流壳套装在泵轴上且其下端位于连接座的内腔中，第二级叶轮通过键连接套装在泵轴上且位于第一级导流壳内腔中并可沿泵轴轴向蹿动，第二级导流壳套装在泵轴上且其下端位于第一级导流壳的内腔中，第三级叶轮通过键连接套装在泵轴上且位于第二级导流壳内腔中并可沿泵轴轴向蹿动，直至将最后一级叶轮通过键连接套装在泵轴上且位于前一级导流壳内腔中并可沿泵轴轴向蹿动，最后一级导流壳套装在泵轴上且其下端位于前一级导流壳的内腔中；出水座套装在泵轴上并位于最后一级导流壳的上端面上；所述进水节、连接座、第一级至最后一级导流壳及出水座通过拉筋拉紧固定密封，并使叶轮上端面与导流壳下端面之间预留叶轮的蹿动间隙。
所述进水节、导流壳及出水座均通过橡胶轴承套装支撑在泵轴上。
所述连接座、导流壳的内腔底面上粘接有衬板。
所述叶轮的外端面呈向上倾斜的斜切面，所述导流壳内均布螺旋形导流通道，且叶轮的进水口与螺旋形导流通道的出水口对应，叶轮的出水口与螺旋形导流通道的进水口对应。
所述出水座内具有流线型出水通道，且出水通道的进水口与最后一级导流壳的出水口对应。
本发明与现有技术相比具有的优点和效果：
1、本发明所述叶轮采用轴向不固定安装，呈浮动式结构，具有自行上下调节的能力，当水泵工作时，水流的作用力使叶轮前、后盖板之间产生压力差，后盖板处压力大于前盖板处，借助压力差的作用，使叶轮沿泵轴蹿动，达到压力差平衡，能够平衡潜水电泵工作时向上提升水流时产生的向下的反作用力即轴向力，实现轴向力自动平衡，延长了电机使用寿命。
2、本发明所述叶轮外端面呈斜切面结构方式，能使压力差产生一个平稳的过渡，防止蹿动变化速动过快，产生强力撞击，运转平稳可靠。
3、本发明无须安装轴向力分解或平衡装置便可实现轴向力自动平衡，结构简单，成本低。
4、本发明所述叶轮采用轴向不固定安装，呈浮动式结构，使得叶轮高度加工误差不具备累计性、传导性，消除了由于叶轮高度累计加工误差而造成的泵体卡死、不能运转的显现。适用于高扬程（600米以上）多级泵的安装使用，提高了高扬程潜水泵的安装工艺性，运转可靠性。
5、本发明流线型出水口的设计使得水流更顺畅，导流壳自带导流结构的设计，减少了产品零部件，降低了生产成本。相比现有导叶、导壳的导流结构，流道更顺畅，提高了水泵效率和单级扬程。
6、本发明所述叶轮不需要轴向固定，相比现有技术减少了固定螺母及轴套的安装使用，更便于安装维修。
7、本发明取消了叶轮进口处的密封环结构，采用叶轮下盖板下方平面与衬板接触密封结构，避免了再启动时叶轮卡死现象的发生。
附图说明
图1为本发明结构示意图，
图2为本发明浮动式叶轮结构示意图，
图3为现有技术结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-2描述本发明的一种实施例。
一种高扬程浮动式叶轮井用潜水电泵，所述电泵具有进水节3，潜水电机2的上端固定在进水节3的下端面上，下端固定在底座14上，泵轴4的下端穿过进水节3通过联轴器1与潜水电机2的主轴联接，连接座11套在泵轴4上并固定安装在进水节3的上端面上，且连接座11内腔中央具有的过水孔与进水节3的出水口对应；第一级叶轮5通过键连接套装在泵轴4上且位于连接座11内腔中并可沿泵轴4轴向蹿动，且第一级叶轮5的进水口对应连接座11内腔中央具有的过水孔；第一级导流壳6套装在泵轴4上且其下端位于连接座11的内腔中，第二级叶轮5通过键连接套装在泵轴4上且位于第一级导流壳6内腔中并可沿泵轴4轴向蹿动，第二级导流壳6套装在泵轴4上且其下端位于第一级导流壳6的内腔中，第三级叶轮5通过键连接套装在泵轴4上且位于第二级导流壳6内腔中并可沿泵轴4轴向蹿动，直至将最后一级叶轮5通过键连接套装在泵轴4上且位于前一级导流壳6内腔中并可沿泵轴4轴向蹿动，最后一级导流壳6套装在泵轴4上且其下端位于前一级导流壳6的内腔中；出水座9套装在泵轴4上并位于最后一级导流壳6的上端面上；所述进水节3、连接座11、第一级至最后一级导流壳6及出水座9通过拉筋10拉紧固定密封，并使叶轮5上端面与导流壳6下端面之间预留叶轮5的蹿动间隙。
所述进水节3、导流壳6、出水座9均通过橡胶轴承7套装支撑在泵轴4上。所述导流壳6的内腔底面上粘接有橡胶衬板8，防止叶轮5不工作时与导流壳6的内腔底面直接接触产生锈蚀。所述叶轮5的外端面呈向上倾斜的斜切面，所述导流壳6内均布螺旋形导流通道12，且叶轮5的进水口与螺旋形导流通道12的出水口对应，叶轮5的出水口与螺旋形导流通道12的进水口对应。所述出水座9内具有流线型出水通道13，且出水通道13的进水口与最后一级导流壳6的出水口对应。
工作时，潜水电机2通过联轴器1带动泵轴4，泵轴4带动叶轮5旋转，水流自进水节3进入经第一级叶轮5提升至第一级导流壳6，第一级导流壳6将水流引导至下一级叶轮5进水口处，再由该级叶轮5提升至下一级导流壳6，依次逐级提升，最终经最后一级导流壳6将水流引导至出水座9，再由出水座9排出。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。
Claims (5)
1.一种高扬程浮动式叶轮井用潜水电泵，其特征是：所述电泵具有进水节（3），潜水电机（2）固定在进水节（3）的下端面上，泵轴（4）的下端穿过进水节（3）与潜水电机（2）的主轴联接，连接座（11）套在泵轴（4）上并固定安装在进水节（3）的上端面上；第一级叶轮（5）通过键连接套装在泵轴（4）上且位于连接座（11）内腔中并可沿泵轴（4）轴向串动，第一级导流壳（6）套装在泵轴（4）上且其下端位于连接座（11）的内腔中，第二级叶轮（5）通过键连接套装在泵轴（4）上且位于第一级导流壳（6）内腔中并可沿泵轴（4）轴向串动，第二级导流壳（6）套装在泵轴（4）上且其下端位于第一级导流壳（6）的内腔中，第三级叶轮（5）通过键连接套装在泵轴（4）上且位于第二级导流壳（6）内腔中并可沿泵轴（4）轴向串动，直至将最后一级叶轮（5）通过键连接套装在泵轴（4）上且位于前一级导流壳（6）内腔中并可沿泵轴（4）轴向串动，最后一级导流壳（6）套装在泵轴（4）上且其下端位于前一级导流壳（6）的内腔中；出水座（9）套装在泵轴（4）上并位于最后一级导流壳（6）的上端面上；所述进水节（3）、连接座（11）、第一级至最后一级导流壳（6）及出水座（9）通过拉筋（10）拉紧固定密封，并使叶轮（5）上端面与导流壳（6）下端面之间预留叶轮（5）的串动间隙。
2.根据权利要求1所述的高扬程浮动式叶轮井用潜水电泵，其特征是：所述进水节（3）、导流壳（6）及出水座（9）均通过橡胶轴承（7）套装支撑在泵轴（4）上。
3.根据权利要求1所述的高扬程浮动式叶轮井用潜水电泵，其特征是：所述连接座（11）、导流壳（6）的内腔底面上粘接有衬板（8）。
4.根据权利要求1或2或3所述的高扬程浮动式叶轮井用潜水电泵，其特征是：所述叶轮（5）的外端面呈向上倾斜的斜切面，所述导流壳（6）内均布螺旋形导流通道（12），且叶轮（5）的进水口与螺旋形导流通道（12）的出水口对应，叶轮（5）的出水口与螺旋形导流通道（12）的进水口对应。
5.根据权利要求1或2或3所述的高扬程浮动式叶轮井用潜水电泵，其特征是：所述出水座（9）内具有流线型出水通道（13），且出水通道（13）的进水口与最后一级导流壳（6）的出水口对应。
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Denomination of invention: High lift floating impeller submersible pump for well Effective date of registration: 20201230 Granted publication date: 20160330 Pledgee: Fufeng County Rural Credit Cooperative Association Pledgor: SHAANXI FULONG PUMP Co.,Ltd. Registration number: Y2020980010329 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Date of cancellation: 20211129 Granted publication date: 20160330 Pledgee: Fufeng County Rural Credit Cooperative Association Pledgor: SHAANXI FULONG PUMP CO.,LTD. Registration number: Y2020980010329 |