CN105003445A - 潜水电泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种潜水电泵，包括潜水泵和潜水电机，所述潜水泵与所述潜水电机联接在一起，所述潜水电泵还包括隔爆罩，所述隔爆罩为具有一个开口部的罩体结构，所述隔爆罩通过所述开口部联接至所述潜水电机，使得所述潜水电机的主体部分位于所述罩体结构的内部。根据本发明提供的技术方案，通过在潜水电机的主体部分上罩设隔爆罩，在使用场所存在可燃性气体的情况下，即使该潜水电机的内腔发生短路、打火等故障，隔爆罩也会将故障封闭在隔爆罩的内部，不会引燃周围环境的可燃性气体，提高了潜水电泵的安全性。

Description

潜水电泵

技术领域

本发明涉及水泵领域，特别涉及一种潜水电泵。

背景技术

潜水电泵主要应用于石油、化工、煤矿等行业，例如，潜水电泵可以用于抽送介质中含有可燃性气体的液体，或者用于抽送工作场所存在可燃性气体的液体。

随着我国工业化进程突飞猛进的发展，石油、化工、天然气、石化、煤矿、制药等行业需要大量的具有防爆或隔爆功能的潜水电泵。但是，普通的潜水电泵不具备防爆或隔爆功能，电机打火、短路等故障都可能引起周围可燃性气体的爆炸，因此存在安全隐患。因此，有必要针对现有技术中存在的上述缺陷进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有隔爆功能的潜水电泵。

为了实现上述目的，本发明提供了一种潜水电泵，包括潜水泵和潜水电机，所述潜水泵与所述潜水电机联接在一起，所述潜水电泵还包括隔爆罩，所述隔爆罩为具有一个开口部的罩体结构，所述隔爆罩通过所述开口部联接至所述潜水电机，使得所述潜水电机的主体部分位于所述罩体结构的内部。

进一步地，所述开口部上设有罩体法兰，联接段设置在所述罩体法兰上并沿着径向向内延伸，轴承设置在所述联接段的径向内侧并用于支撑所述潜水电机的电机轴，所述隔爆罩通过所述罩体法兰、所述联接段和所述轴承与所述潜水电机联接，使得所述潜水电机的主体部分位于所述罩体结构的内部。

进一步地，所述罩体结构的中部通过一个或多个紧定螺钉支撑在所述潜水电机的壳体上。

进一步地，所述隔爆罩的壁厚为4至8毫米，所述隔爆罩的隔爆面长度为13至26毫米。

进一步地，所述联接段上设有一个或多个用于允许电缆通过的电缆密封部，所述电缆密封部包括筒状结构的电缆密封座，所述筒状结构的筒底的中部用于允许电缆穿过，用于套设在所述电缆上的电缆密封圈位于所述筒状结构的内部并在抵压件的作用下抵靠所述筒底。

进一步地，所述筒状结构的筒壁内侧的至少一部分设有内螺纹，所述电缆密封圈的外表面的至少一部分设有与所述内螺纹配合的外螺纹，所述抵压件包括设置在所述筒状结构的开口处且能够与所述内螺纹配合的螺纹压环。

进一步地，所述轴承与所述电机轴之间形成有补水间隙，从而能够允许通过所述补水间隙向所述罩体结构的内部进行补水。

进一步地，所述补水间隙的径向尺寸为0.04至0.08毫米，所述补水间隙的轴向长度为25至40毫米。

进一步地，所述潜水电机的壳体上设置有一个或多个补水器，用于给所述潜水电机的电机内腔补水。

进一步地，所述补水器包括设置在补水通道上的透水膜，所述透水膜用于过滤水中的悬浮颗粒和杂质。

应用本发明的技术方案，通过在潜水电机的主体部分上罩设隔爆罩，在使用场所存在可燃性气体的情况下，即使该潜水电机的内腔发生短路、打火等故障，隔爆罩也会将故障封闭在隔爆罩的内部，不会引燃周围环境的可燃性气体，提高了潜水电泵的安全性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例一的潜水电泵的结构示意图；

图2是根据本发明实施例二的隔爆罩补水结构的结构示意图；

图3是根据本发明实施例三的潜水电机的结构示意图；

图4是图3中A处的放大图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了解决现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种潜水电泵，包括潜水泵和潜水电机，所述潜水泵与所述潜水电机联接在一起，所述潜水电泵还包括隔爆罩，所述隔爆罩为具有一个开口部的罩体结构，所述隔爆罩通过所述开口部联接至所述潜水电机，使得所述潜水电机的主体部分位于所述罩体结构的内部。

根据本发明提供的技术方案，通过在潜水电机的主体部分上罩设隔爆罩，在使用场所存在可燃性气体的情况下，即使该潜水电机的内腔发生短路、打火等故障，隔爆罩也会将故障封闭在隔爆罩的内部，不会引燃周围环境的可燃性气体，提高了潜水电泵的安全性。

图1是根据本发明实施例一的潜水电泵的结构示意图。如图1所示，本发明提供的潜水电泵主要包括三大部分：潜水泵、潜水电机26和隔爆罩25。其中，潜水泵和潜水电机26可以通过例如联轴器和联接段17联接在一起。工作时，380V动力电驱动潜水电机26旋转，潜水电机26将旋转动能传递给潜水泵，潜水泵将旋转动能转化为液体的压力能输送出去。

潜水泵包括上壳1、第一螺母2、叶轮3、下密封环4、中壳5和上密封环6等部件。可以通过螺钉7、第一螺栓9、第一垫圈10和第二螺母11等将滤水网8固定连接到潜水泵的进水壳上。

如图1所示，隔爆罩25为具有一个开口部的罩体结构。也即，除了开口部之外，该罩体结构的其余部分封闭，形成了一个内部空间。隔爆罩25可以通过所述开口部联接至潜水电机26，使得所述潜水电机的主体部分位于所述罩体结构的内部。所谓潜水电机的主体部分，是指潜水电机的除了从隔爆罩25的开口部向外伸出的电机轴之外的其余部分。也即，潜水电机除电机轴从隔爆罩25的开口部向外伸出之外，潜水电机的其余部分均位于所述罩体结构的内部。

具体地，在该实施例中，所述开口部上设有罩体法兰，联接段17设置在所述罩体法兰上并沿着径向向内延伸。联接段17和所述罩体法兰之间可以通过第二螺栓14连接。轴承18设置在联接段17的径向内侧，并用于支撑潜水电机26的电机轴。由此，隔爆罩25通过所述罩体法兰、联接段17和轴承18与潜水电机26联接，使得所述潜水电机位于所述罩体结构的内部。螺塞19用于注水，螺柱22用于连接潜水电机26。

其中，如图1所示，罩体法兰例如可以通过焊接的方式设置在隔爆罩25的开口部上。罩体法兰的一部分连接面连接在该开口部的端面上，另一部分连接面抵靠该开口部的内侧表面。从而使罩体法兰的一部分嵌入在该开口部中，一部分位于该开口部上，既保证了两者的连接稳定性，又使得罩体法兰具有较大的径向尺寸，以便在罩体法兰上进一步设置联接段17。

联接段17将罩体法兰的上表面作为安装平台，并且沿着径向方向向内延伸，由此，扩大了联接段17和罩体法兰之间的连接面，增强了两者之间的连接稳定性，并且使得联接段17具有足够的径向尺寸，以便留出允许电缆(电力电缆或控制电缆)等从联接段17中穿过的足够空间。

从而，通过在潜水电机26上罩设隔爆罩25，在使用场所存在可燃性气体的情况下，即使该潜水电机的内腔发生短路、打火等故障，隔爆罩25也会将故障封闭在隔爆罩25的内部，不会引燃周围环境的可燃性气体，提高了潜水电泵的安全性。

此外，回到图1，隔爆罩25的所述罩体结构的中部还可以通过一个或多个紧定螺钉23支撑在潜水电机26的壳体上。紧定螺钉23也可以与第二垫圈24相互配合，以提高连接的稳定性。

隔爆罩25的零件材质采用符合ANSI/API610标准的2205双相不锈钢材料，确保零件50年不失效。经过反复试验，隔爆罩25的壁厚为4至8毫米，隔爆罩25的隔爆面长度为13至26毫米，可以取得比较好的隔爆效果。通过选取隔爆罩的合适材料，并通过隔爆罩的壁厚和隔爆面长度的组合，可以确保该隔爆罩能够承受至少1.5兆帕的水压。其中，隔爆面是指从隔爆罩25的外壳内部通过隔爆接合面到隔爆罩25的外壳外部的最短通路长度。

参照图1，联接段17上设有用于允许电缆通过的电缆密封部。所述电缆密封部包括筒状结构的电力电缆密封座16，所述筒状结构的筒底的中部用于允许电缆穿过。电力电缆密封圈15用于套设在所述电缆上，其位于所述筒状结构的内部，并在抵压件的作用下抵靠所述筒底。

进一步地，所述筒状结构的筒壁内侧的至少一部分可以设有内螺纹，电力电缆密封圈15的外表面的至少一部分可以设有与所述内螺纹配合的外螺纹，所述抵压件可以包括设置在所述筒状结构的开口处且能够与所述内螺纹配合的螺纹压环12。垫片13也可以设置在螺纹压环12和电力电缆密封圈15的相应端面之间。

此外，所述电缆密封部也可以包括控制电缆密封座21和相应的控制电缆密封圈20。控制电缆密封座21和控制电缆密封圈20的结构分别对应于电力电缆密封座16和电力电缆密封圈15的结构，前两者之间的配合关系也与后两者的配合关系相同，只不过前者用于控制电缆，后者用于电力电缆。控制电缆密封座21和控制电缆密封圈20之间也可以通过前述结构的抵压件紧密配合在一起。

由此，通过在联接段17上设置一个或多个电缆密封部，允许电力电缆或控制电缆从中穿过，并保证水不会从电缆穿过的地方渗透进入隔爆罩25的内部。前述电缆密封部的零件材质采用符合ANSI/API610标准的2205双相不锈钢材料，确保零件50年不失效。

图2是根据本发明实施例二的隔爆罩补水结构的结构示意图。需要说明的是，图2所示结构与图1中的对应结构是类似的，故图2所示结构也可以替代图1中的对应结构，即图1和图2可以相互结合。

图2示出了联轴器51、电机轴52、轴承53、联接段54和潜水电机25。其中，电机轴52是潜水电机25的动力输出轴。

其中，轴承53固定在联接段54的径向内侧，并与电机轴52之间形成有补水间隙，从而能够允许通过所述补水间隙向前述实施例中的隔爆罩的所述罩体结构的内部进行补水。也即，轴承53与电机轴52之间为间隙配合，轴承53同时起到了支撑电机轴52的作用和作为补水环的作用。

该补水间隙需要满足多方面的要求，首先要满足向隔爆罩的罩体结构内部补水的需求，其次要满足潜水电机隔爆的需求，最后还要保证电机轴转动灵活。经过无数次的试验，发明人发现，当所述补水间隙的径向尺寸为0.04至0.08毫米，且所述补水间隙的轴向长度为25至40毫米时，能够较好地满足上述要求。

图3是根据本发明实施例三的潜水电机的结构示意图；图4是图3中A处的放大图。需要说明的是，图3所示结构与图1中的对应结构是类似的，故图3所示结构也可以替代图1中的对应结构，即图3和图1(及图2)可以相互结合。

图3示出了一种湿式水冷却三相异步电动机，包括：底座1、调压膜2、第一螺母3、垫圈4、密封垫5、第一螺柱6、第一注水牌7、第二螺柱8、止座9、轴头螺母10、止体11、止推盘12、下导13、止推垫圈14、定子15、转子16、上导17、转向牌18、密封圈19、油封20、螺钉21、压盖22、甩砂环23、第一键24、第二螺母25、第三螺柱26、第三螺母27、第四螺柱28、第二注水牌29、铆钉30、标牌31、第二键32、支柱33、调整垫片34、第五螺柱35、垫板36和补水器37。

其中，潜水电机的壳体上设置有一个或多个补水器37，用于给所述潜水电机的电机内腔补水。所述补水器包括设置在补水通道上的透水膜，所述透水膜用于过滤水中的悬浮颗粒和杂质。该透水膜允许通过的微粒直径小于等于0.007毫米。

该潜水电机是湿式水冷却三相异步电动机，当该潜水电机长时间工作时，冷却水温度会升高，该潜水电机的电机内腔中的水会有消耗，补水器37的透水膜能够过滤掉水中微小的悬浮颗粒、杂质，及时给电机内腔补水，避免电机内腔缺少水分而烧坏该潜水电机。

本发明提供的潜水电泵的工作过程如下：

1、电能转化为磁场能

该潜水电泵使用380V三相交流电源。接通电源，电流通过定子绕组线在电机定子中产生高速旋转的交变磁场，同步旋转速度为3000r/min，实现了电能向磁能的转化。

2、磁场能转化为动能

转子在交变磁场中产生感生电流，高速旋转的电机定子交变磁场驱动带电转子高速旋转，实现了磁场能向动能的转化。

3、动能转化为输送介质的压力能和位能

通过联轴器，转子将扭矩传递给水泵轴；通过联接键，水泵轴将旋转动能量传递给叶轮(水轮)，叶轮通过叶片将旋转动能转化为输送介质的压力能和位能，沿着管道输送到需要的地方。

本发明提供的潜水电泵具有隔爆、耐酸碱盐腐蚀、使用寿命长等优点，在使用场所存在可燃性气体的情况下，即使电机内腔发生短路、打火等故障，隔爆罩会将故障封闭在隔爆腔内部，不会引燃周围环境的可燃性气体。并且，该装置的设计标准高，防爆设计高于国家标准GB3010-2002，结构简单合理，机加工性能优良。

需要说明的是，前面根据实施例描述了本发明的潜水电泵，但该潜水电泵并不仅限于各个实施例中所述的部件和/或连接关系。例如，隔爆罩可以通过各种方式/部件联接至潜水电机，而不限于实施例一所示的方式/部件。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种潜水电泵，包括潜水泵和潜水电机，所述潜水泵与所述潜水电机联接在一起，其特征在于，所述潜水电泵还包括隔爆罩，所述隔爆罩为具有一个开口部的罩体结构，所述隔爆罩通过所述开口部联接至所述潜水电机，使得所述潜水电机的主体部分位于所述罩体结构的内部。

2.根据权利要求1所述的潜水电泵，其特征在于，所述开口部上设有罩体法兰，联接段设置在所述罩体法兰上并沿着径向向内延伸，轴承设置在所述联接段的径向内侧并用于支撑所述潜水电机的电机轴，所述隔爆罩通过所述罩体法兰、所述联接段和所述轴承与所述潜水电机联接，使得所述潜水电机的主体部分位于所述罩体结构的内部。

3.根据权利要求2所述的潜水电泵，其特征在于，所述罩体结构的中部通过一个或多个紧定螺钉支撑在所述潜水电机的壳体上。

4.根据权利要求1所述的潜水电泵，其特征在于，所述隔爆罩的壁厚为4至8毫米，所述隔爆罩的隔爆面长度为13至26毫米。

5.根据权利要求2所述的潜水电泵，其特征在于，所述联接段上设有一个或多个用于允许电缆通过的电缆密封部，所述电缆密封部包括筒状结构的电缆密封座，所述筒状结构的筒底的中部用于允许电缆穿过，用于套设在所述电缆上的电缆密封圈位于所述筒状结构的内部并在抵压件的作用下抵靠所述筒底。

6.根据权利要求5所述的潜水电泵，其特征在于，所述筒状结构的筒壁内侧的至少一部分设有内螺纹，所述电缆密封圈的外表面的至少一部分设有与所述内螺纹配合的外螺纹，所述抵压件包括设置在所述筒状结构的开口处且能够与所述内螺纹配合的螺纹压环。

7.根据权利要求2所述的潜水电泵，其特征在于，所述轴承与所述电机轴之间形成有补水间隙，从而能够允许通过所述补水间隙向所述罩体结构的内部进行补水。

8.根据权利要求7所述的潜水电泵，其特征在于，所述补水间隙的径向尺寸为0.04至0.08毫米，所述补水间隙的轴向长度为25至40毫米。

9.根据权利要求1所述的潜水电泵，其特征在于，所述潜水电机的壳体上设置有一个或多个补水器，用于给所述潜水电机的电机内腔补水。

10.根据权利要求9所述的潜水电泵，其特征在于，所述补水器包括设置在补水通道上的透水膜，所述透水膜用于过滤水中的悬浮颗粒和杂质。