CN105332928A - 一种新型潜水电泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型潜水电泵，包括起吊装置，起吊装置上安装横担，横担的中部安装调节杆，调节杆的下部安装卡环，卡环的下部安装圆钢，圆钢的下部安装悬吊杆，悬吊杆的下部安装倒U型吊环，倒U型吊环的下部安装壳体，壳体上安装电缆，电缆上安装电缆出线盒斗。电机不再采用干式电机，而采用充水式电机，即电机腔充满干净的自来水。本发明由于壳体可以充水，腔内充满水后就可以判断电机腔是否漏水，现场不用对电机空腔做气密实验，使潜水泵实现了现场维修，不用返厂，提高了工作效率，缩短了维修时间，降低了维修成本。本发明还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用简便的优点。

Description

一种新型潜水电泵

技术领域

本发明涉及一种抽水装置,更确切的说是一种新型潜水电泵。

背景技术

目前，潜水轴(混)流电泵一般电机与水泵同轴直连安装在钢制井筒内运行；电机采用干式电机，即电机空腔是干燥密封的，电机的冷却采用内部风冷与外部水冷向结合的冷却方式，电机定子线圈采用漆包线制作而成；上下轴承采用油冷；井筒与出水管采用螺栓连接。通过几十年的运行，发现此种结构的潜水轴(混)流电泵存在一些弊端，如水泵运行的安全可靠性不高，容易出现水泵在井筒内返转，抬机现象，造成电缆搅断，电机进水后定子线圈很容易烧坏等重大事故，而且维修比较麻烦，必须返厂维修，维修费用高；机组效率低，主要是电机直径大，影响水泵出水，且绕流损失大，井筒比较长，沿程损失比较大；安装麻烦，周期长；泵站整体造价高等。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型潜水电泵，能够解决上述的问题。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种新型潜水电泵，包括起吊装置，起吊装置上安装横担，横担的中部安装调节杆，调节杆的下部安装卡环，卡环的下部安装圆钢，圆钢的下部安装悬吊杆，悬吊杆的下部安装倒U型吊环，倒U型吊环的下部安装壳体，壳体上安装电缆，电缆上安装电缆出线盒斗，壳体的上部安装注水孔，壳体的内部开设水位调节室，壳体的上部内侧安装上轴承座，上轴承座的中部安装水导轴承，电机转子轴上安装耐磨镀铬轴套，上轴承座的圆周上开设数个通水孔，上轴承座外周安装塑料铜线，水导轴承下端安装电机转子，壳体中部内侧安装电机定子，电机定子与电机转子配合，电机转子轴的中下部外周安装下轴承座，电机转子轴的中下部外周安装梯形滑块和水冷推力轴承，电机转子轴的下部外周安装齿轮减速器，齿轮减速器的下端安装水泵轴，水泵轴的外周安装推力轴承、滚柱轴承和机械密封座，壳体的下部安装吸水喇叭，水泵轴的下端安装水泵叶轮,水泵叶轮轮毂的外周安装水泵叶片,水泵叶片与吸水喇叭配合,水泵叶轮的下端安装导流锥,壳体的一侧安装三通出水法兰，三通出水法兰的一侧安装出水管法兰，出水管法兰的一侧安装横向出水管，壳体的二侧安装数个车轮，车轮与起吊装置配合。

为了进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案:所述电机轴的中部外周安装机械密封。所述水泵轴的外周安装机械密封。

本发明的优点在于：电机不再采用干式电机，而采用充水式电机，即电机腔充满干净的自来水。它主要包括：电机腔内的电机转子、电机定子，径向水导轴承、推力轴承和水位调节室。此种电机定子线圈不采用传统的漆包线制作，而采用绝缘性能、抗老化、耐磨性能更好塑料铜线制作，这种定子线圈绝缘性能好，不怕水，使用寿命是漆包线的几十倍。壳体内充满干净的自来水用来冷却电机运转产生的热量，比风冷的效果好很多，且不受外界水位高低的影响。采用充水式电机后，使电机定子线圈可以现场制造，由于壳体可以充水，腔内充满水后就可以判断电机腔是否漏水，现场不用对电机空腔做气密实验，使潜水泵实现了现场维修，不用返厂，提高了工作效率，缩短了维修时间，降低了维修成本。本发明还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用简便的优点。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的Ⅰ部放大结构示意图；

图3为图1的Ⅱ部放大结构示意图；

图4为图1的Ⅲ部放大结构示意图；

图5为图1的Ⅳ部放大结构示意图；

图6为图1的Ⅴ部放大结构示意图。

标注部件：1横担3起吊装置4车轮6壳体7电机轴8机械密封座9油室10径向水导轴承11水泵导叶体12水泵叶轮13水泵支撑杆14吸水喇叭15导流锥17推力轴承座18齿轮减速器20三通出水法兰21出水管法兰22横向出水管23调节杆24卡环25圆钢26悬吊杆27倒U型吊环28电缆29电缆出线盒斗30注水孔31水位调节室32复合橡胶套33通水孔34耐磨镀铬轴套35水位报警装置36上轴承座37水导轴承38塑料铜线39水泵轴40推力轴承41滚柱轴承42机械密封43机械密封座44复合胶盘45梯形滑块46机械密封47下轴承座48水冷推力轴承49电机转子50电机定子。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

一种新型潜水电泵，如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，包括起吊装置3，起吊装置3上安装横担1，横担1的中部安装调节杆23，调节杆23的下部安装卡环24，卡环24的下部安装圆钢25，圆钢25的下部安装悬吊杆26，悬吊杆26的下部安装倒U型吊环27，倒U型吊环27的下部安装壳体6，壳体6上安装电缆28，电缆28上安装电缆出线盒斗29，壳体6的上部安装注水孔30，壳体6的内部开设水位调节室31，壳体6的上部内侧安装上轴承座36，上轴承座36的中部安装水导轴承37，水导轴承37与上轴承座36之间安装耐磨镀铬轴套34，上轴承座36的圆周开设数个通水孔33，上轴承座36外周安装塑料铜线38，水导轴承37下端安装电机转子49，壳体6中部内侧安装电机定子50，电机定子50与电机转子49配合，电机转子49的轴的中下部外周安装下轴承座47，电机转子49的轴的中下部外周安装梯形滑块45和水冷推力轴承48，电机转子49的轴的下部外周安装齿轮减速器18，齿轮减速器18下端安装水泵轴39，水泵轴39的外周安装推力轴承40、滚柱轴承41和机械密封座43，壳体6的下部安装吸水喇叭14，水泵轴39的下端安装水泵叶轮12,水泵叶轮12的外周安装水泵叶片11,水泵叶片11与吸水喇叭14配合,水泵叶轮12的下端安装导流锥15,壳体6的一侧安装三通出水法兰20，三通出水法兰20的一侧安装出水管法兰21，出水管法兰21的一侧安装横向出水管22，壳体6的二侧安装数个车轮4，车轮4与起吊装置3配合。

水泵导叶体11出水口不直接与电机连接，而与三通出水管连接，这样水泵的出水流态比较好，避免了电机的阻流及绕流损失，且井筒缩短很多，这样又减少了井筒的沿程损失，同时降低了井筒的成本。这种结构可以提高水泵机组效率3到5个百分点，同时，水泵导叶体11的直径比传统潜水轴流电泵大约小20％以上，与立式轴泵的导叶体一样大，在老泵站改造中，可以直接取代原来的立式轴泵，不需要改变土建结构。

电机不再采用干式电机，而采用充水式电机，即电机腔充满干净的自来水。它主要包括：电机腔内的电机转子49、电机定子50，径向水导轴承10、推力轴承40和水位调节室31。此种电机定子50线圈不采用传统的漆包线制作，而采用绝缘性能、抗老化、耐磨性能更好塑料铜线38制作，这种定子线圈绝缘性能好，不怕水，使用寿命是漆包线的几十倍。壳体6内充满干净的自来水用来冷却电机运转产生的热量，比风冷的效果好很多，且不受外界水位高低的影响。采用充水式电机后，使电机定子线圈可以现场制造，由于壳体6可以充水，腔内充满水后就可以判断电机腔是否漏水，现场不用对电机空腔做气密实验，使潜水泵实现了现场维修，不用返厂，提高了工作效率，缩短了维修时间，降低了维修成本。

电机上轴承和下轴承不再采用传统的滚柱轴承或球轴承，而采用径向水导轴承10和推力轴承40相结合使用。径向水导轴承10包括：热套在轴上的耐磨镀铬轴套34，固定在轴承座内圈上耐磨复合橡胶套。水导轴承的工作原理是在电机转动时，在复合橡胶套32和耐磨镀铬轴套34之间形成一种水膜，电机靠此水膜减小转动阻力。所述的复合橡胶套32内圈开有多个半圆形的冷却水槽，水槽中间开有进水孔。此径向水导轴承10运转阻力小，电机轴上套有耐磨镀铬轴套34，当轴套磨损后需要更换，只需更耐磨镀铬轴套34即可，不用更换整根电机轴，更换方便，周期短，成本低，使用寿命长。解决了传统滚柱轴承和球轴承漏油、温升过高，使用寿命短的问题。

电机采用功率因数高的四级电机通过齿轮减速器驱动水泵。通过此结构把原来电机水泵同轴，改为电机和水泵轴分成两段，每根轴变短，同等直径下其刚度、强度更好，不易弯曲，加工方便，此种结构使电机的功率因数从0.6左右提高到0.85左右。

电机腔上部设有水位调节室31，水位调节室31上部设有注水孔30，电机腔下部设有放水孔。

电泵上部设有起吊装置3，起吊装置3包括：电泵上部的倒U型吊环27、卡环24、悬吊杆26、调节杆23、横担1。横担1放在泵站预留槽内，电泵与横担1之间通过卡环24、悬吊杆26、调节杆23连接，所述的调节杆23下部是1个封闭的吊耳，上部是螺母和丝杆用于调节上下的高度，然后固定在横担1中间的孔内，所述的悬吊杆26上下有两个封闭的吊耳，每个吊耳中间设有一根横向的圆钢，电泵起吊时，吊车吊钩挂在悬吊杆26上吊耳的上部，吊出一段悬吊杆26，横担1穿过下一节悬吊杆26上部吊耳内圆钢的下部把电泵临时悬吊在泵池上沿，拆除上一节悬吊杆26，吊钩挂在下一节悬吊杆26上吊耳内圆钢的上部。这样，人不用进入泵池，就可以非常方便的把电泵吊出泵池。通过以上改进，发明了一种新型自动耦合式潜水轴流电泵。该潜水电泵与传统潜水电泵相比具有机组效率高，运行安全可靠，安装维修方便，成本低等特点。

所述电机轴7的中部外周安装机械密封46。本发明的机械密封46可以提高电机轴7的密封性。

所述水泵轴39的外周安装机械密封42。本发明的机械密封件42可以提高水泵轴39的密封性。

水泵下部设有吸水喇叭，吸水喇叭上部通过法兰、螺栓与导叶体下部联接。导叶体上部通过法兰、螺栓与三通出水管下部联接。导叶体上法兰与三通出水管下法兰之间安装有电泵下车轮支架，车轮支架的前后两侧分别安装有一根轴，轴的两端各装一个车轮。三通出水管侧面设有出水口，出水口端部有一定倾斜角度，一般为十度，端部上设有法兰，法兰靠电泵自重与横向出水管法兰密封联接。所述的水泵中间设有一根水泵轴，轴的上部安装在位于三通出水管上法兰中部的推力轴承中间；轴的顶端通过键与行星齿轮减速器联接；轴上部推力轴承下部安装有机械密封，机械密封的动环安装在轴上，静环安装在三通出水管上法兰中部的机械密封座上；轴的中部通过径向水导轴承与导叶体配合联接。轴的下部装有叶轮，叶轮中部设有轮毂，轮毂圆周上均布设有多个叶片，叶片外沿与转轮室配合，所述的转轮室可以是单独的个体，也可以是吸水喇叭的上部与导叶体的下部组合而成。轮毂的下部设有导流锥。所述的水泵上部设有行星齿轮减速器，行星齿轮减速器壳体内部中间设有太阳轮，太阳轮内圈圆周上设有多个行星齿轮，行星齿轮中间设有齿轮支架，壳体腔内充入一定量的润滑油，用于润滑冷却齿轮。星齿轮减速器上部设有充水式电机，充水式电机的下部设有电机下端盖，电机下端盖的法兰下部与星齿轮减速器壳体上部法兰联接，电机下端盖的中间下部设有机械密封座，机械密封座上、下分别安装有一个机械密封静环，机械密封动环安装在电机轴上，电机下端盖下法兰上部侧壁上设有放水孔，闷头密封。电机下端盖中部设有推力轴承座，推力轴承座上安装有推力轴承。电机下端盖上法兰与下水导轴承座的法兰联接，下水导轴承座内设有水导轴承，下水导轴承座的法兰与电机机壳下发兰联接。机壳内壁上固定设有电机定子，电机定子包括定子线圈和叠加的硅钢片组成，定子线圈用塑料铜导线绕制而成。电机定子内设有转子，转子有电机轴和叠加在电机轴上硅钢片组成，转子硅钢片的外圆与定子硅钢片的内圆留有间隙，转子轴的下端与行星齿轮减速器联接，轴的上部通过上水导轴承与上水导轴承座配合。上水导轴承座法兰与电机机壳法兰通过螺栓连接，两法兰之间安装有上车轮支架，车轮支架的前后两侧分别安装有一根轴，轴的两端各装一个车轮。上水导轴承座法兰上部设有水位调节室，水位调节室内腔设有水位报警装置，电机定子线圈的引出线与电缆线在水位调节室腔内密封联接，水位调节室的上部设有进水孔，闷头密封，同时还设有电缆出线孔，电缆从孔中穿出通过出线盒斗和密封圈固定密封在水位调节室上，水位调节室上两侧还设有起吊电泵用的倒U型吊环。所述的起吊装置的悬吊杆的下部通过卡环与电泵上的倒U型吊环活动联接，悬吊杆的上部通过卡环与调节杆下部活动联接，悬吊杆的数量根据泵池的深浅可以是一根。调节杆上部设有螺纹杆，螺纹杆穿过横担中间的圆孔，端部用螺母调节上下的高度，然后固定在横担上，横担放在泵池混凝土槽内。所述的自动耦合装置的四根导轨固定在泵池内，电泵通过八个车轮沿导轨滑下，当三通出水法兰靠自身重量密封在横向出水管法兰上。调节轨道内下部的支撑杆的高度，使其上端与电泵下面的四个车轮配合受力。然后把四根起吊装置分别安装在四根轨道内，下部与电泵上部的四个车轮配合压紧，每个起吊的上部设有圆孔分别通过螺栓与轨道上的圆孔锁死。水泵导叶体出水口不直接与电机连接，而与三通出水管连接，这样水泵的出水流态比较好，避免了电机的阻流及绕流损失，且井筒缩短很多，减少了井筒的沿程损失，同时降低了井筒的成本。这种结构可以提高水泵机组效率三到五个百分点。同时，水泵导叶体的直径比传统潜水轴流电泵大约小20％以上，与立式轴泵的导叶体一样大，这样在老泵站改造中，可以直接取代原来的立式轴泵，不需要改变土建结构。电机不再采用干式电机，而采用充水式电机，即电机腔充满干净的自来水。此种电机定子线圈不采用传统的漆包线制作，而采用绝缘性能、抗老化、耐磨性能更好塑料铜线制作，这种定子线圈绝缘性能好，不怕水，使用寿命是漆包线的几十倍。壳体内充满干净的自来水用来冷却电机运转产生的热量，比风冷的效果好很多，且不受外界水位高低的影响。采用充水式电机后，使电机定子线圈可以现场更换，由于壳体可以充水，腔内充满水后就可以判断电机腔是否漏水，现场不用对电机空腔做气密实验，使潜水泵实现了现场维修，不用返厂，提高了工作效率，缩短了维修时间，降低了维修成本。壳体6内设置油室9，油室9可以储存润滑油。本发明还具有结构紧凑、制造成本低和使用方便的优点。电机上下轴承不再采用传统的滚柱轴承或球轴承，而采用水导轴承和水冷滑块推力轴承相结合使用。水导轴承包括：热套在轴上的耐磨镀铬轴套，固定在轴承座内圈上耐磨复合橡胶套。水导轴承的工作原理是在电机转动时，在复合橡胶套和镀铬轴套之间形成一种水膜，电机靠此水膜减小转动阻力。所述的复合橡胶套内圈开有半圆形的冷却水槽，水槽中间开有冷却水孔。此水导轴承运转阻力小，镀铬轴套和复合橡胶套便于更换，使用寿命长。解决了传统滚柱轴承和球轴承漏油、温升过高，使用寿命短的问题。水冷滑块推力轴承包括：耐磨复合橡胶盘和多个梯形钢制滑块，在电机运转时承受电机的轴向力。电机采用功率因数高的四级电机通过齿轮减速器驱动水泵。通过此结构把原来电机水泵同轴，改为电机和水泵轴分成两段，每根轴变短，同等直径下其刚度、强度更好，不易弯曲，加工方便，此种结构使电机的功率因数从0.6左右提高到0.85左右。电机腔上部的水位调节室内装有上下水位报警装置，给电机充水时，充到设定高水位时会自动报警，如果出现漏水，漏到低水位处也会自动报警。电泵采用自动耦合式安装，安装维修简单方便，同时设有起吊装置，使电泵运行安全可靠。电泵上部设有起吊装置，电泵起吊时，人不用下到泵池内，只要在泵池上拆除起吊装置，吊车吊钩挂在悬吊杆上吊耳内，吊出一段悬吊杆，横担穿过下一节悬吊杆上部吊耳内圆钢的下部把电泵临时悬吊在泵池上，拆除上一节悬吊杆，吊钩挂在悬吊杆上吊耳内圆钢的上部，这样逐次把电泵吊出，安全方便。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (3)

1.一种新型潜水电泵，其特征在于：包括起吊装置(3)，起吊装置(3)上安装横担(1)，横担(1)的中部安装调节杆(23)，调节杆(23)的下部安装卡环(24)，卡环(24)的下部安装圆钢(25)，圆钢(25)的下部安装悬吊杆(26)，悬吊杆(26)的下部安装倒U型吊环(27)，倒U型吊环(27)的下部安装壳体(6)，壳体(6)上安装电缆(28)，电缆(28)上安装电缆出线盒斗(29)，壳体(6)的上部安装注水孔(30)，壳体(6)的内部开设水位调节室(31)，壳体(6)的上部内侧安装上轴承座(36)，上轴承座(36)的中部安装水导轴承(37)，电机转子(49)的轴上安装耐磨镀铬轴套(34)，上轴承座(36)的圆周上开设数个通水孔(33)，上轴承座(36)外周安装塑料铜线(38)，水导轴承(37)下端安装电机转子(49)，壳体(6)中部内侧安装电机定子(50)，电机定子(50)与电机转子(49)配合，电机转子(49)的轴的下部外周安装水导轴承(37),水导轴承(37)的外周安装下轴承座(47)，电机转子(49)轴的中下部外周安装梯形滑块(45)和水冷推力轴承(48)，电机转子(49)轴的下部外周安装齿轮减速器(18)，齿轮减速器(18)的下端安装水泵轴(39)，水泵轴(39)的外周安装推力轴承(40)、滚柱轴承(41)和机械密封座(43)，壳体(6)的下部安装吸水喇叭(14)，水泵轴(39)的下端安装水泵叶轮(12),水泵叶轮(12)轮毂的外周安装水泵叶片(11),水泵叶片(11)与吸水喇叭(14)配合,水泵叶轮(12)的下端安装导流锥(15),壳体(6)的一侧安装三通出水法兰(20)，三通出水法兰(20)的一侧安装出水管法兰(21)，出水管法兰(21)的一侧安装横向出水管(22)，壳体(6)的二侧安装数个车轮(4)，车轮(4)与起吊装置(3)配合。

2.根据权利要求1所述的新型潜水电泵，其特征在于：所述电机转子(49)轴的中部外周安装机械密封(46)。

3.根据权利要求1所述的新型潜水电泵，其特征在于：所述水泵轴(39)的外周安装机械密封(42)。