CN105443374B - 一种井用潜水螺杆电泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种井用潜水螺杆电泵，属于液体泵技术领域。所述螺杆电泵包括机筒，机筒的一端安装有第一轴承座，机筒内设有与第一轴承座相对的第二轴承座，第一轴承座与第二轴承座之间转动安装有转轴，转轴上设有转子绕组，与转子绕组对应的机筒上设有定子绕组，机筒的另一端设有底盖，机筒内设有由底盖凸向第二轴承座的膨胀套，膨胀套与底盖之间形成膨胀空腔，机筒内位于膨胀套与第二轴承座之间设有电容，膨胀套的端部与电容的端部相抵靠，底盖与第一轴承座之间的机筒内填充有润滑油。本发明的所述螺杆电泵解决了目前潜水螺杆电泵散热性能差等的诸多技术问题，可广泛应用于井下作业中。

Description

一种井用潜水螺杆电泵
技术领域
本发明涉及一种电泵，更特别地涉及一种井用潜水螺杆电泵，属于液体泵技术领域，尤其涉及一种井用潜水螺杆电泵。
背景技术
目前，现有的大部分潜水螺杆电泵中的泵体和电机为分体结构，结构并不理想，且密封效果不好。此外，由于导线经过长时间使用后容易老化断裂，从而导线老化断裂处容易进水，进而影响正常工作，也降低了使用寿命。而且，现有的大部分井泵的耐腐蚀性能较差，致使井泵使用寿命降低，也导致运行和经营成本的增加，无形中增大了各种维护成本。
为了解决上述诸多的现有技术缺陷，人们对其进行了大量的研究，并取得了一些改善的技术效果，例如：
CN203584798U公开了一种潜水螺杆电泵，所述电泵包括壳体，设置在壳体内的泵体与泵体电连接的电机，所述泵体包括压出室、吸水室、螺杆，所述电机包括底盖、转轴、油室、电缆线接头，所述压出室与壳体的上端连接，所述底盖与壳体的下端连接，所述转轴插入吸水室并通过万向节与螺杆连接，所述壳体、压出室、底盖均为不锈钢件，所述电缆线接头及油室上分别设置密封件，使电机密封。本实用新型具有的有益效果：将泵体和电机集成一体，使结构紧凑，方便拆装，且电泵中与水接触的部件为不锈钢件，提高耐腐性，电缆与电机内部导线接头处采用树脂灌封，解决了因电缆破损导致电机进水的问题。
然而，上述技术方案仍存在一些缺陷，例如虽然泵体和电机集成一体而使得结构更为紧凑，密封问题也得到了一定程度的改善。但是，在实际使用过程中却出现了另一个难以解决的技术问题，那就是工作过程中的散热问题：电机的转子绕组在高速转动过程中，产生了大量的热量，这可导致转子绕组与定子绕组之间的间隙发生变化。进一步地，也导致了轴承受热。所有的这些都严重影响了螺杆电泵的正常使用。
因此，对于开发一种新的井用潜水螺杆电泵，改变传统的结构形式，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础所倚。
发明内容
为了克服上述所指出的现有技术的缺陷和研发新型的井用潜水螺杆电泵，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。
具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种井用潜水螺杆电泵，以解决目前潜水螺杆电泵散热性能差等诸多技术问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种井用潜水螺杆电泵，所述井用潜水螺杆电泵包括机筒，所述机筒的一端安装有第一轴承座，所述机筒内设有与所述第一轴承座相对的第二轴承座，所述第一轴承座与第二轴承座之间转动安装有转轴，所述转轴上设有转子绕组，与所述转子绕组对应的所述机筒上设有定子绕组，所述机筒的另一端设有底盖，所述机筒内设有由所述底盖凸向所述第二轴承座的膨胀套，所述膨胀套与底盖之间形成膨胀空腔，所述机筒内位于所述膨胀套与第二轴承座之间设有电容，所述膨胀套的端部与所述电容的端部相抵靠，所述底盖与第一轴承座之间的所述机筒内填充有润滑油；所述第一轴承座通过紧固件连接吸水壳体，所述吸水壳体的另一端设有橡胶定子，所述转轴的一端穿过所述第一轴承座且与所述吸水壳体内的万向节相连接，所述万向节连接螺杆，所述螺杆穿过所述橡胶定子伸入压出室；所述电容与定子绕组之间设有导线，所述导线穿过所述第二轴承座，所述吸水壳体外设有电源插头，所述电源插头通过电缆线连接所述定子绕组，所述电缆线穿过所述吸水壳体和第一轴承座。
在本发明的所述井用潜水螺杆电泵中，作为一种改进，所述吸水壳体内设有用于固定所述电缆线的捆扎带。
在本发明的所述井用潜水螺杆电泵中，作为进一步的改进，所述第一轴承座上设有保护套，所述电缆线穿过所述保护套固定安装于所述定子绕组上。
在本发明的所述井用潜水螺杆电泵中，作为进一步的改进，所述第一轴承座上设有用于压紧所述保护套的压板，所述压板通过紧固件固定安装于所述第一轴承座上。
在本发明的所述井用潜水螺杆电泵中，作为进一步的改进，所述机筒外固定安装有金属材质制成的把手。
在本发明的所述井用潜水螺杆电泵中，作为进一步的改进，所述把手中空设置有流通通道，所述流通通道一端连通靠近所述底盖的润滑油，所述流通通道的另一端连通靠近所述第一轴承座的润滑油。
在本发明的所述井用潜水螺杆电泵中，作为进一步的改进，所述转轴上靠近所述第一轴承座固定安装有叶轮，所述叶轮的叶片朝向所述第一轴承座，使得所述润滑油经所述流通通道循环流动。
在本发明的所述井用潜水螺杆电泵中，作为一种改进，所述定子绕组两端的线圈与所述机筒的内壁之间均设有绝缘纸筒。
在本发明的所述井用潜水螺杆电泵中，作为进一步的改进，靠近所述第一轴承座的所述绝缘纸筒位于所述叶轮的外周。
在本发明的所述井用潜水螺杆电泵中，作为进一步的改进，所述绝缘纸筒为复合结构，由外至内依次包括绝缘胶层、屏蔽层、防电击纸层和耐油胶层。
如上所述，本发明提供了一种新型的井用潜水螺杆电泵，通过采用诸多独特技术特征和结构的组合，从而可取的诸多有益效果，例如：
(1)由于底盖与第一轴承座之间的机筒内填充有润滑油，不仅保证润滑油能够顺畅润滑轴承，还能够及时带走轴承转动所产生的热量，保证了转子绕组与定子绕组的间隙稳定，避免了由于过热产生烧机现象，从而提高了本电泵的使用性能。
(2)由于膨胀套与底盖之间形成膨胀空腔，膨胀空腔为一个封闭的腔体，能够有效补偿机筒内外压力，大大提高了潜水泵的潜水深度，拓展了该潜水泵的使用范围。
(3)由于吸水壳体内设有用于固定电缆线的捆扎带，捆扎带耐腐蚀性好，使用方便，在此能够很好的将位于吸水壳体内的电缆线固定在吸水壳体内，避免干涉螺杆正常工作。
(4)由于把手中空设置有流通通道，流通通道连入机筒内，这种结构既能够方便携带和安装潜水泵，又可以使得机筒内的润滑油流动起来，再经过流通通道与机筒外的地下水进行热交换，大大降低了润滑油的油温，起到了良好的冷却和润滑的效果。
(5)由于定子绕组两端的线圈与机筒的内壁之间均设有绝缘纸筒，有效避免了电量损耗，使得该潜水泵具有小功率、扬程高的优点，起到了良好的节能效果。
由此可见，本发明的所述井用潜水螺杆电泵可以取得诸多有益效果，从而克服了现有技术中存在的诸多缺陷，可应用多个实际应用，具有良好的应用前景和工业化生产潜力。
附图说明
图1是本发明实施例的井用潜水螺杆电泵的结构示意图；
图2是图1中A的局部放大示意图；
图3是本发明实施例的井用潜水螺杆电泵的绝缘纸筒的结构示意图。
其中，在图1至图3中，各个数字标号分别指代如下的具体含义、元件和/或部件。
图中：1、底盖，2、膨胀套，3、膨胀空腔，4、电容，5、润滑油，6、机筒，7、第二轴承座，8、导线，9、转子绕组，10、定子绕组，11、绝缘纸筒，1101、绝缘胶层，1102、屏蔽层，1103、防电击纸层，1104、耐油胶层，12、叶轮，13、第一轴承座，14、吸水壳体，15、万向节，16、螺杆，17、橡胶定子，18、压出室，19、电源插头，20、电缆线，21、捆扎带，22、转轴，23、把手，24、流通通道，25、保护套，26、压板，27、骨架密封，28、机械密封。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
如图1和图2共同所示，本发明所提供了一种井用潜水螺杆电泵，所述井用潜水螺杆电泵包括机筒6，机筒6为一体式结构，整体制作成型，其强度高，造型好，机筒6的一端安装有第一轴承座13，第一轴承座13与机筒6之间设有密封圈，其密封结构为静密封，机筒6内设有与第一轴承座13相对的第二轴承座7，第一轴承座13与第二轴承座7之间均通过轴承转动安装有转轴22，转轴22上设有转子绕组9，与转子绕组9对应的机筒6上设有定子绕组11，机筒6的另一端设有底盖1，机筒6内设有由底盖1凸向第二轴承座7的膨胀套2，膨胀套2与底盖1之间形成膨胀空腔3，膨胀套2为橡胶材料制成，其端部夹压在底盖1与机筒6之间，形成静密封，因此，膨胀空腔3为一个封闭的腔体，能够有效平衡机筒6内外压力，大大提高了潜水泵的潜水深度，可以达到50米的潜水深度，这在潜水泵中是很难得的，机筒6内位于膨胀套2与第二轴承座7之间设有电容4，膨胀套2的端部与电容4的端部相抵靠，底盖1与第一轴承座13之间的机筒6内填充有润滑油5，第二轴承座7的轴承室轴向贯穿第二轴承座7，以保证润滑油5顺畅润滑轴承，并及时带走轴承转动所产生的热量；本发明的发明人经过深入研究和试验，在润滑油5中加入粒径小于5微米的碳粉，其添加配比为每升润滑油5中加入25-60克的碳粉，其流动性和润滑效果都大大提高，并且散热效果也得到改善，其中，以每升润滑油5中加入55克的碳粉，效果最佳。第一轴承座13通过紧固件连接吸水壳体14，吸水壳体14的另一端设有橡胶定子17，转轴22的一端穿过第一轴承座13且与吸水壳体14内的万向节15相连接，万向节15连接螺杆16，螺杆16穿过橡胶定子17伸入压出室18，压出室18的结构为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述，第一轴承座13与转轴22之间的密封结构如下，在第一轴承座13上靠近轴承的一侧设有机械密封28，在转轴22的穿出端与第一轴承座13之间设有骨架密封27；电容4与定子绕组11之间设有导线8，导线8穿过第二轴承座7，导线8的端头固定在定子绕组11靠近第二轴承座7一端的线圈上，吸水壳体14外设有电源插头19，电源插头19通过电缆线20连接定子绕组11，电缆线20穿过吸水壳体14和第一轴承座13，电缆线20的端头固定在定子绕组11靠近第一轴承座13一端的线圈上。
吸水壳体14内设有用于固定电缆线20的捆扎带21，捆扎带21耐腐蚀性好，使用方便，在此能够很好的将位于吸水壳体14内的电缆线20固定在吸水壳体14内，避免干涉螺杆16正常工作。第一轴承座13上设有保护套25，电缆线20穿过保护套25固定安装于定子绕组11上，保护套25与电缆线20相适配，并且保护套25为橡胶材质，可以防止润滑油5泄漏，为了进一步提高密封性能，第一轴承座13上设有用于压紧保护套25的压板26，压板26通过紧固件固定安装于第一轴承座13上。
本发明人经过深入研究，机筒6内虽然设置了润滑油5，在一定程度上起到了散热效果，但是潜水泵长时间工作，还是会使得润滑油5的油温比较高，不仅对冷却效果不利，而且对润滑油5的使用寿命也造成不利影响，因此，发明人又作出了进一步的改进，机筒6外固定安装有金属材质制成的把手23，把手23中空设置有流通通道24，流通通道24一端连通靠近底盖1的润滑油5，流通通道24的另一端连通靠近第一轴承座13的润滑油5，转轴22上靠近第一轴承座13固定安装有叶轮12，叶轮12的叶片朝向第一轴承座13，使得润滑油5经流通通道24循环流动。这种结构，不但美观，而且结构紧凑，使用又非常方便，作为本发明的一个重要发明点，这种结构既能够方便携带和安装潜水泵，又可以使得机筒6内的润滑油5流动起来，再经过流通通道24与机筒6外的地下水进行热交换，大大降低了润滑油5的油温，起到了良好的冷却和润滑的效果。
定子绕组11两端的线圈与机筒6的内壁之间均设有绝缘纸筒11，靠近第一轴承座13的绝缘纸筒11位于叶轮12的外周，这种结构有效避免了电量损耗，功率小，扬程高，可达70米扬程，在潜水泵领域是一大突破。其中，绝缘纸筒11作为关键部件也具有其独特的结构和作用。具体而言，参考图3，绝缘纸筒11为复合结构，由外至内依次包括绝缘胶层1101、屏蔽层1102、防电击纸层1103和耐油胶层1104，最外层的绝缘胶层1101能够保证与机筒6牢固结合，绝缘胶层1101的厚度本领域技术人员可以根据需要自行设定，在此不作限定，屏蔽层1102能够有效防止漏磁，可有效避免电量损耗，通常使用多层铝箔纸压制而成，防电击纸层1103则使用绝缘纸板压制而成，耐油胶层1104可以有效防止机筒6内的润滑油5浸湿其他层，保证了防电击纸层1103、屏蔽层1102及绝缘胶层1101的正常使用，延长了其使用寿命。
如上所述，本发明提供了一种井用潜水螺杆电泵，所述电泵通过多个独特结构的综合使用和协同，从而可以取得良好的技术效果，在多个领域中具有良好的应用前景和工业化生产潜力。
应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种井用潜水螺杆电泵，所述井用潜水螺杆电泵包括机筒，所述机筒的一端安装有第一轴承座，所述机筒内设有与所述第一轴承座相对的第二轴承座，所述第一轴承座与第二轴承座之间转动安装有转轴，所述转轴上设有转子绕组，与所述转子绕组对应的所述机筒上设有定子绕组，所述机筒的另一端设有底盖，所述机筒内设有由所述底盖凸向所述第二轴承座的膨胀套，所述膨胀套与底盖之间形成膨胀空腔，所述机筒内位于所述膨胀套与第二轴承座之间设有电容，所述膨胀套的端部与所述电容的端部相抵靠，所述底盖与第一轴承座之间的所述机筒内填充有润滑油；所述第一轴承座通过紧固件连接吸水壳体，所述吸水壳体的另一端设有橡胶定子，所述转轴的一端穿过所述第一轴承座且与所述吸水壳体内的万向节相连接，所述万向节连接螺杆，所述螺杆穿过所述橡胶定子伸入压出室；所述电容与定子绕组之间设有导线，所述导线穿过所述第二轴承座，所述吸水壳体外设有电源插头，所述电源插头通过电缆线连接所述定子绕组，所述电缆线穿过所述吸水壳体和第一轴承座；
所述机筒外固定安装有金属材质制成的把手；
所述把手中空设置有流通通道，所述流通通道一端连通靠近所述底盖的润滑油，所述流通通道的另一端连通靠近所述第一轴承座的润滑油；
所述转轴上靠近所述第一轴承座固定安装有叶轮，所述叶轮的叶片朝向所述第一轴承座，使得所述润滑油经所述流通通道循环流动；
所述定子绕组两端的线圈与所述机筒的内壁之间均设有绝缘纸筒；
靠近所述第一轴承座的所述绝缘纸筒位于所述叶轮的外周；
所述绝缘纸筒为复合结构，由外至内依次包括绝缘胶层、屏蔽层、防电击纸层和耐油胶层。
2.如权利要求1所述的一种井用潜水螺杆电泵，其特征在于：所述吸水壳体内设有用于固定所述电缆线的捆扎带。
3.如权利要求1或2所述的一种井用潜水螺杆电泵，其特征在于：所述第一轴承座上设有保护套，所述电缆线穿过所述保护套固定安装于所述定子绕组上。
4.如权利要求3所述的一种井用潜水螺杆电泵，其特征在于：所述第一轴承座上设有用于压紧所述保护套的压板，所述压板通过紧固件固定安装于所述第一轴承座上。
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Denomination of invention: A kind of submersible screw electric pump for well

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Granted publication date: 20180508

Pledgee: Wenling branch of the Industrial Commercial Bank of China Ltd.

Pledgor: TAIZHOU JIADI PUMP INDUSTRY Co.,Ltd.

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