CN107781174A - 一种新型电机下置式高效潜水轴流泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型电机下置式高效潜水轴流泵，属于水动力工程设计技术领域，包括进水流道、叶轮部件、导叶体及潜水电机部件，改变传统潜水轴流泵上机下泵的结构形式，针对潜水轴流泵的产品特点及实际运行工况，提出一种适用于潜水轴流泵高效可靠的结构型式，其结构为电机在下水泵在上。采用钟形流道的设计方法优化进水流道，叶轮部件采用高效耐磨及抗缠绕好的后掠式叶轮，设计无扩散角的导叶结构，构成一套高效的水力模型；潜水电机中加入橡胶轴承，有效降低了振动及噪音，温升较高的上轴承采用降温效果较好的油润滑，再加上三道电缆密封，大大增加了潜水电机的可靠性。

Description

一种新型电机下置式高效潜水轴流泵

技术领域：

本发明涉及泵的设计领域，具体的是一种新型电机下置式高效潜水轴流泵。

背景技术：

潜水轴流泵是广泛应用的通用机械，作为大流量低扬程泵，在污水处理市场具有较大的需求量。目前，国产的潜水轴流泵结构为电动机与水泵联为一体，电动机在泵的上方，介质流经电动机外壁。由于电动机外壁尺寸由功率和转速决定，而为保证导叶体高效回收能量，降低出口流速，导叶体的出口尺寸也被限制，也就限定了导叶扩散角。由于电动机的下法兰尺寸较大，轮毂尺寸较小，导叶扩散角很大，造成很大的扩散损失，降低了水泵的效率，造成了电力能源的极大浪费，增加了泵后期的运行成本，不节能也不经济。因此，探索适用于潜水轴流泵高效节能的结构形式，提高导叶能量回收效率，迫在眉睫。

发明内容：

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供了一种新型电机下置式高效潜水轴流泵。

本发明采用的技术方案为：

一种新型电机下置式高效潜水轴流泵，包括电机外壳、导叶体和进水流道体，电机外壳的上、下端分别通过上、下端盖密封安装，其特征在于：

所述电机外壳通过上端盖与进水流道体密封连接，导叶体与进水流道体密封连接为一体结构，其中电机外壳的上、下端盖上转动安装有电机轴，电机轴上和电机外壳内设置电机的相关组件并引出导线；

电机轴穿过上端盖并连接叶轮轴，叶轮轴外壁上固定安装有叶轮组件，叶轮组件包括叶轮轴和叶轮上的叶片，叶轮采用后掠式结构、并且叶轮上的叶片前缘按等变角螺旋线规律变化；

进水流道体内设有进水流道、导叶体内设有出水流道，进水流道和出水流道为一个整体的流道结构，其中进水流道的进水口为钟形结构，导叶体和进水流道体内设有导叶支撑，叶轮轴转动安装于导叶支撑内，叶轮组件中的叶轮上安装的叶片整体位于流道结构内、叶片在叶轮上均匀分布；

电机轴在电机外壳的上、下端盖上通过轴承转动安装、密封，叶轮轴通过橡胶轴承在导叶体、进水流道体内的导叶支撑上转动安装。

所述的一种新型电机下置式高效潜水轴流泵，其特征在于：

所述电机组件引出的导线采用侧出的形式，导线穿过电机外壳并固定、密封。

所述的一种新型电机下置式高效潜水轴流泵，其特征在于：

所述进水流道体的进口边后弯，使其能同时接触流体，导叶体的流道结构出口采用导水锥式结构，引导水流流出。

所述的一种新型电机下置式高效潜水轴流泵，其特征在于：

所述导叶体的流道结构出口边缘的采用法兰结构、设置连接孔或者其他连接结构，用于连接管路和其他组件。

所述的一种新型电机下置式高效潜水轴流泵，其特征在于：

所述电机轴和叶轮轴设置为一体结构，在电机外壳的上端盖和进水流道体之间采用上、下机械密封作为双重防护，并且电机外壳的上端盖和进水流道体之间形成空腔作为油室并注入润滑油，使电机轴的上轴承采用油润滑。

所述的一种新型电机下置式高效潜水轴流泵，其特征在于：

所述电机外壳的上端盖与进水流道体和电机外壳均密封连接，并且设置注油孔连通至油室内。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明将传统潜水轴流泵结构改为电机在下泵头在上的结构，通过该方法设计的潜水轴流泵，具有高效节能，转子挠度小，轴承散热好，可靠性高等优点，关键部件的优化增加了潜水轴流泵的使用寿命，且橡胶轴承的加入大大减少了泵的振动和噪音，能使泵长期安全可靠运行。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明叶轮组件的结构示意图；

图中箭头指向为水流方向。

具体实施方式：

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步详细说明：

一种新型电机下置式高效潜水轴流泵，包括电机外壳1、导叶体2和进水流道体3，电机外壳1的上、下端分别通过上、下端盖1-1、1-2密封安装，电机外壳1通过上端盖1-1与进水流道体3密封连接，导叶体2与进水流道体3密封连接为一体结构，其中电机外壳1的上、下端盖1-1、1-2上转动安装有电机轴4，电机轴4上和电机外壳1内设置电机的相关组件5并引出导线6；

电机轴4穿过上端盖1-1并连接叶轮轴7，叶轮轴7外壁上固定安装有叶轮组件，叶轮组件包括叶轮轴7和叶轮上的叶片8，叶轮采用后掠式结构、并且叶轮上的叶片8前缘按等变角螺旋线规律变化，可以使各流面之间采用变环量、变轴面速度的升力法，由此设计的叶轮具有高效节能、工作范围宽广、抗汽蚀性能优异，耐磨防缠绕等特点，可以提高轴流泵的工作效率和可靠性；

进水流道体3内设有进水流道9、导叶体2内设有出水流道2-2，进水流道9和出水流道2-2为一个整体的流道结构，其中进水流道9的进水口9-1为钟形结构，导叶体2和进水流道体3内设有导叶支撑10，叶轮轴7转动安装于导叶支撑10内，叶轮组件中的叶轮上安装的叶片8整体位于流道结构内、叶片8在叶轮上均匀分布，进水流道9是将水池中的水引向叶轮的，本设计采用钟形进水流道结构，省去了导水锥结构，克服了杂质堆积在导水锥头部，轮廓线配合电机及轮毂形状，使流动很顺畅，优化了流体接触叶片前的流态，也就间接影响叶轮的效率；

电机轴4在电机外壳1的上、下端盖1-1、1-2上通过轴承转动安装、密封，叶轮轴7通过橡胶轴承12在导叶体2、进水流道体3内的导叶支撑10上转动安装，导叶支撑10处加装橡胶轴承12，使叶轮支撑由悬臂支撑变为两端支撑，减小了叶轮轴7的挠度，使转子能安全可靠的运行。橡胶轴承12安装和检修方便，橡胶的变形可缓和轴的应力，内阻尼大，能有效地吸收或消除运行产生的振动、噪声和冲击，轴承采用水润滑，润滑水不仅能带走由摩擦而产生的热量，还能通过轴承水沟带走杂质，可延长轴承的耐久性，保证泵安全可靠运行。

电机组件5引出的导线6采用侧出的形式，导线6穿过电机外壳1并固定、密封，密封结构采用多层密封，提高密封的可靠性，从而有效的解决主电缆进水问题。

导叶体2的作用是消除流体环量，将流体的速度能转换为压力能，由于传统潜水轴流泵采用电机在上、泵头在下的结构，电动机下法兰尺寸较大而轮毂尺寸较小，导叶体扩散角很大，造成很大的扩散损失，降低了水泵的效率，本设计（参考附图1）采用内轮廓线无扩散角度，且为保证导叶体2高效回收能量，降低出口流速，导叶体2的外轮廓线带较小的扩散角度，这种设计方法大幅度降低导叶损失，提高泵效率，进水流道体3的进口边后弯，使其能同时接触流体，导叶体2的流道结构出口采用导水锥式结构，引导水流流出，避免水流间产生严重的相互干扰，进一步提高泵的效率。

导叶体2的流道结构出口边缘的采用法兰结构、设置连接孔2-1或者其他连接结构，用于连接管路和其他组件，可实现卧式安装，无需使用配套井筒，方便快捷。

电机轴4和叶轮轴7设置为一体结构，在电机外壳1的上端盖1-1和进水流道体3之间采用上、下机械密封13、14作为双重防护，并且电机外壳1的上端盖1-1和进水流道体3之间形成空腔15作为油室并注入润滑油，使电机轴4的上轴承11采用油润滑，采用可靠的两道机械密封，并将机封与上轴承11置于同一油室中。由于潜水轴流泵靠近泵头侧的上轴承11温升较高，故使用油润滑的方式进行润滑，可以达到很好的降温、冷却效果，更好降低轴承温升和磨损，提高泵的寿命和安全性。

电机外壳1的上端盖1-1与进水流道体3和电机外壳1均密封连接，并且设置注油孔连通至油室内。

上述实施例仅为本发明的较佳的实施方式，除此之外，本发明还可以有其他实现方式。需要说明的是，在没有脱离本发明构思的前提下，任何显而易见的改进和修饰均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型电机下置式高效潜水轴流泵，包括电机外壳、导叶体和进水流道体，电机外壳的上、下端分别通过上、下端盖密封安装，其特征在于：

所述电机外壳通过上端盖与进水流道体密封连接，导叶体与进水流道体密封连接为一体结构，其中电机外壳的上、下端盖上转动安装有电机轴，电机轴上和电机外壳内设置电机的相关组件并引出导线；

电机轴穿过上端盖并连接叶轮轴，叶轮轴外壁上固定安装有叶轮组件，叶轮组件包括叶轮轴和叶轮上的叶片，叶轮采用后掠式结构、并且叶轮上的叶片前缘按等变角螺旋线规律变化；

进水流道体内设有进水流道、导叶体内设有出水流道，进水流道和出水流道为一个整体的流道结构，其中进水流道的进水口为钟形结构，导叶体和进水流道体内设有导叶支撑，叶轮轴转动安装于导叶支撑内，叶轮组件中的叶轮上安装的叶片整体位于流道结构内、叶片在叶轮上均匀分布；

电机轴在电机外壳的上、下端盖上通过轴承转动安装、密封，叶轮轴通过橡胶轴承在导叶体、进水流道体内的导叶支撑上转动安装。

2.根据权利要求1所述的一种新型电机下置式高效潜水轴流泵，其特征在于：

所述电机组件引出的导线采用侧出的形式，导线穿过电机外壳并固定、密封。

3.根据权利要求1所述的一种新型电机下置式高效潜水轴流泵，其特征在于：

所述进水流道体的进口边后弯，使其能同时接触流体，导叶体的流道结构出口采用导水锥式结构，引导水流流出。

4.根据权利要求1所述的一种新型电机下置式高效潜水轴流泵，其特征在于：

所述导叶体的流道结构出口边缘的采用法兰结构、设置连接孔或者其他连接结构，用于连接管路和其他组件。

5.根据权利要求1所述的一种新型电机下置式高效潜水轴流泵，其特征在于：

所述电机轴和叶轮轴设置为一体结构，在电机外壳的上端盖和进水流道体之间采用上、下机械密封作为双重防护，并且电机外壳的上端盖和进水流道体之间形成空腔作为油室并注入润滑油，使电机轴的上轴承采用油润滑。

6.根据权利要求1或5所述的一种新型电机下置式高效潜水轴流泵，其特征在于：

所述电机外壳的上端盖与进水流道体和电机外壳均密封连接，并且设置注油孔连通至油室内。