CN108869330B - 一种具有轴流式防沙结构的潜水电泵 - Google Patents

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Abstract

本发明属于潜水电泵的技术领域，涉及一种具有轴流式防沙结构的潜水电泵，包括电机、水泵和电机驱动的转轴，所述电机和水泵之间设置有上轴承座，上轴承座上固定有进水节，所述转轴上依次套设有上轴承座、机械密封、轴流叶轮、轴套和电泵叶轮，所述上轴承座上固定有导流套，导流套包括同轴设置的环形外壳和环形内壳，内壳低于外壳，外壳套设于轴流叶轮之外，内壳套设于机械密封动静环结合面之外，所述导流套和轴流叶轮组成一个轴流泵，导流套下端外壳与内壳之间的间隙为进水口，导流套上端为出水口。本发明提供的潜水电泵的轴流式防沙结构，相较于传统的甩沙套，其防沙效果更好，提高机械密封的寿命，进而延长了潜水电泵的使用寿命。

Description

一种具有轴流式防沙结构的潜水电泵
技术领域
本发明属于潜水电泵的技术领域，涉及一种具有轴流式防沙结构的潜水电泵。
背景技术
潜水电泵是指泵体叶轮和驱动叶轮的电机都潜入水中工作的一种水泵，潜水电泵的使用环境一般都含有泥沙，在工作中就要求电机部分具有防沙结构，防沙结构的能力直接影响机械密封的使用寿命，从而影响电泵的使用寿命。
传统的甩沙结构是甩沙套，甩沙套能把大部分泥沙甩出，但有小部分泥沙通过转轴会沉积在外置机械密封附近，不能向外排出，随着电泵运行，会越积越多，转轴带动机械密封高速转动时，泥沙会随着转轴旋转，泥沙在机械密封动静环结合面附近活动，外置机械密封易磨损，从而导致机械密封失效，泥沙顺着转轴进入内置机械密封，泥沙同样的会使内置机械密封失效，从而导致电机进水，烧毁电机。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种具有轴流式防沙结构的潜水电泵，相较于传统的甩沙套，其防沙效果更好，提高机械密封的寿命，进而延长了潜水电泵的使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明的目的通过下述技术方案得以实现：
一种具有轴流式防沙结构的潜水电泵，包括电机、水泵和电机驱动的转轴，所述电机和水泵之间设置有上轴承座，上轴承座上固定有进水节，所述转轴上依次套设有上轴承座、机械密封、轴流叶轮、轴套和电泵叶轮，所述上轴承座上固定有导流套，导流套包括同轴设置的环形外壳和环形内壳，内壳和外壳下端相连，内壳低于外壳，外壳套设于轴流叶轮之外，内壳套设于机械密封动静环结合面之外，外壳与轴流叶轮之间、内壳与机械密封之间均留有间隙，所述导流套和轴流叶轮组成一个轴流泵，导流套下端外壳与内壳之间的间隙为进水口，导流套上端的开口为出水口。
上述上轴承座，机械密封，导流套、轴流叶轮、轴套、电泵叶轮与转轴均同轴设置，所述导流套和机械密封均置于进水节内部，进水节通过螺栓与上轴承座固定。
上述机械密封安装于上轴承座上端的凹槽中，所述轴流叶轮位于轴肩上，轴肩到上轴承座凹槽底部的距离为机械密封的安装高度，电泵叶轮的上端设置有拧紧螺母，拧紧螺母轴向定位电泵叶轮、轴套和轴流叶轮。
上述导流套的下端设置有固定板，固定板由内壳向外延伸出外壳，所述固定板延伸出外壳的部分设置有安装孔，导流套通过螺栓紧固连接在上轴承座的凸台上，所述凸台设置在上轴承座凹槽的外端面。
上述凸台具有多个，周向均匀分布，所述固定板、安装孔的数量与凸台相同。
上述轴流叶轮和电泵叶轮均与转轴之间过盈配合，并通过键与转轴连接。
上述轴套与转轴之间间隙配合，轴套的下端与轴流叶轮接触连接，轴套的上端与电泵叶轮接触连接。
上述外壳的高度高于轴流叶轮轮毂的高度。
上述内壳的高度高于机械密封动环摩擦副的高度。
上述螺栓为十字槽螺栓。
本发明和现有技术相比，具有如下有益效果:
1、本发明进水节内的导流套和轴流叶轮组成了一个轴流泵，使用时，在轴流泵的作用下，泥沙不会沉淀在机械密封工作面附近，而是顺着导流套内的水流流出导流套，进入电泵叶轮中；泥沙对机械密封的影响大大降低，提高了机械密封的使用寿命，从而延长了电泵的使用寿命。
2、本发明导流套的内壳保证了带有泥沙的水无法接触到机械密封的动静环结合面，进一步避免了泥沙对机械密封的影响。
3、若在潜水电泵运行开始前，机械密封的动静环位置就有泥沙，当潜水电泵启动时，轴流叶轮与导流套组成的轴流泵同样会将此处的泥沙吸出，进入电泵叶轮排出。
附图说明
图1为本发明的剖视图；
图2为图1的A处放大图；
图3是本发明轴流叶轮的立体图；
图4是本发明轴流叶轮的俯视图；
图5是图4的B-B剖视图；
图6是本发明导流套的立体图；
图7是本发明导流套的俯视图；
图8是图7的C-C剖视图；
图中：1、转轴；11、轴肩；12、拧紧螺母；13、键；2、上轴承座；21、凸台；3、进水节；4、机械密封；41、机械密封动环摩擦副；5、轴流叶轮；51、轴流叶轮轮毂；6、轴套；7、电泵叶轮；8、导流套；81、外壳；82、内壳；83、进水口；84、出水口；85、固定板；86、安装孔；9、螺栓。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-8：
一种具有轴流式防沙结构的潜水电泵，包括电机、水泵和电机驱动的转轴1，所述电机和水泵之间设置有上轴承座2，上轴承座2上固定有进水节3，所述转轴1上依次套设有上轴承座2、机械密封4、轴流叶轮5、轴套6和电泵叶轮7，所述上轴承座2上固定有导流套8，导流套8包括同轴设置的环形外壳81和环形内壳82，内壳82和外壳81下端相连，内壳82低于外壳81，外壳81套设于轴流叶轮5之外，内壳82套设于机械密封4动静环结合面之外，外壳81与轴流叶轮5之间、内壳82与机械密封4之间均留有间隙，所述导流套8和轴流叶轮5组成一个轴流泵，导流套8下端外壳81与内壳82之间的间隙为进水口83，导流套8上端的开口为出水口84。
本发明的工作原理如下：潜水电泵工作时，含有泥沙的水通过进水节3进入进水节腔内，大部分水直接进入电泵叶轮7，另一部分通过导流套进水口83进入轴流叶轮5内，从导流套出水口84出来，进入电泵叶轮7，最终从进水节3进入的水通过电泵叶轮7作用转化为扬程。
轴流叶轮5与导流套8的外壳81组合成轴流泵，轴流叶轮5随着转轴1的旋转把机械能转化为压能和动能，即由于轴流泵的作用，含泥沙的水通过导流套进水口83进入轴流叶轮5，从导流套出水口84出来；另外，在进水节内腔范围内，由于轴流泵的作用，使得导流壳进水口83附近的液体流速比其他地方的流速高，更有利于泥沙的流动。
上述各部件的安装结构如下：
上述上轴承座2，机械密封4，导流套8、轴流叶轮5、轴套6、电泵叶轮7与转轴1均同轴设置，所述导流套8和机械密封4均置于进水节3内部，进水节3通过螺栓9与上轴承座2固定。
上述机械密封4安装于上轴承座2上端的凹槽中，所述轴流叶轮5位于轴肩11上，轴肩11到上轴承座2凹槽底部的距离为机械密封4的安装高度，电泵叶轮7的上端设置有拧紧螺母12，拧紧螺母12轴向定位电泵叶轮7、轴套6和轴流叶轮5。
上述导流套8的下端设置有固定板85，固定板85由内壳82向外延伸出外壳81，所述固定板85延伸出外壳81的部分设置有安装孔86，导流套8通过螺栓9紧固连接在上轴承座2的凸台21上，所述凸台21设置在上轴承座2凹槽的外端面。
上述凸台21具有多个，周向均匀分布，所述固定板85、安装孔86的数量与凸台21相同。
上述轴流叶轮5和电泵叶轮7均与转轴1之间过盈配合，并通过键13与转轴1连接，转轴1通过键13传递扭矩，使得轴流叶轮5、电泵叶轮7与转轴1同步转动。
上述轴套6与转轴1之间间隙配合，轴套1的下端与轴流叶轮5接触连接，轴套1的上端与电泵叶轮7接触连接。
上述螺栓9优选为十字槽螺栓。
作为优选，上述外壳的高度高于轴流叶轮轮毂的高度，上述内壳的高度高于机械密封动环摩擦副的高度。
由于导流套8的内壳82高度高于机械密封动环摩擦副41；泥沙在导流套8内流动的过程中，泥沙不会进入到机械密封动环摩擦副41以下位置，泥沙在经过内壳82上表面时，只会接触到机械密封摩擦副41以上的位置，而机械密封4自身旋转产生的离心力也会把泥沙甩出，从而一起轴向进入轴流叶轮5，流出导流套8。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有轴流式防沙结构的潜水电泵，包括电机、水泵和电机驱动的转轴(1)，所述电机和水泵之间设置有上轴承座(2)，上轴承座(2)上固定有进水节(3)，其特征在于，所述转轴(1)上依次套设有上轴承座(2)、机械密封(4)、轴流叶轮(5)、轴套(6)和电泵叶轮(7)，所述上轴承座(2)上固定有导流套(8)，导流套(8)包括同轴设置的环形外壳(81)和环形内壳(82)，内壳(82)低于外壳(81)，外壳(81)间隙套设于轴流叶轮(5)之外，内壳(82)间隙套设于机械密封(4)动静环结合面之外，所述导流套(8)和轴流叶轮(5)组成一个轴流泵，导流套(8)下端外壳(81)与内壳(82)之间的间隙为进水口(83)，导流套(8)上端为出水口(84)。
2.根据权利要求1所述的一种具有轴流式防沙结构的潜水电泵，其特征在于，所述机械密封(4)安装于上轴承座(2)上端的凹槽中，所述轴流叶轮(5)位于轴肩(11)上，轴肩(11)到上轴承座(2)凹槽底部的距离为机械密封(4)的安装高度，电泵叶轮(7)的上端设置有拧紧螺母(12)，拧紧螺母(12)轴向定位电泵叶轮(7)、轴套(6)和轴流叶轮(5)。
3.根据权利要求2所述的一种具有轴流式防沙结构的潜水电泵，其特征在于，所述导流套(8)的下端设置有固定板(85)，固定板(85)由内壳(82)向外延伸出外壳(81)，所述固定板(85)延伸出外壳(81)的部分设置有安装孔(86)，导流套(8)通过螺栓(9)紧固连接在上轴承座(2)的凸台(21)上，所述凸台(21)设置在上轴承座(2)凹槽的外端面。
4.根据权利要求3所述的一种具有轴流式防沙结构的潜水电泵，其特征在于，所述凸台(21)具有多个，周向均匀分布，所述固定板(85)、安装孔(86)的数量与凸台(21)相同。
5.根据权利要求1所述的一种具有轴流式防沙结构的潜水电泵，其特征在于，所述轴流叶轮(5)和电泵叶轮(7)均与转轴(1)之间过盈配合，并通过键(13)与转轴(1)连接。
6.根据权利要求1所述的一种具有轴流式防沙结构的潜水电泵，其特征在于，所述轴套(6)与转轴(1)之间间隙配合，轴套(6)的下端与轴流叶轮(5)接触连接，轴套(6)的上端与电泵叶轮(7)接触连接。
7.根据权利要求1所述的一种具有轴流式防沙结构的潜水电泵，其特征在于，所述外壳(81)的高度高于轴流叶轮轮毂(51)的高度。
8.根据权利要求1所述的一种具有轴流式防沙结构的潜水电泵，其特征在于，所述内壳(82)的高度高于机械密封动环摩擦副(41)的高度。
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