CN109209919A - 深井泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种深井泵，包括水泵、联轴器、电机和底座，所述水泵设有泵轴。所述输出轴的底部套接有轴套。所述底座安装于所述电机的底部，所述底座包括座本体、顶柱、盘座和止推盘，所述座本体设有容纳腔，所述容纳腔的内部设有支撑架，所述支撑架的中部设有安装孔，所述顶柱的一端安装于所述安装孔内，所述顶柱的另一端抵触所述盘座的一侧，所述盘座的另一侧支撑所述止推盘的一侧，所述止推盘的另一侧抵触所述轴套。在深井泵中，轴向力是引起开裂的主要原因，导致深井泵的使用寿命大大降低。上述深井泵中，止推盘通过抵触轴套，能够承接输出轴的轴向力，避免轴向力损坏输出轴及电机其他部件。
Description
技术领域
本发明及取水排水机械技术领域，特别是涉及一种深井泵。
背景技术
深井泵是沉入钻井孔中提水的机械。它是浸入地下水井中进行抽吸和输送水的一种泵，被广泛应用于农田排灌、工矿企业、农村饮用水以及地下水位比较深的抽提水等。近年来地下水位越来越深，一般水泵难以发挥作用，深井泵需求越来越多。深井泵的最大特点是将电动机和水泵通过联轴器制成竖式一体，使得直径小，联体直杆式。传统的深井泵运行一段时间后，容易开裂，存在使用寿命短的问题。
发明内容
基于此，有必要针对使用寿命短的问题，提供一种使用寿命长的深井泵。
一种深井泵，包括：水泵、联轴器、电机和底座，所述水泵设有泵轴，所述电机设有输出轴，所述联轴器的一端与所述泵轴连接，所述联轴器的另一端与所述输出轴连接，所述输出轴的底部套接有轴套；
所述底座安装于所述电机的底部，所述底座包括座本体、顶柱、盘座和止推盘，所述座本体设有容纳腔，所述容纳腔的内部设有支撑架，所述支撑架的中部设有安装孔，所述顶柱的一端安装于所述安装孔内，所述顶柱的另一端抵触所述盘座的一侧，所述盘座的另一侧支撑所述止推盘的一侧，所述止推盘的另一侧抵触所述轴套。
在深井泵中，轴向力是引起开裂的主要原因，导致深井泵的使用寿命大大降低。上述深井泵中，电机的输出轴会承受较大的轴向力，而止推盘通过抵触轴套，能够承接输出轴的轴向力，并将轴向力分解及传递给座本体，从而避免轴向力损坏输出轴及电机其他部件，提高深井泵的使用寿命。
在其中一个实施例中，所述止推盘靠近所述轴套的一侧开设有多个安装槽，多个所述安装槽沿所述止推盘的周向均匀分布，所述安装槽内安装有耐磨体。
在其中一个实施例中，所述止推盘由钢材料制成，所述耐磨体由弹力合金材料制成。
在其中一个实施例中，所述顶柱抵触所述盘座的端部设有弧形凸面，所述盘座设有与所述弧形凸面相配合的弧形凹面。
在其中一个实施例中，所述电机还包括外壳、定子和转子，所述定子安装于所述外壳内，所述转子位于所述定子内，所述转子套接所述输出轴，所述外壳的内部设有上轴承座和下轴承座，所述上轴承座内设第一止推轴承，所述下轴承座内设有第二止推轴承，所述输出轴的上端套接于所述第一止推轴承，所述输出轴的下端套接于所述第二止推轴承。
在其中一个实施例中，所述电机还包括弹性垫，所述弹性垫的一侧抵触于所述输出轴，所述弹性垫的另一侧固定设置。
在其中一个实施例中，所述输出轴设有止口，所述弹性垫套接所述输出轴，所述弹性垫的一端位于所述止口内。
在其中一个实施例中，所述电机还包括胶套，所述上轴承座设有供所述输出轴伸出的开口，所述胶套密封设置于所述开口的侧壁与所述输出轴之间。
在其中一个实施例中，所述联轴器包括垫片、外套体和内套体，所述外套体的一端设有第一安装孔，所述外套体的另一端设有用于安装所述输出轴的第二安装孔，所述第一安装孔与所述第二安装孔连通；所述垫片安装于所述第一安装孔的底部，所述垫片设有连接通孔；所述内套体固定套接所述泵轴，所述内套体安装所述第一安装孔内，所述内套体的一端抵触所述垫片，所述内套体的另一端与所述外套体固定连接。
在其中一个实施例中，所述水泵还包括多个依次设置于所述泵轴的叶轮组件，所述叶轮组件包括导壳、盖板和叶轮，所述盖板的中部具有进水口，所述盖板安装于所述导壳的一端，所述导壳的另一端设有出水板，所述出水板与所述导壳的内壁之间设有若干引流口，所述叶轮位于所述盖板与所述出水板之间，所述出水板远离所述叶轮的一侧设有若干引流弧片，所述引流口位于两个所述引流弧片之间，所述叶轮套接于所述泵轴。
附图说明
图1为本发明一实施例所述深井泵的结构示意图；
图2为图1中所述电机与所述底座的剖视图；
图3为图2中所述电机与所述底座的爆炸图；
图4为图2中所述电机与所述底座的连接局部示意图；
图5为图2中所述座本体的内部结构示意图；
图6为图2中所述止推盘的结构示意图；
图7为图6中所述止推盘的爆炸图；
图8为图2中所述盘座的结构示意图；
图9为图2中所述外壳的结构示意图；
图10为图2中所述定子的结构示意图；
图11为图1中所述联轴器的连接示意图；
图12为图11中所述联轴器的内部结构示意图；
图13为图11中所述联轴器的外部结构示意图；
图14为图1中所述水泵的内部结构示意图；
图15为图14中A处局部放大图；
图16为图14中所述叶轮组件的结构示意图；
图17为图16中所述叶轮组件的爆炸图；
图18为图14中所述胶垫的结构示意图。
100、水泵，110、泵轴，120、导壳，121、出水板，122、引流口，123、引流弧片，130、盖板，131、进水口，140、叶轮，150、胶垫，200、联轴器，210、垫片，211、连接通孔，212、螺栓，220、外套体，221、第一安装孔，222、第二安装孔，230、内套体，240、紧固件，250、焊点，300、电机，310、输出轴，311、止口，320、轴套，330、外壳，331、上轴承座，332、下轴承座，333、第一止推轴承，334、第二止推轴承，335、弹性垫，336、胶套，337、止位凸起，340、定子，341、沟槽，350、转子，400、底座，410、座本体，411、容纳腔，412、支撑架，413、安装孔，420、顶柱，430、盘座，440、止推盘，441、安装槽，442、耐磨体，450、皮碗。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
图1为本发明一实施例中所述深井泵的结构示意图。该深井泵包括水泵100、联轴器200、电机300和底座400。图2显示了电机300与底座400安装后的剖视图，图3为图2的爆炸图。结合图2和图3，水泵100设有泵轴110，电机300设有输出轴310，联轴器200的一端与泵轴110连接，联轴器200的另一端与输出轴310连接，输出轴310的底部套接有轴套320。
可一并参阅图4和图5，底座400安装于电机300的底部，底座400包括座本体410、顶柱420、盘座430和止推盘440，座本体410设有容纳腔411，容纳腔411的内部设有支撑架412，支撑架412的中部设有安装孔413，顶柱420的一端安装于安装孔413内，顶柱420的另一端抵触盘座430的一侧，盘座430的另一侧支撑止推盘440的一侧，止推盘440的另一侧抵触轴套320。
在深井泵中，轴向力是引起开裂的主要原因，导致深井泵的使用寿命大大降低。上述深井泵中，电机300的输出轴310会承受较大的轴向力，而止推盘440通过抵触轴套320，能够承接输出轴310的轴向力，并将轴向力分解及传递给座本体410，从而避免轴向力损坏输出轴310及电机300其他部件，提高深井泵的使用寿命。
其中，参见图4和图5，座本体410的底部通过皮碗450实现密封，使得位于容纳腔411内的降温介质不会泄露，进而降温介质能够更好地冷却止推盘440及盘座430，提高止推盘440及盘座430的使用寿命。
在其中一个实施例中，结合图6和图7，止推盘440靠近轴套320的一侧开设有多个安装槽441，多个安装槽441沿止推盘440的周向均匀分布，安装槽441内安装有耐磨体442。在深井泵中，止推盘440承受的径向力小，而承受的轴向力很大，且还需要耐磨。因此，止推盘440上开设有容纳耐磨体442的安装槽441，使得止推盘440呈现复合材料的功能，既能承受较大的轴向力，又能耐磨。其中，耐磨材料为增强聚四氟乙烯合金或工程弹性体合金。
具体地，参见图6和图7，止推盘440由钢材料制成，耐磨体442由弹力合金材料制成。如此，整个止推盘440既能够承受500MPA以上的轴向力，又能耐磨。
在其中一个实施例中，结合图2、图4和图8，顶柱420抵触盘座430的端部设有弧形凸面，盘座430设有与弧形凸面相配合的弧形凹面(从图4中可以看出盘座430和顶柱420的接触面为弧形面，而不是平面)。止推盘440在深井泵运行过程中，受力情况复杂，会忽左忽右晃动，如果顶柱420与盘座430固定刚性连接，容易造成顶柱420或盘座430断裂，降低深井泵的使用寿命，而顶柱420抵触支撑盘座430能够避免断裂事故的发生。此外，顶柱420与盘座430之间通过弧形凸面与弧形凹面配合，使得盘座430能够随着止推盘440左右晃动，具有柔性连接特点，且弧形凸面与弧形凹面之间形成限位，盘座430又不会脱离顶柱420，使得二者保持良好地抵触支撑关系。
在其中一个实施例中，请返回参阅图2和图3，电机300还包括外壳330、定子340和转子350。定子340安装于外壳330内，转子350位于定子340内，转子350套接输出轴310，外壳330的内部设有上轴承座331和下轴承座332，上轴承座331内设第一止推轴承333，下轴承座332内设有第二止推轴承334，输出轴310的上端套接于第一止推轴承333，输出轴310的下端套接于第二止推轴承334。其中，第一止推轴承333和第二止推轴承334分别套接在输出轴310的两端，承接输出轴310所受到的轴向力，减轻止推盘440的负担，避免输出轴310上下串动，有利于电机300运行稳定，提高电机300及深井泵的使用寿命。
具体地，请结合图9和图10，外壳330的内壁设有止位凸起337，定子340的外壁上开设有用于容纳止位凸起337的沟槽341。止位凸起337装入沟槽341内，定子340和外壳330能够不发生相对旋转，从而保证电机300运行平稳，提高电机300的使用寿命。
进一步地，沟槽341从定子340的一端延伸至定子340的另一端，从而定子340能够在沟槽341与止位凸起337对齐的情况下顺利地沿着沟槽341的设置方向装入外壳330中，而不会受到阻碍。其中，沟槽341为多个，多个沟槽341沿定子340的周向均匀分布。多个沟槽341的设置便于止位凸起337能够快速地与沟槽341对位，便于定子340的快速安装。
在其中一个实施例中，请返回参阅图2，电机300还包括弹性垫335，弹性垫335的一侧抵触于输出轴310，弹性垫335的另一侧固定设置。弹性垫335抵触输出轴310，能够支撑并维持输出轴310的稳定，起到缓冲作用，减轻止推盘440的负担，保证电机300及深井泵运行平稳可靠。
具体地，如图2所示，输出轴310设有止口311，弹性垫335套接输出轴310，弹性垫335的一端位于止口311内。
在其中一个实施例中，如图2和图11所示，电机300还包括胶套336，上轴承座331设有供输出轴310伸出的开口，胶套336密封设置于开口的侧壁与输出轴310之间，避免泥沙进入电机300中，有利于提高电机300的使用寿命。
在其中一个实施例中，请参阅图11至图13，联轴器200包括垫片210、外套体220和内套体230，外套体220的一端设有第一安装孔221，外套体220的另一端设有用于安装输出轴310的第二安装孔222，第一安装孔221与第二安装孔222连通；垫片210安装于第一安装孔221的底部，垫片210设有连接通孔211。具体地，垫片210由二洛氏方钢材料制成。内套体230固定套接泵轴110，内套体230安装第一安装孔221内，内套体230的一端抵触垫片210，内套体230的另一端与外套体220固定连接。具体地，内套体230与外套体220焊接连接，焊接处形成有焊点250。
其中，水泵100的泵轴110装入到内套体230中，且操作人员可以将螺栓212依次通过第二安装孔222和连接通孔211到泵轴110上，实现第二转轴与垫片210紧固连接。并且，内套体230能够与外套体220固定连接，实现泵轴110及内套体230在使用过程中不会打滑。同时，电机300的输出轴310安装在第二安装孔222内，实现输出轴310稳固安装到外套体220上。如此，上述联轴器200能够实现电机300的输出轴310与水泵100的泵轴110稳固连接，实现电机300和水泵100之间的动力传递顺畅。可以理解，连接通孔211为沉头孔，沉头孔的孔径沿远离内套体230的方向逐渐变大。如此，螺栓212穿过第二安装孔222后安装到沉头孔中，并与泵轴110连接。由于螺栓212的头部不能穿过沉头孔，从而限制泵轴110的轴向移动，避免泵轴110发生轴向窜动，有利于提高水泵100运行平稳，以及提高水泵100的使用寿命。
具体地，请参阅图11，该联轴器200还包括紧固件240，第一安装孔221的孔壁设有第一缺口，内套体230的外侧壁设有与第一缺口相应设置的第二缺口，第一缺口与第二缺口相配合形成紧固口，紧固件240插设于紧固口。其中，紧固件240可以是销键或金属丝。紧固件240塞到紧固口中，能够进一步防止内套体230与外套体220之间发生相对位移，提高二者连接的稳固性。
在其中一个实施例中，请参阅图14至图16，水泵100还包括多个依次设置于泵轴110的叶轮140组件，叶轮140组件包括导壳120、盖板130和叶轮140，盖板130的中部具有进水口131，盖板130安装于导壳120的一端，导壳120的另一端设有出水板121，出水板121与导壳120的内壁之间设有若干引流口122，叶轮140位于盖板130与出水板121之间，出水板121远离叶轮140的一侧设有若干引流弧片123，引流口122位于两个引流弧片123之间，叶轮140套接于泵轴110。如此，引流口122流出的水能够被两侧的引流弧片123所引导，以将水流引导至出导壳120的中部，以便进入下一个叶轮140组件中，即进入下一个盖板130中部的进水口131，从而被进一步增压。水流自盖板130的进水口131流入，然后被叶轮140离心加速增压后，经引流口122和引流弧片123引导，能够顺利地流动至叶轮140组件的中部，准备进入下一个叶轮140组件被继续增压，而不是直接被甩到下一个盖板130的侧壁上，从而避免水流在叶轮140组件之间相互冲撞，有利于提高水泵100运行的平稳。
具体地，结合图15至图17，相邻两个引流弧板之间的间隔沿导壳120的径向由外至内逐渐减小，从而经过引流口122的水流能够重新汇聚至导壳120的中部。
具体地，参阅图15和图18，该水泵100还包括胶垫150。胶垫150套接于泵轴110上且抵触于出水板121远离叶轮140的一侧。针对单个叶轮140组件而言，水的预设流动水路是从盖板130中部的进水口131流入，经叶轮140离心增压后流动至导壳120的内壁处，并从位于导壳120内壁的引流口122穿过出水板121，以便进入下一个叶轮140组件中进行增压。由于泵轴110贯穿叶轮140组件，为了泵轴110的安装，出水板121的中部会设置有供泵轴110穿过的安装孔413，胶垫150套接于泵轴110且抵触于出水板121远离叶轮140的一侧，能够防止经叶轮140离心增压后的水从出水板121的中部安装孔413而不是从位于出水板121外周的引流口122经过，进而避免水流滞留于出水板121的中部形成死循环造成水流来回冲击叶轮140，避免水泵100发生轴心晃动影响其使用寿命。如此，胶垫150能够密封出水板121与泵轴110之间的连接处，引导水流按照预设的路线流动，避免水流因不能被正确地导流而在叶轮140组件内部形成死循环。
如果胶垫150不密封出水板121与转轴之间的连接处，则部分水经过叶轮140离心增压后未经过引流口122而是流动到出水板121的安装孔413处，则该部分水会被叶轮140继续吸附离心甩动，导致该部分水在叶轮140组件中循环流动，无法进入下一个叶轮140组件中，形成了死循环。
具体地，请参见图16和图17，若干引流口122沿导壳120的周向均匀分布，从而经叶轮140离心增压的水流能够从均匀分布的引流口122流入，使得整个叶轮140组件受力均匀，整个深井泵能够运转平稳。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种深井泵，其特征在于，所述的深井泵包括：水泵、联轴器、电机和底座，所述水泵设有泵轴，所述电机设有输出轴，所述联轴器的一端与所述泵轴连接，所述联轴器的另一端与所述输出轴连接，所述输出轴的底部套接有轴套；
所述底座安装于所述电机的底部，所述底座包括座本体、顶柱、盘座和止推盘，所述座本体设有容纳腔，所述容纳腔的内部设有支撑架，所述支撑架的中部设有安装孔，所述顶柱的一端安装于所述安装孔内，所述顶柱的另一端抵触所述盘座的一侧，所述盘座的另一侧支撑所述止推盘的一侧，所述止推盘的另一侧抵触所述轴套。
2.根据权利要求1所述的深井泵，其特征在于，所述止推盘靠近所述轴套的一侧开设有多个安装槽，多个所述安装槽沿所述止推盘的周向均匀分布，所述安装槽内安装有耐磨体。
3.根据权利要求2所述的深井泵，其特征在于，所述止推盘由钢材料制成，所述耐磨体由弹力合金材料制成。
4.根据权利要求1所述的深井泵，其特征在于，所述顶柱抵触所述盘座的端部设有弧形凸面，所述盘座设有与所述弧形凸面相配合的弧形凹面。
5.根据权利要求1所述的深井泵，其特征在于，所述电机还包括外壳、定子和转子，所述定子安装于所述外壳内，所述转子位于所述定子内，所述转子套接所述输出轴，所述外壳的内部设有上轴承座和下轴承座，所述上轴承座内设第一止推轴承，所述下轴承座内设有第二止推轴承，所述输出轴的上端套接于所述第一止推轴承，所述输出轴的下端套接于所述第二止推轴承。
6.根据权利要求5所述的深井泵，其特征在于，所述电机还包括弹性垫，所述弹性垫的一侧抵触于所述输出轴，所述弹性垫的另一侧固定设置。
7.根据权利要求6所述的深井泵，其特征在于，所述输出轴设有止口，所述弹性垫套接所述输出轴，所述弹性垫的一端位于所述止口内。
8.根据权利要求5所述的深井泵，其特征在于，所述电机还包括胶套，所述上轴承座设有供所述输出轴伸出的开口，所述胶套密封设置于所述开口的侧壁与所述输出轴之间。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的深井泵，其特征在于，所述联轴器包括垫片、外套体和内套体，所述外套体的一端设有第一安装孔，所述外套体的另一端设有用于安装所述输出轴的第二安装孔，所述第一安装孔与所述第二安装孔连通；所述垫片安装于所述第一安装孔的底部，所述垫片设有连接通孔；所述内套体固定套接所述泵轴，所述内套体安装所述第一安装孔内，所述内套体的一端抵触所述垫片，所述内套体的另一端与所述外套体固定连接。
10.根据权利要求1至8任意一项所述的深井泵，其特征在于，所述水泵还包括多个依次设置于所述泵轴的叶轮组件，所述叶轮组件包括导壳、盖板和叶轮，所述盖板的中部具有进水口，所述盖板安装于所述导壳的一端，所述导壳的另一端设有出水板，所述出水板与所述导壳的内壁之间设有若干引流口，所述叶轮位于所述盖板与所述出水板之间，所述出水板远离所述叶轮的一侧设有若干引流弧片，所述引流口位于两个所述引流弧片之间，所述叶轮套接于所述泵轴。
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