CN109779925A - 一种新型高效潜水泵及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型高效潜水泵，包括外壳(1)、泵系统(2)、电机系统(3)、控制系统(4)；所述泵系统(2)、电机系统(3)、控制系统(4)自上向下依次连接并设置在泵壳(1)内部；还包括封装机构(5)，所述泵系统(2)、电机系统(3)、控制系统(4)通过封装机构(5)密封于泵壳(1)内。本发明旨在保证潜水泵作业的安全性和高效性；此外，潜水泵整体体积较小，便于出井维修和检测且能够避免内部渗水、漏水的情况，从而延长了潜水泵用寿命；智能化程度高，采用软启动模式，避免了机械磨损，能够实现自停，实现了自动控制，对其自身起到了至关重要的保护作用。

Description

一种新型高效潜水泵及其使用方法

技术领域

本发明涉及水泵领域，尤其涉及一种新型高效潜水泵及其使用方法。

背景技术

潜水泵是深井提水的重要设备，是生活用水、矿山抢险、工业冷却、农田灌溉、海水提升作业过程中的必需品。使用时整个机组潜入水中工作，将地下水提取到地表。

现有的井用潜水泵的结构为：在泵的主轴上设有由泵件组合堆叠而成的过流部件，相邻的两泵件组合之间的主轴上套设有叶轮垫片，井用潜水泵整体采用外筒结构，井用潜水泵的上端设有一套导轴承，与带轴联轴器配合形成两端支撑，泵套的一端与联架连接，另一端与出水壳连接且夹紧泵套内的泵件组合。

可见，现有技术中的潜水泵仍然存在以下缺点：

1).潜水泵的电缆设置不合理，容易老化导致漏电，影响潜水泵井下工作；

2).潜水泵整体体积庞大，维修和检测不便；

3).潜水泵内部电机和水泵密封性不够，内部容易出现渗水、漏水，减少了水泵的使用寿命；

4).潜水泵的智能化程度低，电机启动迅速，容易对内部电机和泵系统造成损害且无法避免空转情况下的自动停止导致的电机损伤。

发明内容

为了解决现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种体积小、智能化程度高，使用寿命长的高效潜水泵。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种新型高效潜水泵，包括外壳1、泵系统2、电机系统3、控制系统4；所述泵系统2、电机系统3、控制系统4自上向下依次连接并设置在泵壳1内部；还包括封装机构5和紧固件6，所述泵系统2、电机系统3、控制系统4通过封装机构5和紧固件6密封于泵壳1内。

进一步地，所述外壳1上设置底座10、进水口11、滤网12和出水节13；所述底座10固定在外壳1的最下部，所述进水口11设置在外壳1中上部位的周围；所述滤网12与外壳1连接并设置在进水口11的上部；所述出水节13设置在泵壳1的顶端。

进一步地，所述泵系统2包括泵筒20、泵轴承21、泵主轴22、卡簧23、垫板24、叶轮25、导叶26、平垫圈27和螺栓28；所述泵系统2通过泵筒20以及安装在泵筒20上带有暗扣2011的螺钉201封装，所述泵系统2的底部设置泵轴承21，所述泵轴承21内部设置主轴22，所述泵主轴22上在滤网12下部的周围设置卡簧23，所述滤网12上部设置垫板24，所述垫板24的上部设置叶轮25，所述叶轮25外侧设置导叶26，所述主轴22的顶部通过平垫圈27安装有螺栓28。

进一步地，所述泵系统2的顶部螺栓26周围处还通过止回阀垫29安装有止回阀210，所述出水节13与止回阀210之间贯穿设置防转销211；所述外壳1在泵系统2处设置的进水口11处还设置液压传感器212。

进一步地，所述电机系统3包括电机筒30、电机轴承座31、电机轴承32、电机轴33、转子总成34、屏蔽套35、定子总成36；所述电机系统3通过电机筒30封装，所述电机轴承32通过轴承座31固定在控制系统4的内部，所述电机轴承32内部过盈连接电机轴33，所述电机轴33的周围设置转子总成34，所述屏蔽套35将电机轴33和转子总成34密封，所述屏蔽套35的外部设置定子总成36。

进一步地，所述控制系统4包括供电电缆41、内部控制器42和外部散热器43，其中，所述内部控制器42包括微处理器、电机控制电路、继电器控制电路、无线模块电路、传感器电路；所述微处理器与电机控制电路、继电器控制电路、通讯电路、传感器电路信号连接，所述微处理器的IC型号为：87C52；所述电机控制电路的IC型号为BA6219B；所述无线模块电路的IC型号为：APC340；所述液压传感器的芯片型号为:MPO529；上述芯片型号仅为本发明的优选方案，显然，本发明的方案并不局限于此，其他方案在此不做赘述。

进一步地，所述封装机构5包括环氧树脂51、密封机械52、O型密封圈53；所述环氧树脂51设置在泵系统2下部电机系统3屏蔽套35和定子总成36的上部；所述密封机械52设置在泵主轴22的周围；所述O型密封圈53设置在泵筒20与泵系统2内部连接部位。

进一步地，所述泵筒2与内部泵主轴22周围的密封机械52之间设置有密封油缸54。

一种新型高效潜水泵的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：高效潜水泵通电；

步骤2：控制系统接电，内部微处理器发送启动信号至电机控制电路，电机控制电路控制电机执行开启命令，电机在预定时间内软启动；

步骤3：电机带动泵系统工作，进行液体提升；

步骤4：水泵工作时，泵腔内的液压传感器检测到水压不足或没有水压时，液压传感器通过传感器电路将信号返回至微处理器，微处理器将信号传输至微处理器，微处理器通过控制电机控制电路将电机在预订时间内关闭。

进一步地，所述软启动的预定时间为3-5s,所述电机关闭的预订时间为25-30s。

本发明的有益效果是：

1).潜水泵的电缆密封设置在控制系统部位且通过油缸、树脂和封装机械对内部电机和泵系统进行了保护，避免了内部渗水、漏水的情况，延长了潜水泵用寿命；

2).潜水泵整体体积较小，便于出井维修和检测，也便于下井进行作业；

3).潜水泵设置了控制系统，智能化程度高，采用软启动模式，避免了机械磨损，且在水压不稳或无水压的情况下能够实现自停，实现了自动关闭，对潜水泵自身起到了至关重要的保护作用。

附图说明

图1是本发明的剖面图；

图2是本发明控制系统的电路连接图；

图中：1.外壳 10.底座 11.进水口 12.滤网 13.出水节 2.泵系统 20.泵筒 201.螺钉 2011.暗扣 21.泵轴承 22.泵主轴23.卡簧 24.垫板 25.叶轮 26.导叶 27.平垫圈28.螺栓29.止回阀垫 210.止回阀 211.防转销 212.液压传感器 3.电机系统 30.电机筒31.电机轴承座 32.电机轴承 33.电机轴 34.转子总成 35.屏蔽套 36.定子总成4.控制系统 41.供电电缆 42.内部控制器 43.外部散热器 5.封装机构 51.环氧树脂 52.密封机械53.O型密封圈 54.密封油缸 6.紧固件。

具体实施方式

为使本发明的技术方案便于理解，下面结合附图对本发明的技术方案进行行一步地解释说明。

如图1所示，一种新型高效潜水泵，包括外壳1、泵系统2、电机系统3、控制系统4；所述泵系统2、电机系统3、控制系统4自上向下依次连接并设置在泵壳1内部；还包括封装机构5，所述泵系统2、电机系统3、控制系统4通过封装机构5密封于泵壳1内。

所述外壳1上设置底座10、进水口11、滤网12和出水节13；所述底座10固定在外壳1的最下部，所述进水口11设置在外壳1中上部位的周围；所述滤网12与外壳1连接并设置在进水口11的上部；所述出水节13设置在泵壳1的顶端。

所述泵系统2包括泵筒20、泵轴承21、泵主轴22、卡簧23、垫板24、叶轮25、导叶26、平垫圈27和螺栓28；所述泵系统2通过泵筒20以及安装在泵筒20上带有暗扣2011的螺钉201封装，所述泵系统2的底部设置泵轴承21，所述泵轴承21内部设置泵主轴22，所述泵主轴22上在滤网12下部的周围设置卡簧23，所述滤网12上部设置垫板24，所述垫板24的上部设置叶轮25，所述叶轮25外侧设置导叶26，所述主轴22的顶部通过平垫圈27安装有螺栓28。

所述泵系统2的顶部螺栓26周围处还通过止回阀垫29安装有停机后水利反向冲击的止回阀210，所述出水节13与止回阀210之间贯穿设置防转销211。

所述外壳1在泵系统2处设置的进水口11处还设置液压传感器212。

所述电机系统3包括电机筒30、电机轴承座31、电机轴承32、电机轴33、转子总成34、屏蔽套35、定子总成36；所述电机系统3通过电机筒30封装，所述电机轴承32通过轴承座31固定在控制系统4的，所述电机轴承32内部过盈连接电机轴33，所述电机轴33的周围设置转子总成34，所述屏蔽套35将电机轴33和转子总成34密封，所述屏蔽套35的外部设置定子总成36。

所述控制系统4包括供电电缆41、内部控制器42和外部散热器43，其中，所述内部控制器42包括微处理器、电机控制电路、继电器控制电路、无线模块电路、传感器电路；所述微处理器与电机控制电路、继电器控制电路、通讯电路、传感器电路信号连接，所述微处理器的IC型号为：87C52；所述电机控制电路的IC型号为BA6219B；所述无线模块电路的IC型号为：APC340；所述液压传感器的芯片型号为:MPO529；上述芯片型号仅为本发明的优选方案，显然，本发明的方案并不局限于此，其他方案在此不做赘述。

所述封装机构5包括环氧树脂51、密封机械52、O型密封圈53；所述环氧树脂51设置在泵系统2下部电机系统3屏蔽套35和定子总成36的上部；所述密封机械52设置在泵主轴22的周围；所述O型密封圈53设置在泵筒20与泵系统2内部连接部位。

所述泵筒2与内部泵主轴22周围的密封机械52之间设置有密封油缸54。

所述潜水泵还包括紧固件6，所述紧固件6分别将底座10、泵系统2、电机系统3、控制系统4封装在外壳1内部；所述紧固件6为紧固螺丝。

本实施例的有益效果是，潜水泵的电缆密封设置在控制系统部位且通过油缸、树脂和封装机械对内部电机和泵系统进行了保护，避免了内部渗水、漏水的情况，延长了潜水泵用寿命；潜水泵整体体积较小，便于出井维修和检测，也便于下井进行作业；潜水泵设置了控制系统，智能化程度高，采用软启动模式，避免了机械磨损，且在水压不稳或无水压的情况下能够实现自停，实现了自动关闭，对潜水泵自身起到了至关重要的保护作用。

实施例2

新型高效潜水泵的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：高效潜水泵通电；

步骤2：控制系统接电，内部微处理器发送启动信号至电机控制电路，电机控制电路控制电机执行开启命令，电机在3-5s内软启动；

步骤3：电机带动泵系统工作，进行液体提升；

步骤4：水泵工作时，泵腔内的液压传感器检测到水压不足或没有水压时，液压传感器通过传感器电路将信号返回至微处理器，微处理器将信号传输至微处理器，微处理器通过控制电机控制电路将电机在25-30s内关闭。

本发明的作用原理如下：

潜水泵的启动与作业：接通电缆41后，控制系统4中的微控制器控制电机控制电路控制电机在3-5秒后软启动，电机的转速逐渐上升至稳定，清水经过过滤网从进水口11进入泵系统2部位，电机转动带动泵系统的泵主轴22转动，泵主轴22带动叶轮25转动将清水提升到高处，实现水的提升。

潜水泵停止工作：当电缆41断电或者传感电路感应到泵系统2部位设置的液压传感器211测试到水压不稳定或无水压情况下，通过传感电路将信息传输至微控制器，微控制器在25-30秒内控制电机停止运转，潜水泵停止工作。

潜水泵的保护：在电机系统3部位设置屏蔽套35和环氧树脂51封装结构，对电机进行全方位的封装，实现电机系统的防水保护；在泵系统2和控制系统4的相应部位也设置树脂封装结构，防止水的渗入，保证了各部位工作的安全性，延长了潜水泵的使用寿命。

本实施例的有益效果是：控制系统智能化程度高，采用软启动模式，避免了机械磨损，且在进入水流不稳或无水流进入的情况下能够实现自停，实现了自动控制，对潜水泵自身起到了至关重要的保护作用。

以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，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 (10)

1.一种新型高效潜水泵，包括外壳(1)、泵系统(2)、电机系统(3)、控制系统(4)；所述泵系统(2)、电机系统(3)、控制系统(4)自上向下依次连接并设置在泵壳(1)内部；其特征在于，还包括封装机构(5)和紧固件(6)，所述泵系统(2)、电机系统(3)、控制系统(4)通过封装机构(5)和紧固件(6)密封于泵壳(1)内。

2.根据权利要求1所述的新型高效潜水泵，其特征在于，所述外壳(1)上设置底座(10)、进水口(11)、滤网(12)和出水节(13)；所述底座(10)固定在外壳(1)的最下部，所述进水口(11)设置在外壳(1)中上部位的周围；所述滤网(12)与外壳(1)连接并设置在进水口(11)的上部；所述出水节(13)设置在泵壳(1)的顶端。

3.根据权利要求2所述的新型高效潜水泵，其特征在于，所述泵系统(2)包括泵筒(20)、泵轴承(21)、泵主轴(22)、卡簧(23)、垫板(24)、叶轮(25)、导叶(26)、平垫圈(27)和螺栓(28)；所述泵系统(2)通过泵筒(20)以及安装在泵筒(20)上带有暗扣(2011)的螺钉(201)进行封装；所述泵系统(2)的底部设置泵轴承(21)，所述泵轴承(21)内部设有泵主轴(22)，在所述滤网(12)下部的泵主轴(22)周围设置卡簧(23)，所述滤网(12)上部设置垫板(24)，所述垫板(24)的上部设置叶轮(25)，所述叶轮(25)外侧设置导叶(26)，所述泵主轴(22)的顶部通过平垫圈(27)安装有螺栓(28)。

4.根据权利要求3所述的新型高效水泵，其特征在于，所述泵系统(2)的顶部螺栓(26)周围处还通过止回阀垫(29)安装有止回阀(210)，所述出水节(13)与止回阀(210)之间贯穿设置防转销(211)，所述外壳(1)在泵系统(2)处设置的进水口(11)处还设置液压传感器(212)。

5.根据权利要求4所述的新型高效潜水泵，其特征在于，所述电机系统(3)包括电机筒(30)、电机轴承座(31)、电机轴承(32)、电机轴(33)、转子总成(34)、屏蔽套(35)、定子总成(36)；所述电机系统(3)通过电机筒(30)封装，所述电机轴承(32)通过轴承座(31)固定在控制系统(4)的内部，所述电机轴承(32)内部连接电机轴(33)，所述电机轴(33)的周围设置转子总成(34)，所述屏蔽套(35)将电机轴(33)和转子总成(34)密封，所述屏蔽套(35)的外部设置定子总成(36)。

6.根据权利要求5所述的新型高效潜水泵，其特征在于，所述控制系统(4)包括供电电缆(41)、内部控制器(42)和外部散热器(43)；所述内部控制器(42)包括微处理器、电机控制电路、继电器控制电路、无线模块电路、传感器电路；所述微处理器与电机控制电路、继电器控制电路、通讯电路、传感器电路信号连接。

7.根据权利要求6所述的新型高效潜水泵，其特征在于，所述封装机构(5)包括环氧树脂(51)、密封机械(52)、O型密封圈(53)；所述环氧树脂(51)设置在泵系统(2)下部电机系统(3)屏蔽套(35)和定子总成(36)的上部；所述密封机械(52)设置在泵主轴(22)的周围；所述O型密封圈(53)设置在泵筒(20)与泵系统(2)内部连接部位。

8.根据权利要求7所述的新型高效潜水泵其特征在于，所述泵筒(2)与内部泵主轴(22)周围的密封机械(52)之间设置有密封油缸(54)。

9.根据权利要求1-8任一所述的新型高效潜水泵的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：高效潜水泵通电；

步骤2：控制系统接电，内部微处理器发送启动信号至电机控制电路，电机控制电路控制电机执行开启命令，电机在预定时间内软启动；

步骤3：电机带动泵系统工作，进行液体提升；

步骤4：水泵工作时，泵腔内的液压传感器检测到水压不足或没有水压时，液压传感器通过传感器电路将信号返回至微处理器，微处理器将信号传输至微处理器，微处理器通过控制电机控制电路将电机在预订时间内关闭。

10.根据权利要求9所述的新型高效潜水泵的使用方法，其特征在于，所述软启动的预定时间为3-5s,所述电机关闭的预订时间为25-30s。