CN112343833A - 一种干式潜水泵 - Google Patents

Abstract

本发明属于潜水电泵的技术领域，涉及一种干式潜水泵，包括底座，安装在底座上的泵体，以及驱动泵体内叶轮转动的电机，所述电机包括转子、定子、电机轴、内机壳和外机壳，内机壳与外机壳之间设置有增强强度和散热效果的连接筋，所述内机壳与定子之间形成密封的气冷腔，气冷腔内灌注有冷却气体，所述内机壳与外机壳之间形成密封的液冷腔，液冷腔内灌注有冷却液体。本发明提供的干式潜水泵，提高了潜水泵的冷却效果，同时解决了潜水泵脱水运行会烧毁电机的问题；本发明采用氮气作为冷却气体，避免产生冷凝水，同时定子与内机壳之间的间断接触，扩大电机内腔的容积，有利于氮气流通和电机散热。

Description

一种干式潜水泵

技术领域

本发明属于潜水电泵的技术领域，涉及一种干式潜水泵。

背景技术

众所周知，在水泵领域中，应用潜水电泵的很普遍，电泵的结构形式按照泵体位置分有上吸式结构(水泵体在潜水电机上部)和下吸式结构(水泵体在潜水电机下部)，潜水电机的型式主要有干式潜水电泵、充油式潜水电泵和充水式潜水电泵，在电机机壳腔体内分别充有空气、油和水作为冷却介质，电泵正常工作时潜水电机全部潜入水下工作，当采用下吸式干式潜水电泵较时，水位下降至潜水电机以下潜水电泵运行，使之电机暴露在外部，造成电机冷却受到了很大的影响，无法满足电机运行所需要的冷却要求，易造成潜水电机运行温度急剧上升，甚至烧毁电机线包现象。

湿式潜水电泵的电机定子绕组采用尼龙护套电磁线，具有防水功能，电机内腔注入净洁水或者纯净水，在电机运行中，电机转子部件在水中高速旋转，同时采用的电磁线为尼龙护套电磁线，致使电机的电磁性能降低，存在电机效率低，制造成本高及其同样电机外部不能脱水运行的弊病。

目前市场中虽然也出现双重壳体的潜水电泵，潜水电泵工作时，水流通过机壳中间的过水流道进入泵的出水口，从而降低电机机壳四周水温的效果，但是由于水中含有一定的泥沙，特别污水电泵所输送的水质含有大量的污水污物，往往在电机壳体内腔的流道造成泥沙污泥和长纤维的缠绕和沉积，堵塞电泵过水流道，影响水泵的出水量同样泥沙沉积在电机壳体四周也造成机壳的冷却和散热效果。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种干式潜水泵，提高了潜水泵的冷却效果，同时解决了潜水泵脱水运行会烧毁电机的问题。

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：

一种干式潜水泵，包括底座，安装在底座上的泵体，以及驱动泵体内叶轮转动的电机，所述电机包括转子、定子、电机轴、内机壳和外机壳，所述电机的上下两端分别设置有上轴承座和下轴承座，上轴承座内设置有上轴承，下轴承座内设置有下轴承，所述电机轴装配在上轴承和下轴承内，所述内机壳与定子之间形成密封的气冷腔，气冷腔内灌注有冷却气体，所述内机壳与外机壳之间形成密封的液冷腔，液冷腔内灌注有冷却液体。

在上述的一种干式潜水泵中，所述内机壳与外机壳之间周向间隔设置有若干连接筋，连接筋将内机壳和外机壳连成一体。所述连接筋沿液冷腔均匀分布且厚度一致。

在上述的一种干式潜水泵中，所述内机壳的内壁上轴向设置有若干的凹凸结构，内机壳与定子之间间断接触，其中内凸面与定子的外圆面接触连接，内凹面与定子的外圆面之间形成轴向的气流通道。

在上述的一种干式潜水泵中，所述凹凸结构与连接筋对应设置，内凸面与内凹面的相交处均有对应的连接筋。

在上述的一种干式潜水泵中，所述外机壳的外壁上轴向设置有若干散热筋，所述散热筋的数量根据潜水泵的规格设置，优选为12-16条。

在上述的一种干式潜水泵中，所述冷却气体采用干燥的性质稳定的气体，优选为氮气，所述冷却液体采用具有热传导性的液体，优选为水，更优选为纯净水。

在上述的一种干式潜水泵中，所述电机的上端设置有与气冷腔相通的试压孔，所述试压孔内设置有试压丝堵，试压丝堵上还可以套设密封垫，通过试压孔可以向气冷腔试压，测试整机的密封性能，同时还可以作为冷却气体的灌注口；所述电机的下端设置有与气冷腔相通的排气孔，所述排气孔内设置有排气丝堵，排气丝堵上还可以套设密封垫，排气孔用于灌注冷却气体时排气使用。

在上述的一种干式潜水泵中，所述电机的上端连接有接线盒，接线盒的内腔与气冷腔相通，所述试压孔设置在接线盒上，所述电机的下端设置有下轴承座，所述排气孔设置在下轴承座的一侧。

在上述的一种干式潜水泵中，所述外机壳的上部设置有与液冷腔相通的注液孔，所述注液孔内设置有注液丝堵，注液丝堵上还可以套设密封垫，通过注液孔向液冷腔内灌注冷却液体；所述外机壳的下部设置有与液冷腔相通的排液孔，所述排液孔内设置有排液丝堵，排液丝堵上还可以套设密封垫，通过排液孔可以排出液冷腔内的冷却液体。

在上述的一种干式潜水泵中，所述注液孔设置为两个，灌注冷却液体时一个注液，一个排气。

在上述的一种干式潜水泵中，所述冷却液体的注入量约为液冷腔体积的95％左右，同时当潜水泵长期不用时，特别冬季，应拆卸掉注水丝堵和排水丝堵，将液冷腔内的冷却液体排出，以防温度过低时液冷腔内的冷却液体将机壳冻裂。

在上述的一种干式潜水泵中，所述外机壳和内机壳的上端连成一体，接线盒安装在外机壳和内机壳上，外机壳和内机壳下端形成开口且固定在下轴承座上，内机壳、接线盒和下轴承座围成气冷腔，外机壳、内机壳和下轴承座围成液冷腔。

在上述的一种干式潜水泵中，气冷腔通过电缆密封装置、机械密封装置、各结合面静密封(“O”型密封圈)与外界隔离，确保干式电机内部得到有效的密封。

本发明和现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明在传统干式潜水泵的基础上采用液冷和气冷的混合式潜水泵，提高了潜水泵的冷却效果；同时解决潜水泵在短期内脱水运行电机不烧坏的问题。

2、本发明通过定子与内机壳之间的间断接触，扩大电机内腔的容积，有利于电机内部热量的散发和降温。

3、本发明采用氮气等稳定干燥的气体替代传统干式潜水泵中的空气，避免了机壳腔体内因为温度变化，使气体介质中的水分凝结而产生冷凝水，解决了电机腔体内因冷凝水，造成电机绕组绝缘电阻降低，影响潜水泵正常运行的问题。

附图说明

图1是本发明的轴向剖视图；

图2是图1的AA剖视图；

附图标记：1、底座；2、泵体；3、叶轮；4、电机；5、转子；6、定子；7、电机轴；8、内机壳；9、外机壳；10、气冷腔；11、液冷腔；12、连接筋；13、内凸面；14、内凹面；15、气流通道；16、散热筋；17、试压丝堵；18、排气丝堵；19、接线盒；20、下轴承座；21、注液丝堵；22、排液丝堵；23、上轴承座；24、上轴承；25、下轴承。

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1-2：

一种干式潜水泵，包括底座1，安装在底座1上的泵体2，以及驱动泵体2内叶轮3转动的电机4，所述电机4包括转子5、定子6、电机轴7、内机壳8和外机壳9，所述电机4的上下两端分别设置有上轴承座23和下轴承座20，上轴承座23内设置有上轴承24，下轴承座20内设置有下轴承25，所述电机轴7装配在上轴承24和下轴承25内，所述上轴承座24的上方还安装有接线盒19，所述内机壳8与定子6之间形成密封的气冷腔10，气冷腔10内灌注有冷却气体，所述冷却气体优选采用氮气，所述内机壳8与外机壳9之间形成密封的液冷腔11，液冷腔11内灌注有冷却液体，所述冷却液体优选采用纯净水，通过气冷和液冷的双重冷却方式提高了潜水泵的冷却效果，由于液冷腔11的存在，上述结构也同时解决了潜水泵在短期内脱水运行电机4不烧坏的问题。

对照附图1，所述外机壳9和内机壳8的上端连成一体，接线盒19通过紧固螺钉安装在外机壳9和内机壳8上，接线盒19的内腔与气冷腔10相通，外机壳9和内机壳8下端形成开口且通过紧固螺钉固定在下轴承座20上，内机壳8、接线盒19和下轴承座20围成气冷腔10，外机壳9、内机壳8和下轴承座20围成液冷腔11。

对照附图1和2，所述内机壳8与外机壳9之间周向间隔设置有若干连接筋12，连接筋12将内机壳8和外机壳9连成一体。所述连接筋12沿液冷腔11均匀分布且厚度一致。所述连接筋12一是起到连接内外机壳以增加结构强度作用，二是起到散热冷却的作用。

对照附图2，所述内机壳8的内壁上轴向设置有若干的凹凸结构，内机壳8与定子6之间间断接触，以增大潜水电机内部的散热空间，其中内凸面13与定子6的外圆面接触连接，内凹面14与定子6的外圆面之间形成轴向的气流通道15。

对照附图2，所述凹凸结构与连接筋12对应设置，内凸面13与内凹面14的相交处均有对应的连接筋12。以确保机壳内壁厚度均匀，同时也扩大内外两层腔体的容积。

为了进一步提高冷却效果，所述外机壳9的外壁上轴向设置有若干散热筋16，所述散热筋16的数量根据潜水泵的规格设置，优选为12-16条。

本发明还提供了冷却气体的灌注结构，具体为：

对照附图1，所述电机4的上端设置有与气冷腔10相通的试压孔，所述试压孔内设置有试压丝堵17和密封垫，通过试压孔可以向气冷腔10试压，测试整机的密封性能，同时还可以作为冷却气体的灌注口；所述电机4的下端设置有与气冷腔10相通的排气孔，所述排气孔内设置有排气丝堵18和密封垫，用于灌注冷却气体时排气使用。

优选的，所述试压孔设置在接线盒19上，所述排气孔设置在下轴承座20的一侧。

灌注冷却气体的方法是：在潜水泵组装测试完毕后，通过试压孔，向气冷腔10内充氮气，在充氮气的同时，将排气丝堵18打开，由于氮气的密度小于空气的密度，在充氮气时，其氮气逐步进入气冷腔10内，在氮气不断增加的同时气冷腔10内的空气将从上至下不断从排气孔中排出，当氮气充满气冷腔10时，其空气也在气冷腔10内排净，当气冷腔10内充满氮气后，立即将试压孔和排气孔采用丝堵和密封垫封堵。

本发明还提供了冷却液体的灌注结构，具体为：

对照附图1，所述外机壳9的上部设置有与液冷腔11相通的注液孔，所述注液孔内设置有注液丝堵21和密封垫，通过注液孔向液冷腔11内灌注冷却液体；所述外机壳9的下部设置有与液冷腔11相通的排液孔，所述排液孔内设置有排液丝堵22和密封垫，通过排液孔可以排出液冷腔11内的冷却液体。

优选的，所述注液孔设置为两个，灌注冷却液体时一个注液，一个排气。

灌注冷却液体的方法是：拧掉两个注液丝堵21，通过注液孔向液冷腔11内注入清洁的纯净水，注入清洁的纯净水时排液丝堵22和密封垫应封堵排液孔，确保在向液冷腔11内注入的纯净水时不泄露，当纯净水的注入量约为液冷腔11体积的95％左右时停止注入，使用注液丝堵21和密封垫封堵注液孔。需要注意的是，当潜水泵长期不用时，特别冬季，应拆卸掉注液丝堵21和排液丝堵22，将液冷腔11内的纯净水排出，以防温度过低时液冷腔11内的积水将机壳冻裂。

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 (9)

1.一种干式潜水泵，包括底座(1)，安装在底座(1)上的泵体(2)，以及驱动泵体(2)内叶轮(3)转动的电机(4)，其特征在于，所述电机(4)包括转子(5)、定子(6)、电机轴(7)、内机壳(8)和外机壳(9)，所述内机壳(8)与定子(6)之间形成密封的气冷腔(10)，气冷腔(10)内灌注有冷却气体，所述内机壳(8)与外机壳(9)之间形成密封的液冷腔(11)，液冷腔(11)内灌注有冷却液体。

2.根据权利要求1所述的一种干式潜水泵，其特征在于，所述内机壳(8)与外机壳(9)之间周向间隔设置有若干连接筋(12)。

3.根据权利要求2所述的一种干式潜水泵，其特征在于，所述内机壳(8)的内壁上轴向设置有若干的凹凸结构，内机壳(8)与定子(6)之间间断接触，其中内凸面(13)与定子(6)的外圆面接触连接，内凹面(14)与定子(6)的外圆面之间形成轴向的气流通道(15)。

4.根据权利要求3所述的一种干式潜水泵，其特征在于，所述凹凸结构与连接筋(12)对应设置。

5.根据权利要求1所述的一种干式潜水泵，其特征在于，所述外机壳(9)的外壁上轴向设置有若干散热筋(16)。

6.根据权利要求1所述的一种干式潜水泵，其特征在于，所述冷却气体为氮气，所述冷却液体为水。

7.根据权利要求1所述的一种干式潜水泵，其特征在于，所述电机(4)的上端设置有与气冷腔(10)相通的试压孔，所述试压孔内设置有试压丝堵(17)；所述电机(4)的下端设置有与气冷腔(10)相通的排气孔，所述排气孔内设置有排气丝堵(18)。

8.根据权利要求7所述的一种干式潜水泵，其特征在于，所述电机(4)的上端连接有接线盒(19)，接线盒(19)的内腔与气冷腔(10)相通，所述试压孔设置在接线盒(19)上，所述电机(4)的下端设置有下轴承座(20)，所述排气孔设置在下轴承座(20)的一侧。

9.根据权利要求1所述的一种干式潜水泵，其特征在于，所述外机壳(9)的上部设置有与液冷腔(11)相通的注液孔，所述注液孔内设置有注液丝堵(21)，所述外机壳(9)的下部设置有与液冷腔(11)相通的排液孔，所述排液孔内设置有排液丝堵(22)。

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