CN113153765A - 一种高密封性能潜水泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种高密封性能潜水泵，其内壳翻边被压靠于外壳内延壁和对接辅助件之间。而内壳底壁、内壳侧壁协同作用下以将内置腔分隔为上内置分腔、下内置分腔。上内置分腔、下内置分腔分别一一相对应地用来置入电机驱动部、叶轮组件。骨架油封组件内置于内置腔中，其用来将上内置分腔和下内置分腔完全隔绝，以避免下内置分腔内的高压水经由驱动轴外围的装配间隙而进入到上内置分腔中。第一密封环被压设于对接辅助件和内壳翻边之间，以将上内置分腔和外围腔相隔绝。如此一来，从而可以避免了下内置分腔中高压水透过驱动轴装配间隙而进入到上内置分腔中或者高压水经由外围腔而直接进入到用来容置电机驱动部的上内置分腔中。

Description

一种高密封性能潜水泵

技术领域

本发明涉及水泵制造技术领域，特别是涉及一种高密封性能潜水泵。

背景技术

潜水泵是深井提水的重要设备，使用时整个机组潜入水中工作，把地下水提取到地表，是生活用水、矿山抢险、工业冷却、农田灌溉、海水提升、轮船调载，还可用于喷泉景观。

在现有技术中，潜水泵的泵水单元由电机驱动部和叶轮组件构成。其中，叶轮组件包括有负压发生体、叶轮以及驱动轴。用来泵水的叶轮内置于负压发生体中，且依序固定于驱动轴上。驱动轴由电机驱动部直接进行驱动。然而，在潜水泵的实际运行过程中，负压发生体内被汲取水所完全填充，且在叶轮的持续旋动效应下，汲取的水始终保持于超高压状态，如此一来，高压水极易透过驱动轴和负压发生体之间的装配间隙而溢出负压发生体外，进而对电机驱动部的外表面造成侵蚀，严重时，水甚至会浸入到电机驱动部的内部而造成“烧机”问题。因而，亟待技术人员解决上述问题。

发明内容

故，本发明设计人员鉴于上述现有的问题以及缺陷，乃搜集相关资料，经由多方的评估及考量，并经过从事于此行业的多年研发经验技术人员的不断实验以及修改，最终导致该高密封性能潜水泵的出现。

为了解决上述技术问题，本发明涉及了一种高密封性能潜水泵，其包括有外壳体、进水底座、内壳体、对接辅助件、水仓件、导流盘组件、骨架油封组件、第一密封环以及泵水单元。外壳体由外壳顶壁、外壳侧壁以及外壳内延壁构成。外壳侧壁由外壳顶壁的侧面继续向外延伸，且倾斜向向下弯折而成。外壳内延壁由外壳顶壁的下平面垂直向下延伸而成，且被外壳侧壁进行周向包围。进水底座由底座平置壁、底座侧壁、底座上延壁以及底座下延壁构成。底座侧壁由底座平置壁的侧面继续向外延伸，且倾斜向下弯折而成。底座上延壁和底座下延壁分别由底座平置壁的上平面、下平面反向延伸而成。外壳侧壁和底座侧壁相互对接，以形成一容纳腔。对接辅助件、水仓件均内置于容纳腔中，且协同外壳内延壁、底座上延壁、底座下延壁以将容纳腔分隔为外围腔和直接用来置入泵水单元的内置腔。泵水单元包括有电机驱动部、驱动轴以及叶轮组件。内壳体内置于内置腔中，且其由内壳底壁、内壳侧壁以及内壳翻边构成。内壳侧壁由内壳底壁的上平面继续向上延伸而成。内壳翻边由内壳侧壁继续向上延伸，且向外翻折而成。内壳翻边被压靠于外壳内延壁和对接辅助件之间，且在内壳底壁、内壳侧壁协同作用下以将内置腔分隔为上内置分腔、下内置分腔。上内置分腔、下内置分腔分别一一相对应地用来置入电机驱动部、叶轮组件。导流盘组件内置于下内置分腔，且对接于内壳底壁和水仓件之间。骨架油封组件内置于内置腔中，以将上内置分腔和下内置分腔完全隔绝。第一密封环被压设于对接辅助件和内壳翻边之间，以将上内置分腔和外围腔相隔绝。

作为本发明技术方案的进一步改进，骨架油封组件包括有支撑座和骨架油封。支撑座由下延油封装入部、平置连接部、上延插配部构成。下延油封装入部、上延插配部分别由平置连接部的下平面、上平面反向延伸而成。平置连接部借由螺钉以实现与导流盘组件的可拆卸联接。在下延油封装入部内成型出有置入腔。对驱动轴进行密封的骨架油封内置于所述置入腔中，其数量设为多个，且沿着驱动轴的长度方向进行线性阵列、累叠。上延插配部内置于上内置分腔中。假定上内置分腔的内径值为d1，上延插配部的外径值为d2，则d1-d2≤0.5mm。

作为本发明技术方案的更进一步改进，高密封性能潜水泵还包括有第二密封环。第二密封环内置于上内置分腔中，且被弹性地压设于上延插配部和内壳体之间。

作为本发明技术方案的更进一步改进，外壳内延壁和对接辅助件之间增设有迷宫密封结构。由外壳内延壁的下平面向下延伸出有多个径向排布的上置环形密封齿。由对接辅助件的上平面向上延伸出有多个径向排布的、与上置环形密封齿相适配的下置环形密封齿。当外壳内延壁和对接辅助件完成对接后，上置环形密封齿和下置环形密封齿相错位而置。

相较于传统设计结构的潜水泵，在本发明所公开的技术方案中，通过结构改进、优化首先将容纳腔分隔为外围腔和内置腔，而后借由内壳体将将内置腔分隔为用来置入电机驱动部的上内置分腔和用来置入叶轮组件的下内置分腔。骨架油封组件用来将上内置分腔和下内置分腔完全隔绝，以避免下内置分腔内的高压水经由驱动轴外围的装配间隙而进入到上内置分腔中。且出于更进一步增强上内置分腔的水隔绝性能方面考虑，在对接辅助件和内壳体之间还压设有密封环。如此一来，从而可以有效地避免下内置分腔中的高压水透过驱动轴装配间隙而进入到上内置分腔中或者高压水经由外围腔而直接进入到上内置分腔中，进而杜绝电机驱动部的外表面造成侵蚀或烧机问题的出现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中高密封性能潜水泵的立体示意图。

图2是图1的正视图。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是本发明高密封性能潜水泵中外壳体第一种视角的立体示意图。

图5是本发明高密封性能潜水泵中外壳体第二种视角的立体示意图。

图6是图4的正视图。

图7是图6的B-B剖视图。

图8是本发明高密封性能潜水泵中进水底座的立体示意图。

图9是图8的正视图。

图10是图9的C-C剖视图。

图11是本发明高密封性能潜水泵中内壳体的立体示意图。

图12是图11的正视图。

图13是图12的D-D剖视图。

图14是本发明高密封性能潜水泵中对接辅助件的立体示意图。

图15是图14的正视图。

图16是图15的E-E剖视图。

图17是本发明高密封性能潜水泵中水仓件的立体示意图。

图18是本发明高密封性能潜水泵中导流盘组件的立体示意图。

图19是图3的I局部放大图。

图20是本发明高密封性能潜水泵中骨架油封组件的立体示意图。

图21是图20的正视图。

图22是图3的II局部放大图。

1-外壳体；11-外壳顶壁；12-外壳侧壁；13-外壳内延壁；131-上置环形密封齿；2-进水底座；21-底座平置壁；22-底座侧壁；23-底座上延壁；24-底座下延壁；3-内壳体；31-内壳底壁；32-内壳侧壁；33-内壳翻边；4-对接辅助件；41-下置环形密封齿；5-水仓件；6-导流盘组件；7-骨架油封组件；71-支撑座；711-下延油封装入部；7111-置入腔；712-平置连接部；713-上延插配部；72-骨架油封；8-第一密封环；9-泵水单元；91-电机驱动部；92-驱动轴；93-叶轮组件；10-第二密封环；11a-容纳腔；11a1-外围腔；11a2-内置腔；11a21-上内置分腔；11a22-下内置分腔；12a-迷宫密封结构。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面结合具体实施例，对本发明所公开的技术方案做进一步的详细说明，图1、图2、图3分别示出了本发明中高密封性能潜水泵的立体示意图、正视图及其A-A剖视图，可知，其主要由外壳体1、进水底座2、内壳体3、对接辅助件4、水仓件5、导流盘组件6、骨架油封组件7、第一密封环8以及泵水单元9等几部分构成。其中，外壳体1由外壳顶壁11、外壳侧壁12以及外壳内延壁13构成。外壳侧壁12由外壳顶壁11的侧面继续向外延伸，且倾斜向向下弯折而成。外壳内延壁13由外壳顶壁11的下平面垂直向下延伸而成，且被外壳侧壁12进行周向包围。进水底座2由底座平置壁21、底座侧壁22、底座上延壁23以及底座下延壁24构成。底座侧壁22由底座平置壁21的侧面继续向外延伸，且倾斜向下弯折而成。底座上延壁23和底座下延壁24分别由底座平置壁21的上平面、下平面反向延伸而成。外壳侧壁12和底座侧壁22相互对接，以形成一容纳腔11a。对接辅助件4、水仓件5均内置于容纳腔11a中，且协同外壳内延壁13、底座上延壁23、底座下延壁24、水仓件5以将容纳腔11a分隔为外围腔11a1和直接用来置入泵水单元9的内置腔11a2。泵水单元9包括有电机驱动部91、驱动轴92以及叶轮组件93。内壳体3内置于内置腔11a2中，且其由内壳底壁31、内壳侧壁32以及内壳翻边33构成。内壳侧壁32由内壳底壁31的上平面继续向上延伸而成。内壳翻边33由内壳侧壁32继续向上延伸，且向外翻折而成。内壳翻边32被压靠于外壳内延壁13和对接辅助件4之间。而内壳底壁31、内壳侧壁32协同作用下以将内置腔11a2分隔为上内置分腔11a21、下内置分腔11a22。上内置分腔11a21、下内置分腔11a22分别一一相对应地用来置入电机驱动部91、叶轮组件93。导流盘组件6内置于下内置分腔11a22，且对接于内壳底壁31和水仓件5之间。骨架油封组件7内置于内置腔11a2中，以将上内置分腔11a21和下内置分腔11a22完全隔绝。第一密封环8被压设于对接辅助件4和内壳翻边33之间，以将上内置分腔11a21和外围腔11a1相隔绝(如图4-19中所示)。如此一来，从而可以有效地避免高压水透过驱动轴92装配间隙而进入到上内置分腔11a21中以及高压水经由外围腔11a1而直接进入到上内置分腔11a21中，进而杜绝电机驱动部91的外表面造成侵蚀或烧机问题的出现。

上述高密封性能潜水泵的工作原理大致如下：首先对泵体内部进行结构优化，首先借由对接辅助件4、外壳内延壁13、底座上延壁23、底座下延壁24、水仓件5协同作用以将容纳腔11a分隔为外围腔11a1和直接用来置入泵水单元9的内置腔11a2，而后借由内壳体3将将内置腔11a2分隔为用来置入电机驱动部91的上内置分腔11a21和用来置入叶轮组件93的下内置分腔11a22。骨架油封组件7用来将上内置分腔11a21和下内置分腔11a22完全隔绝，以避免下内置分腔11a22内的高压水经由驱动轴92外围的装配间隙而进入到上内置分腔11a21中。借由第一密封环8以避免高压水经由外围腔11a1而直接进入到上内置分腔11a21中。综合以上两方面因素，从而有效地实现了对电机驱动部91的阻水防护。

已知，在潜水泵的实际制造中，骨架油封组件7可以采取多种设计结构以实现与上内置分腔11a21和下内置分腔11a22的完全隔绝，不过，在此推荐一种设计结构简单、利于实施装配、且便于执行后期维护操作的实施方案，具体如下：如图19-21中所示，骨架油封组件7优选主要由支撑座71和骨架油封72构成。其中，支撑座71由下延油封装入部711、平置连接部712、上延插配部713构成。下延油封装入部711、上延插配部713分别由平置连接部712的下平面、上平面反向延伸而成。平置连接部712借由螺钉以实现与导流盘组件6的可拆卸联接。在下延油封装入部711内成型出有置入腔7111。对驱动轴92进行密封的骨架油封72内置于上述的置入腔7111中，其数量设为2个，且沿着驱动轴92的长度方向进行线性阵列、累叠。上延插配部713内置于上内置分腔11a21中。假定上内置分腔11a21的内径值为d1，上延插配部713的外径值为d2，则d1-d2≤0.5mm。当驱动轴92相对于支撑座71插配完成后，在置入腔7111依序装入2个骨架油封72以实现对驱动轴92侧壁的贴靠密封，从而有效地避免了下内置分腔11a22中的高压水经由驱动轴92和支撑座71之间的装配间隙而进入到上内置分腔11a21中，保证电机驱动部91在潜水泵的实际运行中免于受到水的入侵，确保其在长时间周期内正常运行。

骨架油封组件7的工作原理大致如下：由于在骨架油封72与驱动轴92之间存在着油膜，此油膜具有流体润滑特性。在液体表面张力的作用下，油膜的刚度恰好使油膜与空气接触端形成一个新月面，防止了高压水的入侵，从而实驱动轴92的周向密封。油封的密封能力，取决于密封面油膜的厚度，厚度过大，油封泄漏；厚度过小，可能发生干摩擦，引起油封和驱动轴92磨损。

高压水由下内置分腔11a22而进入到上内置分腔11a21的路径主要有以下两条：1)高压水经由驱动轴92和支撑座71之间的装配间隙进入；2)高压水经由内壳体3和支撑座71之间的装配间隙进入。已知，上述骨架油封组件7的增入已经完美地解决了高压水经由路径1而入侵电机驱动部91的问题，但是，高压水经由路径2而入侵电机驱动部91的问题依然存在，鉴于此，作为上述高密封性能潜水泵结构的进一步优化，如图19中所示，在上内置分腔11a21中还增设有第二密封环10，以有效地切断高压水经由内壳体3和支撑座71之间的装配间隙进入到上内置分腔11a21的路径。当第二密封环10被装配完毕后，其始终被弹性地压设于上延插配部713和内壳体3之间。

最后需要说明的是，出于进一步增强上内置分腔11a21的密封性，防止高压水对电机驱动部91进行侵蚀方面考虑，在上述增入第一密封环8的基础之上还增设有迷宫密封结构12a，以防止高压水经由外围腔11a1而直接进入到上内置分腔11a21中，迷宫密封结构12a具体实施措施推荐如下：如图3、6、7、14-16、22中所示，迷宫密封结构12a成型于外壳内延壁13和对接辅助件4之间。由外壳内延壁13的下平面向下延伸出有多个径向排布的上置环形密封齿131。由对接辅助件4的上平面向上延伸出有多个径向排布的、与上述上置环形密封齿131相适配的下置环形密封齿41。当外壳内延壁13和对接辅助件4完成对接后，上置环形密封齿131和下置环形密封齿41相错位而置。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种高密封性能潜水泵，其特征在于，包括有外壳体、进水底座、内壳体、对接辅助件、水仓件、导流盘组件、骨架油封组件、第一密封环以及泵水单元；所述外壳体由外壳顶壁、外壳侧壁以及外壳内延壁构成；所述外壳侧壁由所述外壳顶壁的侧面继续向外延伸，且倾斜向向下弯折而成；所述外壳内延壁由所述外壳顶壁的下平面垂直向下延伸而成，且被所述外壳侧壁进行周向包围；所述进水底座由底座平置壁、底座侧壁、底座上延壁以及底座下延壁构成；所述底座侧壁由所述底座平置壁的侧面继续向外延伸，且倾斜向下弯折而成；所述底座上延壁和所述底座下延壁分别由所述底座平置壁的上平面、下平面反向延伸而成；所述外壳侧壁和所述底座侧壁相互对接，以形成一容纳腔；所述对接辅助件、所述水仓件均内置于所述容纳腔中，且协同所述外壳内延壁、所述底座上延壁、所述底座下延壁以将所述容纳腔分隔为外围腔和直接用来置入所述泵水单元的内置腔；所述泵水单元包括有电机驱动部、驱动轴以及叶轮组件；所述内壳体内置于所述内置腔中，且其由内壳底壁、内壳侧壁以及内壳翻边构成；所述内壳侧壁由所述内壳底壁的上平面继续向上延伸而成；所述内壳翻边由所述内壳侧壁继续向上延伸，且向外翻折而成；所述内壳翻边被压靠于所述外壳内延壁和所述对接辅助件之间，且在所述内壳底壁、所述内壳侧壁协同作用下以将所述内置腔分隔为上内置分腔、下内置分腔；所述上内置分腔、所述下内置分腔分别一一相对应地用来置入所述电机驱动部、所述叶轮组件；所述导流盘组件内置于所述下内置分腔，且对接于所述内壳底壁和所述水仓件之间；所述骨架油封组件内置于所述内置腔中，以将所述上内置分腔和所述下内置分腔完全隔绝；所述第一密封环被压设于所述对接辅助件和所述内壳翻边之间，以将所述上内置分腔和所述外围腔相隔绝。

2.根据权利要求1所述的高密封性能潜水泵，其特征在于，所述骨架油封组件包括有支撑座和骨架油封；所述支撑座由下延油封装入部、平置连接部、上延插配部构成；所述下延油封装入部、所述上延插配部分别由所述平置连接部的下平面、上平面反向延伸而成；所述平置连接部借由螺钉以实现与所述导流盘组件的可拆卸联接；在所述下延油封装入部内成型出有置入腔；对所述驱动轴进行密封的所述骨架油封内置于所述置入腔中，其数量设为多个，且沿着所述驱动轴的长度方向进行线性阵列、累叠；所述上延插配部内置于所述上内置分腔中；假定所述上内置分腔的内径值为d1，所述上延插配部的外径值为d2，则d1-d2≤0.5mm。

3.根据权利要求2所述的高密封性能潜水泵，其特征在于，还包括有第二密封环；所述第二密封环内置于所述上内置分腔中，且被弹性地压设于所述上延插配部和所述内壳体之间。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的高密封性能潜水泵，其特征在于，所述外壳内延壁和所述对接辅助件之间增设有迷宫密封结构；由所述外壳内延壁的下平面向下延伸出有多个径向排布的上置环形密封齿；由所述对接辅助件的上平面向上延伸出有多个径向排布的、与所述上置环形密封齿相适配的下置环形密封齿；当所述外壳内延壁和所述对接辅助件完成对接后，所述上置环形密封齿和所述下置环形密封齿相错位而置。

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