CN206299582U - 充油式一体化井用潜水电泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充油式一体化井用潜水电泵，包括泵壳、泵头总成、入水座、电机总成、叶轮组、电缆总成、密封顶圈、锥形导流轴承座、调节环，电机总成与泵壳内壁间形成通水流道，电机总成包括电机外壳、定子、转子、上轴承座、下轴承座、轴承、机械密封件、顶圈，电机总成内充绝缘润滑油，机械密封件有于下轴承座内外相互隔开的上机械密封件和下机械密封件，避免了漏油污染水质并提高机械密封件的寿命，锥形导流轴承座有N个凸齿，调节环有N个凹槽组，凹槽组有M个槽底高度从低至高排列的凹槽，N≧2，M≧2，通过调节各个凸齿齿顶与凹槽的不同槽底高度配合能调整锥形导流轴承座升降来补偿叶轮组叠加尺寸的误差，提高生产效率和产品质量，降低成本。

Description

充油式一体化井用潜水电泵

技术领域

本实用新型涉及到一种井用潜水泵，尤其是一种将电机和多级叶轮安装在同一个管外壳中的充油式一体化井用潜水电泵。

背景技术

现有技术中，一体化潜水泵是将电机和多级叶轮安装在同一个管外壳中的潜水泵，可以加快电机散热和提高电机效率，同等功率下与普通潜水泵对比，电机用料减少，成本较低，是一种节能高效电机，一体化潜水泵目前主要用于水循环、排灌等，其结构形式有干式和充油式两种，其中充油式一体化井用潜水电泵的电机内部充填绝缘润滑油，利于电机冷却和轴承及机械密封润滑，提高电机寿命，其主要结构是包括泵壳、泵头总成、入水座、电机总成和叶轮组以及电缆总成，在叶轮组上端与电机总成之间有密封顶圈，在叶轮组下端与入水座之间有锥形导流轴承座，所述电机总成和叶轮组通过传动轴上下联接一起安装在泵壳内，并与泵壳内壁之间有间隙形成通水流道，泵头总成和入水座分别安装在泵壳上下两端，将电机总成、密封顶圈、叶轮组和锥形导流轴承座一起压紧固定，所述电机总成包括电机外壳和安装其中的定子、转子、上轴承座、下轴承座以及轴承和机械密封件以及顶圈，所述顶圈处于下轴承座与定子之间，所述的机械密封件只有一个，安装在下轴承座的轴承下面内部空腔内与轴承隔开，轴承下面内部空腔的出口由一个唇形密封圈来密封，防止下轴承座外部水流和泥沙进入，机械密封件的润滑是依靠充填电机内部的绝缘润滑油透过下轴承座的轴承浸入下面内部空腔来润滑的，但这种结构由于机械密封件与轴承隔开，绝缘润滑油不易快速补充和交换，由于电机启动前，空腔内的绝缘润滑油自然浸满，当电机启动时，受离心和液压影响绝缘润滑油不能快速回流电机内部，就有可能会出现绝缘润滑油从出口的唇形密封圈处渗漏出去，渗漏的绝缘润滑油可能会污染水质，不利于清水和饮用水的输送，同时当电机快速长期运转时，绝缘润滑油不易快速补充，机械密封件就可能润滑不足，易引起故障，此外，由于唇形密封圈的密封不是十分严密，当空腔内的绝缘润滑油来不及补充时，还有可能外部水流带着泥沙从唇形密封圈处渗入空腔内部，而且泥沙不容易跑出，泥沙可能越积越多，造成机械密封件的密封面损伤，降低密封效果和产品使用寿命；同时，为了配合泵头总成将电机总成、密封顶圈、叶轮组和锥形导流轴承座等泵内组件一起压紧固定，入水座与泵壳下端的联接通常采用管螺纹联接或者销钉联接，管螺纹联接可以有效实现压紧固定泵内组件，但管螺纹加工麻烦废品率较高，安装也费力费时；而销钉联接是容易安装、省时省力，却因为销钉位置的误差和叶轮组的叠加累积误差很难实现准确有效地压紧固定泵内组件，容易产生压不紧使叶轮松动产生故障，或无法装入销钉，所以入水座与泵壳下端的联接如何达到容易安装、省时省力的同时，又能对泵内组件实现准确有效压紧固定，也是需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够更有效密封的双机械密封，延长使用寿命，同时让入水座省时省力地对泵内组件实现准确有效压紧固定，提高生产效率和产品质量，降低成本的充油式一体化井用潜水电泵。

为了解决上述技术问题，本实用新型充油式一体化井用潜水电泵的技术方案是：包括泵壳、泵头总成、入水座、电机总成和叶轮组以及电缆总成，在叶轮组上端与电机总成之间有密封顶圈，在叶轮组下端与入水座之间有锥形导流轴承座，所述电机总成和叶轮组通过传动轴上下联接一起安装在泵壳内，并与泵壳内壁之间有间隙形成通水流道，泵头总成和入水座分别安装在泵壳上下两端，将电机总成、密封顶圈、叶轮组和锥形导流轴承座一起压紧固定，所述电机总成包括电机外壳和安装其中的定子、转子、上轴承座、下轴承座以及轴承和机械密封件，所述的机械密封件包括安装在下轴承座内的上机械密封件，和安装在下轴承座外的下机械密封件，所述下轴承座包括轴承座及在本体上围绕着该轴承座周围向上延伸出的筒体，该筒体随下轴承座一起嵌入电机外壳的内部顶压着顶圈的端部，通过设置在筒体外径上的密封圈与电机外壳内壁密封，所述轴承座中心上端部安装轴承，该轴承座内于轴承下方具有空腔，所述上机械密封件安装在轴承下方被该轴承的内圈顶压着定位并处于空腔内，所述下机械密封件安装在空腔外与上机械密封件隔开，上机械密封件与下机械密封件的密封面相对共同密封住电机的传动轴与下轴承座之间的间隙，所述入水座是嵌入泵壳端部内通过销钉固定联接，在该入水座嵌入泵壳内的端部与锥形导流轴承座底面之间，还安装一个能够调节锥形导流轴承座升降的调节环。

作为本实用新型的优选技术方案之一是：所述锥形导流轴承座底部为具有入水孔的锥斗，锥斗中心有支持叶轮组的轴承座，锥斗上边缘有凸出的沿边，该沿边与泵壳通过密封圈将叶轮组和泵壳之间的间隙端口密封，同时还顶压着叶轮组，该沿边底面具有N个形状和尺寸一致并按圆周均匀分布的凸齿，所述调节环的底面为平面，与锥形导流轴承座的凸齿配合的一面具有N组形状和尺寸一致的、按圆周均匀分布的凹槽组，每个凹槽组有M个形状大小与凸齿配合并且其槽底高度是顺着同一圆周方向从低至高顺序排列的凹槽组成，其中N≧2，M≧2，通过调节各个凸齿的齿顶与凹槽的不同槽底高度配合能够调整锥形导流轴承座升降来补偿叶轮组叠加尺寸的误差。

作为本实用新型的优选技术方案之一进一步优选是：所述锥形导流轴承座的凸齿数量N＝3，所述调节环的凹槽组数量N＝3，每个凹槽组的凹槽数量M＝4。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在下轴承座的机械密封处有所改进，将但机械密封改进为双机械密封，主要是将下轴承座内与轴承室隔离的空腔，转移到与轴承室相连通，在该空腔内安装有上机械密封件，该上机械密封件被该轴承的内圈顶压着定位，在空腔外安装有下机械密封件与上机械密封件隔开，上机械密封件与下机械密封件的密封面相对共同密封住电机的传动轴与下轴承座之间的间隙，有效防止了水流带泥沙进入内部，这样的结构让电机内部的绝缘润滑油能够透过轴承间隙快速补充和交换于空腔内，无论电机启动或者运行间上机械密封件都能够润滑充足且不易漏油，避免了污染水质并提高了上机械密封件的寿命，同时由于下机械密封件处于空腔外面被泵体内的水流润滑，有泥沙也随水流冲走，不会积聚泥沙破坏下机械密封件的密封面，密封性大大提高，进一步提高电机寿命；本实用新型是采用销钉来固定联接入水座和泵壳端部，并在入水座嵌入泵壳内的端部与锥形导流轴承座底面之间安装一个调节环，通过调节锥形导流轴承座底面各个凸齿的齿顶与调节环凹槽的不同槽底高度配合，能够调整锥形导流轴承座升降来补偿叶轮组叠加尺寸的误差，实现入水座准确有效地对电机总成、密封顶圈、叶轮组和锥形导流轴承座等泵内组件的压紧固定，装入销钉更容易，省时省力，降低成本，所以本实用新型具有能够更有效密封的双机械密封，延长使用寿命，同时让入水座省时省力地对泵内组件实现准确有效压紧固定，提高生产效率和产品质量，降低成本的有益效果。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的充油式一体化井用潜水电泵作更详细的说明。

图1是现有技术的充油式一体化井用潜水电泵的剖视图。

图2是图1中电机总成的下轴承座与机械密封件连接部位局部剖视放大图。

图3是图1中叶轮组与锥形导流轴承座及入水座连接部位局部剖视放大图。

图4是本实用新型充油式一体化井用潜水电泵的剖视图。

图5是图4中电机总成的下轴承座与机械密封件连接部位局部剖视放大图。

图6是图4中叶轮组与锥形导流轴承座及入水座加调节环连接部位局部剖视放大图。

图7是本实用新型充油式一体化井用潜水电泵中调节环的主视图。

图8是图7的A-A向剖视图。

图9是本实用新型充油式一体化井用潜水电泵中锥形导流轴承座的立体视图。

图10是本实用新型充油式一体化井用潜水电泵中锥形导流轴承座与调节环配合安装的立体示意图。

具体实施方式

由图1～3所示，现有技术中的充油式一体化井用潜水电泵包括泵壳1、泵头总成2、入水座3、电机总成4和叶轮组5以及电缆总成6，在叶轮组5上端与电机总成4之间有密封顶圈8，在叶轮组5下端与入水座3之间有锥形导流轴承座9，所述电机总成4和叶轮组5通过传动轴12上下联接一起安装在泵壳1内，并与泵壳1内壁之间有间隙形成通水流道7，泵头总成2和入水座3分别安装在泵壳1上下两端，将电机总成4、密封顶圈8、叶轮组5和锥形导流轴承座9一起压紧固定，所述电机总成4包括电机外壳41和安装其中的定子42、转子43、上轴承座44、下轴承座45以及轴承46和机械密封件47，所述下轴承座45包括轴承座451及在本体上围绕着该轴承座451周围向上延伸出的筒体452，该筒体452随下轴承座45一起嵌入电机外壳41的内部，通过设置在筒体452外径上的密封圈453与电机外壳41内壁密封，所述轴承座451中心上端部安装轴承46，该轴承座451内于轴承46下方具有空腔454，所述的机械密封件47只有一个，安装在下轴承座45的轴承46下面内部空腔454内与轴承46隔开，轴承46下面内部空腔454的出口由一个唇形密封圈13来密封，防止下轴承座45外部水流和泥沙进入，机械密封件47的润滑是依靠充填电机内部的绝缘润滑油透过下轴承座45的轴承46浸入下面内部空腔454来润滑的，但这种结构由于机械密封件47与轴承46隔开，绝缘润滑油不易快速补充和交换，由于电机启动前，空腔454内的绝缘润滑油自然浸满，当电机启动时，受离心和液压影响绝缘润滑油不能快速回流电机内部，就有可能会出现绝缘润滑油从出口的唇形密封圈13处渗漏出去，渗漏的绝缘润滑油可能会污染水质，不利于清水和饮用水的输送，同时当电机快速长期运转时，由于绝缘润滑油不易快速补充，机械密封件47就可能润滑不足，易引起故障，此外，由于唇形密封圈13的密封不是十分严密，当空腔454内的绝缘润滑油来不及补充时，还有可能外部水流带着泥沙从唇形密封圈13处渗入空腔内部，而且泥沙不容易跑出，泥沙可能越积越多，造成机械密封件47的密封面损伤，降低密封效果和产品使用寿命；同时，为了配合泵头总成将电机总成4、密封顶圈8、叶轮组5和锥形导流轴承座9等泵内组件一起压紧固定，入水座3与泵壳1下端的联接是通过销钉11联接，容易安装、省时省力，却因为销钉11位置的误差和叶轮组的叠加累积误差很难实现全部准确有效地压紧固定泵内组件，容易产生压不紧使叶轮松动产生故障，或因为入水座3压不进去难以装入销钉11。

由图4～10所示，本实用新型充油式一体化井用潜水电泵的实施方式是：包括泵壳1、泵头总成2、入水座3、电机总成4和叶轮组5以及电缆总成6，在叶轮组5上端与电机总成4之间有密封顶圈8，在叶轮组5下端与入水座3之间有锥形导流轴承座9，所述电机总成4和叶轮组5通过传动轴12上下联接一起安装在泵壳1内，并与泵壳1内壁之间有间隙形成通水流道7，泵头总成2和入水座3分别安装在泵壳1上下两端，将电机总成4、密封顶圈8、叶轮组5和锥形导流轴承座9一起压紧固定，所述电机总成4包括电机外壳41和安装其中的定子42、转子43、上轴承座44、下轴承座45以及轴承46和机械密封件47，处于所述下轴承座45与定子42之间有顶圈48，所述的机械密封件47包括安装在下轴承座45内的上机械密封件471，和安装在下轴承座45外的下机械密封件472，所述下轴承座45包括轴承座451及在本体上围绕着该轴承座451周围向上延伸出的筒体452，该筒体452随下轴承座45一起嵌入电机外壳41的内部顶压着顶圈48的端部，通过设置在筒体452外径上的密封圈453与电机外壳41内壁密封，所述轴承座451中心上端部安装轴承46，该轴承座451内于轴承46下方具有空腔454，所述上机械密封件471安装在轴承46下方被该轴承46的内圈顶压着定位并处于空腔454内，所述下机械密封件472安装在空腔454外与上机械密封件471隔开，上机械密封件471与下机械密封件472的密封面相对共同密封住电机的传动轴12与下轴承座45之间的间隙，所述入水座3是嵌入泵壳1端部内通过销钉11固定联接，在该入水座3嵌入泵壳1内的端部与锥形导流轴承座9底面之间，还安装一个能够调节锥形导流轴承座9升降的调节环10。本实施例中，轴承46下方空腔454的高度设计按照上机械密封件471的安装高度要求来设计，轴承46采用无端盖的滚珠轴承，调节环10可以采用垫片代替，最好是能够通过变位调节高度变化的调节环。本实用新型在下轴承座45的机械密封处有所改进，将但机械密封改进为双机械密封，主要是将下轴承座45内与轴承室隔离的空腔454，转移到与轴承室相连通，在该空腔454内安装有上机械密封件471，该上机械密封件471被该轴承46的内圈顶压着定位，在空腔454外安装有下机械密封件472与上机械密封件471隔开，上机械密封件471与下机械密封件472的密封面相对共同密封住电机的传动轴12与下轴承座45之间的间隙，有效防止了水流带泥沙进入内部，这样的结构让电机内部的绝缘润滑油能够透过轴承间隙快速补充和交换于空腔内，无论电机启动或者运行间上机械密封件471都能够润滑充足且不易漏油，避免了污染水质并提高了上机械密封件471的寿命，同时由于下机械密封件472处于空腔454外面被泵体内的水流润滑，有泥沙也随水流冲走，不会积聚泥沙破坏下机械密封件472的密封面，密封性大大提高，进一步提高电机寿命。

由图7～10所示，作为本实用新型的优选实施方式之一是：所述锥形导流轴承座9底部为具有入水孔的锥斗，锥斗中心有支持叶轮组5的轴承座，锥斗上边缘有凸出的沿边91，该沿边91与泵壳1通过密封圈将叶轮组5和泵壳1之间的间隙端口密封，同时还顶压着叶轮组5，该沿边91底面具有N个形状和尺寸一致并按圆周均匀分布的凸齿92，所述调节环10的底面为平面，与锥形导流轴承座9的凸齿92配合的一面具有N组形状和尺寸一致的、按圆周均匀分布的凹槽组101，每个凹槽组101有M个形状大小与凸齿92配合并且其槽底高度是顺着同一圆周方向从低至高顺序排列的凹槽102组成，其中N≧2，M≧2，通过调节各个凸齿92的齿顶与凹槽102的不同槽底高度配合能够调整锥形导流轴承座9升降来补偿叶轮组5叠加尺寸的误差。本实施例中，对于调节环10的各个凹槽组101可以是间隔均匀排布或者是连续均匀排布，最佳是连续均匀排布，可充分利用调节环10的面积，而每个凹槽组101内的各个凹槽102是连续均匀排布，凸齿92的数量是根据锥形导流轴承座9最大许可圆周分布，和凸齿92可承受最大压力强度的许可尺寸下，又能保证锥形导流轴承座9平稳承托的要求制定，同时又能满足凹槽组101在调节环10上的均匀分布，每个凹槽组101内的凹槽102数量至少2个，凹槽102具体数量是根据与其配合的凸齿92宽度制定，本组的各个凹槽102槽底高度是根据叶轮组5叠加尺寸的许可最大误差以及凹槽102的数量来分级配置，通过分级调节来补偿实际误差，当N＝2，M的数值可以是2、3、4等以此类推，同样，当N＝3，M的数值可以是2、3、4等以此类推，例如：当N＝2，M＝2时，即是凸齿92有2个对称均匀间距分布，凹槽组101有2组，每组有2个凹槽102，本组的2个凹槽102的槽底高度差就等于叶轮组5叠加尺寸的许可最大误差，若果M＝3时，本组的3个凹槽102的槽底总高度差就等于叶轮组5叠加尺寸的许可最大误差，那么分配给3个凹槽102的相邻槽底高度差就减少，就多了一级调节，以此类推，在凹槽组101宽度许可范围和凸齿92宽度许可内，设置M数越多，叶轮组5叠加尺寸的许可最大误差值分配到每个槽底之间的高度差就越细微，分级调节能力就越强。本实用新型采用销钉11来固定联接入水座3和泵壳1端部，并在入水座3嵌入泵壳1内的端部与锥形导流轴承座9底面之间安装一个调节环10，通过调节锥形导流轴承座9底面各个凸齿92的齿顶与调节环凹槽102的不同槽底高度配合，能够调整锥形导流轴承座9升降来补偿叶轮组叠加尺寸的误差，实现入水座3准确有效地对电机总成4、密封顶圈8、叶轮组5和锥形导流轴承座9等泵内组件的压紧固定，装入销钉11更容易，省时省力，降低成本。

由图7～10所示，作为本实用新型的优选实施方式之一进一步优选是：所述锥形导流轴承座9的凸齿92数量N＝3，所述调节环10的凹槽组101数量N＝3，每个凹槽组101的凹槽102数量M＝4。本实施例中，这是一种比较佳的技术方案，为了表达更清楚，图中每组凹槽组101的凹槽102槽底阴刻有1、2、3、4数字的标识103，方便安装核对，表示每组凹槽组101有4个分4级高度的凹槽102槽底，其中标识103相同数字的槽底高度相同，属于同一个加工平面，也方便批量加工生产。

以上所述只是本实用新型优选的实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制，只要是以基本相同的手段实施本实用新型的目的，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种充油式一体化井用潜水电泵，包括泵壳(1)、泵头总成(2)、入水座(3)、电机总成(4)和叶轮组(5)以及电缆总成(6)，在叶轮组(5)上端与电机总成(4)之间有密封顶圈(8)，在叶轮组(5)下端与入水座(3)之间有锥形导流轴承座(9)，所述电机总成(4)和叶轮组(5)通过传动轴(12)上下联接一起安装在泵壳(1)内，并与泵壳(1)内壁之间有间隙形成通水流道(7)，泵头总成(2)和入水座(3)分别安装在泵壳(1)上下两端，将电机总成(4)、密封顶圈(8)、叶轮组(5)和锥形导流轴承座(9)一起压紧固定，所述电机总成(4)包括电机外壳(41)和安装其中的定子(42)、转子(43)、上轴承座(44)、下轴承座(45)以及轴承(46)和机械密封件(47)，其特征在于：处于所述下轴承座(45)与定子(42)之间有顶圈(48)，所述的机械密封件(47)包括安装在下轴承座(45)内的上机械密封件(471)，和安装在下轴承座(45)外的下机械密封件(472)，所述下轴承座(45)包括轴承座(451)及在本体上围绕着该轴承座(451)周围向上延伸出的筒体(452)，该筒体(452)随下轴承座(45)一起嵌入电机外壳(41)的内部顶压着顶圈(48)的端部，通过设置在筒体(452)外径上的密封圈(453)与电机外壳(41)内壁密封，所述轴承座(451)中心上端部安装轴承(46)，该轴承座(451)内于轴承(46)下方具有空腔(454)，所述上机械密封件(471)安装在轴承(46)下方被该轴承(46)的内圈顶压着定位并处于空腔(454)内，所述下机械密封件(472)安装在空腔(454)外与上机械密封件(471)隔开，上机械密封件(471)与下机械密封件(472)的密封面相对共同密封住电机的传动轴(12)与下轴承座(45)之间的间隙，所述入水座(3)是嵌入泵壳(1)端部内通过销钉(11)固定联接，在该入水座(3)嵌入泵壳(1)内的端部与锥形导流轴承座(9)底面之间，还安装一个能够调节锥形导流轴承座(9)升降的调节环(10)。

2.根据权利要求1所述的充油式一体化井用潜水电泵，其特征在于：所述锥形导流轴承座(9)底部为具有入水孔的锥斗，锥斗中心有支持叶轮组(5)的轴承座，锥斗上边缘有凸出的沿边(91)，该沿边(91)与泵壳(1)通过密封圈将叶轮组(5)和泵壳(1)之间的间隙端口密封，同时还顶压着叶轮组(5)，该沿边(91)底面具有N个形状和尺寸一致并按圆周均匀分布的凸齿(92)，所述调节环(10)的底面为平面，与锥形导流轴承座(9)的凸齿(92)配合的一面具有N组形状和尺寸一致的、按圆周均匀分布的凹槽组(101)，每个凹槽组(101)有M个形状大小与凸齿(92)配合并且其槽底高度是顺着同一圆周方向从低至高顺序排列的凹槽(102)组成，其中N≧2，M≧2，通过调节各个凸齿(92)的齿顶与凹槽(102)的不同槽底高度配合能够调整锥形导流轴承座(9)升降来补偿叶轮组(5)叠加尺寸的误差。

3.根据权利要求2所述的充油式一体化井用潜水电泵，其特征在于：所述锥形导流轴承座(9)的凸齿(92)数量N＝3，所述调节环(10)的凹槽组(101)数量N＝3，每个凹槽组(101)的凹槽(102)数量M＝4。