CN208749598U - 一种具有机械密封降压结构的潜水电泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有机械密封降压结构的潜水电泵，属于水泵设计制造技术领域。本潜水电泵包括机座、泵体以及插设在机座和泵体上的转轴；泵体上设置有进水口和出水口，转轴的下端位于泵体内且该端还固设有叶轮；泵体上端与转轴之间设有骨架油封一；机座的下端固设有油室，油室内具有油腔，油室的下端还固设有用于封堵油腔开口的油缸盖；油腔内设有环绕在转轴上的机械密封，油缸盖的中部具有环绕转轴的环形安装槽，环形安装槽内设有套设在转轴上的骨架油封二；泵体的一侧与机座下端的油室通过连接螺栓固连，泵体的另一侧与油缸盖之间具有泄压间隙。本实用新型中的潜水电泵能够有效降低机械密封的失效，提高潜水电泵的使用寿命。

Description

一种具有机械密封降压结构的潜水电泵

技术领域

本实用新型属于水泵结构设计技术领域，涉及一种潜水电泵，特别是一种具有机械密封降压结构的潜水电泵。

背景技术

潜水电泵是目前常用的一种提水工具，使用时整个设备潜入水中工作，通过伸入水中的电缆向潜水电泵的电机供电，免去了传动长轴，因而结构紧凑,重量轻,安装、使用和转移方便，电机通过泵轴带动叶轮旋转产生离心力，对液体做功使其能量增加，在离心力作用下，液体沿叶片流道被甩向叶轮出口，把地下水提取到地表，可用于生活用水、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；一般流量可以达到5m³/h～650m³/h、扬程可达到10m～550m。潜水电泵中的密封结构直接影响着潜水电泵的使用寿命，现有的潜水电泵中通常会设置机械密封和骨架油封等多重密封结构，其中如果机械密封失效，潜水电泵就不能够正常使用，需要进行修理或更换。

中国专利(公告号：CN206972563U，公开日：2018-02-06)公开了一种具有新型密封结构的潜水泵，包括潜水泵本体和装配于泵轴外部的机械密封，潜水泵本体包括机壳、可转动地设置于机壳中心的泵轴和位于机壳下部空间且套装在泵轴外侧的电机总成，机壳内部于电机总成上部设置有套装于泵轴外部的轴承座，轴承座的外缘面与机壳固定连接，轴承座与泵轴之间装配有轴承，轴承座上方固定连接有套装在泵轴外部的轴承端盖，轴承端盖与泵轴之间装配有骨架油封，机械密封设置在骨架油封上表面与进水节之间的内腔中。

上述专利文献中潜水泵的机械密封受到的外界压力主要有液体本身的深度压力和叶轮作用产生的泵内压力，而且泵内压力远远大于液体深度压力，使用过程中，由于只有一个位于叶轮与机械密封之间的骨架油封，且骨架油封与转轴直接接触，当运行一段时间后骨架油封与转轴之间出现小沟槽，骨架油封不能防止泵内的压力到达机械密封处，当泵内的压力大于机械密封固有的压力时，机械密封的动环和静环不再贴合运行，水和泥沙就会进入油腔内，这样必然导致机械密封失效，水进入电机，从而导致轴承失效，电机烧机。

发明内容

本实用新型针对现有的技术存在的上述问题，提供一种具有机械密封降压结构的潜水电泵，本实用新型所要解决的技术问题是：如何有效提高潜水电泵中机械密封的使用寿命和稳定可靠性。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种具有机械密封降压结构的潜水电泵，其特征在于，所述潜水电泵包括机座、泵体以及插设在所述机座和泵体上的转轴，所述机座内设有定子以及驱动所述转轴旋转的转子；所述泵体上设置有进水口和出水口，所述转轴的下端位于所述泵体内且该端还固设有叶轮；所述泵体上端与所述转轴之间设有骨架油封一；所述机座的下端固设有油室，所述油室内具有油腔，所述油室的下端还固设有用于封堵所述油腔开口的油缸盖；所述油腔内设有环绕在所述转轴上的机械密封，所述油缸盖的中部具有环绕所述转轴的环形安装槽，所述环形安装槽内设有套设在所述转轴上的骨架油封二；所述泵体的一侧与所述机座下端的油室通过连接螺栓固连，所述泵体的另一侧与所述油缸盖之间具有泄压间隙。

其原理如下：潜水电泵接通电源后，转子带动转轴旋转运动，转轴带动叶轮转动，液体从进水口进入泵体内，泵体内叶轮处的液体随着叶轮的叶片一起旋转，在离心力的作用下，飞离叶轮通过出水口向外射出，从而提升到地表上。转轴与油缸盖以及泵体的可转动连接设有骨架油封一、骨架油封二、机械密封等多重密封结构，骨架油封二防止高压水流泄露，并防止泥沙进入泵体内；骨架油封一和机械密封防止水流或泥沙进入到油室的油腔及电机内腔中损坏潜水电泵。

本技术方案中电机部分与叶轮抽水部分完全分开，油缸盖及以上为电机部分，油缸盖以下为叶轮抽水部分，叶轮把机械能转化为水流的压能时，叶轮的出水口存在较大的压力，在叶轮运转过程中，骨架油封二也会受到该水流压力。当万一出现骨架油封二失效的情况时，泵体内的水流压力通过骨架油封二达到泄压间隙，最终与外界液体相连通，不会到达机械密封处，即机械密封不受泵体内的水流压力的影响，降低了机械密封失效的风险，此时的机械密封只受水深的压力影响，一般情况水深要求5米，在此深度下的压力基本可以忽略不计。因此具有本机构的提高了潜水电泵的使用可靠性，延长了潜水电泵的使用寿命。

在上述的具有机械密封降压结构的潜水电泵中，所述油缸盖位于所述油腔的底部，所述油室下端周边具有沿转轴的径向向四周延伸的翻边，所述油缸盖通过安装螺钉固定在所述油室的翻边上；所述油腔的顶部内侧具有机封安装槽一，所述油缸盖的内侧具有机封安装槽二，所述机械密封的上下两端分别位于所述机封安装槽一和机封安装槽二内。机械密封下端面的作用是防止水和泥沙进入油腔，上端面的作用是防止水和油进入电机。

在上述的具有机械密封降压结构的潜水电泵中，所述油缸盖的内侧面具有向油腔内延伸的环形密封板，所述环形密封板的外侧面与所述油腔的内壁之间设有密封件。这样能够有效防止油腔内的油液泄露。

在上述的具有机械密封降压结构的潜水电泵中，所述环形安装槽位于所述油缸盖的外侧，所述油室的上端具有向上凸出的凸台，所述凸台延伸至所述环形安装槽内，所述凸台的外周面具有台阶面，所述油缸盖的外侧面具有伸向所述台阶面的环形凸起；所述凸台与所述环形凸起之间具有间隙。凸台与环形安装槽内的骨架油封一至少有1mm以上的距离，可以防止骨架油封一掉落。凸台与环形安装槽槽壁间隙配合，且凸台与环形凸起两者之间形成迷宫形状，有效的防止泥沙进入，阻止泥沙的大小可以根据间隙的大小调整，也可以防止其他带状物缠绕在转轴上。

在上述的具有机械密封降压结构的潜水电泵中，所述转轴上套设有轴套，所述骨架油封一和骨架油封二上下间隔设置且均套设在所述轴套上，所述轴套与所述转轴之间还设有密封圈。通过设置轴套，在保证低成本的同时降低转轴的磨损，而且便于维修和更换；密封圈距离叶轮的轮毂处5～10mm，并设置在转轴外周面的环形卡槽内，转轴与轴套间隙配合，轴套与密封圈过盈配合。

在上述的具有机械密封降压结构的潜水电泵中，所述转轴上设有轴肩，所述转轴的轴肩处开设有退刀槽，所述轴套的上端与所述轴肩相抵靠，所述轴套的下端与所述叶轮的轮毂相抵靠。轴肩距离骨架油封一2～5mm，轴套安装在转轴上时通过轴肩定位。

与现有技术相比，本实用新型中将潜水电泵的电机部分与叶轮抽水部分完全分开，油缸盖及以上为电机部分，油缸盖以下为叶轮抽水部分，并在两者之间设置泄压间隙，当万一出现骨架油封二失效的情况时，泵体内的水流压力通过骨架油封二达到泄压间隙，最终与外界液体相连通，不会到达机械密封处，即机械密封不受泵体内的水流压力的影响，降低了机械密封失效的风险，提高了潜水电泵的使用可靠性，延长了潜水电泵的使用寿命。

附图说明

图1是本潜水电泵的剖视结构示意图。

图2是本潜水电泵的局部放大结构示意图。

图3是图2中A处的局部放大结构示意图。

图中，1、机座；1a、油腔；1b、翻边；1c、机封安装槽一；2、泵体；2a、进水口；2b、出水口；2c、凸台；2d、台阶面；3、转轴；3a、轴肩；3b、退刀槽；4、定子；5、转子；6、叶轮；7、骨架油封一；8、骨架油封二；9、油缸盖；9a、环形安装槽；9b、机封安装槽二；9c、环形密封板；9d、环形凸起；10、机械密封；11、连接螺栓；12、泄压间隙；13、安装螺钉；14、密封件；15、轴套；16、密封圈；17、油室。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1、图2和图3所示，本潜水电泵包括机座1、泵体2以及插设在机座1和泵体2上的转轴3，机座1内设有定子4以及驱动转轴3旋转的转子5；泵体2上设置有进水口2a和出水口2b，转轴3的下端位于泵体2内且该端还固设有叶轮6；泵体2上端与转轴3之间设有骨架油封一7；机座1的下端固设有油室17，油室17内具有油腔1a，油室17下端固设有用于封堵油腔1a开口的油缸盖9，油腔1a内设有环绕在转轴3上的机械密封10，油缸盖9的中部具有环绕转轴3的环形安装槽9a，环形安装槽9a内设有套设在转轴3上的骨架油封二8；泵体2的一侧与油室17通过连接螺栓11固连，泵体2的另一侧与油缸盖9之间具有泄压间隙12。进一步的，如图2所示，油缸盖9位于油腔1a的底部，油室17下端周边具有沿转轴3的径向向四周延伸的翻边1b，油缸盖9通过安装螺钉13固定在油室17的翻边1b上；油腔1a的顶部内侧具有机封安装槽一1c，油缸盖9的内侧具有机封安装槽二9b，机械密封10的上下两端分别位于机封安装槽一1c和机封安装槽二9b内；油缸盖9的内侧面具有向油腔1a内延伸的环形密封板9c，环形密封板9c的外侧面与油腔1a的内壁之间设有密封件14。潜水电泵接通电源后，转子5带动转轴3旋转运动，转轴3带动叶轮6转动，液体从进水口2a进入泵体内，泵体内叶轮6处的液体随着叶轮6的叶片一起旋转，在离心力的作用下，飞离叶轮6通过出水口2b向外射出，从而提升到地表上。转轴3与机座1以及泵体2的可转动连接设有骨架油封一7、骨架油封二8、机械密封10等多重密封结构，骨架油封二8防止高压水流泄露，并防止泥沙进入泵体2内；骨架油封一7和机械密封10防止水流或泥沙进入到油室17的油腔1a及电机内腔中损坏潜水电泵。本实施例中的潜水电泵电机部分与叶轮6抽水部分完全分开，油缸盖9及油室17以上为电机部分，油缸盖9以下为叶轮6抽水部分，叶轮6把机械能转化为水流的压能时，叶轮6的出水口2b存在较大的压力，在叶轮6运转过程中，骨架油封二8也会受到该水流压力。当万一出现骨架油封二8失效的情况时，泵体2内的水流压力通过骨架油封二8达到泄压间隙12，最终与外界液体相连通，泵体2内的水流压力不会到达机械密封10处，即机械密封10不受泵体2内的水流压力的影响，降低了机械密封10失效的风险，此时的机械密封10只受水深的压力影响，一般情况水深要求5米，在此深度下的压力基本可以忽略不计。因此具有本机构的提高了潜水电泵的使用可靠性，延长了潜水电泵的使用寿命。

如图2和图3所示，环形安装槽9a位于油缸盖9的外侧，泵体2的上端具有向上凸出的凸台2c，凸台2c延伸至环形安装槽9a内，凸台2c的外周面具有台阶面2d，油缸盖9的外侧面具有伸向台阶面2d的环形凸起9d；凸台2c与环形凸起9d之间具有间隙；凸台2c与环形安装槽9a内的骨架油封一7至少有1mm以上的距离，可以防止骨架油封一7掉落。凸台2c与环形安装槽9a槽壁间隙配合，且凸台2c与环形凸起9d两者之间形成迷宫形状，有效的防止泥沙进入，阻止泥沙的大小可以根据间隙的大小调整，也可以防止其他带状物缠绕在转轴3上；转轴3上套设有轴套15，骨架油封一7和骨架油封二8上下间隔设置且均套设在轴套15上，轴套15与转轴3之间还设有密封圈16。通过设置轴套15，在保证低成本的同时降低转轴3的磨损，而且便于维修和更换；密封圈16距离叶轮6的轮毂处5～10mm，并设置在转轴3外周面的环形卡槽内，转轴3与轴套15间隙配合，轴套15与密封圈16过盈配合；转轴3上设有轴肩3a，转轴3的轴肩3a处开设有退刀槽3b，轴套15的上端与轴肩3a相抵靠，轴套15的下端与叶轮6的轮毂相抵靠。轴肩3a距离骨架油封一72～5mm，轴套15安装在转轴3上时通过轴肩3a定位。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、机座；1a、油腔；1b、翻边；1c、机封安装槽一；2、泵体；2a、进水口；2b、出水口；2c、凸台；2d、台阶面；3、转轴；3a、轴肩；3b、退刀槽；4、定子；5、转子；6、叶轮；7、骨架油封一；8、骨架油封二；9、油缸盖；9a、环形安装槽；9b、机封安装槽二；9c、环形密封板；9d、环形凸起；10、机械密封；11、连接螺栓；12、泄压间隙；13、安装螺钉；14、密封件；15、轴套；16、密封圈；17、油室等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (6)

1.一种具有机械密封降压结构的潜水电泵，其特征在于，所述潜水电泵包括机座(1)、泵体(2)以及插设在所述机座(1)和泵体(2)上的转轴(3)，所述机座(1)内设有定子(4)以及驱动所述转轴(3)旋转的转子(5)；所述泵体(2)上设置有进水口(2a)和出水口(2b)，所述转轴(3)的下端位于所述泵体(2)内且该端还固设有叶轮(6)；所述泵体(2)上端与所述转轴(3)之间设有骨架油封一(7)；所述机座(1)的下端设有油室(17)，所述油室(17)内具有油腔(1a)，所述油室(17)的下端还固设有用于封堵所述油腔(1a)开口的油缸盖(9)；所述油腔(1a)内设有环绕在所述转轴(3)上的机械密封(10)，所述油缸盖(9)的中部具有环绕所述转轴(3)的环形安装槽(9a)，所述环形安装槽(9a)内设有套设在所述转轴(3)上的骨架油封二(8)；所述泵体(2)的一侧与所述机座(1)下端的油室(17)通过连接螺栓(11)固连，所述泵体(2)的另一侧与所述油缸盖(9)之间具有泄压间隙(12)。

2.根据权利要求1所述的具有机械密封降压结构的潜水电泵，其特征在于，所述油缸盖(9)位于所述油腔(1a)的底部，所述油室(17)下端周边具有沿转轴(3)的径向向四周延伸的翻边(1b)，所述油缸盖(9)通过安装螺钉(13)固定在所述油室(17)的翻边(1b)上；所述油腔(1a)的顶部内侧具有机封安装槽一(1c)，所述油缸盖(9)的内侧具有机封安装槽二(9b)，所述机械密封(10)的上下两端分别位于所述机封安装槽一(1c)和机封安装槽二(9b)内。

3.根据权利要求2所述的具有机械密封降压结构的潜水电泵，其特征在于，所述油缸盖(9)的内侧面具有向油腔(1a)内延伸的环形密封板(9c)，所述环形密封板(9c)的外侧面与所述油腔(1a)的内壁之间设有密封件(14)。

4.根据权利要求3所述的具有机械密封降压结构的潜水电泵，其特征在于，所述环形安装槽(9a)位于所述油缸盖(9)的外侧，所述泵体(2)的上端具有向上凸出的凸台(2c)，所述凸台(2c)延伸至所述环形安装槽(9a)内，所述凸台(2c)的外周面具有台阶面(2d)，所述油缸盖(9)的外侧面具有伸向所述台阶面(2d)的环形凸起(9d)；所述凸台(2c)与所述环形凸起(9d)之间具有间隙。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的具有机械密封降压结构的潜水电泵，其特征在于，所述转轴(3)上套设有轴套(15)，所述骨架油封一(7)和骨架油封二(8)上下间隔设置且均套设在所述轴套(15)上，所述轴套(15)与所述转轴(3)之间还设有密封圈(16)。

6.根据权利要求5所述的具有机械密封降压结构的潜水电泵，其特征在于，所述转轴(3)上设有轴肩(3a)，所述转轴(3)的轴肩(3a)处开设有退刀槽(3b)，所述轴套(15)的上端与所述轴肩(3a)相抵靠，所述轴套(15)的下端与所述叶轮(6)的轮毂相抵靠。