CN211715349U - 一种井用潜水泵 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种井用潜水泵,包括底座,底座安装在泵壳的下端,出水节设置在泵壳的上端,轴承座设置在电机托槽的上端,轴承座中安装有电机转子,密封油缸密封设置在电机转子的上方,若干级叶轮机构固定套设在泵轴上;上下两级叶轮机构紧密接触,每级叶轮机构包括叶轮、叶轮盖板及导叶,叶轮设置在叶轮盖板及导叶之间,叶轮盖板设置在叶轮的下方,导叶设置在叶轮的上端;叶轮与导叶之间间隙配合;本实用新型通过将叶轮安装在叶轮盖板及导叶之间,减小了级间间隙,提高了叶轮单机扬程,降低了潜水泵的水力损失,有效提高了潜水泵的水力性能;密封油缸设置在泵体和电机之间,提高了潜水泵的密封性,延长其使用寿命。

Description

一种井用潜水泵
技术领域
本实用新型属于潜水泵技术领域,特别涉及一种井用潜水泵。
背景技术
井用潜水泵是电机与水泵直联一体潜入水中工作的提水机具,是抽取深井地下水的主要设备,也可用于河流、水库、水渠等提水工程及高层供水,广泛应用于农田灌溉和喷灌。井用潜水泵通过伸入井中的电缆向电机供电,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。电机启动后,叶轮高速旋转,其中的液体随着叶片一起旋转进入导叶,在离心力的作用下,通过导叶使液体向上传递,传递的液体在泵壳扩散室内速度逐渐变慢,压力逐渐增加,然后从泵出口排出管流出。
现有的井用潜水泵存在以下缺点:1、体积庞大,携带、安装、维修和检测极不方便;2泵轴过长,潜水泵在高速旋转的情况下,易产生晃动、稳定性差;尤其是当井的水位过低时,对低水位的水不易提取;3、叶轮、导叶结构多变,配合方式多养化,导致级间间隙较大,叶轮单级扬程低,水力损失大;4、潜水电机内部、泵座与泵筒、电缆本身的密封性不够,容易渗水,损坏电机。
实用新型内容
针对现有技术中存在的技术问题,本实用新型提供了一种井用潜水泵,以减小潜水泵的水力损失,提供水泵单级扬程。
为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案为:
本实用新型提供了一种井用潜水泵,包括底座、泵壳、出水节、潜水电机、电机托槽、轴承座、泵轴、密封油缸、滤网及若干级叶轮机构;底座安装在泵壳的下端,出水节设置在泵壳的上端;泵壳包括下泵壳及上泵壳;下泵壳内从下到上设置有电机托槽及轴承座;潜水电机固定安装在电机托槽中;轴承座设置在电机托槽的上端,轴承座中安装有电机转子,潜水电机与电机转子之间通过导线连接;
密封油缸及滤网设置在下泵壳及上泵壳之间,密封油缸密封设置在电机转子的上方;泵轴竖向穿设置在上泵壳中心,若干级叶轮机构固定套设在泵轴上;上下两级叶轮机构紧密接触,每级叶轮机构包括叶轮、叶轮盖板及导叶,叶轮设置在叶轮盖板及导叶之间,叶轮盖板设置在叶轮的下方,导叶设置在叶轮的上端;叶轮与导叶之间间隙配合。
进一步的,还包括止回阀垫及止回阀;止回阀垫设置在最上端一级叶轮机构的顶部,止回阀紧密设置在止回阀垫的上端。
进一步的,还包括电缆套管固定设置在泵壳的外侧,电缆套管沿泵壳的轴线设置,潜水电机的电缆线穿设在电缆套管中,电缆线与电缆套管的内壁之间充填有环氧树脂。
进一步的,潜水电机靠近底座的一端设置有接线柱,电缆线的一端与接线柱连接,另一端与电源连接,用于为潜水泵提供动力。
进一步的,密封油缸处设置有液位传感器,液位传感器的输出端与潜水电机的控制系统连接。
进一步的,密封油缸采用一体式油缸,密封油缸与电机转子之间通过密封连接,密封连接方式采用机械密封和油密封相结合方式,其中,机械密封采用双端面机械密封。
进一步的,底座与泵壳之间通过螺纹连接;底座与泵壳之间设置有O型密封圈。
进一步的,底座中心设置有螺纹孔,螺纹孔的一端与泵壳的内腔连通,另一端与外界连通。
进一步的,叶轮的轮毂上设置有不锈钢叶轮嵌件。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:
本实用新型公开了一种井用潜水泵,通过将叶轮安装在叶轮盖板及导叶之间,减小了级间间隙,提高了叶轮单机扬程,降低了潜水泵的水力损失,有效提高了潜水泵的水力性能;密封油缸设置在泵体和电机之间,提高了潜水泵的密封性,延长其使用寿命。
进一步的,通过设置电缆套管,采用环氧树脂将电缆线密封设置在电缆套管内,确保了电缆线的密封性,避免了电缆线的损伤。
进一步的,采用在密封油缸上设置液位传感器,避免水位过低时潜水泵空转,实现了对潜水泵的保护作用,延长了潜水泵的寿命。
进一步的,采用一体式密封油缸装置,采用油密封和机械密封相结合的方式,有效提高了潜水泵的密封,延长其使用寿命。
进一步的,叶轮轮毂处设置不锈钢叶轮嵌件,有效防止了在高压和汽蚀情况下损坏叶轮,确保了潜水泵的稳定性。
附图说明
图1为本实用新型所述的井用潜水泵整体结构示意图;
图2为本实用新型所述的井用潜水泵的纵向剖视图;
图3为本实用新型所述的井用潜水泵中的过流部件结构示意图;
图4为本实用新型所述的井用潜水泵中的叶轮结构示意图;
图5为本实用新型所述的井用潜水泵中的泵轴结构示意图;
图6为本实用新型所述的井用潜水泵中的泵轴与电机转子连接端的局部结构示意图;
图7为本实用新型所述的井用潜水泵中的电机托槽与泵壳装配示意图。
其中,1底座,2泵壳,3出水节,4潜水电机,5电机托槽,6轴承座,7泵轴,8密封油缸,9滤网,10叶轮机构,11止回阀垫,12止回阀,14电缆套管;21下泵壳,22上泵壳;101叶轮,102叶轮盖板,103导叶。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
如附图1-7所示,本实用新型提供了一种井用潜水泵,包括底座1、泵壳2、出水节3、潜水电机4、电机托槽5、轴承座6、泵轴7、密封油缸8、滤网9、若干级叶轮机构10、止回阀垫11、止回阀12及电缆套管13;
底座1安装在泵壳2的下端,底座1与泵壳2之间通过螺纹连接;底座1与泵壳2之间设置有O型密封圈,确保了底座1与泵壳2之间的密封性;底座1中心设置有螺纹孔,螺纹孔的一端与泵壳2的内腔连通,另一端与外界连通,避免了底座安装过程,泵壳2内部压强过大,降低了底座安装难度。
出水节3设置在泵壳2的上端,出水节3与泵壳2之间通过螺纹拧紧。
泵壳2为空心圆柱壳体结构,泵壳2从进水处分为上下两部分,包括下泵壳21及上泵壳22;下泵壳21内从下到上依次设置有电机托槽5及轴承座6;电机托槽5的下端与下壳体21的底部平齐,且与底座1的上表面紧密接触,潜水电机4固定安装在电机托槽5中;电机托槽5的上端设置有轴承座6,轴承座6与下泵壳21的内壁固定连接;轴承座6中安装有电机转子,电机转子与泵轴7的下端通过磁力相互配合;潜水电机4与电机转子之间通过导线连接,导线穿设在轴承座6上预留的导线孔中;潜水电机4采用无刷电机,通过采用无刷电机,相比较普通水泵电机,体积和质量大大减小,便于携带、安装、维修及监测,同时有利于提取较低水位的水,有效提高了潜水泵的工作效率。
密封油缸8及滤网9设置在下泵壳21及上泵壳22之间,密封油缸8设置在电机转子的上方,密封油缸8与电机转子之间通过密封连接,密封连接方式采用机械密封和油密封相结合方式,其中,机械密封采用双端面机械密封;滤网9设置在密封油缸8上,液体经过滤网9进入泵壳2中。
泵轴7竖向穿设置在上泵壳22中心,上泵壳22内部由下到上依次设置有若干级叶轮机构10、止回阀垫11及止回阀12,若干级叶轮机构10固定套设在泵轴7上,止回阀垫11设置在最上端一级叶轮机构10的顶部,止回阀12紧密设置在止回阀垫11的上端,通过设置止回阀垫11及止回阀12,避免了潜水泵关机时形成的水柱对叶轮机构10形成冲击。
上线两级叶轮机构紧密接触,每级叶轮机构包括叶轮101、叶轮盖板102及导叶103,叶轮101、叶轮盖板102及导叶103均套设在泵轴7上,叶轮101设置在叶轮盖板102及导叶103之间,叶轮盖板102设置在叶轮101的下方,导叶103设置在叶轮101的上端;叶轮101与泵轴7之间采用花键过盈配合,避免了泵轴7与叶轮101之间发生相对转动;叶轮101与导叶103之间间隙配合,避免了叶轮101与导叶103之间发生相对摩擦。
密封油缸8处设置有液位传感器,液位传感器的输出端与潜水电机的控制系统连接,液位传感器用于检测潜水泵外侧周围的水位高度,液位传感器将检测到的潜水泵外侧周围的水位传输至潜水电机的控制系统,潜水电机的控制系统将接收到的水位信息与预设水位阈值比较,根据比较结果向潜水电机4输出保持运行或关机的动作指令,当水位低于潜水泵的预设水位阈值时,潜水电机的控制系统向潜水电机4输出关机动作指令,潜水电机4关机,避免水位过低时潜水泵空转,实现了对潜水泵的保护作用,延长了潜水泵的寿命。
电缆套管13固定设置在泵壳2的外侧,电缆套管13沿泵壳2的轴线设置,潜水电机4的电缆线穿设在电缆套管13中,电缆线与电缆套管13的内壁之间充填有环氧树脂,通过环氧树脂实现对电缆线的防水密封;潜水电机4靠近底座1的一端设置有接线柱,电缆线的一端与接线柱连接,另一端与电源连接用于为潜水泵提供动力。
本实用新型中采用数字脉冲控制技术可以高效控制其流量,起到节能减排作用;井用潜水泵对电缆线自身内部采用树脂密封,防止液体通过电缆内部流入无刷电机,损坏水泵;井用潜水泵通过二级机械密封和O型圈对电机和泵体进行保护,避免内部渗水、漏水的情况,防止电机损坏,延长了井用潜水泵用寿命。
工作原理
本实用新型所述的一种井用潜水泵,接通潜水电机的电源,潜水电机逐渐达到额定电压,转速稳定上升,液体经滤网进入泵壳中;潜水电机带动泵轴转动,泵轴带动叶轮机构高速转动,液柱经上一级导叶输送至下一级叶轮机构的导叶,直至液柱经出水口流出,实现了液体的抽取提升;当水位低于潜水泵的预设水位阈值时,潜水电机的控制系统向潜水电机4输出关机动作指令,潜水电机关机,潜水泵停止工作,避免水位过低时潜水泵空转,实现了对潜水泵的保护作用,延长了潜水泵的寿命。
本实用新型所述的一种井用潜水泵,其过流部件主要由叶轮、导叶和导叶盖板,通过叶轮轮毂内部的花键与泵轴相互配合,置于一体式密封油缸的上部;过流部件材料主要为PPS增强40%,满足力学性能的同时可减轻潜水泵的整体质量。叶轮置于导叶内部,上部装有导叶盖板,此结构可大大减小级间间隙,减少水泵的水力损失,提高其水力性能。
本实用新型中叶轮包括叶轮、叶轮嵌件和叶轮嵌件,叶轮结构为闭式叶轮,叶轮叶片数为六个,材料为PPS增强40%;为了防止在高压、汽蚀的影响下损坏叶轮结构,因此在轮毂和上盖板边缘处分别装有叶轮嵌件,叶轮嵌件采用不锈钢叶轮嵌件。
本实用新型中电机托槽与泵壳之间采用滑块连接,无刷电机板子通过螺钉与电机托槽固定;电机托槽底部的矩形槽与泵壳内部预留的矩形块之间形成滑块移动,方便电机托槽的安装与拆卸,便于井用潜水泵的维修。
本实用新型所述的一种井用潜水泵,对潜水泵的过流部件和密封装置进行结构改进,将叶轮安装于导叶内部,并通过导叶盖板将其固定;叶轮和导叶采用新型材料PPS增强40%,大大减小潜水泵制造成本和潜水泵质量;叶轮轮毂处安装不锈钢叶轮嵌件,防止在高压和汽蚀情况下损坏叶轮;采用一体式密封油缸装置,置于泵体和电机之间,采用油密封和机械密封相结合的方式,进一步提高潜水泵的密封,延长其使用寿命。
以上述依据本实用新型的实施例为启示,通过上述的说明内容,本领域技术人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种井用潜水泵,其特征在于,包括底座(1)、泵壳(2)、出水节(3)、潜水电机(4)、电机托槽(5)、轴承座(6)、泵轴(7)、密封油缸(8)、滤网(9)及若干级叶轮机构(10);底座(1)安装在泵壳(2)的下端,出水节(3)设置在泵壳(2)的上端;泵壳(2)包括下泵壳(21)及上泵壳(22);下泵壳(21)内从下到上设置有电机托槽(5)及轴承座(6);潜水电机(4)固定安装在电机托槽(5)中;轴承座(6)设置在电机托槽(5)的上端,轴承座(6)中安装有电机转子,潜水电机(4)与电机转子之间通过导线连接;
密封油缸(8)及滤网(9)设置在下泵壳(21)及上泵壳(22)之间,密封油缸(8)密封设置在电机转子的上方;泵轴(7)竖向穿设置在上泵壳(22)中心,若干级叶轮机构(10)固定套设在泵轴(7)上;上下两级叶轮机构紧密接触,每级叶轮机构包括叶轮(101)、叶轮盖板(102)及导叶(103),叶轮(101)设置在叶轮盖板(102)及导叶(103)之间,叶轮盖板(102)设置在叶轮(101)的下方,导叶(103)设置在叶轮(101)的上端;叶轮(101)与导叶(103)之间间隙配合。
2.根据权利要求1所述的一种井用潜水泵,其特征在于,还包括止回阀垫(11)及止回阀(12);止回阀垫(11)设置在最上端一级叶轮机构(10)的顶部,止回阀(12)紧密设置在止回阀垫(11)的上端。
3.根据权利要求1所述的一种井用潜水泵,其特征在于,还包括电缆套管(13)固定设置在泵壳(2)的外侧,电缆套管(13)沿泵壳(2)的轴线设置,潜水电机(4)的电缆线穿设在电缆套管(13)中,电缆线与电缆套管(13)的内壁之间充填有环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的一种井用潜水泵,其特征在于,潜水电机(4)靠近底座(1)的一端设置有接线柱,电缆线的一端与接线柱连接,另一端与电源连接,用于为潜水泵提供动力。
5.根据权利要求1所述的一种井用潜水泵,其特征在于,密封油缸(8)处设置有液位传感器,液位传感器的输出端与潜水电机的控制系统连接。
6.根据权利要求1所述的一种井用潜水泵,其特征在于,密封油缸(8)采用一体式油缸,密封油缸(8)与电机转子之间通过密封连接,密封连接方式采用机械密封和油密封相结合方式,其中,机械密封采用双端面机械密封。
7.根据权利要求1所述的一种井用潜水泵,其特征在于,底座(1)与泵壳(2)之间通过螺纹连接;底座(1)与泵壳(2)之间设置有O型密封圈。
8.根据权利要求1所述的一种井用潜水泵,其特征在于,底座(1)中心设置有螺纹孔,螺纹孔的一端与泵壳(2)的内腔连通,另一端与外界连通。
9.根据权利要求1所述的一种井用潜水泵,其特征在于,叶轮(101)的轮毂上设置有不锈钢叶轮嵌件。
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