RU10431U1 - Электронасос - Google Patents

Abstract

1. Электронасос, содержащий электродвигатель с изолированной обмоткой статора и расположенным внутри статора ротором с пустотелым валом, на вылете которого размещена насосная часть, а концы опираются на подшипники скольжения, отличающийся тем, что электронасос заключен в металлическую рубашку с зазором, обеспечивающим интенсивное охлаждение перекачиваемой жидкостью электродвигателя, снабжен фильтром тонкой очистки, установленным на торцевую часть рубашки, а насосная часть, размещенная на валу ротора, выполнена одноступенчатой с рабочим колесом, не имеющим жесткого крепления с ним, причем внутри вала ротора размещена пустотелая стяжка с питающим кабелем, соединяющая электродвигатель, насосную часть и фильтр тонкой очистки в единую конструкцию.2. Электронасос по п.1, отличающийся тем, что рабочее колесо снабжено двумя отверстиями, обеспечивающими равное давление сверху и снизу в насосной части электронасоса.3. Электронасос по пп.1 и 2, отличающийся тем, что боковые стороны рабочего колеса и упоры, выполненные с внутренней стороны корпуса насосной части, образуют зазоры, достаточные для создания давления в насосной части электронасоса, равного 4,0 - 4,5 атм.

Description

полезная модель относится к области электромашиностроения и может быть использована при изготовлении погружных центробежных электронасосов, предназначенных для подъема воды из водоемов, колодцев и скважин диаметром не менее 100 мм.

Известно много конструкций погружных центробежных насосов, которые все, в основном, состоят из цилиндрического корпуса, внутри которого размещен приводной электродвигатель со статором и ротором, и собственно насосной части с реакционными элементами, размещенными на части вала ротора. Реакционные элементы размещены в основном контуре движения перекачиваемой жидкости. Дополнительный контур перемещения образован зазором между статором и ротором электродвигателя. Электрическая обмотка статора, как правило, изолирована от перекачиваемой жидкости материалами, инертными к воздействию перекачиваемых жидкостей, такими как, например, политетрафторатилен. Торцовые части цилиндрического корпуса, как правило, закрыты съемными крыщками 1,2.

Однако, данные конструкции обладают низкой надежностью и стабильностью работы при попадании различных включений (например, песка) с жидкостью в насосную часть электронасоса, что приводит к перегреву обмоток статора и выходу насоса из строя. Они также имеют значительную металлоемкость, низкий КПД и прямую зависимость от стабильности питающего напряжения.

ЭЛЕКТРОНАСОС

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является решение, заш щенное международной заявкой N 91/13256, взятое мной в качестве прототипа и состоящее из электродвигателя и насосного узла, которые содержат единый корпус, в котором размешены электродвигатель со статором и ротором и насос с реакционными элементами, представляющий собой часть ротора. Реакционный элемент размещен в основном контуре движения перекачиваемой жидкости. Электрическая обмотка электродвигателя изолирована от перекачиваемой жидкости материалами, инертными к воздействию перекачиваемых жидкостей СЗ.

Однако, данная конструкция также имеет низкую надежность и стабильность работы при попадании различных включений в перекачиваемую жидкость, значительную металлоемкость, низкий КПД и прямую зависимость от стабильности питающего напряжения.

Таким образом, целью создания предлагаемого технического решения является повьш1ение надежности и стабильности работы при изменении питающего напряжения и попадании различных включений в электронасос с одновременным повьш1ением КПД и снижением металлоемкости.

Поставленная цель достигается за счет применения электродвигателя с компаундированным статором, внутри которого расположен цельнозалитой ротор с пустотелым валом, на вылете которого расположена насосная часть, а концы ротора опираются на щит и установлены в подшипниках скольжения, отличаюш 1йся тем, что электронасос снабжен металлической рубашкой, надетой на электронасос с зазором, обеспечиваюшз м интенсивное охлаждение перекачиваемой жидкостью статорных обмоток электродвигателя, выходной конец вала ротора (вылет) имеет две лыски для фиксации рабочего колеса, установленного по скользящей посадке и не имеющего жесткого крепления с возможность получения эффекта плавающего колеса за счет одинакового давления сверху и снизу.

обеспечиваемого наличием двух отверстий в теле рабочего колеса, причем, электродвигатель и насосная часть, выполненная одноступенчатой и зафиксированная по обечайке статора, скреплены с помощью пустотелой стяжки и гайки, через которые проходит силовой кабель, а торцевые части рубашки закрыты с одной стороны крышкой, на внешней стороне которой установлен ниппель, на внутренней - выполнены центробежные канавки и упоры; с другой - легкосъемным фильтром тонкой очистки (его корпусом).

Использование тонкостенной металлической рубашки, надетой на электронасос с зазором, обеспечиваюшдм интенсивное охлаждение статорных обмоток, и легкосъемного фильтра тонкой очистки позволяет на 30-40% повысить надежность и стабильность работы электронасоса, а применение пустотелого вала ротора и расположенной внутри него пустотелой стяжки, соединяюш;ей электродвигатель, фильтр и насосный узел в единую конструкцию, а также размещение внутри стяжки питающего кабеля позволяет снизить металлоемкость предлагаемой конструкции на 20-25% по отношению к прототипу, избежать дополнительных крепежных устройств, добиться компактности и высокой технологичности сборки электронасоса; использование предлагаемой одноступенчатой насосной части с рабочим колесом, установленным по скользящей посадке с использованием эффекта плавающего колеса и обеспечение минимальных зазоров между его плоскостями и упорами позволяют создать давление до 4-4,5 атм. и тем самым повысить стабильность и надежность работы электронасоса при снижении питающего напряжения до 40-45% от номинала. Таким образом, на основании вышеизложенного заявляем о наличии совокупности существенных отличий, достаточных для достижения указанного технического результата. наличии такого критерия, как новизна.

На фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемого электронасоса.

Электронасос состоит из электродвигателя с герметично выполненным по отношению к окружающей среде и компаундированным статором 9, расположенным внутри статора с пустотелым валом цельнозалитым ротором 10, на вылете которого расположена одноступенчатая насосная часть, состоящая из корпуса 13, рабочего колеса 14 и крышки 15. Ротор 10 электродвигателя своими концами опирается на тт б и установлен в подшипниках скольжения (на чертеже указана втулка подшипника 7). Выходной конец вала ротора (вылет) имеет две лыски для фиксации рабочего колеса 14. Рабочее колесо 14 на валу ротора 10 установлено по скользящей посадке и не имеет жесткого крепления, что дает возможность получить эффект плавающего колеса за счет создания одинакового давления (равного) сверху и снизу, обеспечиваемого двумя отверстиями диаметром 4 мм, выполненными в теле рабочего колеса (на чертеже не показаны). Электродвигатель и насосная часть, которая фиксируется на обечайке статора, скреплены с помош)Ю пустотелой стяжки 17 и гайки 4, через которые проходит силовой кабель 18. Применение пустотелой стяжки позволяет избежать дополнительных крепежных элементов, добиться компактности и снизить металлоемкость при высокой технологичности сборки электронасоса. Весь электронасос заключен в тонкостенную металлическую рубашку 11 и снабжен легкосъемным фильтром тонкой очистки 3, крепяшдмся к электронасосу стопорным кольцом 2 и гайкой 4. Между рубашкой 11 и электронасосом предусмотрен зазор в 2 мм, через который протекает перекачиваемая жидкость в насосную часть, выполненную с заборным окном, при этом интенсивно охлаждая статорные обмотки электродвигателя, кроме того, между плоскостями рабочего колеса 14 и упорами, выполненными с внутренней стороны

корпуса 13 и крышки 15 (в центробежных канавках) предусмотрены зазоры, равные 0,05 мм, что позволяет повысить давление (за счет их минимальности) до 4-4,5 атм. Торцовые стенки рубашки 11 закрыты с одной стороны крышкой 15, на внешней стороне которой расположен ниппель 16, ас другой стороны корпусом легкосъемного фильтра 1.

Предлагаемый погружной центробежный электронасос при расчетной до 1 кВт имеет следуюшде рабочие характеристики при напряжении 220 В, 50 Гц.

Таблица I

Из приведенных таблиц I и И видно, как токовые характеристики влияют на потребляемую мощность и нагрев обмоток статора. При напряжении в 220 В ток не превышает 3,3 А, и электронасос потребляет 0,72 кВт. При падении напряжения в сети до 150 В электронасос продолжает работать и создает столб воды до 30 метров, при этом потребляемая мощность соответствует 0,63 кВт, а потребляемый ток всего 4,1 А. Таким образом, перегрев обмоток статора исключен при сетевом напряжении от 150 - 200 В.

Работа центробежного электронасоса осуществляется следующим образом.

При подключении электронасоса в сеть 220 вольт через пусковое устройство 19 вода, поступающая через фильтр тонкой очистки 3, проходя под рубашкой 11 и охлаждая статор 9, поступает в рабочую зону насосной части через имеющееся в корпусе 13 заборное окно, далее на лопатки рабочего колеса 14 как сверху.

Таблица II

так и снизу. Центробежный поток жидкости, образуемый рабочим колесом, упираясь в упоры, из нижней части корпуса 13 переходит в верхнюю, а из верхней - в ниппель. Шнимальные зазоры, предусмотренные между плоскостями рабочего колеса и упорами, позволяют создать давление до 4-4,5 атм.

Таким образом, предложенная конструкция полезной модели обеспечивает повышение надежности и стабильности работы на 30-40% за счет введения таких конструктивных элементов, как тонкостенная металлическая рубашка, легкосъемный фильтр тонкой очистки и предусмотренные конструкцией определенные зазоры; снижает металлоемкость за счет использования пустотелых элементов и исключения дополнительных крепежных элементов из предлагаемой конструкции; поъътает КПД за счет максимального использования рабочего объема насосной части.

Claims (3)

1. Электронасос, содержащий электродвигатель с изолированной обмоткой статора и расположенным внутри статора ротором с пустотелым валом, на вылете которого размещена насосная часть, а концы опираются на подшипники скольжения, отличающийся тем, что электронасос заключен в металлическую рубашку с зазором, обеспечивающим интенсивное охлаждение перекачиваемой жидкостью электродвигателя, снабжен фильтром тонкой очистки, установленным на торцевую часть рубашки, а насосная часть, размещенная на валу ротора, выполнена одноступенчатой с рабочим колесом, не имеющим жесткого крепления с ним, причем внутри вала ротора размещена пустотелая стяжка с питающим кабелем, соединяющая электродвигатель, насосную часть и фильтр тонкой очистки в единую конструкцию.

2. Электронасос по п.1, отличающийся тем, что рабочее колесо снабжено двумя отверстиями, обеспечивающими равное давление сверху и снизу в насосной части электронасоса.

3. Электронасос по пп.1 и 2, отличающийся тем, что боковые стороны рабочего колеса и упоры, выполненные с внутренней стороны корпуса насосной части, образуют зазоры, достаточные для создания давления в насосной части электронасоса, равного 4,0 - 4,5 атм.