干式一体化井用潜水电泵的制作方法

本发明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干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，而干式一体化井用潜水电泵的电机内部没有绝缘油，适合在一些需要要求高环保和高品质水源使用，但这种结构由于电机特性设计在电机出轴端的密封要求较高，通常采用内外设置的双机械密封结构，这种结构仅在电机输出端轴承位置设置局部油腔充填润滑油来润滑轴承及机械密封，对外部机械密封是采用水润滑结构，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下封盖，所述下封盖与下轴承座联接一起形成一个封闭的充填润滑油的油腔，所述的机械密封件包括安装在下轴承座下处于油腔内的上机械密封件，和安装在下封盖下处于油腔外的下机械密封件，现有技术中，下轴承座通常是本体具有锥形碗状空腔，与下封盖底面连接一起形成油腔，这种油腔内是锥形碗状内壁，当电机轴高速旋转时，油腔内的润滑油在离心力的带动下产生漩涡，润滑油会离开中心，使轴承和机械密封旋转部位得不到浸油润滑，而油腔的锥形碗状内壁会将润滑油反馈回轴承和机械密封旋转部位，从而得到润滑，但是，油腔内的润滑油始终存在漩涡，轴承和机械密封旋转部位得不到充分浸油润滑，电机长时间运转轴承和机械密封就容易磨损，产生漏水渗入电机内部发生故障，此外，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。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种能够有效润滑双机械密封延长使用寿命，结构简单加工制造容易，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，降低成本的干式一体化井用潜水电泵。

为了解决上述技术问题，本发明干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以及下封盖，所述下封盖与下轴承座联接一起形成一个封闭的充满润滑油的油腔，所述的机械密封件包括安装在下轴承座下处于油腔内的上机械密封件，和安装在下封盖下处于油腔外的下机械密封件，所述下轴承座包括轴承座及从该轴承座上向上延伸出的筒体，该筒体随下轴承座一起嵌入电机外壳的内部，包绕住定子伸出的线包，下轴承座通过设置在轴承座外径上的密封圈与电机外壳内壁密封，所述下封盖具有上筒体和下筒体，上筒体与轴承座底面连接形成油腔，上筒体和下筒体的内壁圆周上具有轴向分布径向延伸出来的翼片，分别围绕在上机械密封件和下机械密封件周围，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。

作为本发明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。

作为本发明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。

本发明的有益效果是：由于本发明在下轴承座和下封盖结构上有所改进，下轴承座的本体不再往下延伸出空腔，增加向上延伸出的筒体，壁厚减少，重量减轻，方便安装，同时下封盖上筒体和下筒体的内壁圆周上具有轴向分布径向延伸出来的翼片，分别围绕在上机械密封件和下机械密封件周围，上筒体与下轴承座底面连接一起形成油腔，当电机轴高速旋转时，油腔内的润滑油在离心力的带动下产生漩涡，润滑油会离开中心，使轴承和上机械密封件旋转部位得不到浸油润滑，而油腔内的翼片能够有效地将润滑油的漩涡破坏产生湍流，将润滑油反馈回轴承和上机械密封件旋转部位，从而得到充分润滑，润滑油不在产生漩涡，保证了电机长时间运转轴承和上机械密封件不容易磨损，大大减少漏水渗入电机内部发生故障的概率，而下封盖的下筒体翼片也能够让泵上来的水流反馈回下机械密封旋转部位，得到充分润滑，延长了电机寿命；本发明还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，所以本发明具有能够有效润滑双机械密封延长使用寿命，结构简单加工制造容易，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

下面结合附图对本发明的干式一体化井用潜水电泵作更详细的说明。

图1是现有技术的干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及下封盖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是本发明干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及下封盖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是本发明干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是本发明干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是本发明干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，现有技术中的干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以及下封盖48，所述下封盖48与下轴承座45联接一起形成一个封闭的充满润滑油的油腔49，所述的机械密封件47包括安装在下轴承座45下处于油腔49内的上机械密封件471，和安装在下封盖48下处于油腔49外的下机械密封件472，现有技术中，下轴承座45通常是本体具有锥形碗状空腔，与下封盖底面连接一起形成油腔49，这种油腔49内是锥形碗状内壁，当电机轴高速旋转时，油腔49内的润滑油在离心力的带动下产生漩涡，润滑油会离开中心，使轴承46和上机械密封件471转部位得不到浸油润滑，而油腔49的锥形碗状内壁顶部可能会将润滑油反馈回轴承46和上机械密封件471旋转部位，从而得到润滑，但是，油腔49内的润滑油始终存在漩涡，轴承49和上机械密封件471旋转部位得不到充分浸油润滑，电机长时间运转轴承49和上机械密封件471就容易磨损，产生漏水渗入电机内部发生故障，此外，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下端的联接是采用管螺纹联接，管螺纹联接可以有效实现压紧固定泵内组件，但管螺纹加工麻烦成本高，废品率也较高，安装更是费时费力。

由图4～10所示，本发明干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以及下封盖48，所述下封盖48与下轴承座45联接一起形成一个封闭的充满润滑油的油腔49，所述的机械密封件47包括安装在下轴承座45下处于油腔49内的上机械密封件471，和安装在下封盖48下处于油腔49外的下机械密封件472，所述下轴承座45包括轴承座451及从该轴承座上向上延伸出的筒体452，该筒体452随下轴承座45一起嵌入电机外壳41的内部，包绕住定子42伸出的线包，下轴承座45通过设置在轴承座451外径上的密封圈453与电机外壳41内壁密封，所述下封盖48具有上筒体481和下筒体482，上筒体481与轴承座451底面连接形成油腔49，上筒体481和下筒体482的内壁圆周上具有轴向分布径向延伸出来的翼片483，分别围绕在上机械密封件471和下机械密封件472周围，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，上筒体481和下筒体482的内壁圆周上的翼片483的凸出高度和长度设计能够足以破坏油腔内的润滑油和外部泵上来的水流产生漩涡就可以了，同时翼片483还能加强下封盖48的强度。

由图7～10所示，作为本发明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。

由图7～10所示，作为本发明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。

以上所述只是本发明优选的实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制，只要是以基本相同的手段实施本发明的目的，都应属于本发明的保护范围。