专利名称：一种潜水贯流泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水力机械技术领域，具体涉及的是一种潜水贯流泵。
背景技术：
潜水贯流泵是一种卧式安装的水泵，具有水流顺直贯通的特点，适合大流量低扬 程的工况，广泛应用于农田灌溉、城市河道引排水、城乡防洪等场合。随着国家加大基础设 施建设的投资，贯流泵也在向大型化发展，流量大，扬程低，比转速很大，同时转速很低，通 常电机的转速不超过300rpm。目前，为了达到这样的性能，都是采用低转速电机和水力部件 直联的方式。采用这种方式的贯流泵，其配套使用的电机是高极数低转速的特制潜水电机，径 向尺寸很大，常常超过水泵的叶轮的径向尺寸，这样就必须加大水泵外壳的尺寸，以保证必 须的过水流道的横截面积，同时为了安装电机，不得不加大水泵导叶的出口直径，这就给水 泵的水力设计带来以下不良后果1.导叶的扩散角偏大，容易引起脱流，降低效率。2.导叶 出口截面的湿周增加，水力半径减小，增加摩擦损失，也会降低效率。3.高比转速的水力模 型，本身效率不高，而且汽蚀性能较差。其次，高极数低转速的电机，功率因数很小，效率低下，长期使用，经济性极差，影 响用户的经济效益。第三，这样的设计还会给电机的安全使用带来隐患。潜水电机的温升是衡量电机 安全性的重要指标，由于效率低，电机发热量很大，造成转子的膨胀量很大，相当于减小了 定、转子之间的气隙，经常出现定转子相摩擦的事故，降低了潜水贯流泵的整机可靠性。第四，使整个贯流泵机组的体积增大，材料费用和制造费用增多，增加了制造成 本。第五，使整个贯流泵机组的重量增加，增加泵站基础设施部分的投资，并且增加安 装难度。
实用新型内容本实用新型提供了一种潜水贯流泵，它能克服现有技术中存在的缺陷，具有水力 损失小、效率高、体积小、重量轻的优点。为实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种潜水贯流泵，包括水力部件、潜 水电机，泵体，其特征在于，还包括行星齿轮减速机构，所述的行星齿轮减速机构包括壳体、 行星架、太阳轮、行星轮、齿套联轴器；所述潜水电机的转子轴通过齿套联轴器与所述太阳 轮连接，所述行星轮与太阳轮上的外齿和设置于行星齿轮减速机构壳体内侧的内齿相啮 合，所述行星架一端作为行星轮的转轴，另一端与水泵轴连接。作为本实用新型的改进，所述的潜水电机为转速大于等于980rpm的潜水电机。作为本实用新型的改进，在所述潜水电机的壳体内侧与电机定子之间设置有换热 管，所述换热管一端与电机输入端腔体连通，另一端与电机输出端腔体连通。[0012]作为本实用新型的改进，所述的行星架中心轴孔制成渐开线花键结构，与水泵轴 通过花键连接。作为本实用新型的改进，所述电机转子轴的轴伸部设置有机械密封，所述水泵轴 的轴伸端设置有机械密封。本实用新型和现有技术相比，具有以下优点1.通过使用行星齿轮减速器，可以使水泵的转速在很大的范围内选择，便于选用 成熟的、优异的水力模型。2.通过使用行星齿轮减速器，可以选用高转速的电机，减小了机组体积特别是径 向尺寸，从而减小了水泵导叶出口直径，避免因导叶的扩散角增大及导叶出口截面湿周增 大带来的水力损失增大和水泵效率降低，同时还降低了制造成本。3.通过选用高转速的电机，提高了电机效率，避免能源浪费，降低了机组重量，使 安装和维护简便。4.通过在潜水电机内设置换热管，加强电机内部的空气流动和与外部水流的换 热，避免因电机过热而影响贯流泵的正常运转。
图1为现有的潜水贯流泵的结构示意图， 图2为本实用新型的潜水贯流泵结构示意图，
图3为本实用新型的潜水电机内部空气流动方向示意图， 图4为水力部件结构示意图， 图5为行星齿轮减速机构结构示意图。图中，1.水力部件，11.进水喇叭，12.球形室，13.叶轮，14.导叶体，15.角接触 球轴承，16.深沟球轴承一，17.水泵轴，2.行星齿轮减速机构，21.行星架，22.太阳轮， 23.内齿轮，24.行星轮，25.齿套联轴器，3.电机 ，31.圆柱滚子轴承，32.转子风叶， 33.定子，34.转子，35.换热管，36.深沟球轴承二，37.转子轴，4.泵体。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。本实用新型的潜水电机和行星齿轮减速机构固定在泵体4的内部，电机和行星齿 轮减速机构的外壳与泵体4之间形成水泵的过水流道。电机转子轴37的末端穿过深沟球 轴承二 36后，通过齿套联轴器25与一端制成外花键的太阳轮22浮动连接；电机轴承的布 置只需考虑承受电机转子部分的重量，不需要承受叶轮工作时产生的轴向力，因此轴承结 构大为简化，通常只用一只圆柱滚子轴承31和一只深沟球轴承二 36即可(或者使用两只圆 柱滚子轴承)。行星齿轮减速机构的每个行星轮轴由两只调心滚子轴承支承，这样，行星轮 工作时就可以有一定幅度的摆动，能有效消除加工误差带来的载荷不均勻分布，使三个行 星轮承担的载荷趋向均勻，延长齿轮的寿命，提高行星齿轮减速机构的可靠性。行星架21 由一只深沟球轴承和一只调心滚子轴承支承，可以进行精确的轴向定位，避免行星架的轴 向窜动。行星架21作为减速机构的输出端，其中心轴孔制成渐开线花键结构，与水泵轴17 通过花键连接；行星齿轮减速机构2的所有齿轮副都留有齿侧间隙，且齿形经过磨削，这样在装配时，不必作齿形对准即能顺利套入。水泵轴17由串联的两只角接触球轴承15和一 只深沟球轴承一 16支承，其中两只串联的角接触球轴承15主要承担叶轮13工作时产生的 轴向力，同时也可承担叶轮13重量、水泵轴17重量以及叶轮不平衡重量产生的径向力，这 样的轴承结构有效缩短了水泵轴17的轴伸长度，提高了轴的刚度。在另一个实施例中，所述的潜水电机，其机座是一种焊接结构的壳体，在壳体内侧 与电机定子之间设置有管式换热器，具体为通过设置一端与电机输入端腔体连通，另一端 与电机输出端腔体连通的换热管，将电机的两个腔体连通。电机工作时，装在输入端转子 上的风叶，将电机输入端腔体内的热空气吹向换热管，使热空气按照“输入端腔体——换热 管——输出端腔体——定、转子间的气隙——输入端腔体”的方向循环流动，图3为电机壳 体内的空气流动方向示意图。热空气在换热管内的流动方向与管外的水流方向相反，换热 效果好，热空气在换热管内得到充分冷却后进入气隙，再带走电机产生的热量(主要是转子 产生的热量)，换热管和机座依靠外部的水流来冷却，使电机内部的温度分布均勻，有效降 低电机的温升，避免电机过热影响贯流泵的正常运转。换热管沿电机定子外周分布，一般为 对称分布。在又一个实施例中，在电机转子轴37的轴伸部设置有机械密封，可防止润滑油进 入电机腔，在水泵轴17的轴伸端设置有机械密封，用于防止水流进入油室。
权利要求1.一种潜水贯流泵，包括水力部件(1)、潜水电机(3)，泵体(4)，其特征在于，还包括行 星齿轮减速机构(2)，所述的行星齿轮减速机构(2)包括壳体、行星架(21)、太阳轮(22)、行 星轮(24)、齿套联轴器(25);所述潜水电机的转子轴(37)通过齿套联轴器(25)与所述太阳 轮(22)连接，所述行星轮(24)与太阳轮的外齿和设置于行星齿轮减速机构壳体内侧的内 齿(23)相啮合，所述行星架(21) —端作为行星轮(24)的转轴，另一端与水泵轴(17)连接。
2.根据权利要求1所述的一种潜水贯流泵，其特征在于，所述的潜水电机(3)为转速大 于等于980rpm的潜水电机。
3.根据权利要求1或2所述的一种潜水贯流泵，其特征在于，在所述潜水电机(3)的壳 体内侧与电机定子(33)之间设置有换热管(35)，所述换热管(35) —端与电机输入端腔体 连通，另一端与电机输出端腔体连通。
4.根据权利要求1所述的一种潜水贯流泵，其特征在于，所述的行星架(21)中心轴孔 制成渐开线花键结构，与水泵轴(17)通过花键连接。
5.根据权利要求4所述的一种潜水贯流泵，其特征在于，所述电机转子轴(37)的轴伸 部设置有机械密封，所述水泵轴(17)的轴伸端设置有机械密封。
专利摘要本实用新型提供了一种潜水贯流泵，包括水力部件(1)、潜水电机(3)，泵体(4)，其特征在于，还包括行星齿轮减速机构(2)，所述的行星齿轮减速机构(2)包括壳体、行星架(21)、太阳轮(22)、行星轮(24)、齿套联轴器(25)；所述潜水电机的转子轴(37)通过齿套联轴器(25)与所述太阳轮(22)连接，所述行星轮(24)与太阳轮的外齿和设置于行星齿轮减速机构壳体内侧的内齿(23)相啮合，所述行星架(21)一端作为行星轮(24)的转轴，另一端与水泵轴(17)连接。本实用新型具有水力损失小、效率高、体积小、重量轻的优点。
文档编号F04D29/10GK201925178SQ20112002327
公开日2011年8月10日 申请日期2011年1月25日 优先权日2011年1月25日
发明者董绵杰, 许荣军, 陈斌, 顾玉中, 马金星, 黄学军 申请人:南京蓝深制泵集团股份有限公司