一种低吸式多级潜水电泵的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种低吸式多级潜水电泵。所述低吸式多级潜水电泵为上泵下机结构，包括轴向吸入式的潜水多级泵、机泵联接体、潜水电机和圆管状的吸水罩筒，所述潜水电机的底部连接着电机底座；潜水多级泵和潜水电机串联着之间连接着机泵联接体、电机接线盒和上导轴承座。本发明低吸式多级潜水电泵用于矿井的强排水，最终残留水位可降低至1米左右；本发明用于矿井的强排水，不需要使用接力水泵以及配套电控装置，可为用户节省设备总投资约5%，同时节电效果约为2～22%；在保证机组工作效果的情况下，使用本发明有利于简化机组结构，便于生产、安装和维修。
【专利说明】一种低吸式多级潜水电泵
【技术领域】
[0001]本发明属于潜水电泵【技术领域】，具体涉及矿山排水和淹井后复矿排水用多级潜水电泵。
【背景技术】
[0002]目前，矿山生产的强排水及淹井后复矿排水所采用的传统多级潜水电泵主要结构是水泵在上电机在下，即上泵下机结构。如图9所示，这种潜水电泵的大致工作流程是在积水淹没潜水电泵的吸入口以后，开通电源启动电泵，大部分水流首先流过原潜水电机18和原泵罩筒17形成的原泵罩筒吸水流道腔171，到达潜水泵吸入口，水流分别从原泵吸入吐出体14的原泵上吸入口 141和原泵下吸入体16的原泵下吸入口 161沿径向方向通过“吸水过滤罩”，进入原潜水多级泵15吸入，通过原泵吸入吐出体14的原泵吐出口 142把水排出去。由图可知，该潜水泵的主要由三大部分构成，分别是原潜水电机18、原潜水多级泵15和原泵罩筒17。而原泵罩筒17未作密封设计，其主要原因是只考虑强行促使大部分水流通过潜水电机外表面，以给潜水电机一定的冷却作用。由图9和以上所述可知，传统这种潜水多级泵，只有在水淹没到潜水电泵的原泵吸入吐出体14原泵吸入口 141以上时，电泵才能进行正常排水。一旦水位低于原吸入吐出体14的吸入口 141位置时，由于空气进入，泵发生气蚀，便不能继续排水。而此时积水还很深，由图8可知大约是潜水电泵的总高度，一般在8米左右(其中潜水电机闻约4米、潜水多级栗闻约4米)。这也就是残留水位的闻度。排水不彻底，给矿井的生产作业带来很大不便，因为在矿井下，只有水深在I米以下的时候，工作人员才可以下到井底进行各种生产操作。目前，为了解决这个问题，通常的做法是增加一套潜水接力泵(含电控装置)，置于潜水电泵的下端(吸入口)。这样不但增加了排水系统设备投资成本，也增加了整个机组的复杂程度，给生产、安装及后期维护也带来更多复杂系数。
[0003]上述这种潜水电泵为离心式设计，具有一定的允许吸上真空高度能力，一般在5米左右；设想如果把泵的吸入口尽可能的降低，同时将位于泵吸入口下端的电机罩筒做成密封的，使其构成潜水泵的吸入管道，这种潜水电泵就可发挥其允许吸上真空高度的作用，即能把剩余水位排至罩筒的下端入口以上约I米位置(预防泵发生气蚀保留的最低剩余水高度)。这样就能够解决残留水位高排水不彻底的问题。传统潜水电泵由于潜入水中工作，在原设计中没有充分考虑利用潜水泵允许吸上真空高度这一技术性能。故而产生了残留水位高的弊端。
【发明内容】
[0004]为了解决上述上泵下机式的多级潜水电泵存在的问题，本发明提供一种低吸式多级潜水电泵。
[0005]一种低吸式多级潜水电泵为上泵下机结构，包括轴向吸入式的潜水多级泵13、泵机联接体8、潜水电机4和圆管状的吸水罩筒3，所述潜水电机4的底部连接着电机底座2 ； 所述潜水多级泵13的泵体下端口连接着管状的轴向吸入体11的上端口，轴向吸入体11的下端口为连接法兰口 ；轴向吸入体11内的泵轴10上设有首级叶轮12，首级叶轮12的吸入侧向下，轴向吸入体11和首级叶轮12构成潜水多级泵13的轴向吸入端；
所述潜水电机4的轴向上端固定连接着法兰状的上导轴承座5，上导轴承座5的中部为轴承座，轴承座外周为法兰盘；上导轴承座5的法兰盘上分别开设有主电缆孔52和控制电缆孔53，轴承座和法兰盘之间开设有贯通的吸水流道孔51 ;潜水电机4的电机轴上部通过轴承和轴承座的配合位于上导轴承座5处，上导轴承座5的法兰盘直径大于潜水电机4的直径；所述吸水罩筒3罩设在潜水电机4上，吸水罩筒3的上端口连接着上导轴承座5的法兰盘的下端面，吸水罩筒3的内壁和潜水电机4的轴向外表面之间形成吸水流道腔31，吸水罩筒3的下端口连接着电机底座2上；上导轴承座5的法兰盘的上端面连接着电机接线盒6的轴向下端，电机接线盒6的轴向上端连接着泵机联接体8的轴向下端，泵机联接体8的轴向上端连接着潜水多级泵13的进水端口 ；所述电机接线盒6为圆柱体，轴向中部开设有电机轴孔，电机接线盒6套设在所述电机轴7上，所述电机轴孔的外周为接线盒体，接线盒体上分别开设有接线盒主电缆孔62和接线盒控制电缆孔63，接线盒体外周的电机接线盒6上设有贯通的接线盒吸水流道61 ;所述泵机联接体8为圆锥台状，轴向中部开设有联轴空腔，联轴空腔外周开设有贯通泵机联接体8轴向的联接体吸水流道81，且接线盒吸水流道61和联接体吸水流道81连通；泵机联接体8的上端和潜水多级泵13的下轴承体11连接法兰口连接；潜水电机4的电机轴7和潜水多级泵13的泵轴通过联接套9连接，且位于泵机联接体8的联轴空腔内；所述吸水流道腔31、吸水流道孔51、接线盒吸水流道61和联接体吸水流道81和联接体汇流腔82构成了密封的吸水管道系统，所述吸水管道系统确保了在剩余水位低于泵吸入口以下情况下，防止空气直接进入潜水多级泵13的轴向吸入端，避免发生气蚀现象。
[0006]上导轴承座5上的轴承座和法兰盘之间均布开设有贯通轴向的三个吸水流道孔51。
[0007]所述电机底座2上罩设有过滤罩I。
[0008]所述电机接线盒6的两端呈法兰状，近外圆周处均布开设有三条轴向贯通的接线盒吸水流道61，所述三条接线盒吸水流道61和上导轴承座5上的三个吸水流道孔51贯通。
[0009]所述泵机联接体8的两端呈法兰状，泵机联接体8的上部为联接体汇流腔82，联接体汇流腔82为圆台状的空腔，且与上端的法兰贯通，联轴空腔的外周开设有贯通泵机联接体8轴向的三条联接体吸水流道81，三条联接体吸水流道81和联接体汇流腔82贯通，所述联接体汇流腔82连通着潜水多级泵13的进水端口 ；三条联接体吸水流道81和电机接线盒6上的三条接线盒吸水流道61连通。本发明的工作流程是:电泵通电启动后开始工作，水流首先通过过滤罩1，然后流过吸水流道腔31，再依次流经潜水电机上导轴承座5的吸水流道孔51、潜水电机接线盒6的流道61、泵机联接体8的三条联接体吸水流道81、进入联接体汇流腔82，然后沿轴向方向经潜水多级泵13首级叶轮12吸入，继而把水排出去。
[0010]本发明的有益技术效果体现在以下方面:
1.本发明低吸式多级潜水电泵用于矿井的强排水，最终残留水位可降低至I米左右(用户称之为“追水到底”)，解决了残留水位高的问题；
2.本发明用于矿井的强排水，不需要使用接力水泵以及配套电控装置，可为用户节省设备总投资约5%，同时节电效果约为2?22% ；
3.在保证机组工作效果的情况下，使用本发明有利于简化机组结构，便于生产、安装和维修。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明结构示意图。
[0012]图2为图1上导轴承座结构示意图。
[0013]图3为图2的俯视图。
[0014]图4为图1接线盒结构示意图。
[0015]图5为图4的A-A剖视图。
[0016]图6为图1中泵机联接体结构示意图。
[0017]图7为图6的B-B剖视图。
[0018]图8为图1中下轴承体结构示意图。
[0019]图9为传统的多级潜水电泵结构示意图。
[0020]上图中序号:过滤罩1、电机底座2、吸水罩筒3、潜水电机4、上导轴承座5、电机接线盒6、电机轴7、泵机联接体8、联接套9、泵轴10、轴向吸入体11、首级叶轮12、潜水多级泵13、原泵吸入吐出体14、原潜水多级泵15、原泵下吸入体16、原泵罩筒17、原潜水电机18、吸水流道腔31、吸水流道孔51、主电缆孔52、控制电缆孔53、接线盒吸水流道61、接线盒主电缆孔62、接线盒控制电缆孔63、联接体吸水流道81、联接体汇流腔82、联接体电缆槽83、原泵上吸入口 141、原泵吐出口 142、原泵下吸入口 161、原泵罩筒吸水流道腔171。
[0021]具体实施方法
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。
实施例
[0022]参见图1，一种低吸式多级潜水电泵为上泵下机结构，包括轴向吸入式的潜水多级泵13、泵机联接体8、潜水电机4和圆管状的吸水罩筒3，潜水电机4的底部连接着电机底座2。
[0023]参见图8，潜水多级泵13的泵体下端口连接着管状的轴向吸入体11的上端口，轴向吸入体11的下端口为连接法兰口 ；轴向吸入体11内的泵轴10上设有首级叶轮12，首级叶轮12的吸入侧向下，轴向吸入体11和首级叶轮12构成潜水多级泵13的轴向吸入端。
[0024]参见图1、图2和图3，潜水电机4的轴向上端固定连接着法兰状的上导轴承座5，上导轴承座5的中部为轴承座，轴承座外周为法兰盘；上导轴承座5的法兰盘上分别开设有主电缆孔52和控制电缆孔53，轴承座和法兰盘之间均布开设有贯通轴向的三个吸水流道孔51 ;潜水电机4的电机轴7部通过轴承和轴承座的配合位于上导轴承座5处，上导轴承座5的法兰盘直径大于潜水电机4的直径；所述吸水罩筒3罩设在潜水电机4上,吸水罩筒3的上端口连接着上导轴承座5的法兰盘的下端面，吸水罩筒3的内壁和潜水电机4的轴向外表面之间形成吸水流道腔31，吸水罩筒3的下端口连接着电机底座2上。电机底座2上罩设有过滤罩I。上导轴承座5的法兰盘的上端面连接着电机接线盒6的轴向下端，电机接线盒6的轴向上端连接着泵机联接体8的轴向下端,泵机联接体8的轴向上端连接着潜水多级泵13的进水端口。
[0025]参见图4和图5，电机接线盒6为圆柱体，两端呈法兰状，轴向中部开设有电机轴孔，电机接线盒6套设在所述电机轴上，所述电机轴孔的外周为接线盒体，接线盒体上分别开设有接线盒主电缆孔62和接线盒控制电缆孔63，接线盒体外周的电机接线盒6均布开设有三条轴向贯通的接线盒吸水流道61，三条接线盒吸水流道61的下端和上导轴承座5上的三个吸水流道孔51贯通。
[0026]参见图6和图7，泵机联接体8为圆锥台状，两端呈法兰状，泵机联接体8的上部为联接体汇流腔82，联接体汇流腔82为圆台状的空腔，且与上端的法兰贯通，泵机联接体8的中部为联轴空腔，联轴空腔外周开设有贯通泵机联接体8轴向的三条联接体吸水流道81，三条联接体吸水流道81和联接体汇流腔82贯通，三条联接体吸水流道81和电机接线盒6上的三条接线盒吸水流道61连通；泵机联接体8的上端和潜水多级泵13的轴向吸入体11连接法兰口连接，使联接体汇流腔82的潜水多级泵13的进水端口连通。参见图1，潜水电机4的电机轴7潜水多级泵13的泵轴通过联接套9连接，且位于泵机联接体8的联轴空腔内。所述吸水流道腔31、吸水流道孔51、电机接线盒流道61和联接体吸水流道81和联接体汇流腔82构成了密封的吸水管道系统，所述吸水管道系统确保了在剩余水位低于泵吸入口以下情况下，防止空气直接进入潜水多级泵13的轴向吸入端，避免发生气蚀现象。潜水多级泵13则通过此吸水管道系统继续吸水可达4-5米深(泵的允许吸上真空高度)，以至将最终剩余水位降至I米左右。
[0027]本发明的工作原理说明如下:
电泵通电启动后开始工作，水流首先通过的吸水过滤罩1，然后流过罩筒3和潜水电机4之间构成的吸水流道腔31，再依次流经潜水电机上导轴承座5的吸水流道孔51、电机接线盒6的接线盒吸水流道61、泵机联接体8的吸水流道81、进入联接体汇流腔82，然后沿轴向方向经轴向潜水多级泵13轴向吸入体11内的首级叶轮12吸入，继而把水排出去。
[0028]当剩余水位下降至轴向吸入潜水多级泵13底部的向吸入体11或以下时，剩余水位约为4米左右(相当于潜水电机4的高度)，时潜水多级泵13利用吸水罩筒3、上导轴承座
5、电机接线盒6和泵机联接体8构成了密封的潜水多级泵吸水的管道，继续将剩余水抽到电机的底部或以上，保留I米左右剩余水(为预防气蚀发生而引发电泵故障所保留水位)。
[0029]为了进一步保证有足够密封性，使潜水电机4的电缆出线孔不留在罩筒上，设计时保留了上导轴承座5的主缆孔52、电机接线盒6的接线盒主电缆孔62、泵机联接体8的接体电缆槽83等的原设计，具体操作方法:将电缆依次穿过上导轴承座5的主电缆孔52、控制电缆孔53，电机接线盒6的接线盒主电缆孔62、接线盒控制电缆孔63，最后通过泵机联接体8的联接体电缆槽83直接引出来。
【权利要求】
1.一种低吸式多级潜水电泵，为上泵下机结构，包括轴向吸入式的潜水多级泵(13)、泵机联接体(8)、潜水电机(4)和圆管状的吸水罩筒(3)，所述潜水电机(4)的底部连接着电机底座(2)； 其特征在于:所述潜水多级泵(13)的泵体下端口连接着管状的轴向吸入体(11)的上端口，轴向吸入体(11)的下端口为连接法兰口；轴向吸入体(11)内的泵轴(10 )上设有首级叶轮(12 )，首级叶轮(12 )的吸入侧向下，轴向吸入体(11)和首级叶轮(12)构成潜水多级泵(13)的轴向吸入端； 所述潜水电机(4)的轴向上端固定连接着法兰状的上导轴承座(5)，上导轴承座(5)的中部为轴承座，轴承座外周为法兰盘；上导轴承座(5)的法兰盘上分别开设有主电缆孔(52)和控制电缆孔(53)，轴承座和法兰盘之间开设有贯通的吸水流道孔(51);潜水电机(4)的电机轴上部通过轴承和轴承座的配合位于上导轴承座(5)处，上导轴承座(5)的法兰盘直径大于潜水电机(4)的直径；所述吸水罩筒(3)罩设在潜水电机(4)上，吸水罩筒(3)的上端口连接着上导轴承座(5)的法兰盘的下端面，吸水罩筒(3)的内壁和潜水电机(4)的轴向外表面之间形成吸水流道腔(31)，吸水罩筒(3)的下端口连接着电机底座(2)上；上导轴承座(5 )的法兰盘的上端面连接着电机接线盒(6 )的轴向下端，电机接线盒(6 )的轴向上端连接着泵机联接体(8)的轴向下端,泵机联接体(8)的轴向上端连接着潜水多级泵(13)的进水端口 ；所述电机接线盒(6)为圆柱体，轴向中部开设有电机轴孔，电机接线盒(6)套设在所述电机轴(7)上，所述电机轴孔的外周为接线盒体，接线盒体上分别开设有接线盒主电缆孔(62 )和接线盒控制电缆孔(63 )，接线盒体外周的电机接线盒(6 )上设有贯通的接线盒吸水流道(61);所述泵机联接体(8)为圆锥台状，轴向中部开设有联轴空腔，联轴空腔外周开设有贯通泵机联接体(8)轴向的联接体吸水流道(81)，且接线盒吸水流道(61)和联接体吸水流道(81)连通；泵机联接体(8)的上端和潜水多级泵(13)的下轴承体(11)连接法兰口连接；潜水电机(4 )的电机轴(7 )和潜水多级泵(13)的泵轴通过联接套(9 )连接，且位于泵机联接体(8)的联轴空腔内；所述吸水流道腔(31)、上导轴承座流道孔(51)、电机接线盒流道(61)和机泵联接体流道(81)和汇流腔(82)构成了密封的吸水管道系统，所述吸水管道系统确保了在剩余水位低于泵吸入口以下情况下，防止空气直接进入潜水多级泵(13)的轴向吸入端，避免发生气蚀现象。
2.根据权利要求1所述的一种低吸式多级潜水电泵，其特征在于:上导轴承座(5)上的轴承座和法兰盘之间均布开设有贯通轴向的三个吸水流道孔(51)。
3.根据权利要求1所述的一种低吸式多级潜水电泵，其特征在于:所述电机底座(2)上罩设有过滤罩(I)。
4.根据权利要求1或2所述的一种低吸式多级潜水电泵，其特征在于:所述电机接线盒(6)的两端呈法兰状，近外圆周处均布开设有三条轴向贯通的接线盒吸水流道(61)，所述三条接线盒吸水流道(61)和上导轴承座(5)上的三个吸水流道孔(51)贯通。
5.根据权利要求1或4所述的一种低吸式多级潜水电泵，其特征在于:所述泵机联接体(8)的两端呈法兰状，泵机联接体(8)的上部为联接体汇流腔(82)，联接体汇流腔(82)为圆台状的空腔，且与上端的法兰贯通，联轴空腔的外周开设有贯通泵机联接体(8)轴向的三条联接体吸水流道(81)，三条联接体吸水流道(81)和联接体汇流腔(82)贯通，所述联接体汇流腔(82)连通着潜水多级泵(13)的进水端口 ；三条联接体吸水流道(81)和电机接线盒( 6)上的三条接线盒吸水流道(61)连通。
【文档编号】F04D13/10GK103644127SQ201310672775
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】刘国涛, 张解, 张帅, 闫化龙, 王礼俊 申请人:合肥恒大江海泵业股份有限公司