潜水泵的制作方法

本文所公开的内容总体上涉及可流动材料泵，更具体地说，涉及用于可流动流体材料（诸如液体）的潜水泵。

背景技术：

1、电动潜水泵（esp）是本领域公知的可流动材料泵。esp通常设置在井筒内的流体流动导管（例如，管道或管）长度的末端，该井筒大致垂直延伸穿过地质构造。流体泵送通过多个连续的流体加压级段（fluid pressurization stages）来实现，这些级段由电动马达以旋转方式驱动（即供电）。根据esp的具体设计，多个流体加压级段可以包括一个或更多个离心盘板、一个或更多个叶轮等。流体加压级段的基本功能是对流体加压，以引起流体沿着流体流动导管（例如，流体流动导管可以垂直延伸）的轴向长度流动。

2、已知的是，传统的esp表现出各种缺点。一个这样的缺点是当流体流动穿过各种流体加压级段时，由于流体流动的方向性变化而导致泵送损失。例如，流体流动方向的每次改变都会导致esp的入口区域处的动量损失。这种动量损失导致需要额外的能量来减轻相关的体积流动损失。由该附加能量产生的载荷（即，用于减轻相关的体积流动损失功率的附加操作功率）可具有加速内部泵磨损的效果，从而降低esp的总寿命。另一个这样的缺点是流体加压级段产生湍流流体流动，该湍流流体流动衰减为层流直线流动，这导致由流体流动导管内增加的侧壁阻力引起的泵送损失。

3、因此，克服传统esp相关的缺点的esp将是有利的、期望的和有用的。

技术实现思路

1、本文公开的实施例涉及克服传统esp相关的缺点的潜水泵（电动或其他）。为此，相对于传统的esp，根据本文公开的实施例的潜水泵有益地减少了泵送压力损失，减少了泵送能量，提供了由增加的流动速度引起的增强的体积流动效率，并表现出增强的操作寿命。与传统的esp不同，传统的esp表现出由于流体流动通过各种流体加压级段时流体流动的方向性变化引起的泵送损失而引发的相当显著的能量效率低下（如上所述），根据本文所述公开的实施例的esp由于直线排列式流动的结果表现出相对能量消耗的显著降低和流动能力的增加，从而减少了（如果不是消除的话）流体流动中有害的方向性变化和相关的摩擦流动损失。此外，根据本文公开的实施例的潜水泵有益地减轻（如果不是消除的话）在许多离心式esp和其他类型的泵设计中表现出的常见气蚀问题。这些增强的功能导致增强的性能、可靠性和耐用性。

2、在一个或更多个实施例中，潜水泵包括旋转组件和旋转组件壳体。旋转组件具有多个直线排列式流动诱导部段。每个所述流动诱导部段的中心纵轴线与旋转组件的旋转轴线共线延伸。流动加压部段的下游端部部分与旋转流动放大部段的上游端部部分接合。旋转流动放大部段的下游端部部分与流动出口部段的上游端部部分接合。旋转组件壳体具有沿着旋转组件壳体的中心纵向轴线延伸的内部空间。旋转组件设置在旋转组件壳体的内部空间内。旋转组件和旋转组件壳体共同配置成使旋转轴线与旋转组件壳体的中心纵向轴线共线延伸。

3、在本文公开的一个或更多个实施例中，潜水泵包括具有旋转轴线的旋转组件和具有沿旋转组件壳体的中心轴线延伸的内部空间的旋转组件壳体。旋转组件设置在旋转组件壳体的内部空间内，旋转组件的旋转轴线与旋转组件壳体的中心纵向轴线共线延伸。旋转组件包括叶轮、旋转流动放大主体和出口主体。叶轮具有围绕旋转轴线延伸的侧壁，以限定叶轮的内部空间。侧壁呈锥形，使得叶轮在该叶轮的第一端部部分处具有第一横截面面积，且在叶轮的第二端部部分处具有第二横截面面积。第二横截面面积大于第一横截面面积。侧壁包括多个流动诱导突起，每个流动诱导突起远离叶轮的内部空间向外延伸，并从叶轮的第一端部部分附近在与旋转组件的旋转方向相反的方向上向上倾斜延伸。每个流动诱导突起从叶轮的第一端部部分附近延伸到叶轮的第二端部部分附近。每个流动诱导突起具有相对于旋转方向的前边缘和后边缘。每个流动诱导突起具有沿着前边缘的至少一部分延伸穿过前边缘的流体流动通道。旋转流动放大主体具有第一端部部分，该第一端部部分与叶轮的第二端部部分以至少在旋转方向上抑制旋转流动放大主体的第一端部部分和叶轮的第二端部部分之间不受限制的旋转移动的方式接合。旋转流动放大主体具有沿旋转流动放大主体的整个长度延伸的中心通道。旋转流动放大主体的中心轴线与旋转轴线共线延伸。多个叶片从限定旋转流动放大主体的中心通道的旋转流动放大主体的内部表面延伸。每个叶片从旋转流动放大主体的第一端部部分附近在与旋转组件的旋转方向相反的方向上向上倾斜延伸。出口主体具有出口主体的第一端部部分，该第一端部部分与旋转流动放大主体的第二端部部分以至少在旋转方向上抑制出口主体的第一端部部分和旋转流动放大主体的第二端部部分之间不受限制的旋转移动的方式接合。出口主体的中心轴线与旋转轴线共线延伸。

4、在一个或更多个实施例中，旋转流动放大部段包括与旋转流动放大部段的外表面成一体的多个轴承，并且每个轴承具有周向外部表面，该周向外部表面接合限定旋转组件壳体的内部空间的内部表面的配合部分。

5、在一个或更多个实施例中，每个轴承包括位于每个轴承的圆周外部表面内的一个或更多个凹槽。

6、在一个或更多个实施例中，流动加压部段的内部空间连续延伸到旋转流动放大部段的中心通道，并且旋转流动放大部段的中心通道连续延伸到流动出口部段的中心通道。

7、在一个或更多个实施例中，与流动加压部段的下游端部部分相反的流动加压部段的内部空间的封闭端部部分具有比在流动加压部段的下游端部部分处的流动加压部段的内部空间的最大内部直径小的最大内部直径。在流动加压部段的下游端部部分处的流动加压部段的内部空间具有与旋转流动放大部段的中心通道的最大内部直径大致相同的最大内部直径。旋转流动放大部段的中心通道具有与在旋转流动放大部段的上游端部部分处的流动出口部段的中心通道的最大内部直径大致相同的最大内部直径，并且流动出口部段的中心通道具有从中心通道的上游端部部分处的最大内部直径向中心通道的下游端部部分处的较小内部直径逐渐变小的沿中心通道的长度的横截面面积。

8、在一个或更多个实施例中，流动加压部段包括叶轮，该叶轮具有侧壁，该侧壁围绕旋转轴线延伸以限定叶轮的内部空间，侧壁呈锥形以使得叶轮在叶轮的第一端部部分附近具有第一横截面面积，且在叶轮的第二端部部分附近具有第二横截面面积，第二横截面面积大于第一横截面面积，侧壁包括多个流动诱导突起，每个流动诱导突起远离进入空间的内部空间向外延伸，并从叶轮的第一端部部分附近在与旋转组件的旋转方向相反的方向上向上倾斜延伸，每个流动诱导突起从叶轮的第一端部部分附近延伸到叶轮的第二端部部分附近，每个流动诱导突起具有相对于旋转方向的前边缘和后边缘，并且每个流动诱导突起具有沿着每个流动诱导突起前边缘的至少一部分延伸的流体流动通道。

9、在一个或更多个实施例中，每个流动诱导突起具有与其外部表面偏离大致均匀距离的内部表面，使得每个流动诱导突起在侧壁的内部表面内限定了空腔。

10、在一个或更多个实施例中，每个流动诱导突起的流体流动通道仅沿着相应的流动诱导突起的中心部分延伸，从而在叶轮的第一端部部分和流体流动通道的第一端部部分之间限定第一流体流动级段，在流体流动通道的第一端部部分和流体流动通道的第二端部部分之间限定第二流体流动级段，以及在流体流动通道的第二端部部分和叶轮的第二端部部分之间限定第三流体流动级段。

11、在一个或更多个实施例中，旋转流动放大主体具有中心通道，多个叶片从限定旋转流动放大主体的中心通道的旋转流动放大主体的内部表面延伸，并且每个叶片从旋转流动放大主体的第一端部部分附近在与旋转组件的旋转方向相反的方向上向上倾斜延伸。

12、在一个或更多个实施例中，叶片中的每个在每个叶片的面向下游的侧上具有杯状表面。

13、在一个或更多个实施例中，叶片中的每个沿着旋转流动放大主体的内部表面的大致整个长度连续延伸。

14、在进一步阅读以下说明书、相关附图和所附权利要求书后，本发明的这些和其他目的、实施例、优点和/或区别将变得显而易见。