專利名稱：雙水冷卻空氣密封潛水電泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有水冷卻和安全運(yùn)行指示功能的空氣密封潛水電泵。
目前，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的潛水電泵，主要有干式和濕式兩種。干式潛水電泵的電動(dòng)機(jī)都采用機(jī)械密封與水泵隔開來(lái)，實(shí)踐運(yùn)行證明，這種干式潛水電泵的隔水性能甚差。濕式潛水電泵需在電動(dòng)機(jī)中充水或油，防砂性能差。因此，在含砂量高的地區(qū)，潛水電泵的壽命很受影響。
目前，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)供應(yīng)的上述兩種潛水電泵都存在運(yùn)行不甚可靠和使用壽命短的問(wèn)題。有的干式潛水電泵由于處于大氣壓條件下由陸地潛設(shè)入水中，電動(dòng)機(jī)(2)和空氣腔(3)中的空氣受到潛入水深產(chǎn)生的水靜壓力而被壓縮，空氣腔減小，水位上升。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，一般解決辦法是設(shè)定潛水深度選擇空氣腔(3)的大小，務(wù)使有足夠長(zhǎng)度的空氣腔(3)，以保證電動(dòng)機(jī)(2)免受水浸。同時(shí)，潛水電泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的溫度升高；在停運(yùn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)由于機(jī)殼外的溫度較低，在電動(dòng)機(jī)的頂部將會(huì)凝成很多水滴，影響電動(dòng)機(jī)繞組的電氣絕緣，而最終影響潛水電泵的安全運(yùn)行。
為了克服上述缺點(diǎn)，現(xiàn)提出一種實(shí)用新型發(fā)明創(chuàng)造，它具有水冷卻的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和定子以及安全運(yùn)行指示功能，能埋置于水中運(yùn)轉(zhuǎn)免受水浸的空氣密封電動(dòng)水泵。
這種空氣密封潛水電泵的主要特征是(一)利用它特定設(shè)計(jì)的空氣腔(3)，將電動(dòng)機(jī)(2)和水泵(1)隔絕開，并采用嚴(yán)密的空氣密封和電氣絕緣以及零電位保安措施，以保證潛水電泵安全運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)十年之久。(二)采用雙水冷卻電動(dòng)機(jī)的方案，即使外水套(4)的水流，流經(jīng)電動(dòng)機(jī)(2)的定子，把定子冷卻；使空心轉(zhuǎn)軸(5)中的水流，流經(jīng)電動(dòng)機(jī)(2)的轉(zhuǎn)子，把轉(zhuǎn)子冷卻。這種雙水冷卻電動(dòng)機(jī)可以降低電動(dòng)機(jī)的溫升，提高電動(dòng)機(jī)的效率和出力分別達(dá)1％和5％以上。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)測(cè)得的電動(dòng)溫升較普通方法冷卻的電動(dòng)機(jī)溫升降低了7攝氏度。
附


圖1是本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)圖。圖中(1)是水泵，(2)是電動(dòng)機(jī)，(3)是空氣腔，(4)是外水套，(5)是空心轉(zhuǎn)軸，(6)是冷卻水回流套管，(7)是零電位保安線，(8)是電纜頭防漏密封套，(9)是防露水滴落裝置，(10)是軸填料函。
附圖2是電纜頭防漏密封套(8)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中(8.1)是電纜，(8.2)是O形橡皮圈，(8.3)是螺母，(8.4)是橡皮墊圈，(8.5)是金屬短管，(8.6)是帶有絕緣包層的導(dǎo)線，(8.7)是上隔板，(8.8)是絕緣粘帶，(8.9)是電纜金屬導(dǎo)體，(8.10)是繞鑄環(huán)氧，(8.11)是下隔板。
附圖3是防露水滴落裝置(9)的示意圖。圖中(9.1)是防水罩，(9.2)是定子繞組上端部，(9.3)是電動(dòng)機(jī)定子鐵芯，(9.4)是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸。
附圖4是電動(dòng)機(jī)空心轉(zhuǎn)軸(5)的深孔水冷卻流向示意圖。圖中(5.1)是潛水電泵長(zhǎng)軸，(5.2)是長(zhǎng)軸深孔，(5.3)是高壓冷卻水進(jìn)水孔。
本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方案是根據(jù)水泵的潛入深度，選定空氣腔(3)的大小。從電動(dòng)機(jī)(2)的定子繞組中引出零電位保安線(7)伸入空氣腔(3)內(nèi)的預(yù)定位置，以保證密封件萬(wàn)一漏氣或磨損失效，空氣腔(3)內(nèi)水位上升，就會(huì)與零電位保安線(7)接觸，從而使安裝在陸上的電源開關(guān)及時(shí)切斷電源，達(dá)到保護(hù)沒(méi)入水中的電動(dòng)機(jī)不被燒壞的目的。
電源電纜選用四芯電力電纜，與電動(dòng)機(jī)(2)的接口處剝?nèi)ヒ欢ㄩL(zhǎng)度的橡皮護(hù)套和金屬導(dǎo)線絕緣，套上金屬短管(8.5)，橡皮墊圈(8.4)，螺母(8.3)，O形橡皮圈(8.2)和上隔板(8.7)，再用絕緣粘帶(8.8) 1/2 疊包將金屬導(dǎo)體包扎，調(diào)整好金屬短管(8.5)和上隔板(8.7)的位置，務(wù)使用絕緣粘帶(8.8)包扎的金屬導(dǎo)體全部藏入金屬短管(8.5)內(nèi)，并澆鑄環(huán)氧(8.10)，復(fù)以下隔板(8.11)待固化。這樣，就可保證電動(dòng)機(jī)(2)不會(huì)因電纜頭接線端的漏水漏氣而造成事故。
為了防止電動(dòng)機(jī)(2)頂部因凝結(jié)水形成的水滴不致滴落入電動(dòng)機(jī)的定子繞組槽內(nèi)，本實(shí)用新型在電動(dòng)機(jī)(2)的定子繞組上端部(9.2)配置有防水罩(9.1)，它是用硅有機(jī)漆布1－2層粘貼成傘狀并開有若干個(gè)通氣孔做成的。
為了提高電動(dòng)機(jī)的效率和降低溫升，充分利用水冷卻降溫的有利條件，本實(shí)用新型的空心轉(zhuǎn)軸(5)采用深孔。它是在潛水電泵的主軸上鉆成深孔后再鑲插入冷卻水回流套管(6)內(nèi)。這樣，由水泵(1)流過(guò)軸填料函的高壓泄漏水通過(guò)潛水電泵長(zhǎng)軸(5.1)上三個(gè)均布的高壓冷卻水進(jìn)水孔(5.3)注入空心轉(zhuǎn)軸(5)內(nèi)，沿長(zhǎng)軸深孔(5.2)向上流去，經(jīng)過(guò)頂端，再?gòu)睦鋮s水回流套管(6)內(nèi)流出，從而有效地冷卻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子。
權(quán)利要求1.一種由水泵，電動(dòng)機(jī)，并在所述水泵與電動(dòng)機(jī)中間用一根長(zhǎng)軸相連結(jié)和由一個(gè)殼體組成的潛水電泵，其特征在于所述殼體內(nèi)部空心腔(3)內(nèi)有一個(gè)從電動(dòng)機(jī)(2)的定子繞組中引出零電位保安線(7)，并在所述定子繞組的上端部有防露水滴落裝置(9)和電纜頭防漏密封套(8)組成的。
2.按權(quán)利要求1所述的潛水電泵，其特征在于電纜頭防漏密封套(8)是用金屬短管(8.5)作護(hù)套，其線芯導(dǎo)體繞以絕緣粘帶后，用環(huán)氧澆鑄，兩端封以上下隔板(8.7)(8.11)，橡皮墊圈(8.4)，O形橡皮圈(8.2)和螺母(8.3)制作成的。
3.按權(quán)利要求1或2所述的潛水電泵，其特征在于防露水滴落裝置(9)是由硅有機(jī)漆布1－2層粘貼成傘狀做成的，并有若干個(gè)通氣孔，置于定子繞組上端部(9.2)的上面。
4.按權(quán)利要求3所述的潛水電泵，其特征在于零電位保安線(7)由電動(dòng)機(jī)(2)定子繞組的中性點(diǎn)引出并伸入空氣腔(3)內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種潛入水中的電動(dòng)機(jī)水泵機(jī)組。這種機(jī)組是由電動(dòng)機(jī)和離心水泵以一根空心軸連成一體沒(méi)入水中，可以將處于極低水位面的水提升到地面，以供工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活用水。這種潛水電泵的定子轉(zhuǎn)子由于運(yùn)行在空氣密封保護(hù)下，還安裝有零電位保安線，電纜頭防漏密封套和防露水滴落裝置。因此，即使在含有一定量砂的井水中，只能低溫升、高效率的長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行。
文檔編號(hào)F04D13/08GK2031462SQ8820053
公開日1989年1月25日 申請(qǐng)日期1988年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1988年1月19日
發(fā)明者何卓烈, 張寶樹, 巫松楨, 俞秉莉, 金忠正, 王秉章 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)