專利名稱：高效斜面流道排沙潛水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種排沙潛水泵，這種水泵更適合輸送液體中含固體磨粒的防爆排沙潛水泵。
目前，現(xiàn)有的液下泵、潛水泵它們的出水口都是與出水管直接90°角連接，被排放出去的液體并沒有與水泵本身的電機殼外表面接觸，即使現(xiàn)有的排沙泵被排放的液體是通過電機殼外表面的，但它的流道也是與軸向平行的，并只是將電機殼局部的熱量吸收帶走。
因此，現(xiàn)有的潛水泵、排沙泵在將液體從葉輪進口處排放到出水管過程中，因沒有一個通暢的流道，從而導(dǎo)致液體出現(xiàn)相互沖擊、渦流等現(xiàn)象發(fā)生，損失了一部分水力，降低了水泵的效率，同時電機殼外表面的熱量是靠周圍的介質(zhì)自然冷卻，并沒有將電機殼表面熱量及時吸收帶走，當(dāng)工作面的液體逐漸減少到電機殼的外表面熱量不能被及時冷卻或泵的電機部分裸露在液面上繼續(xù)工作時，由于電機周圍沒有了冷卻介質(zhì)，電機內(nèi)部的溫升將驟然升高，很短的時間內(nèi)就會將電機燒毀，這不僅局限了水泵的使用環(huán)境。而且減少了泵的使用壽命。
另外，現(xiàn)有的潛水泵、排沙泵電機內(nèi)部的溫升，都是隨著電機高速轉(zhuǎn)動而逐漸升高的，當(dāng)溫升過高時，電機內(nèi)繞組的絕緣迅速老化，使其機械強度和絕緣性能降低，如果溫升達到一定極限時，電機內(nèi)部的壓力非常大，如果這時繞組間的線圈由于長期溫度過高，而將絕緣損壞，導(dǎo)致相間短路時，短路所造成的沖擊力，帶動原電機內(nèi)的極限壓力從而導(dǎo)致電機爆炸，電機爆炸時所產(chǎn)生的爆破力瞬間非常大，很容易導(dǎo)致水泵周圍工作人員的人身安全，爆炸所產(chǎn)生的火花，也可能引起其它更嚴(yán)重的事故發(fā)生。
雖然現(xiàn)有的排沙泵在電機內(nèi)設(shè)有儲水池和儲油池，但它的電機內(nèi)部的壓力與只有一孔相通的機械密封室的壓力始終相等，不能形成一個冷熱交替的閉路循環(huán)，只能和其它潛水泵一樣，不能使電機內(nèi)部的熱量形成一個穩(wěn)定狀態(tài)，面對著越來越高的溫升也是束手無策。所以這種排沙泵只是起到了暫時的緩解作用，而沒有從根本上解決問題。
要想解決上述普遍存在的不足，就得增強電機內(nèi)部的傳遞能力，保證電機內(nèi)的溫升不再上升，讓電機內(nèi)的溫升保持在一個穩(wěn)定狀態(tài)，同時再增強電機外表面的散熱能力，達到確保電機內(nèi)的熱量保持穩(wěn)定，使電機內(nèi)的繞組絕緣、軸承不再因為溫度過高而損壞，從而保證了水泵能夠長時間的正常工作。
本實用新型的目的是提供一種高效斜面流道排沙潛水泵，它能克服上述的缺點和不足，它不僅增強了電機外表面的散熱能力，還能使電機內(nèi)部的熱量保持穩(wěn)定，從而保證了水泵的安全性和可靠性，并延長了水泵的使用壽命，同進液體在規(guī)定的流道內(nèi)暢通無阻，減少了水力損失，提高了水泵的效率。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是一、從泵體(4)到電機外表面(22)以及電機上端蓋外表面(29)有三條均布的斜面式流道(14)，把其中電機外表面(22)中的一條流道展開，即是一個銳角的凹形斜面，有了這個凹形斜面流道(14)，液體可以順利地沿著凹形斜面流道(14)盤旋而上，一路暢通無阻，并將電機外表面(22)的熱量迅速吸收帶走、保證電機外表面(22)始終有流速很快的冷水經(jīng)過，這不僅減少了液體在流動過程中所產(chǎn)生的渦流和相互沖擊造成的水力損失，同時還增大了電機外表面(22)的散熱面積、使電機(13)內(nèi)的熱量能夠及時地散發(fā)掉，即使正在運轉(zhuǎn)中的電機(13)裸露在液面上或工作面已無水時，也不會象其它水泵一樣在很短的時間燒毀電機，因為這時電機的冷卻介質(zhì)只不過是由液體換成空氣而已，葉輪(2)就象一個風(fēng)扇將新鮮的空氣源源不斷地以較快的速度壓進流道、將電機(13)內(nèi)的熱量及時帶走，另外在“壓力能”相同的情況下，液體在斜面式流道上流動比在垂面上流動要省近一半的“壓力能”，這樣就減少了軸功率的損失，提高了有效功率。
二、在電機外表面(22)的其中一條流道(14)壁側(cè)有一個凹形槽(12)，凹形槽(12)的敞口與電機外表面是一體的，凹形槽(12)也是隨著相鄰的流道繞電機外表面(22)由下至上環(huán)繞，在凹形槽(12)上下兩端面鉆兩個與電機內(nèi)部相通的圓孔(23)、(24)形成對流，并且在底孔(24)下端部與電機法蘭盤(31)聯(lián)接處設(shè)一個儲水池(20))，凹形槽(12)的功能是電機開始發(fā)熱時，溫升為零，散熱也為零，凹形槽(12)內(nèi)的空氣壓力和電機(13)內(nèi)部空氣壓力相等，這時電機(13)內(nèi)部產(chǎn)生的熱量將全部用以升高本身的溫度，因此溫升上升很快，隨著電機(13)溫升的升高，熱氣上升壓力增大，而凹形槽(12)內(nèi)的壓力不變，因此在壓力作用下，上升的熱氣由上通孔(23)進入到凹形槽(12)內(nèi)，而凹形槽(12)內(nèi)的冷氣體下降被壓縮到底通孔(24)內(nèi)，進入電機(13)內(nèi)部，隨著熱氣上升冷氣下降，導(dǎo)致凹形槽(12)與電機(13)內(nèi)部的壓力始終不能平衡，因此凹形槽(12)內(nèi)的冷氣與電機(13)的熱氣通過上下孔(23)、(24)形成了一個冷熱交替的閉路循環(huán)。加上電機外表面(22)有3條斜面式流道(14)，流速很快的液體從流道(14)經(jīng)過時，將電機外表面(22)熱量吸收帶走，且凹形槽(12)本身外表面也散發(fā)熱量，電機上端蓋外表面(29)也有流道散發(fā)熱量，因此電機散發(fā)的熱量在逐漸增加時，電機(13)內(nèi)的溫升也就逐漸變慢，最后當(dāng)散發(fā)的熱量等于產(chǎn)生的熱量時，溫升不再上升，這時電機(13)內(nèi)部的熱量就達到了一個穩(wěn)定狀態(tài)。儲水池(20)的功能是現(xiàn)有的排沙泵由于電機(13)內(nèi)部沒有冷熱交替閉路循環(huán)的功能，電機外表面(22)又沒有大面積的流動冷水散熱，因此電機(13)交替發(fā)熱，冷卻的幅度很大，這種情況是導(dǎo)致電機(13)內(nèi)部泄漏進水現(xiàn)象的最大因素，而本實用新型的排沙泵，因為能使電機(13)內(nèi)的熱量保持穩(wěn)定，所以電機(13)的交替發(fā)熱、冷卻的幅度較小，因此在正常情況下，泄漏進水的可能性很小，即使有也只是微量，但是進入電機(13)內(nèi)部微量的水，被電機(13)內(nèi)部的熱量汽化后由上通孔(23)進入凹形槽(12)內(nèi)，由于凹形槽(12)的外表面與流動的冷水接觸，因此它與電機(13)內(nèi)的溫差很大，被排進凹形槽(12)內(nèi)的氣體中所含的微量水蒸氣遇冷后附在凹形槽(12)的內(nèi)壁(25)上形成水珠，水珠沿著內(nèi)壁(25)表面流到儲水池(20)，被儲存起來，儲水池(20)的底部設(shè)一放水裝置(33)，定期放水就行。
三、葉輪(2)的下蓋板(9)外徑比上蓋板(8)外徑增加一個軸向弧形外沿(16)，當(dāng)液體進入葉輪(2)后，由于離心力作用，液體被迅速甩出去，液體在離開葉輪(2)的弧形外沿(16)時，產(chǎn)生軸向分速度，它具有引導(dǎo)流向，減少液體相互沖擊和渦流損失，提高水泵的效率的功能。
四、電機上端蓋(26)的外表面(29)有三個固定弧形導(dǎo)葉(27)，它能使盤旋而上的液體經(jīng)過導(dǎo)葉(27)再一次按規(guī)定斜面流道向上流動，從而減少了液體相互沖擊和渦流損失，提高水泵的整體效率，而且這三個導(dǎo)葉(27)還可以看成是三個散熱片，增大了電機的散熱面積。
五、泵體(4)的上端蓋(21)與下端蓋(28)、軸承座(10)及機械密封室外殼(6)是一體的，泵體的流道是半封閉的斜面盤旋式，流道的展開圖是一個銳角斜面，具有減少液體相互沖擊、渦流損失，提高水力效率的功能。
本實用新型高效斜面流道排沙泵，具有高效、節(jié)能，使電機內(nèi)的熱量穩(wěn)定，不僅提高了潛水泵的可靠性，安全性，還延長了使用壽命。
本高效斜面流道排沙潛水泵，特別適合煤礦、金礦、工程建設(shè)等條件惡劣的工作面使用。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型后進一步描述
圖1本發(fā)明一種實施例的排沙水泵剖面示意圖。
圖2液體沿著斜面式流道的其中一條流道向上運動的軌跡示意圖。
圖3是
圖1中電機外表面三條流道及封閉式凹槽展開示意圖。
圖4是圖3B-B向旋轉(zhuǎn)剖面示意圖。
圖5是圖3A-A向旋轉(zhuǎn)剖面示意圖。
圖6本實用新型高效斜面流道排沙泵，泵體上半封閉式流道展開圖。
圖7是圖6C-C向旋轉(zhuǎn)示意圖。
圖8本發(fā)明實用新型高效排沙潛水泵電機上端外表面有固定導(dǎo)葉平面示意圖。
圖9本發(fā)明實用新型高效排沙潛水泵中葉輪下蓋板有一軸向弧形外沿的軸面示意圖。
在
圖1中泵體(4)、電機下端蓋(21)、下端軸承座(10)、機械密封室的外殼(6)是一體的，泵體(4)的上端蓋(21)、下端蓋(28)分別與泵下蓋(1)電機外罩法蘭盤(30)相聯(lián)接，濾網(wǎng)(5)固定在泵體上、下端蓋面(21)、(28)的凹臺上，當(dāng)液體經(jīng)葉輪(2)的入口進入葉輪(2)時，經(jīng)葉輪(2)的下蓋板(9)裸露在外面的軸向弧形外沿(16)，經(jīng)外沿(16)的導(dǎo)引進入泵體(4)的流道，沿流道盤旋而上，見圖2，通過電機(13)外表面(22)的三條斜面式流道(14)盤旋而上，見圖3，進入電機上端蓋(26)經(jīng)過電機上端蓋導(dǎo)葉(27)的導(dǎo)引將盤旋而上的液體再一次按規(guī)定的流向排出，見圖8。
在圖3電機殼(13)展開部分中的封閉凹槽(12)是設(shè)在其中一條流道壁側(cè)與電機外表面(22)成一體的，凹形槽(12)的下上兩端有兩個與電機(13)室內(nèi)相通的圓孔，(23)、(24)，形成冷熱交替的閉路循環(huán)，凹槽(12)上端與電機法蘭盤(32)有一定距離，以加大散熱面，下端面有一與電機下法蘭盤(31)成一體的儲水池(20)，它可以增大儲水池(20)的容量，儲水池(20)將電機(13)內(nèi)熱氣中所含微量水蒸汽經(jīng)凹槽(12)上孔(23)排放到凹槽(12)內(nèi)，遇冷后結(jié)露成小顆粒的水珠儲存起來，由于儲水池(20)的外殼與電機外表面(22)流動的冷水接觸，因此已進入儲水池內(nèi)的水不會再蒸發(fā)進入電機(13)室內(nèi)，儲水池(20)底端設(shè)一放水裝置(33)，定期放水即可。
權(quán)利要求一、一種高效斜面流道排沙潛水泵，它包括葉輪(2)、泵軸(3)、泵體(4)、干式電機(13)。干式電機(13)包括電機上端蓋(26)、電機室內(nèi)的定轉(zhuǎn)子(15)，其特征是從葉輪弧形外沿(16)開始，泵體(4)到電機外表面(22)，電機上端蓋外表面(29)都有三條分布均勻的斜面式盤旋流道(14)，在電機外表面(22)的一條流道側(cè)壁上，有一個與電機外表面(22)成一體的封閉凹槽(12)，凹槽(12)上下兩端點有兩個與電機室內(nèi)部相通的對流孔(23)、(24)。凹槽(12)下端面有一儲水池(20)。
二、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效斜面流道排沙潛水泵，其特征是電機外表面(22)上有三條斜面式盤旋流道(14)，流道(14)展開圖是一個銳角斜面。在其中一條流道的側(cè)壁上，有一個與電機外表面(22)成一體的封閉凹槽(12)，凹槽(12)的上下兩端與電機(13)室內(nèi)有兩個相通的孔(23)、(24)，且凹槽(12)的下端有一儲水池(20)。
三、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效斜面流道排沙潛水泵，其特征是葉輪(2)的下蓋板(9)外徑比上蓋板(8)外徑多出一個圓滑過渡的軸向弧形外沿(16)。
四、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效斜面流道排沙潛水泵，其特征是電機上端蓋外表面(29)上有三條固定的弧形導(dǎo)葉(27)。
五、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效斜面流道排沙潛水泵，其特征是泵體(4)的上端蓋(21)、下端蓋(28)、軸承座(10)，機械密封外殼(6)是一體的，泵體(4)的流道是半封閉的斜面盤旋式，流道的展開圖為一個銳角斜面。
專利摘要一種高效斜面式流道排沙泵，其中葉輪下蓋板比上蓋板外徑增加一個軸向弧型外沿，泵體、電機外表面、電機上端蓋外表面上有三條聯(lián)成一起的均布的斜面式盤旋流道，在其中的一條流道側(cè)壁有一個與電機外表面成一體的封閉凹槽，凹槽的上下兩端，有兩個與電機內(nèi)部相通的對流孔，在凹槽的下端面有一儲水池，其優(yōu)點是葉輪的弧型外沿能使液體產(chǎn)生軸向分速度，引導(dǎo)液體順利進入泵體流道內(nèi)，儲水池能把電機內(nèi)的潮氣經(jīng)汽化又結(jié)露成水后，儲存起來，斜面流道具有減少液體相互沖擊和渦流損失，提高水力效率和減少軸功率的損失，增加了電機外表面的散熱面積，“對流孔”能使電機內(nèi)部的熱量通過冷熱交替閉路循環(huán)達到穩(wěn)定狀態(tài)，保證電機內(nèi)各部件正常工作，使泵安全可靠，延長了泵的使用壽命。
文檔編號F04D29/58GK2558802SQ0223856
公開日2003年7月2日 申請日期2002年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月9日
發(fā)明者馮萬全 申請人:馮萬全