一種能夠平衡靜態(tài)轉(zhuǎn)子軸頭力的深井礦用潛水泵的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種能夠平衡靜態(tài)轉(zhuǎn)子軸頭力的深井礦用潛水泵，包括從上到下依次連接的電機(jī)頂蓋、電機(jī)、電機(jī)底座，其特征在于，在電機(jī)的軸頂部固定一推力盤(pán)，所述推力盤(pán)上端設(shè)有推力盤(pán)凹槽，所述推力盤(pán)上還設(shè)置有與推力盤(pán)凹槽相連通的徑向的推力盤(pán)通孔，所述電機(jī)頂蓋上設(shè)置有徑向的電機(jī)頂蓋通孔，所述電機(jī)為濕式電機(jī)，所述電機(jī)底座上設(shè)有軸向的通孔。本發(fā)明通過(guò)將所述潛水泵底端的高壓水引入到轉(zhuǎn)子頂部；產(chǎn)生反向的軸頭力平衡軸頭力，使深水潛水泵轉(zhuǎn)子啟動(dòng)前的軸向力接近零；并對(duì)引入的液體進(jìn)行過(guò)濾，從而確保深井礦用潛水泵正常啟動(dòng)及可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種能夠平衡靜態(tài)轉(zhuǎn)子軸頭力的深井礦用潛水泵

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種礦用潛水泵，具體涉及一種能夠平衡靜態(tài)轉(zhuǎn)子軸頭力的深井礦用潛水泵。

【背景技術(shù)】
[0002]礦用潛水泵是煤礦透水排水救援的重要設(shè)備。據(jù)了解，經(jīng)過(guò)各項(xiàng)測(cè)試均合格的深井礦用潛水泵，下放到深水礦井中后常發(fā)生轉(zhuǎn)子無(wú)法啟動(dòng)的情況。經(jīng)理論分析發(fā)現(xiàn)，深井礦用潛水泵在啟動(dòng)前，深井潛水泵的轉(zhuǎn)子底部受到液體軸向的軸頭力是轉(zhuǎn)子無(wú)法正常啟動(dòng)的原因，該軸頭力與泵軸頭的淹沒(méi)深度成正比，在深井中軸頭力非常大，軸頭力形成的阻力矩遠(yuǎn)超電機(jī)的啟動(dòng)負(fù)荷。
[0003]根據(jù)潛水泵設(shè)計(jì)理論，轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)需進(jìn)行動(dòng)態(tài)條件下的軸向力平衡。軸向力平衡的方法主要有平衡孔、平衡鼓、平衡盤(pán)、以及多種方法的連用等。這些軸向力平衡方法有效的前提條件是在葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中葉輪前后的液體產(chǎn)生壓差，通過(guò)壓差產(chǎn)生反向的軸向力來(lái)平衡轉(zhuǎn)子已有的軸向力。而深井礦用潛水泵在啟動(dòng)前，葉輪未運(yùn)轉(zhuǎn)，葉輪前后的液體幾乎沒(méi)有壓差，無(wú)法平衡軸向力，且礦用潛水泵潛入不同深度，軸頭力變化巨大，故常用的軸向力平衡方法不能平衡靜態(tài)轉(zhuǎn)子的軸頭力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有的泵轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)軸向力平衡方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)深井礦用潛水泵靜態(tài)轉(zhuǎn)子軸向力平衡的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種能夠平衡靜態(tài)轉(zhuǎn)子軸頭力的深井礦用潛水泵。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。
[0006]一種能夠平衡靜態(tài)轉(zhuǎn)子軸頭力的深井礦用潛水泵，包括從上到下依次連接的電機(jī)頂蓋、電機(jī)、電機(jī)底座，其特征在于，在電機(jī)的軸頂部固定一推力盤(pán)，所述推力盤(pán)上端設(shè)有推力盤(pán)凹槽，所述推力盤(pán)上還設(shè)置有與推力盤(pán)凹槽相連通的徑向的推力盤(pán)通孔，所述電機(jī)頂蓋上設(shè)置有徑向的電機(jī)頂蓋通孔，所述電機(jī)為濕式電機(jī)，所述電機(jī)底座上設(shè)有軸向的通孔。
[0007]進(jìn)一步地，所述電機(jī)頂蓋通孔處設(shè)置有篩網(wǎng)。
[0008]進(jìn)一步地，所述推力盤(pán)軸向力平衡直徑d2根據(jù)式pgh π?Ι: = pgh(ml; +Σ5上-Σ5 G轉(zhuǎn)子確定，其中，p為礦井水密度，h為深井礦用潛水泵的潛水深度，Cl1為軸頭力受力直徑，Σ S±為向上軸肩的面積之和，Σ S±為向下軸肩的面積之和，Giw為轉(zhuǎn)子重量。
[0009]進(jìn)一步地，所述推力盤(pán)通過(guò)螺釘固定在軸的頂端。
[0010]進(jìn)一步地，所述推力盤(pán)通孔、電機(jī)頂蓋通孔、電機(jī)底座上的通孔均為多個(gè)。
[0011]進(jìn)一步地，所述電機(jī)底座上的通孔處設(shè)置有濾網(wǎng)。
[0012]本發(fā)明所述的深井礦用潛水泵，通過(guò)將所述潛水泵底端的高壓水引入到轉(zhuǎn)子頂部；產(chǎn)生反向的軸頭力平衡軸頭力，使深水潛水泵轉(zhuǎn)子啟動(dòng)前的軸向力接近零；并對(duì)引入的液體進(jìn)行過(guò)濾，從而確保深井礦用潛水泵正常啟動(dòng)及可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明所述深井礦用潛水泵的結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖2為圖1中軸頂端及相連接部件的局部放大圖。
[0015]圖中:
[0016]1-泵底座，2-誘導(dǎo)輪，3-葉輪，4-導(dǎo)葉，5-電機(jī)底座，6_機(jī)械密封，7_泵筒體，8_軸，9_電機(jī)筒體，10-電機(jī)定子，11-推力盤(pán)，12-篩網(wǎng)，13-電機(jī)頂蓋，14-電機(jī)頂蓋通孔，15-推力盤(pán)通孔,16-推力盤(pán)凹槽，Cl1-軸頭力受力直徑，d2-推力盤(pán)軸向力平衡直徑。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明所述的深井礦用潛水泵，包括從上到下依次連接的電機(jī)頂蓋13、電機(jī)、電機(jī)底座5,在電機(jī)的軸8頂部固定一推力盤(pán)11，推力盤(pán)11通過(guò)螺釘固定在軸8的頂端。所述推力盤(pán)11上端設(shè)有推力盤(pán)凹槽16，所述推力盤(pán)11上還設(shè)置有與推力盤(pán)凹槽16相連通的徑向的推力盤(pán)通孔15，所述電機(jī)頂蓋13上設(shè)置有徑向的電機(jī)頂蓋通孔14，所述電機(jī)底座5上設(shè)有軸向的通孔。較佳地，所述推力盤(pán)通孔15、電機(jī)頂蓋通孔14、電機(jī)底座5上的通孔均為多個(gè)。
[0019]當(dāng)將所述潛水泵放置在深水礦井中時(shí)，礦井中含雜質(zhì)的液體從泵底座I依次進(jìn)入誘導(dǎo)輪2和葉輪3及導(dǎo)葉4，然后從電機(jī)底座5上的通孔流入泵筒體7和電機(jī)筒體9之間的環(huán)形通道，依次經(jīng)過(guò)電機(jī)頂蓋通孔14、推力盤(pán)通孔15進(jìn)入推力盤(pán)凹槽16，推力盤(pán)凹槽16的底面受到液體向下的力，以平衡軸頭力，電機(jī)通電后，泵轉(zhuǎn)子啟動(dòng)前的軸向力很小，從而能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。電機(jī)底座5與軸8的配合處設(shè)置機(jī)械密封6 ；電機(jī)定子10位于電機(jī)筒體9內(nèi)部的空間內(nèi)，電機(jī)筒體9內(nèi)部充滿(mǎn)過(guò)濾后的干凈礦井水。
[0020]為了使電機(jī)在垂直方向的受力趨向于零，即推力盤(pán)凹槽16受到的向下的力、軸肩受到的軸向液體力及轉(zhuǎn)子重力之和的大小應(yīng)等于電機(jī)底部所受到的軸向力，所述推力盤(pán)軸向力平衡直徑d2根據(jù)式Pg/! = PgK;^ +Σ5上下)-G轉(zhuǎn)于確定，其中，P為礦井水密度，h為潛水泵潛水深度，Cl1為軸頭力受力直徑，Σ S±為向上軸肩的面積之和，Σ S±為向下軸肩的面積之和，G為轉(zhuǎn)子重量。
[0021]本實(shí)施例中，在所述電機(jī)底座5上的通孔處設(shè)置有濾網(wǎng)，所述電機(jī)頂蓋通孔14處設(shè)置有篩網(wǎng)12，使含有含雜質(zhì)的高壓液體經(jīng)過(guò)篩網(wǎng)12過(guò)濾后，再流經(jīng)電機(jī)頂蓋通孔14、推力盤(pán)通孔15，進(jìn)入推力盤(pán)凹槽16，減少雜質(zhì)的污染。
[0022]所述實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見(jiàn)的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種能夠平衡靜態(tài)轉(zhuǎn)子軸頭力的深井礦用潛水泵，包括從上到下依次連接的電機(jī)頂蓋(13)、電機(jī)、電機(jī)底座(5),其特征在于,在電機(jī)的軸⑶頂部固定一推力盤(pán)(11)，所述推力盤(pán)(11)上端設(shè)有推力盤(pán)凹槽(16)，所述推力盤(pán)(11)上還設(shè)置有與推力盤(pán)凹槽(16)相連通的徑向的推力盤(pán)通孔(15)，所述電機(jī)頂蓋(13)上設(shè)置有徑向的電機(jī)頂蓋通孔(14)，所述電機(jī)為濕式電機(jī)，所述電機(jī)底座(5)上設(shè)有軸向的通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深井礦用潛水泵，其特征在于，所述電機(jī)頂蓋通孔(14)處設(shè)置有篩網(wǎng)(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深井礦用潛水泵，其特征在于，所述推力盤(pán)軸向力平衡直徑d2根據(jù)式Pg& =「+過(guò)上-泣下)-G轉(zhuǎn)子確定，其中，P為礦井水密度，h為潛水泵潛水深度，屯為軸頭力受力直徑，Σ S±為向上軸肩的面積之和，Σ S±為向下軸肩的面積之和，Giw為轉(zhuǎn)子重量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深井礦用潛水泵，其特征在于，所述推力盤(pán)(11)通過(guò)螺釘固定在軸(8)的頂端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深井礦用潛水泵，其特征在于，所述推力盤(pán)通孔(15)、電機(jī)頂蓋通孔(14)、電機(jī)底座(5)上的通孔均為多個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的深井礦用潛水泵，其特征在于，所述電機(jī)底座(5)上的通孔處設(shè)置有濾網(wǎng)。
【文檔編號(hào)】F04D29/041GK104154003SQ201410366031
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】孔繁余, 汪家瓊, 夏斌 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)