專利名稱：自動密封無管潛水泵的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及農業(yè)排灌機械，特別是與標準井筒配套使用的潛水泵。
為達到農機設備標準化、通用化，國家對農田排灌并筒的直徑規(guī)定了統(tǒng)一標準。筒井采用塑料、鋼管、鑄鐵管、水泥沙管等材料。井筒內壁光滑橫截面為圓形。井筒口徑分為150mm、175mm、200mm、250mm、280mm、300mm、350mm7種規(guī)格。根據(jù)不同的井筒口徑，選用不同大小的潛水泵與之配套使用。最早的潛水泵，泵室頂口與輸水管相聯(lián)，通過輸水管將水輸出深井。這種潛水泵要搬運輸水管，使用較麻煩，因沒有充分利用標準井筒，也造成了一定的浪費。
中國專利89210674.3公開了一種無管深井輸水器，是為節(jié)省輸水管而利用標準井筒輸水的較好的技術方案。其技術要點是在潛水泵上口以及上部位設有密封裝置，該裝置的密封部分設有阻尼密封囊、高壓密封囊組成一個封閉系統(tǒng)，利用水體壓力實現(xiàn)密封，且密封囊設有波紋管，對水重量產生鋼絲繩拉伸所致的潛水泵位移進行調整。這種技術方案也有缺陷首先，在潛水泵噴出水的初始階段，密封不嚴。正象專利文件記載的那樣，，在密封處仍有水泄漏。這是因為自泵室上口出來的水方向向上，與井筒軸向一致，而密封氣囊所需的有效壓力為井筒徑向的力，這種力只能來自井筒水體壓力，即水灌滿井筒時，密封最嚴，所以該技術方案有密封不嚴的缺陷和只適于深井的局限性。第二，通過一整套復雜的機械調控裝置來實現(xiàn)提水密封，制造麻煩且誤差概率增大。
為此，申請人放棄水密封方案，另辟新路，提出了氣密封方案。并申請了專利，專利號為93231803.7，名稱為無管潛水泵。其技術要點是在泵體導流殼外壁上有一個環(huán)狀凹形穴，裝有一個環(huán)形氣壓密封氣囊，充氣后氣囊可伸出穴外密封井壁，放氣后可以縮回穴內。這種密封裝置結構簡單，密封性能好，適合于不同深度的井筒。但是因要與氣源相通，通過專用輸氣帶向氣囊內充氣才能密封水體，每次應用前后要進行反復充放，操作復雜。因密封效果受充氣壓力影響較大，不易控制，也只能用于井中取水，存在局限性。
本實用新型的目的在于提供一種自動水密封密封裝置結構簡單、密封嚴、通用性強的無管潛水泵。
本實用新型的技術解決方案為自動密封無管潛水泵，包括潛水電機、泵體、懸吊，在泵室側上壁上有與泵室內腔通聯(lián)的環(huán)形彈性密封囊，環(huán)形彈性密封囊的剛性上體、下體外周帶有環(huán)形凹槽與橡膠囊的環(huán)形凸臺配合，由彈簧擠壓密封。環(huán)形彈性密封囊經(jīng)泵室側壁上的導流孔與泵空內腔相通聯(lián)。導流孔為6個，均勻分布在水平旋轉的葉輪對應的泵室的側壁上，導流孔的軸線與葉輪外周輪廓線相切。
按照上述技術方案，選擇規(guī)格適宜的潛水泵經(jīng)懸吊送到井下水中，此時橡膠囊處于自然狀態(tài)，其內的空氣被水擠壓沿泵室上面的出口排出，開動電機，水平葉輪轉動，高壓水沿葉輪切線方經(jīng)導流孔直射橡膠囊，在水流離心壓力作用下橡膠囊膨脹與井筒密封。這種密封在提水過程中自動首先完成，并且可保證密封橡膠囊內外壓差最小而與井筒垂直壓力最大，從而實現(xiàn)高效密封。據(jù)對潛水泵測試，泵室導流孔處的壓強始終遠大于潛水泵泵室上面出水口處的壓強，如二級潛水泵其導流孔處的壓強為0.175兆帕，泵室上面出水口的壓強為0.120兆帕，壓差為0.055兆帕。本實用新型只需在原潛水泵基礎上裝上與泵室相通的密封器即可，無論生產新泵還是改造老泵都比較方便。不增加能源消耗，密封過程不需附加裝置，不需人工操作，也不存在復雜的機械傳動和調控，完全靠密封裝置本身自動實現(xiàn)水密封和解除密封，它適用于不同口徑和深度的筒井。同時，也可用于江、河、湖、海、坑塘等各類水源利用管道提水。以二級潛水泵為例，工作效率高達75.6％，揚程高達26m。
附


圖1為本實用新型與井筒配合使用狀態(tài)示意圖；附圖2為本實用新型帶筋密封裝置剖視示意圖；附圖3為圖2A-A向剖視圖。
結合附圖，對本實用新型的實施例作描述自動密封無管潛水泵，包括潛水電機、泵體、懸吊，用穿在吊環(huán)5上的鋼絲繩4將潛水泵放入井筒12中，二級潛水泵室6下面依次為一級潛水泵室9，進水網(wǎng)10、潛水電機11。泵室6側外壁上有與泵室6內腔通聯(lián)的環(huán)形彈性密封囊。環(huán)形彈性密封囊的剛性上體3，下體8與泵室6側外壁鑄造一體(或焊接一體)，當環(huán)形彈性密封囊的剛性上體3、下體8與泵室6側外壁活連接密封時(如帶密封墊圈的卡接或螺栓連接)，上體3、下體8之間由剛性導流連接筋13相連，其作用一是用于固定支撐上下體，二是起導流作用，使泵室內的高壓水對橡膠囊的垂直沖力最大。上體3、下體8外周帶有環(huán)形凹槽，與橡膠囊7的環(huán)形凸臺配合，由彈性圈2擠壓密封。環(huán)形彈性密封囊經(jīng)泵室6側壁上的導流孔1與泵室6內腔通聯(lián)。導流孔1為6個，均勻分布在水平旋轉的葉輪對應的泵室6的側壁上，導流孔1的軸線與葉輪外周輪廓線相切。剛性上體3、下體8的導流連接筋13為弧形，有6條，均勻分布，每兩條導流連接筋13之間對應一個導流孔1。剛性上體3、下體8、導流連接筋13采用鋼板或鑄鐵材料。
權利要求1.自動密封無管潛水泵，包括潛水電機、泵體、懸吊，其特征在于在泵室(6)側外壁上有與泵室(6)內腔通聯(lián)的環(huán)形彈性密封囊。
2.根據(jù)權利要求1所述的自動密封無管潛水泵，其特征在于環(huán)形彈性密封囊的剛性上體(3)、下體(8)與泵室(6)側外壁鑄造一體(或焊接一體)，上體(3)、下體(8)外周帶有環(huán)形凹槽，與橡膠囊(7)的環(huán)形凸臺配合，由彈性圈(2)擠壓密封。
3.根據(jù)權利要求1所述的自動密封無管潛水泵，其特征在于環(huán)形彈性密封囊的剛性上體(3)、下體(8)與泵室(6)側外壁活連接密封(如帶密封墊圈的卡接或螺栓連接)，上體(3)、下體(8)之間由剛性導流連接筋(13)相連，上體(3)、下體(8)外周帶有環(huán)形凹槽，與橡膠囊(7)的環(huán)形凸臺配合，由彈性圈(2)擠壓密封。
4.根據(jù)權利要求1所述的自動密封無管潛水泵，其特征在于環(huán)形彈性密封囊經(jīng)泵室(6)側壁上的導流孔(1)與泵室(6)內腔通聯(lián)。
5.根據(jù)權利要求4所述的自動密封無管潛水泵，其特征在于導流孔(1)為6個，均勻分布在水平旋轉的葉輪對應的泵室(6)的側壁上，導流孔(1)的軸線與葉輪外周輪廓線相切。
6.根據(jù)權利要求3或5所述的自動密封無管潛水泵，其特征在于剛性上體(3)、下體(8)的導流連接筋(13)為弧形，有6條，均勻分布，每兩條導流連接筋(13)之間對應一個導流孔(1)。
7.根據(jù)權利要求2或3所述的自動密封無管潛水泵，其特征在于剛性上體(3)、下體(8)、導流連接筋(13)采用鋼板或鑄鐵材料。
專利摘要自動密封無管潛水泵,包括潛水電機、泵體、懸吊,在泵室側外壁上有與泵室內腔通聯(lián)的環(huán)形彈性密封囊,泵室內水平旋轉的葉輪產生的離心力將高壓水射向橡膠囊壁,使橡膠囊膨脹密封井筒,實現(xiàn)潛水泵的水封無管取水,適用于標準井筒的取水及江河、坑塘、水庫等利用管道提水。
文檔編號F04B19/04GK2277458SQ96228828
公開日1998年4月1日 申請日期1996年9月18日 優(yōu)先權日1996年9月18日
發(fā)明者宋相文, 趙振洲, 徐樹臣, 于晶, 王登禮, 徐保軍 申請人:高唐縣水利局