[实用新型]矿山排水用多级潜水电泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种潜水电泵，特别涉及千米超深矿井抢险排水用的大功率、高扬程的多级潜水电泵。 

背景技术

目前，我国矿山普遍采用的排水系统的基本方式是预先开设水仓和泵房，在泵房内设置水泵、电机、防爆开关，敷设电缆和管路等排水设备。由于当前的排水系统普遍使用中、小功率和中扬程的井用潜水电泵，当矿井发生突水事故时，瞬间涌水量往往大幅度超过泵房的最大排水能力，造成井下涌水不能及时排出，水位上升，甚至泵房被淹，排水系统瘫痪，发生淹井事故。而矿井基建投资较大，而且恢复困难，一旦被淹损失巨大。同时，随着煤炭资源多年的高强度开发，我国的煤矿，特别是中东部地区的矿山开采深度需速延伸，一些矿井已经超过1000米。由于开采深度的增加，水压越来越大，此时传统的水灾防治措施，如水闸门逐渐失去效果，需要采取抗灾性能更强的大功率潜水泵作为防治水灾的主力措施。此外，新的煤矿设计规范规定，大水矿井必须配备大功率潜水电泵。因此，迫切需要研制一种既能够解决生产排水问题，又具备较强抗水灾能力的大流量、高扬程、大功率的矿用潜水电泵，解决千米矿井抢险救灾排水技术难题。 

发明内容

本实用新型的目的正是针对以上技术问题而提供一种大功率、高扬程的多级潜水电泵。 

本实用新型可通过下述技术措施来实现： 

本实用新型的矿山排水用多级潜水电泵包括潜水电机、潜水泵、泵机联接体、泵机联轴套及其紧固件；所述潜水电机是由电机轴、电机壳、定子组 件、转子组件、上导轴承、下导轴承、止推轴承、冷却器等主要部件组成，电机轴穿入到电机壳内部并由上导轴承、下导轴承和止推轴承支撑，轴密封采用机械密封装置结构，转子组件固定在电机壳内部的电机轴上，定子组件固定在电机壳内壁；所述潜水泵是由上泵、下泵、泵轴、轴承、上叶轮、下叶轮、导叶等组成，上泵和下泵通过联轴器相连接，泵轴由轴承支撑并穿入在泵壳内部，上叶轮和下叶轮固定在内部的泵轴上；潜水电机和潜水泵由泵机联接体相连接构成一个整体，潜水电机位于潜水泵下部，并通过泵机联轴套、键和定位销等进行传动连接。 

所述潜水电机的最大外径为960mm，潜水电机额定频率50Hz，额定转速1480r/min；潜水电机设计额定电压为6000V或1000V，该电压等级下的国内潜水绕组线性能可靠，使用寿命长且无电晕产生，能够保证运行安全；潜水电机额定输出功率160kW～4400kW，为配套潜水泵留有充分的裕量；潜水电机额定容量时效率90％，功率因数88％，能耗指标合理；潜水电机的结构设计符合矿用一般型电气设备标准。 

所述潜水电机前部电机轴的伸出端采用机械密封装置来密封电机内腔，机械密封装置前部并设置有特殊的甩砂环结构，特别适合于矿井含砂水质使用，可以承受20MPa水压； 

传统大功率潜水电机因推力轴承热交变的影响，产生了大量推力轴承盘碎裂、龟裂等严重故障，甚至不能完成复矿排水的任务，本实用新型重新设计了推力轴承的结构，所述潜水电机的底部设置有新型的水力推力轴承，该水力推力轴承和推力盘形成一对摩擦副，本发明采用铜合金自向心扇形块与软基金属复合材料组成水力摩擦副，最大承载力160kN，可以承受由于电机轴的偏置而产生的径向拉力，保证了矿用潜水电机长期可靠运行；所述潜水电机前部和后部分别设置有新型导向轴承，导向轴承和电机轴形成一对摩擦副，本发明采用碳纤维基金属复合材料与硬质金属复合层组成摩擦副，可以满足电机立式和卧式两种运行方式。所述潜水电机在电磁设计上充分考虑了矿山抢险的特殊情况，采用优质矽钢片和电磁线，同时辅以特殊的轴瓦材料，保证潜水电机立、卧两种方式使用(卧用时采用加强轴瓦支撑结构)； 

潜水电机内部即使再经清洗也难免存在不同杂质，其中以铁为基础的杂质占65％以上，且多为硬颗粒。所述过滤器安装于潜水电机底部，过滤器中设置有永磁体，排水过程中大量杂质吸附在永磁体上，从而不会磨损水润滑轴承，包括推力轴承及导轴承，极大地提高了推力轴承的可靠性。