[发明专利]井用潜水电机

说明书

技术领域

本发明属于机械工程技术领域，涉及一种潜水电泵，特别是一种井用潜水电机。

背景技术

潜水电泵是泵体叶轮和驱动叶轮的电机都潜入水中工作的一种水泵。潜水电泵用的电动机有干式（电机全部密封）、半干式（电机的定子密封，而转子在水中运转）、充油式（电机内部充油以防水分侵入绕组）和湿式（电机内部充水，定子和转子都在水中运转）等类型。关于潜水电泵的文献如中国专利文献公开的一种充水式潜水电泵电机转轴之支撑装置【申请号：200820003903.5；公告号：CN201159192Y】，转轴和下轴承内盖与上轴承套件之间均通过推力球轴承相连接，转轴下端和壳体之间通过向心球轴承相连接。由于该电机属于充水式，因此当轴承密封不严密时水进入轴承内便影响轴承地正常运行，同时也存在着随轴承工作时间延长，润滑油失效，因无法更换润滑油而导致轴承失效。由此该潜水电泵电机存在着使用性能不稳定及使用寿命低的问题。

电泵工作时电机会产生热量，因为是潜水作业，电机只能通过周围水传导散热冷却。而电机和周围水热传导率是固定的，当产热量大于散热量时，电机温度会急剧上升进而可能导致电机烧毁。为了解决上述存在的问题，人们设计出了不同的解决技术方案。如中国专利文献记载的一种强制冷却的潜水电泵【申请号：200820003901.6；公告号：CN201159179Y】，包括有电机和水泵，电机的第一外壳之外设置有相距一定间隙的第二外壳，第一外壳与第二外壳形成相对密封的腔室，在水泵的离心叶轮腔内的高水压处设置有进水孔并通过导管连通至腔室的上部，在水泵的离心叶轮腔内的低水压处设置有可使腔室内的水返回水泵的离心叶轮内或水泵的出水口处的回水孔。又如，中国专利文献记载的一种内循环冷却式潜水排污泵【申请号：200920190999.5；公告号：CN201474996U】和一种自冷却导叶下吸式潜水泵【申请号：201010585450.3；公告号：CN102003396A】。上述三种潜水电泵均通过泵产生的水流经过电机外侧，进而增大电机外侧水流流速来保证电机的温度。本方案虽然能够实现上述类型井用潜水电机冷却，但也会不适用某些类型的潜水电泵。如申请人申请的一种井用潜水电泵【申请号：200920120004.8；授权公告号：CN201401345Y】。因为电机位于泵的下方和电机外侧无法布置封闭腔室或环形导流水道；所以上述方案并不适用本井用潜水电泵。由此，目前还没有解决本井用潜水电泵电机工作时温度会过高的方案。

在自然界中，越深处水压强越大，每下潜10米约增加一个大气压；显然，电机下潜深度越大会导致电机内外压力越大。为了克服电机内外压差增大产生效果使电机能正常运动，为此人们曾设计出了不同的方案，如国家专利文献记载的潜水电泵电机腔气体平衡器【申请号：02256519.1；公告号:CN2569431Y】，在井用潜水电机外壁安装一个进出气体的橡胶囊，通过连接器与电机内部连通。当电机工作时温度升高，气体膨胀，因此橡胶囊变形膨胀的阻力远小于轴封的密封阻力，膨胀气体自然进入橡胶囊内，使橡胶囊膨胀而不向轴封外泄漏，当潜水电机停止运行时，电机内部温度下降，橡胶囊内的气体自然地回到电机腔内。又如，中国专利文献记载的潜水泵注油电机内、外压力平衡器【申请号：201020279365.X；公告号：CN201781355U】，在壳体内壁安装油囊，油囊与壳体密封连接。当内压增大时，油囊薄壁向内压缩，顶部向下挤压，油腔体积增大，降低了内压。当外压增大时，油囊薄壁向四周伸展，顶部向上挤压，油腔体积变小，降低了外压，保护电机内密封机构。上述两种电机虽然能够实现电机内腔压力平衡，但由于油囊或橡胶囊伸缩能力非常有限；即导致调节电机内外压力差值有限。若通过增强油囊或橡胶囊的厚度则会导致变形阻力增大，影响形变。当电机下潜深度过深时便造成油囊或橡胶囊破裂，杂质随水进入电机内，进而导致电机损坏。综上所述，目前的方案还不能解决电机内外压差过大而产生的不利影响。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种转轴转动稳定及使用寿命长的井用潜水电机。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种井用潜水电机，包括转轴、转子、定子和具有内腔与外腔的壳体组件；所述的转轴位于内腔中且转轴的上端穿出壳体组件；其特征在于，所述的转轴的上端部和下端部与壳体组件之间均通过陶瓷石墨径向载荷轴承组件定位连接；所述的转轴下端部和壳体组件之间还通过陶瓷石墨轴向载荷轴承组件定位连接。