[其他]转子-泵叶轮一体的潜水电泵

说明书

本发明是关于潜水电泵的密封和转子、泵叶轮组合体的发明。

潜水电泵广泛应用于排灌和高原山区吸水用等，但在使用中容易发生安全事故问题，目前使用的潜水电泵是由潜水电动机和潜水泵分别独立存在却又组合成一体，它不仅体积较大，而且泵与电动机之间不容易密封。潜水电泵中的潜水电动机的结构一般有干式（包括气垫密封式）、半干式、充水式（贯流式、充水密封与加压式）和充油式等几种。干式潜水电机的轴伸端装有机械密封装置，防止水和砂粒进入电机内腔。缺点是机械密封装置容易磨损造成泄漏，气垫密封式潜水电机内腔下端部有一气室，它在外界水的压力下形成气垫，从而阻止外界水浸入电机内腔。缺点是这种电泵潜水深度很低，如果潜水深度增加时外界水压增大，气室被压缩小，水会进入电机内腔，破坏绝缘性能。半干式潜水电机的定子绕组用非磁性屏蔽套密封。缺点是屏蔽套的损耗一般可使电机功率降低7-15%。充水式和充油式潜水电机的内腔，前者是充满清水，定子绕组用聚乙烯尼龙护导线绕制，缺点是聚乙烯尼龙护套线体积较大，在同等功率的情况下，使电机体积增大，聚乙烯尼龙护套线耐热性低容易老化，可靠性差等。后者是充满变压器油，轴伸端装有机械密封装置，电机内腔装有充气的橡皮囊。潜水电泵的上述结构，不仅在制造、安装方面复杂、体积大、功耗大，而且成本高，更重要的是在使用中由于机械密封磨损造成泄漏使电气绝缘性能下降，容易发生漏电事故等问题。

参考文献：（电机工程手册）第四卷、二十篇（潜水异步电动机）机械工业版，1982年。

本发明的目的在于提供一种水泵存在于电动机体内的结构和方法，使结构简单、体积小、安装使用方便，制造成本低、效率高、绝缘性能可靠，使用寿命长、耐热、耐压、耐老化和较高的机械强度。

本发明另一目的在于提供一种密封颗粒的结构和方法。

本发明以简单而容易工业化的方法将电动机与泵、转子与泵叶轮组成一体的潜水电泵，它的总体结构由定子、转子、泵叶轮基本支撑件和引出线等组成。定子绕组的槽绝缘用聚酰亚胺薄膜，用常法将定子绕组嵌线后，将引出线与绕组连接并用自粘胶带包扎好，然后将定子铁心，定子绕组、引出线、金属管、机壳和紧固环用环氧树脂浇注，然后固化成型。粘结方法按环氧树脂粘结工艺过程进行。转子与泵叶轮的组合，转子与一般鼠笼式转子一样，所不同的是留下与定子铁心磁路相对应所需的部份，去掉了多余的中间部份，使转子铁心呈“○”型，它的内空间作为泵叶轮通道使用，另外转子鼠笼环的内端面制成A型，以利增加进水通道，转子的鼠笼环端的长度要比一般的鼠笼长些，它将与弹性密封圈配合。为增加输水通道，转轴的直径比同类转轴的直径相应小些，因为轴承受的力很小。转子与泵叶轮的制造方法和材料与一般制造电机或泵叶轮的要求相同，只要能把转子与泵叶能和轴套制成一整体即可，基本支撑件兼进、出水口它由上、下端盖和轴承座、支撑等组成。在端盖支撑部位的截面，除了留有轴承座，支撑以外，其余部份形成空间，作通水道用。端盖还兼有固定弹性密封圈的作用。密封圈用橡胶或尼龙等制成的环形片，具有弹性和耐磨性。

本发明以简单而容易的方法将定子绕组与定子铁心产生的磁场，作用于转子，使转子旋转，由于泵叶轮、轴套、轴与转子连成一体，它们与转子同时运转，由于泵叶轮具有输水作用，水向上流动，在泵叶轮的上部形成一种压力，迫使弹性密封圈向下贴住鼠笼转子的截面，阻止砂粒等杂物进入定子与转子之间的气隙，由于水分子很小和本身润滑性，水在转子的截面与弹性密封圈之间形成一层薄膜，在压力的作用下，水薄膜流向气隙，流径转子的下截面与弹性密封圈之间的间隙，回输到泵叶轮的入口，形成一种水冷却循环系统，从而起着过滤、半密封的作用，当泵停车后，扬水管中的水倒流，迫使弹性密封圈紧贴转子截面，封闭循环系统阻止了砂粒等杂物的进入。