一種潛水電泵雙甩砂環防砂裝置的製作方法

2023-12-11 23:19:07 2

本發明涉及潛水電泵技術領域，特別是涉及一種潛水電泵雙甩砂環防砂裝置。

背景技術：

潛水電泵涉及工業、農業、礦山、城市建設、化工、石油勘探等領域，是一種理想的地下提水、給水設備。當潛水電泵用於含泥砂量大的水介質場合下，如用於掘進面排水、新井洗井、滷水潛水電泵等場合，潛水電泵正常工作中，由於介質水中存在雜質或者小砂礫，為了避免這些雜質進入電機，損壞電機的旋轉部件（如導軸承，止推軸承等）、幹擾電機的正常運轉，再加上潛水電泵工作在水下難以發現和及時維修，最終導致嚴重的事故。因此，防止水介質中的泥砂進入到機械密封和電機轉子軸中所造成的磨損，致使潛水電泵密封失效就造成為必需要解決的問題。

目前常在電機上設置防砂裝置，由骨架油封和甩砂環組成，用以阻止介質中砂礫進入軸承中，作用機制是當電機運行時，甩砂環隨電機軸一起旋轉，在離心力的作用下甩砂環將介質中的小砂粒甩出，遠離電機軸，防止小砂礫沿著軸向滲入軸端的軸承中，從而保護了軸承。但是在實際中，仍然會有小砂礫滲入導軸承和止推軸承中，導致電機轉速不均，磨損軸承，縮短了軸承的壽命，降低了潛水泵的工作效率。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種潛水電泵雙甩砂環防砂裝置，防砂性能好、能有效地避免小砂礫滲入導軸承和止推軸承中、結構簡單、使用壽命長。

為解決上述技術問題，本發明所採取的技術方案是：一種潛水電泵雙甩砂環防砂裝置包括位於導軸承上方的第一甩砂環和密封結構，在第一甩砂環與導軸承之間的泵軸上還套接固定有第二甩砂環。

進一步改進的，第一甩砂環位於進水節的空腔內；密封結構位於泵軸和上導軸承座之間。

進一步改進的，第二甩砂環位於進水節和密封結構之間。

進一步改進的，第二甩砂環與第一甩砂環的結構相同。

進一步改進的，第一甩砂環為凹形蓋狀，第一甩砂環與其下方固定在進水節底座上的凸形狀壓圈適配；壓圈與第一甩砂環、泵軸之間均有空隙。

進一步改進的，第一甩砂環包括中間空心的圓柱形環體；環體下端向下向外延伸有裙擺狀的甩砂體；環體與甩砂體一體成型；壓圈上端截面為梯形，下端為圓柱體，軸向為空心。

進一步改進的，在上導軸承座上設有一圈容納砂礫的環形凹槽。

進一步改進的，第二甩砂環包括一體成型的上圓柱和下圓柱，截面呈臺階型；上圓柱的直徑小於下圓柱的直徑；軸向為空心。

進一步改進的，第一甩砂環包括中間空心的圓柱形環體；環體下端圓周壁向下向外延伸有裙擺狀的甩砂體；環體與甩砂體一體成型。

進一步改進的，第二甩砂環下圓柱的外邊緣垂直向下延伸有導砂環；導砂環延伸至凹槽內。

進一步改進的，密封結構為骨架油封組合或橡膠密封圈。

進一步改進的，進水節底座設有凹臺；凹臺與壓圈的下端配合固定。

進一步改進的，第二甩砂環為丁腈橡膠製成。

採用上述技術方案所產生的有益效果在於：一種潛水電泵雙甩砂環防砂裝置由第一甩砂環構成一道密封，由密封結構構成二道密封，還包括第二甩砂環構成的三道密封；一道和三道密封結構是將水質中的大部分的砂礫或者雜質顆粒甩離泵軸，起到阻止其進入電機軸承的效果，二道密封結構是阻止水質中小砂礫顆粒順著間隙進入泵軸，再經過上導軸承座滲入導軸承等旋轉部件。本發明密封和防砂性能好，能有效地避免小砂礫滲入潛水油泵的導軸承和止推軸承等旋轉部件、結構簡單、使用壽命長。

附圖說明

圖1是本發明一個實施例的結構示意圖；

圖2是圖1中A處的放大圖；

圖中：1、進水節；11、凹臺；2、壓圈；3、骨架油封組合；4、泵軸；5、上導軸承座；51、凹槽；6、第一甩砂環；61、環體；62、甩砂體；7、第二甩砂環；71、上圓柱；72、下圓柱；73、導砂環；8、導軸承。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

如圖1和圖2所示，為本發明一種潛水電泵雙甩砂環防砂裝置的一個實施例，包括位於導軸承8上方的第一甩砂環6和密封結構；在第一甩砂環6與導軸承8之間的泵軸4上還套接固定有第二甩砂環7。第一甩砂環構成一道密封，由密封結構構成二道密封，還包括第二甩砂環構成的三道密封；第一甩砂環6與第二甩砂環7套接固定在泵軸上隨著泵軸一起旋轉運動，即一道和三道密封結構是將水質中的大部分的砂礫或者雜質顆粒甩離泵軸，起到阻止其進入電機軸承的效果，二道密封結構是阻止水質中小的砂礫顆粒順著間隙進入泵軸，再通過上導軸承座而進一步滲入導軸承等旋轉部件。

本實施例優選，具體的第一甩砂環6位於進水節1的空腔內；密封結構位於泵軸4和上導軸承座5之間。第二甩砂環7位於進水節1和密封結構之間。第一甩砂環6構成的一道密封、第二甩砂環7構成的三道密封和密封結構構成的二道密封在泵軸4上的位置分別為上、中、下，即上道密封、中道密封及下道密封。

本實施例對上道密封結構進一步優選，第一甩砂環6為凹形蓋狀，第一甩砂環6與其下方固定在進水節1底座上的凸形狀壓圈2適配；壓圈2與第一甩砂環6、泵軸4之間均有空隙。當潛水電泵開始作業時，第一甩砂環隨著泵軸開始旋轉，此時第一甩砂環在離心力以及泵軸運轉發熱的作用下，周邊水質在進水節腔內產生「正壓效應」；第一甩砂環與壓圈相配適，它們之間相互有間隙，可以阻擋一些較大顆粒的砂礫進入，間隙大小可以根據作業深度、作業環境進行選擇，既保證進水節腔內的「正壓效應」又能阻擋大部分的砂礫顆粒通過間隙進入泵軸內部；如此第一甩砂環與壓圈相配合加強了上道密封阻止水質中的大塊的砂礫或者雜質顆粒進入電機軸承的效果，若一部分小的砂礫顆粒通過間隙進入電機軸承，第二甩砂環構成的中道密封是對水質中含有的小部分砂礫和雜質起到進一步的甩離作用，工作原理和第一甩砂環相同，再經過下道密封結構的阻擋，有效地防止砂礫順著上導軸承座滲入導軸承等旋轉部件，本實施例密封和防砂性能好，有效的避免小砂礫滲入潛水油泵的導軸承和止推軸承等旋轉部件。

如圖2所示，第一甩砂環6包括中間空心的圓柱形環體61；環體61下端向下向外延伸有裙擺狀的甩砂體62；環體61與甩砂體62一體成型；壓圈2上端截面為梯形，下端為圓柱體，軸向為空心。第一甩砂環通過環體套置、螺紋連接或者鍵連接在泵軸上，使第一甩砂環與泵軸固定且提高了同步性，保證了旋轉速度一致，更加穩定；壓圈上端截面為梯形，防止砂礫在壓圈上堆積。第一甩砂環與壓圈間隙越小越好，避免細小砂礫從此處進入；與環體一體成型的甩砂體為裙擺狀，使旋轉時產生的「正壓效應」效果更好，且為了達到更好的旋轉正壓，可以針對甩砂體與環體的夾角進行測試，選擇旋轉正壓最佳時的夾角角度。

壓圈與進水節連接方式，本實施例為，進水節1底座設有凹臺11；凹臺11與壓圈2的下端配合固定。將壓圈卡在進水節底座的凹臺內，固定方式穩定牢固；對於壓圈可選擇橡膠材料製成，橡膠耐磨損且起到進一步提高對砂礫和雜質的密封效果。

第二甩砂環7結構可以與第一甩砂環相同，也可以不相同；如圖2中所示，第二甩砂環7包括一體成型的上圓柱71和下圓柱72，截面呈臺階型；上圓柱71的直徑小於下圓柱72的直徑；軸向為空心。在進水節底座和上導軸承座之間設置第二甩砂環不僅能夠起到對砂礫和雜質起到再次的隔離的作用，而且節省了進水節底座和上導軸承座的製作材料，第二甩砂環可以使用丁腈橡膠，丁腈橡膠價格低廉，降低整體密封結構的生產成本。

在上導軸承座5上設有一圈容納砂礫的環形凹槽51。進一步優選，第二甩砂環7下圓柱72的外邊緣垂直向下延伸有導砂環73；導砂環73延伸至凹槽51內。本實施例優選密封結構為骨架油封組合3，也可以是橡膠密封圈，或其他密封結構。小砂礫和雜質在第二甩砂環的離心力的作用下，順著導砂環進入上導軸承座上的凹槽內進行沉澱。第二甩砂環與進水節底座、骨架油封組合間的距離儘可能的小，當泵軸停止作業時，即使出現少量細小的砂礫和雜質順著間隙進入的情況，也會因一同進入的水質的流道面積急劇增大，水質的流動速度迅速降低，使細小的砂礫和雜質停留在第二甩砂環、進水節底座及上導軸承座之間，或被隔離在下道骨架油封唇口內。凹槽的深度和寬度可以根據實際要求進行選擇，優選為加寬加深的凹槽結構。

本實施例共採用上道密封、中道密封及下道密封的三層防砂結構，潛水電泵在用於含泥砂量大的水介質場合下，對砂礫和雜質進行層層阻隔，更有效地避免了砂礫和雜質進入軸承中，磨損軸承，保證了軸承的正常工作，降低了磨損率延長了電機的運行時間，提高了潛水電泵的工作效率。

以上僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。