屏蔽充水式井用潜水电泵的制作方法

1.本发明涉及到一种充水式井用潜水电泵，尤其是一种屏蔽充水式井用潜水电泵。


背景技术：

2.现有技术中，屏蔽充水式井用潜水电泵包括潜水电机和泵体，潜水电机包括定子、转子、上轴承座、下轴承座、电机外壳以及上轴承和下轴承，还有电缆引出线组件，所述定子固定在电机外壳内壁，电机外壳两端内壁分别焊接有上端环和下端环，在所述上端环和下端环的中心环孔之间固定有一个非导磁屏蔽套，该非导磁屏蔽套贴住定子内壁，与转子之间存在气隙，在电机外壳、非导磁屏蔽套、上端环、下端环所围成的空间内，灌满绝缘密封胶将定子完全屏蔽，这种电机的下轴承是推力轴承，安装在电机内部下面，支承在转子轴下端部，该推力轴承包括安装在转子轴下端部的摩擦副动环，和安装在下轴承座的摩擦副静环，所述该摩擦副静环底座是采用半圆球调心结构，电机不适用于水平卧式安装，局限了使用范围。该推力轴承是依靠电机内部储水来润滑和散热，当电机长时间运行后，其内部的水有微量被旋转离心压力渗出电机外，当内部水量减少到一定程度后，电机旋转产生离心力中心部位润滑水量也减少，造成润滑不良，散热不良，容易引起烧机，降低了使用寿命。所以，如何增强水润滑和散热效果，提高推力轴承的寿命从而提高电机使用寿命，是目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种可增强潜水电机的水润滑和散热效果，提高电机使用寿命，并且能够适合水平卧式安装的屏蔽充水式井用潜水电泵。
4.本发明的屏蔽充水式井用潜水电泵技术方案是：包括潜水电机和泵体，其中潜水电机包括定子、转子、上轴承座、下轴承座、电机外壳以及上轴承和下轴承，还包括电缆引出线组件和非导磁屏蔽套，所述定子固定在电机外壳内壁，电机外壳两端内壁分别焊接有上端环和下端环，所述非导磁屏蔽套两端分别固定在上端环和下端环的中心环孔之间，该非导磁屏蔽套贴住定子内壁，与转子之间存在气隙，在电机外壳、非导磁屏蔽套、上端环、下端环所围成的空间内，灌满绝缘密封胶将定子完全屏蔽，其特点是：所述上轴承包括一个上滑动轴承和一个推力轴承，所述上滑动轴承是安装在电机上轴承座轴孔位置，推力轴承是安装在电机上轴承座外端面，所述上轴承座固定在上端环上，所述下轴承是滑动轴承，安装在下轴承座内，该下轴承座固定在下端环下，所述下轴承座有进水中心孔，还有围绕下轴承周边通入转子所在空间的进水通道，在进水中心孔外端固定一个带滤水孔的下封盖。
5.作为本发明的优选技术方案之一是：所述推力轴承包括固定在上轴承座上面的摩擦副静环和安装在电机转子出轴上的滑动盘，所述滑动盘包括底盘和摩擦副动环，所述底盘固定在电机转子的出轴上，摩擦副动环固定在底盘内部，所述摩擦副静环和摩擦副动环任一的摩擦面上具有圆周分布的径向导水润滑槽。
6.作为本发明的优选技术方案之二是：所述径向导水润滑槽是一种径向弧形导水润
滑槽。
7.作为本发明的优选技术方案之三是：所述摩擦副静环的摩擦面上具有圆周间隔分布的滑块，该滑块的间隔通道为径向导水润滑槽，所述摩擦副动环的摩擦面光滑。
8.作为本发明的优选技术方案之四是：所述底盘是通过键与电机转子出轴联接一起，并且在电机转子出轴上还安装一个轴向锁定螺母，该轴向锁定螺母将底盘轴向锁定。
9.作为本发明的优选技术方案之五是：所述上滑动轴承包括固定在上轴承座的上轴瓦和固定在转子轴上的上轴套。
10.作为本发明的优选技术方案之六是：在所述上轴套的下方，还有一个限位滑动支承座固定在转子轴上，所述限位滑动支承座包括支承座和嵌装其中的耐磨环，其中支承座内圈对上轴套轴向限位，耐磨环被上轴瓦轴向限位。
11.作为本发明的优选技术方案之七是：所述下轴承包括固定在下轴承座上的下轴瓦和固定在转子轴上的下轴套。
12.作为本发明的优选技术方案之八是：在所述下轴套的下方，还有一个安装在转子轴端部的轴向紧定螺母。
13.作为本发明的优选技术方案之九是：所述上轴瓦和下轴瓦的轴孔内壁具有螺旋导水润滑槽。
14.本发明的有益效果是：由于本发明中推力轴承是安装在电机上轴承座的上面，处于电机上面外部出轴位置，井用潜水泵体联接在电机上轴承座上，该位置也是水泵运行时进水口位置，水泵运转时必定有水流过，摩擦副动环随转子轴旋转，将水带入摩擦副静环内润滑和冷却，同时外部水流速度较快，迅速带走摩擦副产生的热量，散热快。此外，进水中心孔和进水通道及下封盖的滤水孔一起形成电机内外循环充水通道，外部水流进出形成的内外循环，使润滑和散热效果更好，由于电机的转子两端的上轴承和下轴承均有滑动轴承支承，而且推力轴承是固定的，能够适合水平卧式安装，扩大了使用范围。本发明有内外水循环使润滑和散热加强，所以具有可增强水润滑和散热效果，提高电机使用寿命，并且能够适合水平卧式安装的有益效果。
附图说明
15.下面结合附图对本发明的屏蔽充水式井用潜水电泵作更详细的说明。
16.图1是本发明屏蔽充水式井用潜水电泵的剖视图。
17.图2是本发明屏蔽充水式井用潜水电泵中潜水电机的剖视图。
18.图3是本发明屏蔽充水式井用潜水电泵中潜水电机的俯视图。
19.图4是本发明屏蔽充水式井用潜水电泵中潜水电机的仰视图。
20.图5是本发明屏蔽充水式井用潜水电泵中潜水电机定子组件的剖视图。
21.图6是本发明屏蔽充水式井用潜水电泵中潜水电机上轴承的安装剖视图。
22.图7是本发明屏蔽充水式井用潜水电泵中潜水电机推力轴承的安装剖视图。
23.图8是本发明屏蔽充水式井用潜水电泵中潜水电机推力轴承摩擦副内径向导水润滑槽的结构示意图。
24.图9是本发明屏蔽充水式井用潜水电泵中潜水电机推力轴承摩擦副内具有滑块的结构示意图。
25.图10是图2的a-a向剖视图。
26.图11是本发明屏蔽充水式井用潜水电泵中潜水电机下轴承座的底面视图。
27.图12是本发明屏蔽充水式井用潜水电泵中潜水电机下封盖的主视图。
28.图13是本发明屏蔽充水式井用潜水电泵中潜水电机上轴瓦和下轴瓦轴孔内壁具有螺旋导水润滑槽的剖视图。
29.图14是本发明屏蔽充水式井用潜水电泵中潜水电机限位滑动支承座的剖视图。
30.图15是图14的俯视图。
31.图16是图14的仰视图。
32.图中所示：潜水电机01，泵体02，定子1，转子2，上轴承座3，下轴承座 4，进水中心孔41，进水通道42，滤水孔43，下封盖44，电机外壳5，上端环 51，下端环52，上轴承6，上滑动轴承61，上轴瓦611，上轴套612，限位滑动支承座613，支承座6131，耐磨环6132，推力轴承62，摩擦副静环621，径向导水润滑槽6211，滑块6212，滑动盘622，底盘6221，摩擦副动环6222，轴向锁定螺母623，下轴承7，下轴瓦71，下轴套72，轴向紧定螺母73，电缆引出线组件8，非导磁屏蔽套9，绝缘密封胶10，螺旋导水润滑槽11。
具体实施方式
33.由图1～16所示，本发明的屏蔽充水式井用潜水电泵的实施方式是：包括潜水电机01和泵体02，其中潜水电机01包括定子1、转子2、上轴承座3、下轴承座4、电机外壳5以及上轴承6和下轴承7，还包括电缆引出线组件8和非导磁屏蔽套9，所述定子1固定在电机外壳5内壁，电机外壳5两端内壁分别焊接有上端环51和下端环52，图2、5所示，所述非导磁屏蔽套9两端分别固定在上端环51和下端环52的中心环孔之间，该非导磁屏蔽套9贴住定子1内壁，与转子2之间存在气隙，图2所示，在电机外壳5、非导磁屏蔽套9、上端环51、下端环52所围成的空间内，灌满绝缘密封胶10将定子1完全屏蔽，图2、6、7 所示，所述上轴承6包括一个上滑动轴承61和一个推力轴承62，所述上滑动轴承61是安装在电机上轴承座3轴孔位置，图2、3、6、7所示，推力轴承62是安装在电机上轴承座3外端面，所述上轴承座3固定在上端环51上，所述下轴承7是滑动轴承，安装在下轴承座4内，该下轴承座4固定在下端环52下，由图11所示，所述下轴承座4有进水中心孔41，还有围绕下轴承7周边通入转子2所在空间的进水通道42，由图2、4、12所示，在进水中心孔41外端固定一个带滤水孔43的下封盖44。本实施例中，由图2、5所示，非导磁屏蔽套9可以采用304不锈钢制造，两端分别焊接到上端环51和下端环52的中心环孔内壁上，上端环51和下端环52的中心环孔内径与定子2的内径相同，在上端环 51或者下端环52上可以设置注胶工艺孔，用于灌注绝缘密封胶10，由图2、6～9 所示，所述推力轴承62采用一种平面推力轴承，设置在电机的外部出轴位置，该位置也是水泵运行时进水口位置，水泵运转时必定有水流吸引过来，对推力轴承62润滑和冷却，外部水流速度较快，迅速带走运转产生的热量，散热快。由图2所示，进水中心孔41和进水通道42及下封盖44的滤水孔43一起形成电机内外循环充水通道，外部水流进出形成的内外循环，使润滑和散热效果更好。由于电机的转子两端的上轴承6和下轴承7均有滑动轴承支承，而且推力轴承62是固定的，能够适合水平卧式安装，扩大了使用范围。本发明有内外水循环使润滑和散热加强，所以具有可增强水润滑和散热效果，提高电机使用寿命，并且能够适合水平卧式安装的有益效果。
34.由图2、3、6～9所示，作为本发明的优选实施方式之一是：所述推力轴承 62包括固定在上轴承座3上面的摩擦副静环621和安装在电机转子出轴上的滑动盘622，所述滑动盘622包括底盘6221和摩擦副动环6222，所述底盘6221 固定在电机转子2的出轴上，摩擦副动环6222固定在底盘6221内部，所述摩擦副静环621和摩擦副动环6222任一的摩擦面上具有圆周分布的径向导水润滑槽6211。本实施例中，摩擦副静环621可以通过螺钉或者过盈配合或是凹凸嵌装方式固定在上轴承座3上面，摩擦副动环6222也可以通过螺钉或者过盈配合或是凹凸嵌装方式固定在底盘6221内部，所述摩擦副静环621和摩擦副动环 6222应采用硬度高且耐磨的材料制造，例如使用碳化硅烧结制成。由图8～9所示，所述径向导水润滑槽6211最好设置在摩擦副静环621上，径向导水润滑槽 6211可以设计成以中心为基准，圆周上多条放射状，能够藏置少量润滑水，减少启动阻力，同时能有效防止摩擦副之间粘合，增强水润滑效果，同时，水泵运转时必定有水流吸引过来，摩擦副动环随转子轴旋转，将水带入摩擦副静环内润滑和冷却，外部水流速度较快，迅速带走摩擦副产生的热量，散热快，延长了推力轴承的寿命。
35.由图8所示，作为本发明的优选实施方式之二是：所述径向导水润滑槽6211 是一种径向弧形导水润滑槽。本实施例中，优先考虑在摩擦副静环621的摩擦面上设置这种径向弧形导水润滑槽，可以设计成以中心为基准，圆周上多条放射状，同时最好让弧形顺着转子旋转方向，更加容易将外部水带入摩擦副内，快速形成润滑水膜。
36.由图9所示，作为本发明的优选实施方式之三是：所述摩擦副静环621的摩擦面上具有圆周间隔分布的滑块6212，该滑块的间隔通道为径向导水润滑槽 6211，所述摩擦副动环6222的摩擦面光滑。本实施例中，滑块6212可以是由摩擦副静环621基材一体成型，也可以独立嵌装，嵌装方式可以是滑块不可动的嵌装，或者滑块可微动调心的嵌装，由于滑块的间隔通道比较大，水流量更加充足，所以润滑效果和散热效果更好。
37.由图2、6、7所示，作为本发明的优选实施方式之四是：所述底盘621是通过键与电机转子2出轴联接一起，并且在电机转子2出轴上还安装一个轴向锁定螺母623，该轴向锁定螺母623将底盘6221轴向锁定。本实施例中，键连接方式可以有平键和花键方式，可以让底盘6221有轴向移动调节摩擦副动间隙保持最佳润滑水膜。
38.由图2、6、7所示，作为本发明的优选实施方式之五是：所述上滑动轴承 61包括固定在上轴承座3的上轴瓦611和固定在转子轴上的上轴套612。本实施例中，上轴瓦611和上轴套612可采用耐磨硬质材料制造，例如用碳化硅烧结制造。
39.由图2、6、14～16所示，作为本发明的优选实施方式之六是：在所述上轴套612的下方，还有一个限位滑动支承座613固定在转子轴上，所述限位滑动支承座613包括支承座6131和嵌装其中的耐磨环6132，其中支承座6131内圈对上轴套612轴向限位，耐磨环6132被上轴瓦611轴向限位。本实施例中，限位滑动支承座613是随转子2旋转的，是对电机转子轴轴向窜动量的精准限制，并且能减少因磨损增加转子轴轴向窜动的噪音，同时也能够阻挡外部沙粒进入上滑动轴承61内，其中耐磨环6132可采用耐磨硬质材料制造，例如用碳化硅烧结制造,耐磨环6132可以用防水胶来粘固嵌装在支承座6131里。
40.由图2所示，作为本发明的优选实施方式之七是：所述下轴承7包括固定在下轴承座4上的下轴瓦71和固定在转子轴上的下轴套72。本实施例中，下轴瓦71和下轴套72可采用耐磨硬质材料制造，例如用碳化硅烧结制造。
41.由图2所示，作为本发明的优选实施方式之八是：在所述下轴套72的下方，还有一个安装在转子轴端部的轴向紧定螺母73。本实施例中，轴向紧定螺母73 是将转子轴向定位，并且能够阻挡外部沙粒进入下轴承7内。
42.由图13所示，作为本发明的优选实施方式之九是：所述上轴瓦611和下轴瓦71的轴孔内壁具有螺旋导水润滑槽11。本实施例中，螺旋导水润滑槽11可以让外部水进入，在转子旋转时带动拉出润滑水膜，加强润滑效果，提升轴承寿命。
43.以上所述只是本发明优选的实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制，只要是以基本相同的手段实施本发明的目的，都应属于本发明的保护范围。