CN2032268U - 矿用防爆抗泥沙潜水电动泵 - Google Patents
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Abstract
一种矿用防爆抗泥沙潜水电动泵，能可靠地排放煤矿井下泥沙粉尘固体含量高的污水。其技术特征是防爆电动机与泵组成一体化结构防爆电动机内腔充油冷却，保证无水空转或电动机露出水面满负荷运转时不过热不烧毁；机械密封外侧的轴上装设带有径向或斜向槽的甩砂环，可使电动泵在污水中固体含量高达10％时正常可靠地工作；在涡壳上开设通孔，使叶轮的轴向水推力获得长期可靠地的平衡，避免了轴承因轴向负荷大而易受损坏的问题。
Description
本实用新型是一种矿用防爆抗泥沙潜水电动泵，它属于煤矿井下排水机具，特别适用于煤矿采掘面排出固体含量高的污水。
在现有技术中，有一种将立式普通防爆电动机予以密封后，在它的下部装设离心泵，用于煤矿井下排水。其不足之处是由于取消了电动机的外冷式风扇以消除风扇揽动水的巨大能量损耗，这样电动机内腔靠空气导热而外壳靠外界水冷却，此种结构形式当污水排完未及时停机而处于无水空转状态时（这是煤矿井下经常发生的情况）则电动机因导热及冷却不良将被烧毁。而当水面较低，电动机全部露出水面，但仍需继续在额定流量及扬程下排水时，电动机也将导致过热及烧毁。而且，由于离心式叶轮无平衡孔，或有平衡孔但其直径较小（用于采掘面的泵尤其如此），易被污水中泥沙粉尘堵塞而失去作用，从而导致叶轮轴向水推力不能平衡，轴承的轴向负荷显著增加，运行中易造成轴承损坏。现有技术煤矿井下排水机具不抗泥沙，仅允许水中泥沙粉尘等固体含量（重量比）为0.6％～2％，不能满足煤矿井下污水中固体含量高达8％～10％的要求。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，而提出一种防爆抗泥沙潜水电动泵。本实用新型相比现有技术：专门设计的能潜水的内腔充油的防爆电动机，增加了新的功能——抗泥沙和不过热，能在污水中固体含量高达10％时正常可靠地工作，能避免烧毁电动机绕组的事故，以满足煤矿井下污水排放的要求。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：矿用防爆抗泥沙潜水电动泵由电缆、防爆电动机、与电动机同轴的泵及机械密封所组成，其特征是：〔a〕、所述防爆电动机增设橡胶密封构成能够充油的内腔，〔b〕、所述涡壳开设直径为8至15毫米的通孔8，〔c〕、在防爆电动机与泵之间的转子轴处装配具有数个槽的甩沙环。
本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到：
所述电动泵，其特征在于设置具有4至8个深3毫米，宽5毫米的径向槽22的甩沙环7，
所述电动泵，其特征在于设置具有4～8个深3毫米，宽5毫米的斜向槽23的甩沙环7。
样机试验证明，本实用新型相比现有技术具有如下优点：
1、防爆性能安全可靠。
2、抗泥沙性能高，当污水中泥沙粉尘等固体含量高达10％时能正常可靠地运转。
3、当无水空转或电动机全部露出水面而仍在额定流量及扬程下运转时，电动机不过热不烧毁。
4、涡壳上开设的通孔，保证了叶轮轴向水推力始终获得平衡，不能引起轴承损坏。
5、结构紧凑，体积小，重量轻，使用方便。
附图的图面说明如下：
图1，是本实用新型矿用防爆抗泥沙潜水电动泵的一种具体实施方案的装配图，本图画出主视剖面图。
图2，是甩沙环的第一种具体实施例的主视剖面图。
图3，是图2的俯视图。
图4，是甩沙环的第二种具体实施例的主视剖面图。
图5，是图4的俯视图。
图面序号说明：1防爆电动机内腔充的油，2轴承，3定子铁芯，4转子轴，5定子绕组，6机械密封，7带槽的甩沙环，8涡壳上的通孔，9涡壳，10叶轮，11叶轮的前口环，12叶轮的后口环，13、14、18、19橡胶○形密封圈，15橡胶密封圈，16电缆，17环氧树脂，20防爆电动机，21与电动机同轴的泵，22甩沙环上的径向槽，23甩沙环上的斜向槽。
本实用新型结合（附图）实施例进一步详述如下：参照图1，专门设计的具有防爆结构且内腔充油的电动机，其特点是，将防爆电动机的防爆面处增设O形橡胶密封圈13、14、18、19予以密封，转子轴4伸出处的防爆面内侧装设机械密封6，而其外侧装设开槽的甩砂环7，此环是橡胶制成，紧配在轴上，随轴一同旋转。电动机定子绕组5采用耐油绝缘材料。防爆电动机内腔充油1（如变压器油）。电动机采用电缆直接进线方式（也可采用出线盒），通过浇铸树脂——环氧树脂17将电缆芯线密封，电缆16的外径再通过橡胶密封圈15密封。电动机20的轴伸端直接装设泵21的叶轮10，而泵的涡壳9直接固定在电动机20的机座法兰上。叶轮10不开设平衡孔，但叶轮前口环11的外径与叶轮后口环12的外径设计成相同尺寸，並在叶轮后口环12上部的涡壳园周开设4至8个直径为8至15毫米的通孔8，电动机20与泵21组成紧凑的一体化立式结构电动泵。
电动机20是专门设计的防爆特殊型，将它加以密封的目的有二：其一，可使防爆电动机内腔充油；其二，可使电动机潜入水中工作。防爆电动机内腔充油的作用有二：其一，电动机内腔油压对电动机外部水压有平衡作用，可减小电动机内外液体压差，改善机械密封6的工作条件，更利于机械密封保持不漏；其二，电动机内腔充油，大大改善了电动机定子绕组5与铁芯3的散热及导热条件，电动机内腔充油并在电磁设计时取定子线负荷与定子电流密度的乘积小于1500A2／cm·mm2时，便可保证无水空转或电动机全部露出水面满负荷运转时不过热不烧毁。
在电动机20与泵21之间的转子轴4处装配具有数个槽的甩砂环7，此环随轴一起旋转，其槽可开成径向式（见图2及图3）或斜向式（见图4及图5）。甩砂环7开槽的作用有二：其一，开槽后，泥沙粉尘等固体进入槽内后，在离心力作用下均可被甩出，使其不能进入机械密封6，保证机械密封6不受泥沙磨损而引起泄漏；其二，甩砂环7的槽在旋转时也产生相应的扬程，扬程大小随甩砂环7直径的大小而改变，此扬程便可抵消进入机械密封6的水压，这就更进一步保证了机械密封6的密封性。
泵21的叶轮10的前口环11与叶轮10的后口环12的外径相同，以使两个口环外侧的叶轮轴向水推力保持平衡，而叶轮口环内侧的轴向水推力则因涡壳9园周上的通孔8将内外液压连通而获得平衡，通孔8的直径为8至15毫米，数量为4至8个，这样就不会被污水中的泥沙粉尘堵塞，从而可长期稳定的平衡叶轮10的轴向水推力，显著地减小了轴承2的轴向负荷，使轴承在运转中不会损坏。
Claims (3)
1、一种矿用防爆抗泥沙潜水电动泵，由电缆16、电动机20、与电动机同轴的泵21、机械密封6所组成，本实用新型的特征是：
[a]、所述防爆电动机20增设橡胶密封13、14、15、18、19，构成能够充油1的内腔，
[b]、所述涡壳9开设4～8个直径为8～15毫米的通孔8，
[c]、在防爆电动机20与泵21之间的转子轴4处装配具有数个槽的甩沙环7。
2、根据权利要求1所述电动泵，其特征在于设置具有4至8个深3毫米，宽5毫米的径向槽22的甩沙环7。
3、根据权利要求1或2所述电动泵，其特征在于设置具有4至8个深3毫米，宽5毫米的斜向槽23的甩沙环7。
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