RU20348U1 - Погружной скважинный электронасос - Google Patents

Abstract

1. Погружной скважинный электронасос, содержащий герметичный электродвигатель, соединенный шпильками с многоступенчатой насосной частью, центробежного типа, отличающийся тем, что герметичный электродвигатель выполнен маслозаполненным, его обмотка изготовлена из эмалевого провода, корпус выполнен в форме герметичной цилиндрической трубы, изготовленной из тонкостенной коррозионностойкой стали, а ступени многоступенчатой насосной части разделены трубчатыми обечайками, сваренными из коррозионностойкой листовой стали, и помещены в цилиндрический корпус, сваренный из коррозионностойкой листовой стали.2. Погружной скважинный электронасос по п.1, отличающийся тем, что на торцевой части единого корпуса насоса приварена головка с трубной конической резьбой, снабженная обратным клапаном лепесткового типа.3. Погружной скважинный электронасос по п.1, отличающийся тем, что внутри единого корпуса насоса размещены подшипниковые щиты с запрессованными в них втулками, направляющие аппараты и обечайки по количеству насосных ступеней.4. Погружной скважинный электронасос по п.1, отличающийся тем, что ротор электронасоса выполнен из жестко закрепленных на валу рабочих колес полуаксиального типа, подшипниковых и дистанционных втулок, и соединительной муфты, обеспечивающей передачу момента отвала электродвигателя к валу насоса.5. Погружной скважинный электронасос по п.1, отличающийся тем, что герметичность двигателя обеспечивается со стороны выходного конца вала вращающимся торцовым контактным усилителем, а со стороны нижнего щита резиновым стаканом, помещенным в металлическое днище и выполняющим роль компенсирующ

Description

ПОГРУЖНОЙ СКВАЖИННШ ЭЛЕКТРОНАСОС

Предлагаемое техническое решение относится к области электромашиностроения и может быть использовано при изготовлении погружных электронасосов центробежного типа, предназначенных для подъема воды из артезианских скважин, используемой в бытовых условиях, для водоснабжения котеджей, фермерских хозяйств, дачных участков и других подобных целей.

Выпускаемые в настоящее время рядом предприятий России погружные скважинные электронасосы выполнены, в основном, по классической схеме, типичной для данного вида электронасосов, и состоящей из водозаполненного электродвигателя, на подшипниках скольжения и соединенной с ним многоступенчатой насосной части, снабженной внешними стежками. Конструкционные элементы таких погружных электронасосов, такие как цилиндрический корпус и подшипниковые щиты электродвигателя, цилиндрические корпуса насосных ступеней, корпуса подшипников насосной части, как правило, выполнены из черных некоррозионностойких материалов и имеют поэтому большую толщину стенок и, соответственно, массу. Обмотка электродвигателя, в данном случае, выполнена водостойким проводом с пластиковой изоляцией, которая имеет большую толщину по сравнению с проводом с эмалевой изоляцией, что приводит к низкому коэффициенту заполнения паза и, следовательно, к неэффективному использованию полезного объема электродвигателя и электротехнических материалов, что, в свою очередь, ограничивает возможность создания электродвигателей мощностью более 4 кВг для габарита в 4 дюйма С 1,2 3.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является решение под название Комбинированные электродвигатель и насосный узел, взятый в качестве прототипа, состоящий из водозаполненного электродвигателя, обмотка которого изолирована от перекачиваемой жидкости материалом, инертным к воздействию перекачиваемых жидкостей, и насосного узла, которые установлены в едином корпусе, реакционные элементы которого стянуты внешними стяжками и закреплены на фланце двигателя в единую конструкцию С 3 3.

Однако, как в первом, так и во втором технических решениях, такие конструктивные элементы, как корпус, подшипниковые щиты электродвигателя, корпуса насосных ступеней, стяжки и корпуса подшипников насоса, выполнены из черных некоррозионностойких материалов и, поэтому, имеют большую толщину стенок, что приводит к большой металлоемкости, а обмотка электродвигателя выполнена водостойким проводом с пластмассовой изоляцией, имеющей большую толщину, что приводит к низкому коэффициенту заполнения паза электродвигателя, что снижает его КПД.

Целью создания предлагаемого технического решения является снижение металлоемкости погружного электронасоса, повышение его КПД и срока службы.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в снижении металлоемкости и повышении КПД, достигаемых за счет использования в предлагаемом техническом решении герметичного маслозаполненного электродвигателя с обмоткой, выполненной из провода с эмалевой изоляцией, имеющей существенно меньшую толщину изоляции провода по сравнению с прототипом, что приводит к более высокому коэффициенту заполнения паза и, тем самым, устfJIIIIU/l/l/irl/

ранению ограничения по увеличению мощности электродвигателя для габаритов в 4 дюйма. Указанный электродвигатель соединен с многоступенчатой насосной частью, и оба они размещены внутри тонкостенных герметичных корпусов, выполненных из коррозионностойкой стали, а каждая ступень .многоступенчатой насосной части имеет отдельную тонкостенную трубчатую обечайку, сваренную из коррозионностойкой стали. Кроме того, использование маслозаполненного электродвигателя позволило применить подшипники качения, которые имеют больший ресурс работы по сравнению с подшипниками скольжения, работающими в воде.

Использование маслозаполненного герметичного электродвигателя с обмоткой, выполненной из провода с эмалевой изоляцией, позволило повысить коэффициент и дало возможность увеличить мощность электродвигателя при тех же внешних габаритах, а изготовление корпусных деталей тонкостенными из коррозионностойких материалов значительно сократило металлоемкость изделия и его массу и увеличило срок службы, что соответствует таким критериям полезной модели, как новизна и технический уровень.

На рис. 1 изображен продольный разрез предлагаемого погружного скважинного электронасоса, представляющего собой агрегат, состоящий из многоступенчатого (в зависимости от величины напора) центробежного насоса и трехфазного электродвигателя. Насосная часть агрегата состоит из корпуса (рис.1), представляющего собой тонкостенную, выполненную из коррозионностойкой листовой стали толщиной 1 мм, герметичную трубу с осевым продольным швом, к которой приварена головка 1 с нарезной трубной конической резьбой для присоединения напорной трубы. В головке расположен обратный клапан лепесткового типа 2, исключающий раскручивание насоса от обратного потока воды. В корпус установлены шиты подшипниковые 3 с запрессованными втулками подшилШчМ

- 3 ника 4, направляющие аппараты 6, обечайки 7 по количеству насосных ступеней и ротор насоса Ротор насоса состоит из жестко закрепленных на валу 8 рабочих колес 9 полуаксиального типа с односторонним входом жидкости, металлических подшипниковых втулок 5, дистанционных втулок 10 и муфты 11, передающей момент от вала электродвигателя к валу насоса. В осевом направлении детали в корпусе фиксируются муфтой 12, которая завинчена в корпус с определенным моментом. В муфте 12 имеются окна для входа воды, захватываемой при работе насоса. Окна закрыты сеткой 13, препятствующей проникновению в полость насоса крупных посторонних частиц. Электродвигатель состоит из статора 18 с трехфазной обмоткой, выполненной проводом с эмалевой изоляцией, короткозамкнутого ротора 19, подшипниковых щитов 17 и 22, днища 25 и гайки 24, установленных в корпусе электродвигателя 20. Корпус 20 выполнен цилиндрической формы из коррозионностойкой листовой стали толщиной 1 мм с приваренным передним фланцем и задним подшипниковым щитом 22. Ротор электродвигателя вращается в радиальных подшипниках качения 21. Для обеспечения охлаждения электродвигателя, смазки подшипников и улучшения изоляции обмотки статора, его полость заполнена трансформаторным маслом. Герметичность по выходному концу вала обеспечивается за счет применения торцевого графитового уплотнения 16. Для компенсации температурных расширений масла служит резиновый стакан 23, который обеспечивает герметизацию в районе заднего подшипникового щита. Выводы статора герметизируются посредством резиновой втулки 15, обжимаемой по оси при сборке узлом крепления выводов. Таким образом, внутренняя полость электродвигателя герметично отделена от перекачиваемой среды. Насос и электродвигатель соединены между собой при помощи шпилек и гаек. Выводные концы электродвигателя уложены вдоль насоса и закрыты кожухом

лX I /Si / /i S I I S I l 1Л

14. Осевую нагрузку ротора насоса воспринимает задний радиально -упорный подшипник электродвигателя.

Работает предлагаемая конструкция следующим образом.

При подаче напряжения на выводные концы электродвигателя, ротор приходит во вращение, через муфту 11 момент передается на вал насоса, и начинают вращаться рабочие колеса. При этом жидкость, находящаяся между лопостями рабочего колеса, под действием центробежной силы отбрасывается от центра колеса к периферии. В результате этого в центральной части колеса создается разряжение, а на периферии повышенное давление. Под действием этого давления жидкость поступает в следующую ступень, а через окно в муфте, под действием разряжения, очередная порция жидкости поступает в насос.

Предлагаемая конструкция погружного сважинного электронасоса прошла необходимый объем испытаний, проверку на гигиенические свойства и безопасность в работе. На базе данной конструкции разработан ряд электронасосов, который обеспечивает возможность выпуска электронасосов на производительность от 5 до 10 куб. м/час в диапазоне напоров от 60 до 150 м. Изготовленные партии данных электронасосов в Научно-производственном концерне (объединении) Энергия, г. Воронеж подтвердили наличие их технологичности, полезности и вызвали определенный потребительский спрос.

-7- ZJMtl №

Claims (5)

1. Погружной скважинный электронасос, содержащий герметичный электродвигатель, соединенный шпильками с многоступенчатой насосной частью, центробежного типа, отличающийся тем, что герметичный электродвигатель выполнен маслозаполненным, его обмотка изготовлена из эмалевого провода, корпус выполнен в форме герметичной цилиндрической трубы, изготовленной из тонкостенной коррозионностойкой стали, а ступени многоступенчатой насосной части разделены трубчатыми обечайками, сваренными из коррозионностойкой листовой стали, и помещены в цилиндрический корпус, сваренный из коррозионностойкой листовой стали.

2. Погружной скважинный электронасос по п.1, отличающийся тем, что на торцевой части единого корпуса насоса приварена головка с трубной конической резьбой, снабженная обратным клапаном лепесткового типа.

3. Погружной скважинный электронасос по п.1, отличающийся тем, что внутри единого корпуса насоса размещены подшипниковые щиты с запрессованными в них втулками, направляющие аппараты и обечайки по количеству насосных ступеней.

4. Погружной скважинный электронасос по п.1, отличающийся тем, что ротор электронасоса выполнен из жестко закрепленных на валу рабочих колес полуаксиального типа, подшипниковых и дистанционных втулок, и соединительной муфты, обеспечивающей передачу момента отвала электродвигателя к валу насоса.

5. Погружной скважинный электронасос по п.1, отличающийся тем, что герметичность двигателя обеспечивается со стороны выходного конца вала вращающимся торцовым контактным усилителем, а со стороны нижнего щита резиновым стаканом, помещенным в металлическое днище и выполняющим роль компенсирующего элемента.