一种外装式单级叶轮矿用立式潜水泵的带圆筒上口环结构

摘要

本发明是一种外装式单级叶轮矿用立式潜水泵的带圆筒上口环结构，装配于矿用立式潜水泵的叶轮上方，该矿用立式潜水泵电机定子部件外部设置冷却罩，潜水泵利用叶轮上口环泄漏的高压水进入冷却罩冷却电机。其创新在于将一具有适当高度的薄壁圆筒焊接于传统后口环之上。本发明的有益效果是：水泵启动后，叶轮和泵盖间腔体内的大部分气体会很快被高压水排出，单端面机械密封摩擦副表面在水泵运行期间能够得到水流的持续冷却，本发明对于提高单端面机械密封乃至整泵的可靠性起到积极的作用。

说明书

所属技术领域

本发明是一种外装式单级叶轮矿用立式潜水泵的带圆筒上口环结构，装配于矿用立式潜水泵的叶轮上方，该矿用立式潜水泵电机定子部件外部设有冷却罩，潜水泵利用叶轮上口环泄漏的高压水进入冷却罩冷却电机。属于通用机械产品制造技术领域。

背景技术

矿用潜水电泵具有紧凑轻便的结构、节省泵站建设投资等突出优点，可大幅度降低排水成本，缩短工期，外装式单级叶轮的矿用立式潜水泵通常为中小型坑内用潜水泵，效率高于内装式单级叶轮的矿用立式潜水泵，应用非常广泛。该类型泵通常在叶轮上部装有一个单端面机械密封，避免含杂质的污水进入到双端面机械密封工作的油室内，双重机械密封保证电机的可靠运行。同时为了降低电机的运行温度，在泵盖、油室、电机转子上开有一个冷却排水孔，水从叶轮与上口环之间的间隙进入叶轮和泵盖之间的腔体中，并经过冷却排水孔进入电机外围的冷却罩内，在冷却罩的上端开有排水槽，温度升高的水从排水槽排出，起到持续冷却电机的目的。

由于单端面机械密封摩擦副处于相对传统上口环、冷却排水孔较高的位置，在泵启动时，叶轮和泵盖之间的腔体内全为空气，水重气轻的原理，使得单端面机械密封摩擦副处的空气无法排尽，单端面机械密封摩擦副存在干摩擦问题，摩擦副非常容易烧毁与失效，在此处，该类型泵经常发生故障。

发明内容

为了避免单端面机械密封摩擦副干摩擦问题导致整泵可靠性下降的问题，本发明提供了一种外装式单级叶轮矿用立式潜水泵的带圆筒上口环结构，从而保证叶轮和泵盖之间的腔体内的大部分空气能够被水流挤走，水流迅速到达单端面机械密封摩擦副表面，单端面机械密封摩擦副获得很好的冷却，从而有效避免单端面机械密封摩擦副存在连续干摩擦问题，提高了整泵的可靠性与使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

将薄壁圆筒焊接于传统后口环之上，使得薄壁圆筒上端面齐平或者略超过单端面机械密封摩擦副平面，这样当水从叶轮与上口环之间的间隙进入叶轮和泵盖之间的腔体中时，腔体内的空气会很快被上升的水位排挤，腔体中的水位会不断上升到薄壁圆筒上端面，并从 上端面向外周流出进入冷却排水孔，直至电机定子外围的冷却罩，单端面机械密封摩擦副得到很好的冷却。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图1是未采用本发明的外装式单级叶轮矿用立式潜水泵实例的主剖视图：图中1.上轴承，2.电机转子，3.冷却罩，4.下轴承，5.机械润滑油，6.双端面机械密封，7.油室，8.单端面机械密封摩擦副，9.单端面机械密封弹簧，10.叶轮和泵盖之间的腔体，11.上口环，12、泵盖，13、叶轮，14、涡壳。

附图2是传统的上口环，可在附图1中看出当水进入叶轮和泵盖之间的腔体10时，水到达冷却排水孔时即逐渐进入电机定子外围的冷却罩，单端面机械密封摩擦副8处的空气处于高位，虽然空气受到一定的压力，却可能长时间无法排出，单端面机械密封摩擦副8会长时间处于干摩擦的状态，单端面机械密封摩擦副可能很快烧毁。

附图3是采用本发明的外装式单级叶轮矿用立式潜水泵实例的主剖视图。

附图4是本发明的带圆筒上口环结构的主剖视图。

附图5是采用本发明的外装式单级叶轮矿用立式潜水泵实例的主剖视图局部放大图。

具体实施方式

对于本发明的一种外装式单级叶轮矿用立式潜水泵的带圆筒上口环结构，先通过铸造或者圆钢直接加工得到传统的上口环；因传统的上口环单边厚度通常均大于5mm，因此再准备薄壁为2-3mm的圆筒，其内径大于上口环内径，其外径小于上口环外径，并保证薄壁圆筒与传统的上口环焊接后的上端面高度平齐或者略高于单端面机械密封摩擦副平面，焊接后的带圆筒上口环结构如图4所示。这种新型的带圆筒上口环结构并没有增加过多的加工成本，却使得单端面机械密封乃至整泵的可靠性得到了大幅度提升。