井用潛水電泵主要用于抽送清水，實(shí)際上由于地質(zhì)構(gòu)造的原因，往往有水的地方就有沙子。在含沙量大于0.01°%的水井中使用時(shí)，影響電機(jī)散熱，易導(dǎo)致電機(jī)燒毀，增加了農(nóng)民種糧成本。因?yàn)榫心嗌秤俜e，井越打越深，泵越下越深，不利于有計(jì)劃地開發(fā)利用水資源，影響了生態(tài)環(huán)境。

  為了從根本上解決以上這些問題，由山西省農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院與山西安吉制泵有限公司合作，在充分分析和研究國(guó)際、國(guó)內(nèi)下吸式井用潛水電泵機(jī)制造生產(chǎn)方式、技術(shù)條件的基礎(chǔ)上，本著立足科研、開拓市場(chǎng)的原則，研究開發(fā)了下吸式井用潛水電泵。一方面水從潛水電泵底部進(jìn)入，可將電機(jī)周圍泥沙帶走，徹底解決井底泥沙淤積的問題；另一方面通過改善密封結(jié)構(gòu)與密封環(huán)的材質(zhì)，提高密封環(huán)及過流部位的耐磨性，提高潛水電泵的防沙性能，延長(zhǎng)機(jī)組的使用壽命。此技術(shù)在國(guó)內(nèi)水泵行業(yè)中未出現(xiàn)完全相同的技術(shù)。因此下吸式井用潛水電泵的研制滿足了國(guó)內(nèi)需求。

  2技術(shù)路線和研制目標(biāo)2.1技術(shù)路線技術(shù)路線：國(guó)內(nèi)下吸井用泵及國(guó)外引進(jìn)相關(guān)成熟基礎(chǔ)部件一根據(jù)國(guó)內(nèi)下吸泵機(jī)組的技術(shù)及工藝要求一組成配套一研制具有新型結(jié)構(gòu)的下吸式井用潛水電泵設(shè)備。

  2.2研制目標(biāo)研制目標(biāo)：開發(fā)種下吸式井用潛水電泵，其各項(xiàng)性能指標(biāo)在達(dá)到國(guó)標(biāo)GB2816―2002和GB2818―2002要求的前提下，以一種新的結(jié)構(gòu)方式，拓寬井用潛水電泵的使用范圍，提高潛水電泵機(jī)組使用可靠性，使抽送介質(zhì)的含沙量由原來的0.01%提高到0.1%，且可以抽走電機(jī)底部的介質(zhì)，解決了礦區(qū)和居民生活用水的急需，減少了洗井的次數(shù)，避免了打深井、配大泵的浪費(fèi)，減輕了農(nóng)民的種糧成本，有利于有計(jì)劃地開發(fā)利用水資源，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。

  3總體設(shè)計(jì)下吸式井用潛水電泵是由潛水電機(jī)與潛水電泵組成。其工作原理：潛水電機(jī)通過軸帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，液體從底部的單級(jí)潛水電泵的進(jìn)水節(jié)進(jìn)入，通過水套（具有冷卻電機(jī)的作用）進(jìn)入電機(jī)上面的水泵進(jìn)水節(jié)，再經(jīng)過電機(jī)上端的潛水電泵排出進(jìn)入管路內(nèi)。

  3.1潛水電機(jī)的設(shè)計(jì)為適應(yīng)市場(chǎng)的需求，我們著重研究下吸式潛水電泵，分析現(xiàn)有下吸式潛水泵揚(yáng)程低、壽命短的原因。我們發(fā)現(xiàn)隨著下吸式潛水電泵揚(yáng)程的提高，水泵的故障率也在提高，主要原因在于隨著下吸式潛水電泵揚(yáng)程的提高，機(jī)械密封承受的壓力增大，二者成正比關(guān)系。高壓容易使機(jī)械密封的摩擦副變形及碎裂，從而使機(jī)械密封失效。為了從根本上解決潛水電機(jī)的密封問題，我們大膽嘗試，將水泵分為上下兩部分，電機(jī)上面連接通用成熟的Q系列井用潛水泵，電機(jī)下面裝1套單級(jí)水泵，機(jī)械密封只承受單級(jí)水泵的壓力，不因?yàn)闄C(jī)組揚(yáng)程的提高而改變，保證了電機(jī)在低壓的水中運(yùn)行，降低電機(jī)內(nèi)外的壓差，為電機(jī)的密封創(chuàng)造了有利條件。經(jīng)過試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)密封效果很好，為下吸式潛水電泵往高揚(yáng)程開發(fā)奠定了基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)上采用電機(jī)內(nèi)裝式，即電機(jī)外面裝有水套。

  3.2潛水電泵的設(shè)計(jì)學(xué)術(shù)交流種流量規(guī)格的水泵，單級(jí)揚(yáng)程均為13m結(jié)構(gòu)上采用徑向?qū)Ч嗨姍C(jī)的設(shè)計(jì)。1.電機(jī)軸2.轉(zhuǎn)子部件3.定子部件4.水奕5.推力盤6.止推軸承葉式。電機(jī)下端裝有同流量規(guī)格的單級(jí)水泵，可形成27種不同規(guī)格的下吸式井用潛水電泵，最高揚(yáng)程可達(dá)202m，機(jī)組的徑向最大尺寸223mm可用于250mm的井徑。

  潛水電泵的設(shè)計(jì)1.出水口2.下泵殼3.泵殼4.導(dǎo)葉5.葉輪6.進(jìn)水節(jié)7.下呤水節(jié)8.下導(dǎo)葉9.下葉輪4主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1潛水電機(jī)的研究與設(shè)計(jì)電機(jī)電磁設(shè)計(jì)采用成熟的200YQS型井用潛水電機(jī)參數(shù)，包括422kW共9種規(guī)格的潛水電機(jī)。結(jié)構(gòu)上采用電機(jī)內(nèi)裝式，即電機(jī)外面裝有水套。電機(jī)底部的水通過水套進(jìn)入電機(jī)上面的水泵進(jìn)水節(jié)，并且有冷卻電機(jī)的作用。按防沙要求的設(shè)計(jì)，抽送介質(zhì)不得進(jìn)入電機(jī)腔，對(duì)軸上下兩伸出端，分別裝有機(jī)械密封裝置，保證潛水電機(jī)在水中可靠運(yùn)行。潛水電機(jī)的推力盤和止推軸承要求具有耐磨、耐熱、耐腐，光潔度高，還要有一定的自動(dòng)調(diào)心能力。因此，推力盤和止推軸承形成一對(duì)摩擦副，在高壓力下以2850r/min的轉(zhuǎn)速長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，承受由水泵傳遞來的軸向力。

  4.2潛水電泵的研究與設(shè)計(jì)電機(jī)上端裝有分別為12.5m3/h、15m3/h和32m3/h這3種流量規(guī)格的水泵，單級(jí)揚(yáng)程均為13m結(jié)構(gòu)上采用徑向?qū)~式。徑向?qū)~的流道由正導(dǎo)葉、環(huán)形空間、反導(dǎo)葉組成。電機(jī)下端裝有1套單級(jí)水泵，可以徹底解決普通井用潛水電機(jī)被淤沙淹沒，導(dǎo)致電機(jī)因散熱不良而燒毀的難題。采用種新型的結(jié)構(gòu)，將水泵分為上下兩部分，電機(jī)上面連接通用成熟的Q系列井用潛水泵，電機(jī)下面裝1套單級(jí)水泵，機(jī)械密封只承受單級(jí)水泵的壓力，不因?yàn)闄C(jī)組揚(yáng)程的提高，使機(jī)械密封的摩擦副變形及碎裂，保證了電機(jī)在低壓的水中運(yùn)行。降低電機(jī)內(nèi)外的壓差，為電機(jī)的密封創(chuàng)造了有利條件。通過改進(jìn)材質(zhì)，嘖涂過流部位，提高水泵的通過性能和抗腐耐磨性。水泵的性能影響到能耗的大小，要反復(fù)試驗(yàn)改進(jìn)，提高水泵的性能指標(biāo)。

  5試驗(yàn)情況和應(yīng)用情況1試驗(yàn)情況試驗(yàn)前，檢查電泵的裝配質(zhì)量、試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)設(shè)備。

  用兆歐表測(cè)量所有繞組對(duì)機(jī)殼的冷態(tài)電阻，測(cè)量后應(yīng)將繞組對(duì)地放電。按照試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)在同一時(shí)刻讀取，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。在試驗(yàn)中，由于試驗(yàn)條件的局限性，給試驗(yàn)帶來了不少困難，也考核了樣機(jī)在一定條件下的工作情況，獲得了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)和啟發(fā)。

  5.2應(yīng)用情況為了考核樣機(jī)的使用可靠性、經(jīng)濟(jì)性，調(diào)整保養(yǎng)的方便性，主要件和易損件耐用性及安全性，2007年我們對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了嚴(yán)格的生產(chǎn)考核。樣機(jī)在山西省太原市小店區(qū)薛店村及運(yùn)行了2年多，正常運(yùn)轉(zhuǎn)3600h以上。此機(jī)組主要用于含沙量較大的井中，至今己運(yùn)行了3000h以上，徹底解決了人畜吃水問題，而且還滿足了村辦企業(yè)的生產(chǎn)用水。我們又進(jìn)行了測(cè)試實(shí)驗(yàn)，測(cè)驗(yàn)的結(jié)果滿足了設(shè)計(jì)要求。

  5.3試驗(yàn)分析下吸式井用潛水電泵該機(jī)組在整個(gè)試驗(yàn)和生產(chǎn)考核中，各種技術(shù)性能基本達(dá)到了設(shè)計(jì)時(shí)的技術(shù)要求。并經(jīng)山西省水泵產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢驗(yàn)，依據(jù)Q/140727A001-2008下吸式井用潛水電泵標(biāo)準(zhǔn)和水泵產(chǎn)品委托檢驗(yàn)評(píng)定規(guī)則對(duì)XQ115―140/10―15式下吸式井用潛水電泵的流量、揚(yáng)程、效率等14項(xiàng)次進(jìn)行檢驗(yàn)，其質(zhì)量指標(biāo)符合合格品的要求，所檢樣品合格。同時(shí)也符合技術(shù)任務(wù)書中的規(guī)定。6技術(shù)性能對(duì)比分析從相關(guān)資料及信息、市場(chǎng)表明，現(xiàn)有下吸式潛水電泵均為下泵式結(jié)構(gòu)，水泵在電機(jī)的下面（山東德源泵業(yè)有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為WXS30型潛水下吸泵，山西天澤泵業(yè)有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為WQY30型，最高揚(yáng)程為120m，價(jià)格較高，壽命短，保修期為3個(gè)月，運(yùn)行成本比較高，主要針對(duì)工程使用。井用潛水電泵的保修期為1年，運(yùn)行成本低，但對(duì)水質(zhì)要求高。

  目前，國(guó)內(nèi)外潛水電泵的發(fā)展走向市場(chǎng)化、專業(yè)化。過去檢驗(yàn)、驗(yàn)收主要看重流量、揚(yáng)程、效率等性能指標(biāo)，經(jīng)常3200kW發(fā)電機(jī)滑環(huán)燒蝕故障的分析及處理□鐘秋娟障的原因進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并提出了預(yù)防及處理方法。

潛油電泵