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一种具有多种防范功能且附有水冷通道的潜水泵结构

文献发布时间:2023-06-19 13:48:08


一种具有多种防范功能且附有水冷通道的潜水泵结构

技术领域

本发明涉及水泵技术,尤其涉及一种具有多种防范功能且附有水冷通道的潜水泵结构技术。

背景技术

目前,各种规格与型号不同的液泵层出不穷,是用途相当广泛而成熟的一种动力设备,其不足在于:现有技术的液泵中采用各类密封结构主要由橡、塑类的高分子材料制成的各种规格的密封圈以及具有粗糙度的光滑金属面紧压的缝隙来充当,该现有技术中的这类所谓的“密封”只能够认为是绝对不能够制止诸如常见空气分子与水分子等流体分子从中穿越的“半密封”举措,否则,常见的汽车轮胎与自行车轮胎就能够永远不需要充气了。——即便是构成上述车轮胎的各类含有橡胶或/和含有光滑金属元件在内的充气嘴结构(机构)本身,任何时候也都是会让上述流体分子从中穿越的,只是其穿越的速率会缓慢一些而已,就如穿越上述的车轮胎一样缓慢而已。

目前的现有技术潜水泵中存在着如下的几个问题:

其一是:水泵中作为需要高扬程的也不少,由于受到常规现有技术的结构制约,其扬程是不能够设计得很高,否则,该过高的扬程会在泵的出口处之前就会造成其内部的高压反馈力度也会随之剧增的不利影响,会直接影响到水泵驱动电机的正常工作。——必须加强对于电机转轴的密封力度才行,但是,尽管已经付出了极大的技术代价,仍然离开达到理想的程度甚远,因此,不刻意降低水泵的扬程来适应对于电机转轴的密封程度的要求则是不行的。

其二是:水泵中的轴封位置受到水底部淤泥的着力侵入的影响是难免的,这也是个不容忽略的大问题。——只有彻底地排除这个不利的影响力度或使之降至最低才是人们最佳的努力方向。

其三是:水泵的深潜度受到极大的限制(越深越困难)。——使得潜水泵依靠电机内部的空气压力来顶托住:外界高压水体从电机作为动配合的轴封位置渗入电机内部的可能行(必须改变现有技术潜水泵依靠静态密封结构与材料的密封原理才行)。最终使得潜水泵的深潜度不受限制,且容易调节或实现。

其四是:水泵长时期在水下持续工作的时间问题(例如:只要水泵的拖动电机不坏就必须能够持续工作的问题——电机一般的一次性使用寿命国产达到10至20年而日本最好的电机达到30年以上)在其整机结构上必须予以可靠地妥善解决。

其五是:在必须解决了上述诸问题的前提下,在潜水泵结构也会随之必然发生了变化的前提下,还要应付好潜水泵在水下长时期工作的温升问题也是个不可忽略的必须随之同时予以解决的大问题。

综上,解决好上述的五大核心问题显然已经成为提高现有技术水泵技术档次的关键问题了。

发明内容

本发明之目的:

就是为了解决上述的五大关键问题出发,而提出了必须颠覆现有技术潜水泵结构的技术设计方案才行。

本发明的关键主要在于:

根据上述现有技术潜水泵的上述存在问题而提出一种具有颠覆现有技术结构的全新设计方案供人们探讨。

本发明与现有技术比较的特点:

在解决了上述的“其一”至”其五”的关键点内容的前提下,就能够完成颠覆现有技术潜水泵的结构,为实现现有技术潜水泵的更新换代产品创造了条件,同时,还能够又为了能够实现其结构最简单、制造最容易与成本最低,即为实现本发明能够达到最高“性价比”的特点也创造了及其有利的条件。

附图说明

图1示意了一种本发明的结构原理。

Y:驱动叶片;K:充气嘴机构(直接或间接附带有压力显示器具);P:金属充气连管;1:嵌入绕组的电机定子;2:电机转子;3:电机轴承;4:由上至下的在外环绕电机的进水通道;5:全密封金属隔离腔;6:电机转轴;7:电机轴封或设置该轴封的位置;8:排水对外接口;9:高压排水腔;10:低压进水腔;空心箭头

具体实施方式

为了实现本发明上述之目的,拟可以采用以下的技术方案:

本发明的整体结构包括由定子1与转子2构成的驱动电机以及作为排水压力输液的驱动叶片Y两部分构成;

其特征在于:

一、水泵的结构实体中由电机转轴6通过伸出后与驱动叶片Y相连,驱动叶片Y的旋转方向:是造成被驱动的水体远离电机存在的方向流动的,而不是造成被驱动的水体朝着电机存在的方向流动的;

所述的驱动叶片Y,其上部是低压进水腔10,其下部是高压排水腔9,并以此确保整机内部由电机动力制造的最高水体压力:

不能够直接通过电机轴封位置7反馈至电机内部以及顺便制止了外界水体中的泥沙也不能够直接通过轴封位置7造成对于电机转轴6堵塞的威胁。

二、至少是让转子2被金属密封隔离腔5以立体形式包围着,并且,在金属密封隔离腔5的锥形底部设置了电机轴封7以及最多是通过金属充气连管P接通的充气嘴机构K,而且,让被金属密封隔离腔5包围着的电机以倒立的方式而设置的;

所述的金属密封隔离腔5涉及到的所有拼接缝隙都是通过不可拆卸的焊接工艺来实现连接的,并以此来确保:

当电机内部气体压力与外界水体压力平衡时,就能够依靠电机内部的气体压力来顶托住外界高压水体促使该高压水体分子渗进电机内部的可能性。

1)结构上存在上述的锥形底部之目的在于:

本发明在开机(机体变热)与停机(机体变冷)过程中由于电机内部的气体会热胀冷缩。因此,停机后,会允许一定量的外界水体从电机轴封7部位向上渗入进来并暂时储存在金属密封隔离腔5的锥形底部容积中,当开机升温后,内部热胀的气体就会迫使先前暂时储存的水体从电机轴封7部位原路退出。……。

2)涉及电机结构的所有缝隙均采用金属焊接的机理在于:

让金属密封隔离腔5的最底部的位置上设置了电机轴封7,而该电机轴封7就是允许水体分子或空气分子穿越的由该处缝隙所形成的最大的一个分子“入口处”,然而,在对应该“入口处”所在平面的高处部位,就再也没有任何其他的允许上述流体分子能够穿越的缝隙了,因此,在该金属密封隔离腔5中就无法形成由“入口处”与“出口处”两者之间形成的允许上述流体分子能够穿越的流体分子通道,并以此让金属密封隔离腔5内事先充入的与外界高压水体平衡的空气压力来可靠地实现:

通过电机轴封7的动配合缝隙(缝隙间距最大者)向下顶托住外界高压水体以分子形式欲对于在上的金属密封隔离腔5内部的渗入。

——显然,在涉及电机结构中的所有缝隙中所使用的静态密封结构及其密封圈全部被剔除,反而达到了结构上最理想的全密封型的程度。

3)其“入口处”与电机轴封7(上顶部外界渗水“入口处”)基本上齐平(少许有些高低之差是能够通过上述“1)”中的“锥形”底部的容积予以调节解决的)上述充气嘴机构K的“入口处”设置目的是:只能够允许金属密封隔离腔5的最底部位置存在一个或多个上述的流体分子“入口处”,而绝对不能够允许在明显高于该“入口处”的部位存在哪怕是仅仅只有一个上述的流体分子“出口处”,为此,在通过事先的“充气加压”就能够直接为水泵的深潜水无限大创造了物理上的平衡条件。——若将该充气嘴机构P的“入口处”设置在全密封金属隔离腔5的顶部,就肯定会坏事:它的“入口处”会变为“出口处”,并与在其下部的电机轴封7位置的动配合缝隙“入口处”形成了不应该允许存在的“由下至上”的上述流体分子通道了。

——一般的“充气加压”数据要高于水泵沉底的水深压力,水泵沉底后,通过其电机轴封7的缝隙对外释放压力之后就自然会使得水泵内外压力达到基本上持平的程度。

4)本发明的“充气加压”方法最复杂的一种是,若潜水的深度极大,例如有千米深,那么,就可以采用在充气嘴机构P上事先连接千米多长的充气管举措。

先在水面上对水泵充进部分气体后,待将水泵定位在水底之后,再从水面上进行补充性的充气,并“充气加压”达到被认可的高于外界水体压力的数据为止。

5)构成本发明的电机必须垂直向下放置:

若构成本发明的电机水平放置时,外界水体分子就会在高压力下水体的驱动下,从水平放置的电机转轴6所穿过的电机轴封7的下侧端进入内部,并将内部的气体分子从水平放置的电机转轴6所穿过的电机轴封7的上侧端排除至外界水体当中(哪怕存在由转轴6直径造成的1公分的水位差值),最终也会难免导致不断累积在电机内部的外界渗入水体的与电机转子2接触后造成电机坏损的最终恶果。

三、由于在金属密封隔离腔5外围设置了让外界水体必须经过垂向经过型水冷却的进水通道4之后,才能够被驱动叶片Y通过整机的排水对外接口8泵出,这就为电机工作时总是能够通过其结构设计的不断地改进而最终达到大幅度地降温工作奠定了坚实的基础。——显然,本发明结构工作时的降温问题是容易解决的。

四、拖动电机功率一定的前提下,由于在结构上不存在允许由电机动力制造的最高水体压力反馈至电机内部的可能性,即最高压力在驱动叶片Y远离电机轴封位置7的地方(现有技术做不到这一点),则水泵结构的扬程涉及仅仅受到其流量的限制,绝对不会由于如现有技术那样地还会受到过高的扬程的制约。

五、将水泵结构实体中由通过电机转轴6造成的驱动叶片Y的旋转方向改为:造成被驱动的水体朝着电机存在的方向流动的,即仅仅在该流动方向上这一点上改变成与现有技术的流动方向一致,若也是可行的话,是不会造成本发明整机“性价比”的过大影响的,因为,本发明的整体技术的诸多优越性仍然会超过于现有技术的水平。

——从图1中不难看出,本发明的水冷通道属于在该特殊的结构前提下而实施的环绕电机的全密封金属隔离腔5外侧而设置的筒型往下流水(见图1中两侧的向下空心箭头的示意)的水冷通道的性质,而现有技术中的若电机朝下放置时的水冷通道中的水流都是由下往上流动的。

这里,再要顺便强调一点:

最后,根据上述“二”款中的必须防止形成上述的流体分子通道的原理,为本发明外接软质电力线时,其钻孔穿线的位置应该也是很有讲究的:

若本发明的电力线D按照现有技术的常规模式从金属密封隔离腔5的顶部钻孔穿线进入电机内与定子1实施连接:

那么,这类的橡塑护套的本身以及钻孔穿线部位就会形成了一个正宗的上述流体分子能够穿越的“进出口处”。该在上的位置应该称其为“出口处”,它与金属密封隔离腔5底部的电机转轴6造成的动配合缝隙,即在下的“进口处”,就会形成了有进与出的上述分子流体通道,用不了多久,电机底部的外界最高的高压水体就会从顺着电机转轴6的缝隙“由下至上”地进入电机,挤压内部空气并让它以分子的形式进入电力线D中“半密封”橡塑护套内,最后在外露于外界水体中的护套周边还是以分子的形式被排出。——让电机转子2触水坏损将难免。

显然,解决的办法是:电力线D应该从构成本发明的金属密封隔离腔5的锥形底部(电机转轴6的轴封位置7)部位穿进即可(见图1的示意),并且,还必须注意到:

在从金属密封隔离腔5锥形的外底部的空间部位中越过的过渡电力线D的引线段部分,必须再外套一圈电力线D的附加金属护套Q,并将该金属护套Q的前后两端再分别以金属焊接的形式定位。

目的在于:绝对不能够让从外界水体当中钻孔穿线进入本发明的具有一定截断面积橡塑护套的电力线D成为无法制止上述流体分子穿越的实体存在于不该存在的本发明中的部位。

电力线D最后穿进构成本发明的金属密封隔离腔5内的设计并非如现有技术那样地简单,但总是能够根据其“制止流体分子穿越”的原理予以妥善解决的,然而,该小局部的麻烦将会给整机带来了极大的好处或最高的“性价比”。

此外,由于本发明的整体结构属于永远不可拆卸的全密封型的机型,因此,它的一次性寿命就完全取决于本发明中采用的拖动电机的一次性使用的寿命。

据说:中国生产的家用电冰箱中使用的不可拆卸的全密封型活塞式(其磨损力度属于最大的一类)电动制冷压缩机的一次性使用寿命一般可达到10至20年,而日本产的同类压缩机一般的一次性使用寿命可达到30年以上。

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06120113810371