一种密封性强的潜水泵转子

技术领域

本发明涉及水泵制造技术领域，具体为一种密封性强的潜水泵转子。

背景技术

潜水泵是深井提水的重要设备，使用时整个机组潜入水中工作，把地下水提取到地表，是生活用水、矿山抢险、工业冷却、农田灌溉、海水提升、轮船调载，还可用于喷泉景观。如中国专利申请CN200410041188.0离心泵用双端面机械密封，其特征是双端密封压紧采用鼓形橡胶圈，鼓形橡胶圈两端分别有径向防转、轴向可移动的连接体与泵体连接，鼓形橡胶圈外周有密封盒封闭，密封盒与鼓形橡胶圈形成的腔体与泵腔连通，鼓形橡胶圈与后端密封间有轴向随动的冷却液腔，后端密封外侧有压紧调节装置。静止环与同泵转轴一起转动的旋转环以两高精度的端面相抵，形成一种边界摩擦状态的滑动副，从而实现密封。

然而，在潜水泵的实际运行过程中，负压发生体内被汲取水所完全填充，且在叶轮的持续旋动效应下，汲取的水始终保持于超高压状态，如此一来，高压水极易透过转子的驱动轴和负压发生体之间的装配间隙而溢出负压发生体外，进而导致电机内驱动部件短路造成“烧机”问题，另外现有的双端面机械密封在转子两端布置相同结构密封体，两端密封造成转子运转摩擦大磨损高，使用寿命短，且运动摩擦时产生大量热量与电极转子的热量无法快速散出，导致电机发热现象严重，存在一定缺陷。

有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种密封性强的潜水泵转子，来解决目前存在的密封组件磨损量高且热量无法及时散出的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种密封性强的潜水泵转子，包括：水泵机架、电机套座、电机转子以及固定安装于电机套座一端的电极触盒和气幕降温组件，所述电机转子的外侧转动套接有动密封组件并固定于电机套座的一端，所述电机转子活动套接于电机套座的内部，所述电机转子包括转轴、转子铁芯和电刷环座，所述电刷环座活动套接于电极触盒的内部，所述电极触盒的一侧与气幕降温组件的侧面密封连接；所述气幕降温组件包括进气端盒、隔水透气阀组和导流涡叶轮，所述进气端盒的一侧设有组合端盖并通过组合端盖与电极触盒的端面固定连接，所述进气端盒的内部转动安装有拒液气幕涡轮，所述导流涡叶轮转动安装于组合端盖的内部并与电机转子传动连接，所述进气端盒的顶面设有气流输入口；所述动密封组件包括运动端盖、定密封腔管、滑动套管和弹性顶压件，所述运动端盖固定套接于转轴的外侧并与定密封腔管的一端滑动抵接，所述滑动套管和弹性顶压件位于定密封腔管的内部，所述滑动套管活动套接于转轴的外侧，所述弹性顶压件的端部与滑动套管的表面滑动抵接。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电机套座的内部设有电机定子，所述电机定子套接于电机转子的外侧，所述电机套座为金属材质构件，所述电机套座的一端与电极触盒的端部密封焊接，所述电极触盒的内部设有电极刷，且电极刷的内侧与电刷环座的表面滑动抵接，所述转轴的表面活动套接有动密封环套，所述动密封环套嵌入安装于电极触盒的两侧。

通过采用上述技术方案，利用相对独立的电机套座和电极触盒作为电机定子和电极刷头的工作舱室，提高水泵电机的外表面积提散热效果，并避免工作部件之间的热量传导和聚集干扰。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述组合端盖为镂空盖状结构，且组合端盖的两侧分别与电极触盒和进气端盒的表面固定连接，所述拒液气幕涡轮固定套接于转轴的表面，所述拒液气幕涡轮的表面设有传动锥齿。

通过采用上述技术方案，利用组合端盖的镂空状便于水液的进入与转轴表面接触，提高导热效率，且导流涡叶轮与外界水液接触进行水液的导向冲刷运动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导流涡叶轮的外周设有与所述传动锥齿相互啮合的外驱轮齿，所述导流涡叶轮的表面设有若干导液轮片，导液轮片呈螺旋状叶片结构且呈圆周方向均匀分布于导流涡叶轮的表面。

通过采用上述技术方案，为导流涡叶轮提供运转动力，导流涡叶轮表面若干导液轮片使水液沿导流涡叶轮端面垂直方向运动冲刷电极触盒和电机套座表面，对电极触盒和电机套座进行换热降温。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述拒液气幕涡轮和导液轮片的表面做硬化处理，且拒液气幕涡轮和导液轮片的表面为不锈钢镜面结构。

通过采用上述技术方案，提高拒液气幕涡轮和导液轮片的表面刚性，避免水液气蚀影响。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述定密封腔管的一端嵌入安装有套接于转轴外侧的轴承套，所述定密封腔管的外侧与电机套座的端部焊接密封，所述定密封腔管的另一端设有与运动端盖表面相抵接的平面轴承。

通过采用上述技术方案，在电机转子运转中，运动端盖、滑动套管进行同步旋转运动，降低磨损提高使用寿命。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述弹性顶压件的输出端与滑动套管的外侧相抵接，且抵接面设有滑动部，所述滑动部为聚四氯乙烯材质构件，所述滑动套管的内外两侧填充有密封填料，所述密封填料为自润滑型泥状碳素纤维料。

通过采用上述技术方案，通过滑动套管两侧的碳素纤维料填料的自润滑属性对转轴和滑动套管进行运动润滑，降低磨损，提高该转子及密封组件的使用寿命降低维护工作量。

本发明所取得的有益效果为：

1.本发明中，通过电机转子两端分别布置的气幕降温组件和动密封组件进行转子结构的运动密封，气幕降温组件通过外部泵气在进气端盒的内部形成饱和气压空腔拒绝水液的进入进行电机转子一端的密封，以及通过动密封组件与电机转子表面运动抵接密封分别保证电机转子两端的防护，从而实现该潜水泵转子的有效密封防护，提高防水能力。

2.本发明中，通过气幕降温组件的内部饱和气体的持续输送以及导流涡叶轮的外部导液运动，在气体流通进气端盒内部时吸收大量进气端盒、组合端盖以及电极触盒表面工作热量进行快速降温，并通过导流涡叶轮的转动，将水液聚拢导流冲刷至电极触盒和电机套座的表面进一步通过液冷降温，提高该潜水泵转子的工作热量导出效率，从而保持转子的稳定运行。

3.本发明中，通过弹性顶压件进行滑动套管的运动顶撑将滑动套管与转轴的表面进行抵接同步运转，并在填料的保持下进行转子密封以及转动摩擦的减小，从而降低密封组件间的运动磨损，提高该转子及密封组件的使用寿命降低维护工作量。

附图说明

图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一个实施例的电机转子安装结构示意图；

图3为本发明一个实施例的电机转子结构示意图；

图4为本发明一个实施例的气幕降温组件结构示意图；

图5为本发明一个实施例的导流涡叶轮结构示意图；

图6为本发明一个实施例的进气端盒内部结构示意图；

图7为本发明一个实施例的xx结构示意图；

图8为本发明一个实施例的动密封组件结构示意图。

附图标记：

100、水泵机架；110、电机套座；

200、电机转子；210、转轴；220、转子铁芯；230、电刷环座；

300、电极触盒；

400、气幕降温组件；410、进气端盒；420、隔水透气阀组；430、导流涡叶轮；411、组合端盖；412、气流入口；413、拒液气幕涡轮；431、外驱轮齿；432、导液轮片；

500、动密封组件；510、运动端盖；520、定密封腔管；530、滑动套管；540、弹性顶压件；521、轴承套。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种密封性强的潜水泵转子。

结合图1-8所示，本发明提供的一种密封性强的潜水泵转子，包括：水泵机架100、电机套座110、电机转子200以及固定安装于电机套座110一端的电极触盒300和气幕降温组件400，电机转子200的外侧转动套接有动密封组件500并固定于电机套座110的一端，电机转子200活动套接于电机套座110的内部，电机转子200包括转轴210、转子铁芯220和电刷环座230，电刷环座230活动套接于电极触盒300的内部，电极触盒300的一侧与气幕降温组件400的侧面密封连接；气幕降温组件400包括进气端盒410、隔水透气阀组420和导流涡叶轮430，进气端盒410的一侧设有组合端盖411并通过组合端盖411与电极触盒300的端面固定连接，进气端盒410的内部转动安装有拒液气幕涡轮413，导流涡叶轮430转动安装于组合端盖411的内部并与电机转子200传动连接，进气端盒410的顶面设有气流输入口；动密封组件500包括运动端盖510、定密封腔管520、滑动套管530和弹性顶压件540，运动端盖510固定套接于转轴210的外侧并与定密封腔管520的一端滑动抵接，滑动套管530和弹性顶压件540位于定密封腔管520的内部，滑动套管530活动套接于转轴210的外侧，弹性顶压件540的端部与滑动套管530的表面滑动抵接。

在该实施例中，电机套座110的内部设有电机定子，电机定子套接于电机转子200的外侧，电机套座110为金属材质构件，电机套座110的一端与电极触盒300的端部密封焊接，电极触盒300的内部设有电极刷，且电极刷的内侧与电刷环座230的表面滑动抵接，转轴210的表面活动套接有动密封环套，动密封环套嵌入安装于电极触盒300的两侧。

具体的，利用相对独立的电机套座110和电极触盒300作为电机定子和电极刷头的工作舱室，提高水泵电机的外表面积提散热效果，并避免工作部件之间的热量传导和聚集干扰。

在该实施例中，组合端盖411为镂空盖状结构，且组合端盖411的两侧分别与电极触盒300和进气端盒410的表面固定连接，拒液气幕涡轮413固定套接于转轴210的表面，拒液气幕涡轮413的表面设有传动锥齿。

具体的，利用组合端盖411的镂空状便于水液的进入与转轴210表面接触，提高导热效率，且导流涡叶轮430与外界水液接触进行水液的导向冲刷运动。

在该实施例中，导流涡叶轮430的外周设有与传动锥齿相互啮合的外驱轮齿431，导流涡叶轮430的表面设有若干导液轮片432，导液轮片432呈螺旋状叶片结构且呈圆周方向均匀分布于导流涡叶轮430的表面。

具体的，为导流涡叶轮430提供运转动力，导流涡叶轮430表面若干导液轮片432使水液沿导流涡叶轮430端面垂直方向运动冲刷电极触盒300和电机套座110表面，对电极触盒300和电机套座110进行换热降温。

在该实施例中，拒液气幕涡轮413和导液轮片432的表面做硬化处理，且拒液气幕涡轮413和导液轮片432的表面为不锈钢镜面结构。

具体的，提高拒液气幕涡轮413和导液轮片432的表面刚性，避免水液气蚀影响。

在该实施例中，定密封腔管520的一端嵌入安装有套接于转轴210外侧的轴承套521，定密封腔管520的外侧与电机套座110的端部焊接密封，定密封腔管520的另一端设有与运动端盖510表面相抵接的平面轴承，在电机转子200运转中，运动端盖510、滑动套管530进行同步旋转运动，降低磨损提高使用寿命。

在该实施例中，弹性顶压件540的输出端与滑动套管530的外侧相抵接，且抵接面设有滑动部，滑动部为聚四氯乙烯材质构件，滑动套管530的内外两侧填充有密封填料，密封填料为自润滑型泥状碳素纤维料。

具体的，通过滑动套管530两侧的碳素纤维料填料的自润滑属性对转轴210和滑动套管530进行运动润滑，降低磨损，提高该转子及密封组件的使用寿命降低维护工作量。

本发明的工作原理及使用流程：

使用该水泵电机转子时，将气流入口412端口连通高压气泵结构，在潜水泵工作过程中，通过气泵输入大量气流进入进气端盒410的内部，并通过潜水泵的运转驱动拒液气幕涡轮413进行转动，由拒液气幕涡轮413将气流向转子轴向输出，在进气端盒410的内部形成压力风腔拒绝水液的进入，且在气体流通进气端盒410内部时吸收大量进气端盒410、组合端盖411以及电极触盒300表面工作热量进行快速降温，多余气体通过隔水透气阀组420单向排出搅动潜水泵周边水液运动，从而通过流动液体进行潜水泵外表面散热；在拒液气幕涡轮413转动同时驱动导流涡叶轮430运动，导流涡叶轮430表面若干导液轮片432使水液沿导流涡叶轮430端面垂直方向运动冲刷电极触盒300和电机套座110表面，对电极触盒300和电机套座110进行换热降温；在电机转子200运转中，运动端盖510、滑动套管530进行同步旋转运动，在弹性顶压件540的滑动抵压下滑动套管530保持与转轴210表面的贴合密封，且通过滑动套管530两侧的填料对转轴210和滑动套管530进行运动润滑，降低磨损，提高使用寿命。

在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如，“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，当元件被称为“装配于”、“安装于”、“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。