多級潛水電泵的改進設計

　　在各地中小型礦中及建筑工程工地中，為排除積水，經常需要高揚程的潛水電泵根據這一信息，我公司開發了一個系列三種規格的多級潛水電泵產品，流量為10m3也揚程分別為64m、96m和128m，單級揚程32m，功率分別為4kW、75kW、11kW，投放市場后很受用戶歡迎但在使用中也暴露出了一些問題，其中主要的是使用壽命太短，短的只使用了100多個小時，電動機就燒毀了。這直接影響了我公司產品的聲譽為此，我們在專門組織人員進行用戶走訪后，決定進行改進設計并確定了改進設計方案經改進后，產品取得了預期的使用效果2泵結構及故障原因分析為原三級潛水電泵結構圖之所以選擇這樣的結構，是考慮到已有的電動機部件可以被借用，以便縮短設計和試制時間、降低生產成本。

　　采用兩道單端面機械密封串聯形式以增強密封效果由于軸伸太長，故在泵進水節處設置一錫青銅滑動軸承，配對軸套的材料為1Cr18Ni9Ti表面噴涂鎳基合金102HRC為50~62寬徑比B/d為087此泵在本廠清水試驗臺連續運行500h后解體，其機械密封磨損正常但經走訪用戶，發現泵常被用作礦下排除積水，而水中含有煤、砂等雜質且有一定的濃度和腐蝕性將一臺電動機燒毀的泵解體，發現機械密封動環已完全磨平，彈簧扭曲變形，葉輪口環滑動軸承也嚴重磨損。

　　泵端機械密封的磨損泄漏加重了電動機端機械密封的負擔，也使其快速磨損，產生泄漏，導致電動機燒毀，這是機械密封快速失效的關鍵所在另外，從本廠測試的泵性能曲線來看，泵效率偏低。使用揚程變化幅度不能太大，否則將導致泵過載c）葉片出口寬度3改進措施1重新設計葉輪重新設計的葉輪應考慮能夠適合于輸送低濃度含砂水流介質按照固液兩相流的設計經驗，對于小顆粒含砂水流介質，易磨損的部位在葉片出口處，葉輪應取小的U（U=15°~30°和較少的葉片數葉輪主要尺寸計算如下。

　　對葉輪出口直徑，在保證一定的抗磨要求并側重效率時，對于閉式葉輪可按下式計算：下表為重新設計的葉輪參數（單位：mm包角葉片進口寬度幻此外，為提高泵過流部件表面光潔度，對葉輪、導葉等零件全部進行拋丸處理考慮到泵停機一段時間后葉輪口環會生銹抱死，造成起動困難，設置了錫青銅密封環。

　　32對密封部位進行重新設計我們采用了的結構。將原出口部位改為吸入部位，并改用雙端面機械密封，水封端選用碳化桂/硬質合金優質磨塊，電動機端選用碳化桂/石墨對磨材料。由于機械密封位于泵進水口，減去了作用于機械密封上的工作壓力，葉輪進口的吸入流動狀態也使顆粒雜質很難進入到機械密封端面中去，雙端面機械密封置于油室內也使彈簧免受腐蝕介質的侵蝕總之，此結構顯著改善了機械密封的工作條件和冷卻條件。

　　旋轉“這一規定。

　　33對滑動軸承的改進滑動軸承的設計好壞也是關系到泵能否長期穩定運行的關鍵之一。而滑動軸承的承載能力跟軸承的寬徑比n成正比（n=B /d，其中B為軸承寬度，d為軸承內徑）為了提高軸承的承載能力，改進設計時取n=T35并在軸承內表面開設與轉子旋轉方向一致的雙頭螺旋槽，以增加軸承的潤滑水量、便于排除進入滑動軸承的顆粒雜質同時，為了阻止顆粒雜質進入滑動軸承腔內，在末級葉輪的后蓋板上增設4條徑向背葉片。

　　34關于泵軸向力泵結構改進后所產生的軸向力方向與轉動部件的自重相反，因此可以減小泵軸向力，減輕推力軸承的負荷，延長推力軸承的使用壽命。另一方面，由于軸向力反向，在軸承處須附加一旋緊螺母或軸用擋圈以限制轉軸的串動4試驗及現場使用情況由于吸入口尺寸較大，我們適當加大了軸承檔和機械密封檔軸徑，以增加轉軸的剛性經過重新設計后的泵結構仍符合JB/T8092-經過改進設計的樣泵，在本廠B級精度試驗臺中的清水試驗結果與原泵的試驗結果見從中可以看出，改進后泵在額定流量點水電準“電泵從進水口蘊看為逆時c方向Pu效率提高了5.且擴大了際使用場合的運行情況，將2臺樣泵發往用戶處作礦下排除積水的可靠性考核運行試驗兩個月后，用戶要求按樣發貨。樣泵經過近一年的運行后解體，發現機械密封磨損正常，電動機絕緣正常，軸承完好無損，葉輪口環、密封壞滑動軸承和軸套等有不同程度的磨損，整機經更換機械密封和上述易損件后仍可投入使用。

　　5結束語在原有泵的基礎上所作的改進設計經用戶使用后證明是成功的。隨著清水泵使用范圍的不斷擴大，用戶使用清水泵來抽送含顆粒雜質介質的情況越來越多，例如礦井下排除積水、從深井中抽送地下水、建筑工地抽排水等對不同的使用場合，有針對性地在原有泵的基礎上作少許結構改進，即可顯著提高泵在含顆粒雜質中的使用壽命。這樣既縮短設計試制周期，節約大量費用，產品又成熟可靠由于大量采用通用件，又便于生產管理，具有顯著的經濟效益。

　　雖然經改進設計后的泵在含顆粒雜質介質中的使用壽命大大延長，但其畢竟不是雜質泵，不能在高濃度粗顆粒雜質介質中使甩用戶對泵的維護保養應引起高度重視，按期更換易損件。