大型潜水泵的电动机,依据其应用场景与性能需求,主要分为两种经典结构。一种是专为矿山、深井等高压环境设计的细长型立式结构,这种结构不仅适应了狭窄的井筒空间,还通过充水式设计,实现了电机的有效冷却与密封,确保了潜水泵在极端条件下的稳定运行。充水式电机内部充满清水或专用冷却液,既作为冷却介质带走电机运行时产生的热量,又作为绝缘介质提高了电机的安全性与可靠性。
QKSG型(高压)和QKSD型(低压)双吸式大型潜水泵,其结构示意图清晰地展示了电机的充水密封式设计。这种设计与井用充水式潜水电机结构异曲同工,都强调了电机的耐水性与密封性。高压潜水电机的定子绕组,采用聚氯乙烯绝缘高压耐水绝缘导线或交联聚乙烯绝缘尼龙护套高压耐水绝缘导线精心绕制,这些材料具有优异的耐水性能与电气性能,使用温度分别达到65℃和90℃,确保了电机在高温、高压环境下的稳定运行。
在电机内部,耐水绝缘导线间的连接及与引出电极的连接,均采用了丁基自粘性胶带或其他性能相近的胶带进行包扎,形成了可靠的耐水主绝缘层。为了进一步增强电机的机械强度与保护性能,外层再用机械强度较高的塑料胶粘带或塑料带进行包扎,形成了坚固的机械保护层。
水润滑导轴承由石墨浸渍金属材料制作的轴瓦和镀铬轴套或不锈钢淬硬轴套组成,轴瓦上的冷却润滑通道一般为螺旋槽设计,确保了轴承在运行过程中的有效冷却与润滑。水润滑止推轴承则采用了分块调心式结构,一般由16块扇形轴瓦组成,每块轴瓦均可自动调整,使轴承滑动面形成楔型水膜,有效承受了轴向推力,确保了电机的稳定运行。止推轴承材料同样为石墨浸渍金属材料,配对材料为不锈钢制作并淬硬的圆盘,上止推轴承则采用了整体式设计,进一步提高了结构的稳定性与可靠性。
潜水泵的双吸入口设计,使得两组泵叶轮对称分布,所产生的两个轴向推力方向相反,正好相互平衡。这一设计不仅减轻了电机下部水润滑止推轴承的承载负担,使其仅需承受电动机转子和水泵转动部分的重力,而无需承受水泵运行时所产生的轴向水推力,还显著降低了止推轴承所承受的轴向线荷载,改善了轴承的运行条件,减少了磨损量,延长了使用寿命。同时,也提高了电泵运行的总体可靠性,延长了使用寿命。
QKSG-D型单吸自动平衡式高压潜水泵,其潜水电机结构与双吸式潜水泵的潜水电机结构相似,但潜水泵仅有一个下部进水口。液体从吸入口经过下部第一组叶轮流出后,再经过第二组叶轮的泵壳侧面流道,到达位于电泵上部的第二组叶轮吸入口,然后经过第二组叶轮到达潜水泵的出水口。这一设计使得水流经过两组叶轮所产生的轴向推力也正好相反,互相抵消,实现了自动平衡,达到了与双吸式结构相同的稳定效果。
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