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大型潛水泵的電動機,依據其應用場景與性能需求,主要分為兩種經典結構。一種是專為礦山、深井等高壓環境設計的細長型立式結構,這種結構不僅適應了狹窄的井筒空間,還通過充水式設計,實現了電機的有效冷卻與密封,確保了潛水泵在極端條件下的穩定運行。充水式電機內部充滿清水或專用冷卻液,既作為冷卻介質帶走電機運行時產生的熱量,又作為絕緣介質提高了電機的安全性與可靠性。
QKSG型(高壓)和QKSD型(低壓)雙吸式大型潛水泵,其結構示意圖清晰地展示了電機的充水密封式設計。這種設計與井用充水式潛水電機結構異曲同工,都強調了電機的耐水性與密封性。高壓潛水電機的定子繞組,采用聚氯乙烯絕緣高壓耐水絕緣導線或交聯聚乙烯絕緣尼龍護套高壓耐水絕緣導線精心繞制,這些材料具有優異的耐水性能與電氣性能,使用溫度分別達到65℃和90℃,確保了電機在高溫、高壓環境下的穩定運行。
在電機內部,耐水絕緣導線間的連接及與引出電極的連接,均采用了丁基自粘性膠帶或其他性能相近的膠帶進行包扎,形成了可靠的耐水主絕緣層。為了進一步增強電機的機械強度與保護性能,外層再用機械強度較高的塑料膠粘帶或塑料帶進行包扎,形成了堅固的機械保護層。
水潤滑導軸承由石墨浸漬金屬材料制作的軸瓦和鍍鉻軸套或不銹鋼淬硬軸套組成,軸瓦上的冷卻潤滑通道一般為螺旋槽設計,確保了軸承在運行過程中的有效冷卻與潤滑。水潤滑止推軸承則采用了分塊調心式結構,一般由16塊扇形軸瓦組成,每塊軸瓦均可自動調整,使軸承滑動面形成楔型水膜,有效承受了軸向推力,確保了電機的穩定運行。止推軸承材料同樣為石墨浸漬金屬材料,配對材料為不銹鋼制作并淬硬的圓盤,上止推軸承則采用了整體式設計,進一步提高了結構的穩定性與可靠性。
潛水泵的雙吸入口設計,使得兩組泵葉輪對稱分布,所產生的兩個軸向推力方向相反,正好相互平衡。這一設計不僅減輕了電機下部水潤滑止推軸承的承載負擔,使其僅需承受電動機轉子和水泵轉動部分的重力,而無需承受水泵運行時所產生的軸向水推力,還顯著降低了止推軸承所承受的軸向線荷載,改善了軸承的運行條件,減少了磨損量,延長了使用壽命。同時,也提高了電泵運行的總體可靠性,延長了使用壽命。
QKSG-D型單吸自動平衡式高壓潛水泵,其潛水電機結構與雙吸式潛水泵的潛水電機結構相似,但潛水泵僅有一個下部進水口。液體從吸入口經過下部第一組葉輪流出后,再經過第二組葉輪的泵殼側面流道,到達位于電泵上部的第二組葉輪吸入口,然后經過第二組葉輪到達潛水泵的出水口。這一設計使得水流經過兩組葉輪所產生的軸向推力也正好相反,互相抵消,實現了自動平衡,達到了與雙吸式結構相同的穩定效果。
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