一、潛(qián)水(shuǐ)電泵(bèng)的(de)結構(gòu)型式潛水電泵是(shì)将(jiāng)泵與電機緊密結合(hé)成一體共同潛(qián)水運行的(de)機組。通常(cháng)根據(jù)泵與(yǔ)電機間相(xiàng)對位(wèi)置的不同(tóng),可将(jiāng)潛水電泵(bèng)分為上泵(bèng)式和下泵(bèng)式兩種主(zhǔ)要結(jié)構形(xíng)式。
１上泵式(shì)潛水電泵上泵(bèng)式潛(qián)水電泵結(jié)構泵(bèng)在上面,電(diàn)機在下面(miàn)。這種結構有利于減(jiǎn)小泵(bèng)的徑向尺(chǐ)寸(cùn),故多用(yòng)于井(jǐng)用潛(qián)水電泵和(hé)小型作(zuò)業面潛(qián)水電(diàn)泵(bèng)。 
     在上泵(bèng)式潛(qián)水電泵結構中,通常采用(yòng)濕式潛水電機(jī)。電機内腔充滿清水(shuǐ)、變(biàn)壓器油或錠(dìng)子油,其定(dìng)子線圈用加強絕緣的耐油、耐水漆包線繞制。定轉子(zǐ)浸在液(yè)體中運轉(zhuǎn),電機(jī)外面又被水淹(yān)沒,冷卻(què)條件(jiàn)好。濕式電(diàn)機(jī)軸承(chéng)可采用工程塑(sù)料軸承或(huò)滾動(dòng)軸承。對(duì)軸伸端和軸(zhóu)承的密封(fēng)采用骨架(jià)式油封或(huò)機械密封(fēng),密封(fēng)僅起防泥(ní)沙和髒(zāng)水的作(zuò)用,結構(gòu)簡單(dān)。濕式潛(qián)水電泵較(jiào)徹底地解決了電磁(cí)部分和軸(zhóu)承部分的(de)密封問題(tí),推廣應用(yòng)較早(zǎo)。但(dàn)濕(shī)式電(diàn)機定轉(zhuǎn)子間隙(xì)中水(shuǐ)摩擦(cā)損失(shī)較大(dà),與轉子外(wài)徑的(de)５次方成正比。所以通常做(zuò)成細長型,以降(jiàng)低摩擦損失,提(tí)高(gāo)電機效(xiào)率。
２ 下(xià)泵式潛水電泵(bèng)泵位于(yú)電(diàn)機下(xià)面的(de)稱(chēng)為下泵(bèng)式潛水電(diàn)泵,通(tōng)常它又可以分(fèn)為内(nèi)裝式和外裝式兩(liǎng)種。内裝(zhuāng)下泵式潛(qián)水電泵所輸送(sòng)的液(yè)體首先(xiān)通過包(bāo)圍電機(jī)的環形(xíng)流道,使之(zhī)冷卻(què)電機後(hòu)再流出泵壓出口(kǒu)。這種泵即(jí)使在接近(jìn)排幹(gàn)吸水(shuǐ)池的(de)情況下,也不必擔心(xīn)電機升溫,故應用範(fàn)圍正(zhèng)在(zài)日益擴大。外(wài)裝下(xià)泵(bèng)式潛(qián)水(shuǐ)電泵(bèng)則直(zhí)接從葉輪後(hòu)的(de)壓水(shuǐ)室或(huò)導(dǎo)葉(yè)體出口(kǒu)處排出(chū)液體(tǐ),電機也被(bèi)抽送(sòng)的液體冷卻。由(yóu)于下泵(bèng)式(shì)結構(gòu)可以(yǐ)在較淺的(de)液體中也(yě)能工(gōng)作,故常用于作(zuò)業面潛水(shuǐ)電泵(bèng),尤其它是大口(kǒu)徑潛(qián)水電(diàn)泵的主要(yào)結構型式(shì)。對于下(xià)泵式(shì)潛水電泵而(ér)言,因為它可(kě)以(yǐ)采用(yòng)工藝(yì)上能夠大批(pī)量(liàng)生産的普通幹式三相異(yì)步電機,在密封上反将電機機(jī)殼配(pèi)合面(miàn)用“Ｏ”型橡膠密封圈封(fēng)閉,輸(shū)出(chū)軸(zhóu)從下(xià)端伸出。在(zài)軸伸部位裝有在封液中(zhōng)旋(xuán)轉的機(jī)械密封裝置,一(yī)般為一至(zhì)三道(dào)單端面或(huò)雙端(duān)面機械密封,以(yǐ)嚴格防止(zhǐ)被輸送液(yè)體(tǐ)沿軸進(jìn)入電(diàn)機(jī)内腔。而(ér)在早(zǎo)期還曾采(cǎi)用一種(zhǒng)氣墊密(mì)封結(jié)構,在(zài)電機(jī)下端有一(yī)個氣(qì)封室(shì),它靠幾個(gè)孔道與外(wài)界相(xiàng)通,泵潛入吸液池後(hòu),氣封室内的空氣在外界(jiè)液體壓力(lì)的作用下(xià)形成氣墊(niàn),從而阻(zǔ)止(zhǐ)液體進入電(diàn)機内腔(qiāng)。
    下泵式潛(qián)水電泵的機械密封(fēng)位于出口(kǒu)水流高壓區,揚程越(yuè)高,此(cǐ)處水壓力(lì)越高(gāo),所以(yǐ)機械(xiè)密封的(de)性能受到揚(yáng)程的(de)控制(zhì)。
二、潛水電泵的(de)密封(fēng)和(hé)保(bǎo)護技(jì)術潛水電(diàn)泵的(de)發展(zhǎn)基本上(shàng)取(qǔ)決于密封(fēng)技術的研(yán)究成(chéng)果。而潛水電泵的密(mì)封問(wèn)題一(yī)直是(shì)廣大用(yòng)戶所關(guān)心的(de)焦點(diǎn),總覺(jiào)得潛(qián)在(zài)水(shuǐ)中工(gōng)作不(bú)安全、不放(fàng)心(xīn),由于大(dà)部分(fèn)采用幹式電機(jī),萬一漏水怎麼辦?因此,如果潛(qián)水電(diàn)泵能夠如常規電機那樣(yàng)安全(quán)、可靠(kào),那麼(me)推廣應用(yòng)是沒(méi)有什麼問題的(de)。潛水(shuǐ)電泵密封通常分為電氣(qì)密封和軸承密(mì)封兩部分。在濕(shī)式潛(qián)水電(diàn)機上(shàng),這兩部分(fèn)密封解決(jué)得比較成(chéng)功,國(guó)内(nèi)有許多潛水泵廠(chǎng)就以生産單一的濕(shī)式潛(qián)水(shuǐ)電機配(pèi)套(tào)泵段的,如安(ān)慶電(diàn)機(jī)廠、泰州(zhōu)潛水電泵(bèng)廠等。濕式(shì)潛(qián)水電機的電(diàn)氣(qì)密封和(hé)軸承密(mì)封各自(zì)獨立,如軸承密封失(shī)靈,隻(zhī)引起(qǐ)水潤滑軸承的潤滑(huá)水進砂、油(yóu)脂或稀油潤滑(huá)的滾(gǔn)動軸(zhóu)承進水,後果是加速(sù)磨損(sǔn)和鏽蝕,隻(zhī)要電(diàn)機不短路照(zhào)常(cháng)可以運轉(zhuǎn)。所以,隻要用戶(hù)按維修保養規(guī)程及時(shí)更換易(yì)損件和潤滑油(yóu),就能保(bǎo)證濕式(shì)潛水(shuǐ)電(diàn)泵長期運轉(zhuǎn)。對于(yú)使用(yòng)幹式(shì)電機的潛(qián)水電泵,軸(zhóu)上的機(jī)械(xiè)密封(fēng)除了(le)密封電(diàn)機(jī)下軸(zhóu)承(油室)外,還承擔密封(fēng)電機内腔,以(yǐ)嚴格防止被輸送液(yè)體進(jìn)入電(diàn)機内部。目(mù)前,機械(xiè)密封的材料和結構已(yǐ)有了(le)很大(dà)的發展,一(yī)般在電機(jī)與不利部(bù)件之間裝(zhuāng)有一至三(sān)道單端(duān)面或雙(shuāng)端面機械密封(fēng)。通常上層是石(shí)墨/碳化鎢(wū),下層(céng)是碳化鎢/碳化(huà)鎢。另(lìng)外,密封材(cái)料除碳化鎢以(yǐ)外,也可(kě)采(cǎi)用碳(tàn)化矽(xī)、氧化鋁或(huò)其它(tā)硬質(zhì)合金(jīn)副等(děng)。另(lìng)外,對潛水電泵可附設(shè)多層保(bǎo)護裝置(zhì),例如在定(dìng)子繞(rào)組中内(nèi)裝(zhuāng)熱過(guò)載保(bǎo)護器,以防(fáng)止電機過(guò)載而(ér)發熱(rè)。在接線腔(qiāng)内設置(zhì)漏水檢(jiǎn)測探頭,當電纜(lǎn)線斷裂(liè)或其它原因(yīn)漏水時,探(tàn)頭發出信号,控(kòng)制系統對泵實(shí)施保(bǎo)護。在幹式(shì)電機的(de)下(xià)軸承(chéng)處設有滲(shèn)漏集(jí)水槽,槽内裝有(yǒu)漏水檢測器(qì)———浮(fú)子開關(guān),如果滲(shèn)漏到槽内的液體達(dá)到(dào)一(yī)定量(liàng)時便(biàn)自動報警(jǐng)。在機械(xiè)密封端(duān)的油室内(nèi)還設(shè)有電(diàn)極保護,當(dāng)水滲(shèn)漏到(dào)油室(shì)内(nèi)時(shí)電極發出(chū)信号(hào),由控(kòng)制系(xì)統顯示(shì)。此(cǐ)時,管(guǎn)理人員及時保(bǎo)養,對(duì)機(jī)械密封(fēng)進(jìn)行檢查(chá)和更換,把集水槽和(hé)油室内液體倒出,并對(duì)油(yóu)室再加入新(xīn)的(de)機械(xiè)油,然後将螺栓(shuān)擰緊即可(kě)。整個保養過程簡單(dān)、方便,水(shuǐ)泵(bèng)即刻(kè)又可(kě)投入(rù)工作(zuò)。潛水電泵的密(mì)封除(chú)了采取(qǔ)上(shàng)述措施以(yǐ)外,仍(réng)在進(jìn)一(yī)步地研(yán)究怎(zěn)樣才(cái)能提(tí)高它(tā)的(de)密(mì)封可(kě)靠性和安(ān)全性(xìng)。例如(rú)大(dà)功率的幹式電機(jī)另設(shè)有由(yóu)外(wài)界(jiè)向電(diàn)機内腔的(de)自動(dòng)補氣裝置,使電(diàn)機内部處于正壓狀态,平(píng)衡或(huò)大于機構密封(fēng)外(wài)界(jiè)的水壓力(lì),以達到加(jiā)強止漏的效果(guǒ)。還有對水(shuǐ)泵段的機(jī)械密封采(cǎi)取減(jiǎn)壓措施,例如開(kāi)設減壓孔或增(zēng)加甩水(shuǐ)器,以降(jiàng)低此處的(de)水壓力和防砂(shā)。
    還有在(zài)水(shuǐ)泵(bèng)的葉輪(lún)後面(miàn)增(zēng)設(shè)副葉(yè)輪,以減輕機械(xiè)密封處的壓力(lì)和保(bǎo)護(hù)軸封。而(ér)機械密(mì)封(fēng)的選(xuǎn)擇也應注意要(yào)結構合理,密封(fēng)性能(néng)好(hǎo),安裝工(gōng)藝簡單、方(fāng)便。總(zǒng)之,潛(qián)水(shuǐ)電泵密(mì)封技(jì)術問題解(jiě)決得好(hǎo),潛水電泵才會(huì)有更加廣闊的市場。
三、潛(qián)水電(diàn)泵的控(kòng)制系(xì)統(tǒng)由于潛水電泵(bèng)是潛入(rù)水下工作,它的(de)控制系(xì)統尤其(qí)重要。因此,當在(zài)設計(jì)潛水(shuǐ)電(diàn)泵(bèng)的各(gè)項功能時(shí),應該要(yào)同(tóng)時考慮它(tā)的控制系(xì)統。本文簡(jiǎn)要介紹國(guó)外目前常(cháng)用的潛(qián)水(shuǐ)電泵(bèng)的控(kòng)制系統。
１ 水(shuǐ)位控制系統水位控(kòng)制(zhì)系統通(tōng)常有四(sì)種形式,如圖１所示。在泵(bèng)站中,多數(shù)情況下應選擇浮球(qiú)式(shì)水位調(diào)節器(qì)。在調(diào)節器(qì)内(nèi)裝(zhuāng)有開關(guān),用來對(duì)調節器(qì)随(suí)水位變化(huà)而傾斜或(huò)垂直時進行操(cāo)縱。對(duì)于一(yī)台泵(bèng),啟動和停機時用兩個水位調節器(qì)來(lái)設定,而(ér)對(duì)于備用(yòng)泵的水位調節、報警(jǐng)等可由附加的(de)調節器(qì)設(shè)定。在建築工(gōng)地、礦山和(hé)抽(chōu)送有爆炸(zhà)危險的介質等(děng)場合(hé),可選用遙(yáo)控裝置(zhì)。它(tā)裝在(zài)控制盤上,用來(lái)測量電機(jī)電流(liú)。同時(shí)還可測量(liàng)運行時間(jiān)并确(què)定停機時(shí)間,僅(jǐn)适用(yòng)于控制單(dān)台泵(bèng)的運(yùn)行。圖(tú)1水位(wèi)控制系(xì)統(tǒng)當流量很大而(ér)要求揚(yáng)程較低(dī)時,常用電極來進行(háng)水位控制,如在土壤改(gǎi)良(liáng)和排水場(chǎng)合。另外,在(zài)小(xiǎo)吸(xī)水池或流(liú)動紊(wěn)亂的(de)泵站,也采用電(diàn)極來控制水位(wèi),它隻需(xū)很(hěn)小的空間,裝在(zài)直徑５０ｍｍ的管(guǎn)子(zǐ)裡(lǐ),水位(wèi)高度(dù)易于控制(zhì)。在抽(chōu)送地面水(shuǐ)的泵站,即吸水池較小和(hé)水流(liú)紊動(dòng)的(de)情況下,氣泡(pào)控制是調(diào)節水位的可靠方法(fǎ),它可以用(yòng)于所有(yǒu)形式的泵和(hé)所有(yǒu)介質(zhì)。這(zhè)種(zhǒng)控制(zhì)方法(fǎ),在水中設有運(yùn)動部件(jiàn),因而不(bú)會有卡(kǎ)位或粘(zhān)附的問題,隻需用一根塑料軟(ruǎn)管插(chā)入介質即(jí)可。
２ 組(zǔ)合水位和(hé)泵的控(kòng)制(zhì)系統(tǒng)組合(hé)水位和泵(bèng)的控制系統通(tōng)常也有四種(zhǒng)形(xíng)式,如圖２所示。
ＡＰＣ自(zì)動調(diào)節(jiē)泵控制(zhì)系統(tǒng)是用(yòng)于雙(shuāng)泵泵(bèng)站的水位(wèi)控制系統,它是(shì)控制(zhì)泵的運行(háng)和調節吸(xī)水池(chí)水位的一種實(shí)用和經濟的方(fāng)法。該系統的控制裝置是一台(tái)微型(xíng)程(chéng)序(xù)處理(lǐ)機,它可以很容(róng)易地安裝在泵(bèng)站控制盤上,檢(jiǎn)測潛(qián)水電泵電(diàn)機的電(diàn)流消耗(hào),而不(bú)需要在吸(xī)水池中直(zhí)接檢(jiǎn)測水(shuǐ)位。采用該(gāi)系統還可省去水位(wèi)控(kòng)制設施(shī),保護泵站清潔。同時它還具有(yǒu)使泵輪換運行(háng)的功能,以獲得(dé)使泵的磨損均衡和維持間隔時間(jiān)的經濟運(yùn)行。帶攪拌閥的(de)ＡＰＣ自動調節(jiē)泵控(kòng)制系(xì)統除了具(jù)有上(shàng)述(shù)水位控制功能外,主要(yào)的還(hái)具有十分驚人(rén)的清(qīng)理泵(bèng)坑的效(xiào)果(guǒ)。
    攪拌閥可(kě)以安(ān)裝于(yú)所(suǒ)有污水(shuǐ)泵的(de)泵體上,當泵啟動時可(kě)以形成(chéng)強有力的攪拌(bàn)作用,使淤泥及覆蓋物(wù)料(liào)被攪(jiǎo)拌成懸浮狀而(ér)抽走。ＰＰＣ壓電泵控(kòng)制系統是(shì)一種(zhǒng)壓力(lì)感應(yīng)調節(jiē)系(xì)統,它(tā)是(shì)用來(lái)控制雙(shuāng)泵泵站(zhàn)運行和(hé)調節水(shuǐ)位的一(yī)種(zhǒng)實用(yòng)和經濟的方法。該控(kòng)制系統由(yóu)一個(gè)傳感(gǎn)器和(hé)一個水位控制(zhì)裝置組(zǔ)成,傳感器放于吸(xī)水池(chí)中(zhōng)檢測(cè)壓力。同時,在(zài)每一個運行周期内,該系(xì)統還(hái)具(jù)有使泵(bèng)輪換運行(háng)的功能。帶攪拌閥的(de)ＰＰＣ壓電泵控(kòng)制系(xì)統,在(zài)每(měi)一個工作周期(qī)開(kāi)始時,利用(yòng)攪拌閥翻(fān)動吸(xī)水(shuǐ)池(chí)中的(de)水,從(cóng)而可以防(fáng)止浮動的(de)固體物沉(chén)積,這樣将(jiāng)使泵站内的工(gōng)作環境(jìng)大為改(gǎi)善。實踐表(biǎo)明(míng),這種帶攪拌閥的ＰＰＣ壓電泵(bèng)控制系(xì)統可以使泵坑(kēng)的清淤工(gōng)作量大為(wéi)減少或者(zhě)根本無需清淤(yū)。３ 泵啟(qǐ)動與停機的控制另外,在泵的啟動和停(tíng)機過(guò)程(chéng)中也配(pèi)備有(yǒu)控制(zhì)系統(tǒng),例如１～６台(tái)泵的共(gòng)同停(tíng)機和分别啟(qǐ)動水位(wèi)控制(zhì),１～２台泵的延(yán)時啟(qǐ)動和停機(jī)控制(zhì),２～６台泵的不(bú)同啟(qǐ)動和停機(jī)水位控(kòng)制(zhì)及其(qí)２～３台泵(bèng)的串聯運行控(kòng)制等。
四、潛水電泵的(de)前景(jǐng)展望(wàng)由于潛水(shuǐ)電泵(bèng)本身(shēn)和選(xuǎn)用潛水電泵的泵站(zhàn)具有很多(duō)優點,因此(cǐ),今後我國的需求量将持(chí)續增(zēng)長,并(bìng)有以(yǐ)下主(zhǔ)要發展趨(qū)勢。
１ 發展大中型(xíng)潛水電泵(bèng)大中(zhōng)型潛(qián)水(shuǐ)電(diàn)泵具有簡化泵結構(gòu)和節省泵站建設投資的突出優點,一般可降(jiàng)低成本４０%～６０%,縮短工(gōng)期１/２～２/３。因(yīn)此,将在市(shì)政、工礦、環(huán)保和(hé)工農(nóng)業給排水等方面(miàn)得到越(yuè)來越廣泛的應(yīng)用(yòng)。預計将(jiāng)來的(de)需求量将較大(dà)。
２ 發展多功(gōng)能多(duō)用途(tú)潛水(shuǐ)電泵(bèng)我國潛水電泵(bèng)的形(xíng)式和國外(wài)*的潛水電泵生(shēng)産廠的産品相(xiàng)比還(hái)不夠多,如帶有切割裝置的泵、多(duō)級(jí)泵、抽送腐蝕性介質(zhì)的潛水電(diàn)泵等生産(chǎn)的(de)還很少(shǎo),然而其市(shì)場的需求(qiú)量又很大(dà),因此(cǐ),具有很好的發展前途。
３ 開發高可(kě)靠性機械密封(fēng)機械密(mì)封是潛水(shuǐ)電泵(bèng)的關(guān)鍵部分(fèn),采(cǎi)用兩道(dào)單端面(miàn)機械(xiè)密封,這樣(yàng)介質(zhì)的(de)壓(yā)力可以作用到端面(miàn),洩漏方向為内(nèi)流型,這(zhè)些都是(shì)有利(lì)的,但結構稍複(fú)雜。在油室(shì)内裝雙端面機(jī)械密封,兩側的(de)端面應采(cǎi)用不同的結(jié)構型式(shì),使介(jiè)質的壓力(lì)能(néng)作用(yòng)到下側(cè)的端面上,否則(zé)隻靠彈簧力,密(mì)封端(duān)面(miàn)的反推(tuī)力易(yì)使端(duān)面打(dǎ)開。因(yīn)此,還(hái)應進(jìn)一步(bù)在結構和(hé)材料方面進行研究(jiū),提(tí)高其可(kě)靠性和壽命。
４ 新(xīn)材料(liào)新技術新(xīn)工藝(yì)等将逐步應用普(pǔ)通(tōng)泵已(yǐ)使用不鏽(xiù)鋼、氟塑料(liào)(Ｆ４６)、襯(chèn)塑、襯膠(jiāo)、噴塗陶(táo)瓷等,所(suǒ)有這(zhè)些材料應(yīng)當盡快(kuài)應(yīng)用到潛水電泵(bèng)上,擴(kuò)大潛水泵的應用領域。
    而(ér)計算(suàn)機輔助設計、輔(fǔ)助制(zhì)造和(hé)輔助測試等(děng)新(xīn)技術(shù)、新工藝的(de)應用(yòng)也勢在必(bì)行。事(shì)實證明,新(xīn)技術(shù)、新材料(liào)、新(xīn)工藝(yì)的應用(yòng),不但解(jiě)放勞(láo)動生産力,而且還可以保(bǎo)證産品(pǐn)質量穩(wěn)定可(kě)靠(kào)。
５ 注(zhù)意潛(qián)水電(diàn)泵的外觀(guān)質量并逐步打(dǎ)入國際市場我(wǒ)國的(de)潛水電泵(bèng)在國(guó)際市(shì)場上有着明顯的價(jià)格競(jìng)争優勢,但(dàn)是必(bì)須要注意(yì)提高電泵的可(kě)靠性和壽命,尤其要改善(shàn)潛水(shuǐ)電泵的外(wài)觀質量,要(yào)給用(yòng)戶一(yī)種美(měi)的感覺,以(yǐ)使國産的(de)潛水電泵早日更多(duō)地打入(rù)國際市(shì)場。