井用潛水電泵主要用于抽送清水，實際上由于地質(zhì)構(gòu)造的原因，往往有水的地方就有沙子。在含沙量大于0.01°%的水井中使用時，影響電機散熱，易導致電機燒毀，增加了農(nóng)民種糧成本。因為井中泥沙淤積，井越打越深，泵越下越深，不利于有計劃地開發(fā)利用水資源，影響了生態(tài)環(huán)境。

  為了從根本上解決以上這些問題，由山西省農(nóng)業(yè)機械化科學研究院與山西安吉制泵有限公司合作，在充分分析和研究國際、國內(nèi)下吸式井用潛水電泵機制造生產(chǎn)方式、技術(shù)條件的基礎上，本著立足科研、開拓市場的原則，研究開發(fā)了下吸式井用潛水電泵。一方面水從潛水電泵底部進入，可將電機周圍泥沙帶走，徹底解決井底泥沙淤積的問題；另一方面通過改善密封結(jié)構(gòu)與密封環(huán)的材質(zhì)，提高密封環(huán)及過流部位的耐磨性，提高潛水電泵的防沙性能，延長機組的使用壽命。此技術(shù)在國內(nèi)水泵行業(yè)中未出現(xiàn)完全相同的技術(shù)。因此下吸式井用潛水電泵的研制滿足了國內(nèi)需求。

  2技術(shù)路線和研制目標2.1技術(shù)路線技術(shù)路線：國內(nèi)下吸井用泵及國外引進相關(guān)成熟基礎部件一根據(jù)國內(nèi)下吸泵機組的技術(shù)及工藝要求一組成配套一研制具有新型結(jié)構(gòu)的下吸式井用潛水電泵設備。

  2.2研制目標研制目標：開發(fā)種下吸式井用潛水電泵，其各項性能指標在達到國標GB2816―2002和GB2818―2002要求的前提下，以一種新的結(jié)構(gòu)方式，拓寬井用潛水電泵的使用范圍，提高潛水電泵機組使用可靠性，使抽送介質(zhì)的含沙量由原來的0.01%提高到0.1%，且可以抽走電機底部的介質(zhì)，解決了礦區(qū)和居民生活用水的急需，減少了洗井的次數(shù)，避免了打深井、配大泵的浪費，減輕了農(nóng)民的種糧成本，有利于有計劃地開發(fā)利用水資源，保護了生態(tài)環(huán)境。

  3總體設計下吸式井用潛水電泵是由潛水電機與潛水電泵組成。其工作原理：潛水電機通過軸帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，液體從底部的單級潛水電泵的進水節(jié)進入，通過水套（具有冷卻電機的作用）進入電機上面的水泵進水節(jié)，再經(jīng)過電機上端的潛水電泵排出進入管路內(nèi)。

  3.1潛水電機的設計為適應市場的需求，我們著重研究下吸式潛水電泵，分析現(xiàn)有下吸式潛水泵揚程低、壽命短的原因。我們發(fā)現(xiàn)隨著下吸式潛水電泵揚程的提高，水泵的故障率也在提高，主要原因在于隨著下吸式潛水電泵揚程的提高，機械密封承受的壓力增大，二者成正比關(guān)系。高壓容易使機械密封的摩擦副變形及碎裂，從而使機械密封失效。為了從根本上解決潛水電機的密封問題，我們大膽嘗試，將水泵分為上下兩部分，電機上面連接通用成熟的Q系列井用潛水泵，電機下面裝1套單級水泵，機械密封只承受單級水泵的壓力，不因為機組揚程的提高而改變，保證了電機在低壓的水中運行，降低電機內(nèi)外的壓差，為電機的密封創(chuàng)造了有利條件。經(jīng)過試驗，發(fā)現(xiàn)密封效果很好，為下吸式潛水電泵往高揚程開發(fā)奠定了基礎，結(jié)構(gòu)上采用電機內(nèi)裝式，即電機外面裝有水套。

  3.2潛水電泵的設計學術(shù)交流種流量規(guī)格的水泵，單級揚程均為13m結(jié)構(gòu)上采用徑向?qū)Ч嗨姍C的設計。1.電機軸2.轉(zhuǎn)子部件3.定子部件4.水奕5.推力盤6.止推軸承葉式。電機下端裝有同流量規(guī)格的單級水泵，可形成27種不同規(guī)格的下吸式井用潛水電泵，最高揚程可達202m，機組的徑向最大尺寸223mm可用于250mm的井徑。

  潛水電泵的設計1.出水口2.下泵殼3.泵殼4.導葉5.葉輪6.進水節(jié)7.下呤水節(jié)8.下導葉9.下葉輪4主要零部件結(jié)構(gòu)設計4.1潛水電機的研究與設計電機電磁設計采用成熟的200YQS型井用潛水電機參數(shù)，包括422kW共9種規(guī)格的潛水電機。結(jié)構(gòu)上采用電機內(nèi)裝式，即電機外面裝有水套。電機底部的水通過水套進入電機上面的水泵進水節(jié)，并且有冷卻電機的作用。按防沙要求的設計，抽送介質(zhì)不得進入電機腔，對軸上下兩伸出端，分別裝有機械密封裝置，保證潛水電機在水中可靠運行。潛水電機的推力盤和止推軸承要求具有耐磨、耐熱、耐腐，光潔度高，還要有一定的自動調(diào)心能力。因此，推力盤和止推軸承形成一對摩擦副，在高壓力下以2850r/min的轉(zhuǎn)速長期運轉(zhuǎn)，承受由水泵傳遞來的軸向力。

  4.2潛水電泵的研究與設計電機上端裝有分別為12.5m3/h、15m3/h和32m3/h這3種流量規(guī)格的水泵，單級揚程均為13m結(jié)構(gòu)上采用徑向?qū)~式。徑向?qū)~的流道由正導葉、環(huán)形空間、反導葉組成。電機下端裝有1套單級水泵，可以徹底解決普通井用潛水電機被淤沙淹沒，導致電機因散熱不良而燒毀的難題。采用種新型的結(jié)構(gòu)，將水泵分為上下兩部分，電機上面連接通用成熟的Q系列井用潛水泵，電機下面裝1套單級水泵，機械密封只承受單級水泵的壓力，不因為機組揚程的提高，使機械密封的摩擦副變形及碎裂，保證了電機在低壓的水中運行。降低電機內(nèi)外的壓差，為電機的密封創(chuàng)造了有利條件。通過改進材質(zhì)，嘖涂過流部位，提高水泵的通過性能和抗腐耐磨性。水泵的性能影響到能耗的大小，要反復試驗改進，提高水泵的性能指標。

  5試驗情況和應用情況1試驗情況試驗前，檢查電泵的裝配質(zhì)量、試驗裝置及試驗設備。

  用兆歐表測量所有繞組對機殼的冷態(tài)電阻，測量后應將繞組對地放電。按照試驗項目進行測量，測量數(shù)據(jù)應在同一時刻讀取，實驗數(shù)據(jù)達到了設計要求。在試驗中，由于試驗條件的局限性，給試驗帶來了不少困難，也考核了樣機在一定條件下的工作情況，獲得了許多寶貴的經(jīng)驗和啟發(fā)。

  5.2應用情況為了考核樣機的使用可靠性、經(jīng)濟性，調(diào)整保養(yǎng)的方便性，主要件和易損件耐用性及安全性，2007年我們對樣機進行了嚴格的生產(chǎn)考核。樣機在山西省太原市小店區(qū)薛店村及運行了2年多，正常運轉(zhuǎn)3600h以上。此機組主要用于含沙量較大的井中，至今己運行了3000h以上，徹底解決了人畜吃水問題，而且還滿足了村辦企業(yè)的生產(chǎn)用水。我們又進行了測試實驗，測驗的結(jié)果滿足了設計要求。

  5.3試驗分析下吸式井用潛水電泵該機組在整個試驗和生產(chǎn)考核中，各種技術(shù)性能基本達到了設計時的技術(shù)要求。并經(jīng)山西省水泵產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站檢驗，依據(jù)Q/140727A001-2008下吸式井用潛水電泵標準和水泵產(chǎn)品委托檢驗評定規(guī)則對XQ115―140/10―15式下吸式井用潛水電泵的流量、揚程、效率等14項次進行檢驗，其質(zhì)量指標符合合格品的要求，所檢樣品合格。同時也符合技術(shù)任務書中的規(guī)定。6技術(shù)性能對比分析從相關(guān)資料及信息、市場表明，現(xiàn)有下吸式潛水電泵均為下泵式結(jié)構(gòu)，水泵在電機的下面（山東德源泵業(yè)有限公司生產(chǎn)的型號為WXS30型潛水下吸泵，山西天澤泵業(yè)有限公司生產(chǎn)的型號為WQY30型，最高揚程為120m，價格較高，壽命短，保修期為3個月，運行成本比較高，主要針對工程使用。井用潛水電泵的保修期為1年，運行成本低，但對水質(zhì)要求高。

  目前，國內(nèi)外潛水電泵的發(fā)展走向市場化、專業(yè)化。過去檢驗、驗收主要看重流量、揚程、效率等性能指標，經(jīng)常3200kW發(fā)電機滑環(huán)燒蝕故障的分析及處理□鐘秋娟障的原因進行了詳細的分析，并提出了預防及處理方法。

潛油電泵