第一篇：细谈下吸式井用潜水电泵的设计研发的相关论文
原有水泵扬程短，并且设备故障率也较高。主要是因为电机结构设计不完善，造成在运行过程中电机组无法处于稳定状态。而现有模式通过对水泵的优化设计，不但降低了水泵的故障率，而且还增大了水泵的扬程。下吸式井用潜水电泵设计必要性
根据目前我国水资源分布情况进行分析，我国长江以南地区雨水充沛，使用地下水灌溉农田的次数较少。而我国的华北、东北一带，每年用于灌溉农田的地下水占总灌溉用量的65%。潜水电泵在使用方面具有一定的限制条件，要求所抽取地下水的含沙量小于0.01%。主要是因为潜水电泵的电机安装在底下部，若含沙量超标，便会带入电机内部，使电机产生大量的热量，烧毁内部的转子。所以针对这种要求，便需要加大打井深度，保证深度在130 米以下，可是随着深度的不断加深，地下水便不断减少。目前我国由于地下水资源的匮乏，采取了南水北调工程，使之补充地下水资源。随着国内创新技术的不断改进，对潜水泵进行了第二次创新，采用下吸式井用潜水电泵，这种电泵能够适用的井下深度在80-130 米，避免了深层地下水的开采。该区域处于中层浅水层，含沙量较高，但下吸式潜水泵进水口设置在底部，在运行工作时，地下水可从底部进入，连同砂石一起带入进水口，避免出现了电机烧毁的现象。其次便是该水泵选用合金材质，密封性较高，在运行期间可增大工作扬程。下吸式井用潜水电泵设计方案
在下吸式井用潜水电泵设计优化方案中对电机、潜水泵以及叶轮和导叶进行了改进，包括选用较大功率的电机、QJ 系列的潜水泵以及对叶轮、叶片目标函数的设定等，保证下吸式潜水电泵处于安全稳定的运行状态。
2.1 电机设计
原有电泵扬程短、功率小，并且设计结构不完善，导致电机出现故障的概率大大增加。而现有下吸式潜水电泵对电机整体结构进行了优化设计，采用了变频形式的电机类型，自动调整运行功率。水泵在运行过程中，扬程不断增大，该电机便会根据扬程的大小，自动调节至适当的频率，保证电机功率处于稳定状态。例如：潜水泵流量32m3/h，扬程200 米，功率45kW，机组外径184mm。在运行过程中，若增大扬程至300 米，潜水泵流量便会变为65m3/h，运行功率60kW。变频电机便会调节内部电磁感应频率，使电磁振荡器的振动频率达到8700Hz。潜水电泵便会根据频率增大运行功率。电机密封性关系到内部器件的磨损，原有电机内部转子采用的减震垫片材质为再生橡胶，电机长期运行，便会磨损该减震垫片，造成后期电机内部转子的松动。而下吸式潜水电泵所采用的橡胶材质为硅胶，适用温度100℃，耐磨性好，其次还具有耐酸碱的特性，在电机转子及其他装置中能够起到很好的减震作用，水泵内部吸走的流沙也不会磨损该器件。其次在水泵使用方式上也进行了改进，上部使用QJ 系列的水泵，下部采用单级水泵。原有潜水电泵运行过程中，内部压强为12 个标准气压，与外部形成较大的压差，而采用QJ 系列的水泵能够增大扬程，单级水泵抵抗外界压力，减少水泵内外压差。单级水泵保证内外之间的压强差在5 个标准气压值内，有利于改善水泵的运行环境。
2.2 潜水泵设计
潜水泵上端部分设计了三种不同流量的水泵，排水量分别为12m3/h、25m3/h 以及38m3/h。下端部分采用单级水泵，选用10 米水泵扬程。这种设计结构能够配备20 多种不同形式的扬程，根据排水量的不同，调节不同水泵扬程大小，保证在运行环境中，喷射扬程能达到最大值。假设上端水泵调节排水量在25m3/h，下端选用10 米扬程水泵，则总体喷射的最大扬程为150 米，其次机组外径最大可调节至220mm，这种规格的机组外径可适用于240mm 外径的管井，保证整个机组系统处于稳定运行状态。
2.3 叶轮和导叶设计
叶轮流体半径设计中，通过改变外侧半径Rc 以及流道中线的长度增大离心叶轮的过水断面的面积F，但是随着长度L 的增加，该面积便会趋于一定峰值。所以在现有技术中通过改变叶轮前后的轴面曲线实现流道中线长度参数的变化，以此控制过水断面的面积。作者对前后轴面制定了参数方程：M(f)=ni = 0 Σ n!(n-i)!i!(1-u)niuiPi，其中i 为轴面流线的曲率，曲率越小叶轮轴体运行的压强便越大。n 为离心叶轮控制曲线的阶数，f 为离心泵曲面向径、u 为离心叶轮动态参数。通过改变参数方程中的未知量，来改变叶轮半径大小。导叶设计结构与上下端宽度有关，设计结构中保证上下端宽度在32-46mm，使得水泵单级扬程随着排水量的增加而减少，降低水泵的故障率。应用情况及技术性对比
对潜水电泵整个机组检查，用兆欧表对机组所有电感元器件进行测量，测量数据值与实际使用值进行比对。然后对水泵正式启用，选用不同排水量水泵的调测值，实验结果显示，当电机转子运行速率达到3600rad/min 时，其扬程已达到225 米。并且当处于高速运行状态时，电机机壳温度始终处于标准范围内。其次便是在技术方面，轴垂面与叶片之间处于同一平行线，叶片包角范围34-38°，上叶片与下叶片宽度差值±4cm，有利于叶轮导叶流体流速处于稳定阶段。通过对潜水电泵应用情况及技术性比对，比原有水泵使用年限增加了两年，并且故障率也大大降低。结束语
通过对下吸式井用潜水泵的设计研发，作者对于该结构有了更为深刻的认知。这种结构，不但降低了设备的故障率，而且还提升了机组整体的运行效率。这种下吸式潜水泵将会用于诸多领域，以此提高市场经济效益。
第二篇：QJ型井用潜水电泵(深井泵)价格-上海阳光泵业
QJ型井用潜水电泵(深井泵)-上海阳光泵业
上海阳光泵业作为国内一家著名的集研制、开发、生产、销售、服务于一体的大型多元化企业，上海阳光泵业制造有限公司一直坚持“以质量求生存、以品质求发展”的宗旨为广大客户提供优质服务!同时，上海阳光泵业一直专注于自身实力的提升以及对产品质量的严格把关，为此，目前不但拥有国内最高水准的水泵性能测试中心、完善的一体化服务体系、经验丰富的水泵专家，同时经过多年的发展，产品以优越的性能、精良的品质、良好的服务口碑获得各项专业认证证书和客户认可。经过团队的不懈努力，上海阳光泵业在国内水泵行业已经取得了很大成就。这样一家诚信为本、责任重于天的水泵行业佼佼者，对于水泵的维修、保养等各大方面都有自己独特的方法，下面就一起来看看吧!
一、QJ型井用潜水电泵(深井泵)产品概述：
QJ型井用潜水电泵是电机与水泵直联一体潜入水中工作的提水机具，它适用于从深井提取地下水、也可用于河流、水库、水渠等提水工程：主要用于农田灌溉及高原山区的人畜用水，亦可供城市、工厂、铁路、矿山、工地供排水使用。
二、QJ型井用潜水电泵(深井泵)产品特点：
1、电机、水泵一体，潜入水中运行，安全可靠。
2、对井管、扬水管无特殊要求(即：钢管井、灰管井、土井等均可使用；在压力许可下、钢管、胶管、塑料管等均可作扬水管使用)。
3、安装、使用、维护方便简单，占地面积小、不需建造泵房。
4、结构简单、节省原材料。
潜水电泵使用的条件是否合适，管理得当与使用寿命有直接的关系。
三、QJ型井用潜水电泵(深井泵)型号意义：
四、QJ型井用潜水电泵(深井泵)使用条件：
QJ型井用潜水泵可在下列条件下连续运行使用：
1.额定频率为50HZ，额定电压为380±5%V的三相交流电源。
2.水泵进水口必须在动水位1米位以下，但潜水深度不得超过静水位以下70米，电机下端距井底水深最少在1米以上。
3.水温一般不得高于20℃.4.水质要求：（1）水中含砂量不大于0.01%（重量比）；
（2）PH值在6.5~8.5范围；
（3）氯离子含量不大于400毫克/升。5.要求井正值，井壁光滑，不得有井管错开。
五、QJ型井用潜水电泵(深井泵)结构说明：
1、QJ型井用潜水泵机组由：水泵、潜水电机（包括电缆）、输水管和控制开关四大部分组成。
潜水泵为单吸多级立式离心泵：潜水电机为密闭充水湿式、立式三相笼异步电动机，电机与水泵通过爪式或单健筒式联轴器直接；配备有不同规格的三芯电缆；起动设备为不同容量等级的空气开关和自偶减压起动器、输水管为不同直径的钢管制成、采用法兰联接，高扬程式电泵采用闸阀控制。
2、潜水泵每级导流壳中装有一个橡胶轴承；叶轮用锥形套固定在泵轴上；导流壳采用螺纹或螺栓联成一体。
3、高扬程潜水泵上部装有止回阀，避免停机水垂造成机组破坏。
4、潜水电机轴上部装有迷宫式防砂器和两个反向装配的骨架油封，防止流砂进入电机。
5、潜水电机采用水润滑轴承，下部装有橡胶调压膜、调压弹簧，组成调压室，调节由于温度引起的压力变化；电机绕组采用聚乙稀绝缘，尼龙护套耐用消费品水电 磁线，电缆联接方式按QJ型电缆接头工艺，把接头绝缘脱去刮净漆层，分别接好，焊接牢固，用生橡胶绕一层。再用防水粘胶带缠2~3层，外面包上2~3层防 水胶布或用水胶粘结包一层橡胶带（自行车里带）以防渗水。
6、电机密闭，采用精密止口螺栓，电缆出口加胶垫进行密封。
7、电机上端有一个注水孔，有一个放气孔，下部有一个放水孔。
8、电机下部装有上下止推轴承，止推轴承上有沟槽用于冷却，和它对磨的是不锈钢推力盘，随水泵的上下轴向力。
六、QJ型井用潜水电泵(深井泵)工作原理：
开泵前，吸入管和泵内必须充满液体。开泵后，叶轮高速旋转，其中的液体随着叶片一起旋转，在离心力的作用下，飞离叶轮向外射出，射出的液体在泵壳扩散室内速度逐渐变慢，压力逐渐增加，然后从泵出口，排出管流出。此时，在叶片中心处由于液体被甩向周围而形成既没有空气又没有液体的真空低压区，液池中的液体在池面大气压的作用下，经吸入管流入泵内，液体就是这样连续不断地从液池中被抽吸上来又连续不断地从排出管流出。
七、QJ型井用潜水电泵(深井泵)深井泵的用途与特点：
QJ型井用潜水电泵是根据国家标准设计的节能产品，广泛用于农田灌溉、工矿企业的供排水和高原、山区的人、畜用水。
该型泵由QJ潜水泵和YQS型潜水电机组成一体潜入水下进行工作。具有结构简单、体积小、重量轻、安装、维修方便，运行安全、可靠、高效节能等特点。
QJR型系列井用耐热潜水泵是与井用耐热潜水三相异步电动机直接联成一体，组装成的耐热潜水电泵，耐热水温可达100°C，是潜入井中，提取地热水的有效机具；地热是一种最廉价，最清洁，用之不竭的最新能源，现今广泛应用于采暖，医疗，洗浴，养殖，种植，工农业，厂矿企业，娱乐服务，保健设施等许多方面。它具有泵机合一，结构简单，运行可靠，无噪音，性能优良，机组效率高，安装维修方便；并具有耐热，防腐，抗老化等诸多优点，是堤取地热水的最新产品。种类
1、立式竖直使用，比如在一般的水井中；
2、斜式使用，比如在矿井有斜度的巷道中；
3、卧式使用，比如在水池中使用
八、QJ型井用潜水电泵(深井泵)注意事项：
1.井用潜水泵应使用在含砂量低于0.01%的清水源，泵房内设预润水箱，容量应满足一次启动所预润水量。2.新装或经过大修的深井泵，应调整泵壳与叶轮的间隙，叶轮在运转中不得与壳体摩擦。3.深井泵在运转前应将清水通入轴与轴承的壳体内进行预润。4.深井泵启动前，检查项目应符合下列要求： 1）底座基础螺栓已紧固；
2）轴向间隙符合要求，调节螺栓的保险螺母已装好； 3）填料压盖已旋紧并经过润滑； 4）电动机轴承已润滑；
5）用手旋转电动机转子和止退机构均灵活有效。
5.深井泵不得在无水情况下空转。水泵的一、二级叶轮应浸入水位1m以下。运转中应经常观察井中水位的变化情况。
6.运转中，当发现基础周围有较大振动时，应检查水泵的轴承或电动机填料处磨损情况；当磨损过多而漏水时，应更换新件。
7.已吸、排过含有泥砂的深井泵，在停泵前，应用清水冲洗干净。
8.停泵前，应先关闭出水阀，切断电源，锁好开关箱。冬季停用时，应放净泵中积水。
第三篇：开题报告-井用潜水异步电动机设计
开题报告
电气工程及自动化
井用潜水异步电动机设计
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义
1．我国电机设计的现状
随着社会生产的不断发展，我国的工农业需水量不断增大，而在农村、工厂、矿山、铁路、自来水公司、地热开发、油田和地质勘探等领域广泛应用的井用潜水泵则成为了抢手货。因而在近十几年全国诸多农机产品生产企业面临产品老化、减产、经济效益不断下降的形势下，井用潜水电泵却恰恰相反，其生产企业数量不断增加，产量以每年平均20%的速度增长，企业的经济效益不断提高。作为井用潜水泵的配套动力设备，井用潜水异步电动机的性能优劣则直接影响到泵的使用质量。自从80年代我国引进RITZ公司潜水电机制造技术起，并随后制订了国GB/T —2816
-91（即《井用潜水泵型式和基本参数》），我国国内潜水电机行业才开始进入一个全新的发展阶段。在JQS、YQS等系列新型的潜水电机相继研发并大量投放市场之后，我国国内潜水电机产量不仅满足了国内的需求，而且大量出口，相继打入了中东、非洲市场,并向美国、欧洲发展。
目前我国电机设计方法主要有两种：一是完全凭借人的计算能力，对电机的电磁参数进行校核计算，然后进行优化选择等，其最大的缺点就是要对电磁设计的百余个公式逐一进行计算，还要完成四个迭代计算，其涉及因素及计算量很大很复杂，工作量非常大，不符合现代发展趋势；第二则是借助计算机等辅助设备，特别是电机设计CAD技术的发展，被广大电机设计人员用来从事电机产品的设计计算、分析及绘图，实现电机产品设计过程的自动化，加速了设计过程，缩短了设计周期、提高了电机产品质量，也适应了电机产业更新换代迅速的要求。因此，现今基本上电机设计企业都已经选择了CAD软件开发设计电机。
2．电机设计的趋势
借助于计算机CAD技术的迅猛发展，给电机设计行业注入巨大的更新血液。目前我国潜水电机在设计制造方面有了很大的进步，主要表现为以下几个方面：
（1）潜水电动机的产品结构设计、电磁优化设计以及制造工艺日趋完善；
（2）在取材方面用冷轧硅钢片取代了热轧硅钢片，开发出了具有高导磁、低损耗的DGX系列电工钢片；
（3）开发出了125°C高温耐水线，给高温潜水电机的设计和单机功率的提高提供了条件；
（4）在设计、制造高承载力推力轴承方面有了较大发展；
（5）计算机电机CAD等软件的广泛应用，缩短了研究周期、减小成本等等。
在中国国内井用潜水电机行业蓬勃发展的同时，国外的电机设计革新也在悄然进行。目前国外潜水电机的生产厂家主要有德国的Ritz、KSB，美国的Flygt、Itt-Loware、富兰克林，日本的日立以及丹麦的格兰富等。
同样面对电机革新换代方面的问题，国外企业对量大面广的潜水电机进行了不断的改进,取得了明显的进展,主要表现在:
（1）提高电机转速，以提高泵的流量和扬程，从而减少电泵机组的总长度，降低成本。
（2）提高单机工作功率，适应工作场地及温度的需要,同电机机座号的单机工作最大功率提高了2.5～3倍。
（3）提高电机止推轴承的承载能力，提高该电机工作时的可靠性，满足其提高泵效及高扬程的需要。
（4）提高力能指标，实行高效节能。
（5）实行计算机电机优化设计，降低电机的重量以及成本。
近几年来，由于社会发展等需要，地球资源损耗日益加大，水源缺乏、粮食短缺、环境污染，已经深深影响到我们人类的生存与发展。能源危机，这是个亟需解决的问题。由此，开发并使用高效率电机已逐渐成为全球的共识。因此，高效能、低噪声低振动、便于调速等已经成为国内外电动机研究设计的主要发展方向。
3.课题说明及选题的意义
随着科学技术的发展，超导体制冷等新技术新材料的不断涌现，电机CAD设计软件的普及，也进一步促进了电机设计行业的不断革新。但由于近几年我国地下水位普遍下降、水温过热、砂量过多等新的一系列问题的出现，使得广泛使用的井用潜水电机行业不得不面临新的挑战，如何设计出更高效能、更低噪声低振动、更安全智能的井用潜水异步电动机已经成为必然。因此，我们首先需要从电机设计的常规方式入手，在掌握其常规设计的基础上，不断改善，使得我国电机设计逐步走上国际化道路甚至成为世界的掌舵者。这也完全符合我国可持续发展的需要。
综合上述原因我认为了解并改善井用潜水异步电动机设计有着十分重要的现实意义
二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：
确定井用潜水异步电动机的总体结构型式，包括防护式、安装式、通风和冷却方式、轴承类型和数量、轴伸型式和数量等。确定零部件的结构型式、材料、形状、尺寸、加工精度、形位公差、表面粗糙程度和技术要求等。确定某些零部件（如转子铁芯与轴、机座和端盖等）之间的机械连接方式、配合种类等。核算零部件的机械性能。进行电机的磁路计算，对电机的定子槽、转子槽选型，铁芯和绕组设计、磁路计算、参数计算、运行性能计算、启动性能计算、异步电动机的通风与温升计算、异步电动机的噪声计算以及校验损耗等
拟解决井用潜水异步电动机面对近几年我国地下水位普遍下降、水温过热、砂量过多等环境时显得动力不足、抗热性不高、安全密封性能不佳等问题。
三、研究步骤、方法及措施：
1.根据任务书要求，查阅各类书籍和资料，进行调研，完成开题报告、文献综述、外文翻译。
2.研究井用潜水异步电动机的特性，熟悉其设计方法。
3.根据任务书所给数据，进行电磁参数计算，具体步骤如下：
1）预选尺寸，给初始设计
①确定外形尺寸：由容量和尺寸关系式确定；
②开槽：考虑槽配合要求合理地选择定、转子槽数，并选择槽型、槽宽、槽高、槽面积等；
③选导线：由定子每相电压及电势降落系数以及每极磁通确定每槽串联导体数，确定每根导线截面、联接方式及绝缘等。
2）校核计算：用初始设计给定数据进行性能计算，包含四个迭代计算
①磁路计算：由预选尺寸计算磁密及磁势，求出激励电流和激磁电抗；
②参数计算：包括计算定、转子电阻及各个漏电抗、电流及相应电密；
③损耗及性能计算：计算各损耗，效率功率因数、最大转矩倍数以及额定滑差率；
④起动计算：确定起动电流倍数及启动转矩倍数。
3）调整方案
初始设计方案不一定满足要求，还要做多次调整，直到得到可用设计。
4）挑选方案
算出一批可行设计，经比较选出最佳设计，并满足材料、制造及运行三项总费用最小的要求。
4.完成上述步骤后进行电机优化的进一步设计，得出整个设计成果，完成论文初稿。
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