精品文檔-下載后可編輯充水式潛水電泵滾動軸承室防水保護的技術革新一、引言

QS充水式潛水電泵因電機繞組采用三層絕緣材料保護的耐水電磁線，可以通過向電機內充滿清水進行冷卻，因而冷卻效果好，與充油式潛水電泵（以下簡稱QY電泵）和干式潛水電泵（以下簡稱Q電泵）相比，具有下列明顯優點：

1、對密封要求不高，電機內腔本身就必須注滿水，密封的作用其實質不是防水，而是防污水、防泥砂。GB/T25409-2022《小型潛水電泵》標準規定對于封閉結構的充水式電泵電機內腔承壓0.05MPa歷時3min無泄漏即可，遠遠低于其它泵類的要求。這樣一來電機部分的鑄造件相對要求較低，結構比較簡單，鑄造報廢率很小，成本大幅下降。而QY、Q電泵等對密封的要求就非常嚴格，電機腔內一旦泄漏進水，將導致電機燒毀。

2、由于電動機的定子嵌線直接與水接觸，冷卻效果好，定子的電流密度可以比QY、Q電泵大，即電磁線耗量相對更小，節約了材料。

3、由于QS電泵電機內充水而不是充油，所以對飲用提水、養殖業供水、噴泉景觀供水等場所使用QS電泵無油污染之憂。

正是由于上述優勢，QS電泵越來越被人們所重視，但由于其技術和工藝等方面的原因，發展的速度受到了制約，比如三包耐水電磁線表面絕緣層容易損傷、接線接頭密封難工藝要求高、定轉子的銹蝕問題一般的處理辦法都難達到滿意的效果、滾動軸承室的防水保護是技術關鍵等。對此公司成立了專門的QC小組進行技術攻關。本文重點講述我們在滾動軸承室的防水保護方面的技術革新所取得的突破性成就。

二、問題點

QS電泵傳統的結構是電機部分采用深溝球軸承和

角接觸軸承，并輔以骨架油封對其進行密封。見圖1

我公司在多年的生產實踐中發現，QS電泵特別是高揚程的泵，下軸承普遍壽命較短，有些甚至半個月左右就壞了，而電動機絕大多數沒有問題。不僅給用戶帶來了很大的麻煩，也給公司造成了很大的損失。影響了公司的聲譽，為此，公司組建了以技術部為主的QC攻關小組，對其進行技術革新。

三、原因分析

QC攻關小組首先對大量的問題泵進行了拆卸分析，對掌握的情況進行了歸類匯總，發現了以下共同點：

1）電動機燒壞的比例很小。

2）上軸承基本上不壞。

3）多數高揚程泵下軸承保持架碎裂，鋼珠破裂。

4）軸承室內有積水，油脂發黑，油脂性變差。

我們分析認為：

a）上軸承壽命優于下軸承，是因為下軸承承載要求高，既要承載徑向力，又要承載軸向力。

b）骨架油封密封并不是高精度的密封裝置，在實際運行中存在一定的泄漏，水和油脂混合后，油脂的流動性和效果下降，導致保持架和鋼球之間的擠壓力加大，最終使膠木保持架破裂，破裂產生的膠木碎粒進一步惡化了軸承工況，使鋼球破裂。

四、采取措施

針對以上分析，我們以QS12.5-100/4-7.5潛水電泵為基礎，制訂了針對性改進方案和驗證方案。

1、改角接觸軸承為深溝球軸承和平面軸承的組合；

2、改骨架油封密封為單端面機械密封；

3、改脂為油；

4、進行可靠性試驗驗證。

五、措施落實和可靠性試驗驗證

改進后的結構如圖2

改進后我們在可靠性試驗池中進行可靠性試驗，由于我們是原設計的是非封閉結構，所以為了同時驗證介質對密封性能的影響，一臺在清水池中進行，一臺在含有泥土的水池中進行，經連續運行1000小時均未出現異常。后對兩臺水泵進行了解剖，情況如下：

清水池中的一臺機械密封磨損較少，軸承也沒有壞，軸承室內沒有進水。

含泥土的水池中一臺機械密封磨損嚴重，深溝球軸承完好，平面軸承保持架磨壞，軸承室有少量進水。電機腔原加注的清水有混濁現象。

據此說明，改進后的電泵，不僅壽命明顯提高，并且完全滿足了標準的要求。但在用戶不能保證水質符合要求時，電機的密封就顯得比較重要了，否則，混濁的水進入電機后會加劇機械密封的磨損，影響密封性能，惡化軸承室工況，縮短軸承的使用壽命。

六、效果確認

根據可靠性試驗結果，我們又把電機