1989年,用揚程50m,流量12m3/h,允許通過固體顆粒直徑10mm,功率僅4.0kw的單級單吸排沙潛水泵再次實現(xiàn)了這一愿望。從那時起,葉輪與泵體的內(nèi)外口環(huán)均采用硬質(zhì)合金制造。第一次替代多級離心泵在下山掘進工作面排水,"壽命提高5-8倍"(摘自該泵1991年部級《新產(chǎn)品鑒定證書》)。被替代的多級離心泵功率竟有40kw,它的高壓水用來帶動射流泵(俗稱帶泵、水抽子)在下山排水。因此,這種小泵很快普及,并屢獲大獎。
全國范圍不同地質(zhì)條件的上百家煤礦經(jīng)過十年的現(xiàn)場檢驗,證明這種排沙潛水泵的技術(shù)方案是可行的。
目前,單級排沙潛水泵的品種、用途已大為擴展,如:
?、儆迷诓擅汗ぷ髅妫夹g(shù)參數(shù)可達到:揚程95m,流量168m3/h。
?、谟迷诰蜻M工作面,技術(shù)參數(shù)可達到:揚程85m,流量158m3/h。
效率均可達到62.1%。電機功率75kw。
5.3取消平衡盤辦法之二--葉輪背靠背安裝,抵消軸向力
葉輪個數(shù)為偶數(shù),每兩個葉輪背靠背安裝,相互抵消軸向力,是徹底取消平衡盤的好辦法。
1995年,用一種四級分段式多級排沙潛水泵實現(xiàn)了這一設(shè)想。這種泵,曾在甘肅一舉恢復了一個被淹礦井。這個礦井地面透水,攜帶大西北地表泥沙涌入井下,多次用普通離心泵恢復,均未湊效。
該泵技術(shù)參數(shù):揚程200m,流量80m3/h,效率59.3%,功率185kw。如今,經(jīng)過不懈的努力,又增添了多項實用技術(shù),幾乎對原設(shè)計做了脫胎換骨的改進。技術(shù)參數(shù)已修改為:揚程320m,流量80m3/h,功率185kw。
5.4排沙潛水泵結(jié)構(gòu)簡介
上述排沙潛水泵是立式的,可就地安放,也可吊掛安裝。泵體與電機同軸,電機在上部,泵體在下部(下泵式)。
排沙潛水泵結(jié)構(gòu)的主要特征是:電機安置在"空氣室"中。
"空氣室"象一個敞口的"茶杯"。將"茶杯"的杯底朝上,杯口朝下,放入水中固定。這時,"杯"內(nèi)的空氣不會跑掉。預先將電機的定子、轉(zhuǎn)子和上下軸承支座安放在"茶杯"內(nèi),再將電機軸從"杯"口向下伸出,這便是排沙潛水泵的電機模型。
有了"空氣室"的保護,電機的定子、轉(zhuǎn)子、軸承和軸封都不會與水以及水中的泥沙、酸堿鹽等有害物直接接觸。因此,即便是潛入含大量泥沙的水中,電機也不會受到損害。另外,電機繞組用耐熱環(huán)氧樹脂澆注,將其固化,以便長期適應井下環(huán)境要求。
電機外殼被罩在"導水套"內(nèi),水泵排出的水,全部從電機與導水套之間流過,電機實現(xiàn)了"水外冷"。這樣,排沙潛水泵可以露出水面工作。
上述排沙潛水泵有單級單吸式、多級單吸式、單級雙吸式三種形式,均省去了泵軸在泵體外殼上重要易損件--泵軸的軸封,這是因為:
?、賳渭墕挝降娜~輪吸入口朝上,泵體下端面是封閉的。
?、诙嗉墕挝降氖准壢~輪在最上方,首級葉輪吸入口朝上,泵體下端面是封閉的。
?、蹎渭夒p吸式的葉輪有上、下兩個吸入口。
允許斷水空轉(zhuǎn)--不會對電機和泵體有絲毫損害。有水后,可繼續(xù)排水,無須專人守侯。這一要求,來自煤礦一線,由煤科總院上海分院調(diào)研后提出,使得排沙潛水泵在設(shè)計之初就按著這一有價值的課題攻關(guān),以其獨特的結(jié)構(gòu),在第一臺產(chǎn)品誕生時就實現(xiàn)了。出廠時,空轉(zhuǎn)試驗必須臺臺作,就連75kw、185kw也不列外。
在煤礦正以現(xiàn)代化、機械化裝備自己的今天,人們已開始設(shè)想排水自動化。需求"清水倉"的水泵,需求沿頂板掘進、在巷道低凹處自動排水的水泵,需求在爆炸危險環(huán)境使用的大型排沙潛水泵,等等,呼聲越來越高。因此,"多級排沙水泵"的研究已受到廣泛關(guān)注。自從排沙潛水泵問世以來,許多設(shè)計單位、大中型煤礦紛紛配合研究,大膽嘗試,為這一新生事物作出了貢獻。