книги из ГПНТБ / Болотских Н.С. Оборудование водопонижения в угольной и горнорудной промышленности

водящей трубке в нижнюю часть электродвигателя, откуда, омывая обмотку и смазывая опорную пяту и подшипники, по зазору верх­ него подшипника выходит наружу через фильтр, предусмотренный в верхнем корпусе подшипника электродвигателя. Фильтр изготов­ лен из латунной сетки галунного одинарного плетения.

При работе насоса давление воды, поступающей в электродви­ гатель, больше, чем давление воды, окружающей электродвигатель. Это препятствует попаданию в электродвигатель наружной воды, содержащей различные примеси.

Рабочие характеристики насоса ПМНЛ 100x100 показаны на рис. 28.

Погружные насосы типа АПТ

Погружные артезианские насосы АПТ (артезианский погруж­ ной Тульский), также как и насосы ПМНЛ, состоят из специаль­ ного центробежного насоса и электродвигателя. Принципиальная схема компоновки насосного агрегата АПТ в скважине аналогична

Электродвигатель насосов АПТ короткозамкиутый, трехфазного тока, предназначен для работы в воде. Изоляция обмотки статора электродвигателя выполнена из влагостойкого хлорвинилового пла­ стиката. Охлаждение обмотки осуществляется посредством цирку­ ляции воды (см. рис. 27).

42

Насосный узел насоса АПТ200Х100 (рис.30) трехступенчатый и оборудован клапаном с амортизатором. По конструкции он ана­ логичен ранее описанным насосам.

Для откачки воды из скважин с небольшим дебитом имеется специальный погружной насос АПТ15Х120. Он состоит из насос-

44

ного узла и электродвигателя, валы которых соединены жесткой муфтой. В насос вода поступает через верхний корпус подшипника электродвигателя. На поверхность вода выдается через напорный став трубы диаметром 3". Скважины могут быть обсажены тру­ бами диаметром 8" и более.

Насос АПТ15Х120 (рис. 31) —центробежный, семиступенчатып, секционного типа. Рабочие колеса имеют радиальные лопатки за­ крытого типа. Разгрузочные отверстия находятся в основном диске. Рабочие колеса на валу крепятся шпонками. Между колесами пре­ дусмотрены распорные втулки. Подшипники насоса выполнены из резины. Они завулканизированы в гильзы.

Характеристики работы насосов АПТ показаны на рис. 32 и 33.

3. Артезианские центробежные насосы с электродвигателями, расположенными на поверхности

Общие сведения

Насосные установки с электродвигателями, расположенными над устьем скважины, в настоящее время еще широко применяются в системах водопонижения преимущественно угольных месторож­ дений (при строительстве и эксплуатации угольных карьеров). Они обеспечивают откачку воды с глубины, чаще всего не превышаю­ щей 100 м.

Отечественной промышленностью выпускаются артезианские центробежные насосы АТН-8 (Черемховский машиностроительный завод им. Карла Маркса); АТН-10 и АТН-14 (Кутаисский электро­ механический завод); А (Сумский насосный завод); НА (Лебе­ дянский машиностроительный завод Липецкой области).

Эти насосы сравнительно просты по конструкции и имеют вы­ сокую эксплуатационную надежность. Пологая характеристика кривой мощности насосов исключает перегрузку электродвигателя при любом возможном на практике режиме работы.

Артезианские Центробежные насосы типа АТН

Глубинная насосная установка типа АТН (рис. 34) состоит из трех основных узлов: насосного узла со всасывающей сеткой, напорного трубопровода с трансмиссионным валом и приводной

45

47

аппараты, вследствие чего напор возрастает пропорционально числу колес.

Напорный трубопровод и трансмиссионный вал насосного агре­ гата АТН-10-1 собираются из отдельных стандартных секций

состоит из обода и центральной ступицы, соединенной с ободом тремя радиальными ребрами. Внутри втулки запрессован резино­ вый подшипник, закрепленный в осевом направлении пружинным кольцом.

На внутренней поверхности подшипника располагаются осевые канавки. Они служат для прохода воды и смазывания шейки вала. По этим же канавкам также удаляются попавшие в подшипники частицы песка. Верхняя часть втулки выполнена в виде воронки для улавливания воды, заливаемой с поверхности для предвари-

тельного смачивания подшипников перед пуском насосного агре­ гата.

Центрирование корпусов подшипников осуществляется с помо­ щью кольцевых выточек обода, в которые входят концы соединяе­ мых труб.

Отдельные секции колонны трансмиссионных валов соединя­ ются муфтами. Прямолинейность трансмиссионного вала обеспечи­ вается плотным прилеганием торцов отдельных секций вала, обра­ ботанных строго перпендикулярно к оси.

ф чзо

Для предотвращения развинчивания секций при работе насоса, колеса которого вращаются в правую сторону, концы валов имеют левую резьбу.

Для предотвращения от быстрого износа и коррозии шейки валов в местах соприкосновения с резиновыми втулками при изго­ товлении обкатывают роликом и хромируют слоем толщиной 80— 100 мк.

Опорная станция насоса АТН-10-1 (рис. 40) состоит из чугунной станины, на которой установлен электродвигатель. К нижней части станины на шпильках подвешена колонна напорного трубопровода. В станине предусмотрено колено для отвода воды из насоса наружу.

50

Для пропуска верхней секции трансмиссионного вала установ­ лено сальниковое устройство, корпус которого размещен в расточке прилива станины и крепится к ней шпильками. В расточке корпуса сальника запрессована чугунная направляющая втулка, над кото­ рой располагается набивка сальника, состоящая из нескольких от­ дельных витков хлопчатобумаж­ ного прографиченного шнура ква­ дратного сечения. Между витками набивки располагается смазочная втулка. Уплотнение набивки осу­ ществляется с помощью грундбуксы и двух гаек, навинченных на шпильки, которые ввернуты в

верхнюю часть корпуса сальника. При завинчивании гаек грундбукса сжимает кольца набивки.

электродвигатели учитывают специфические особенности работы

АТН-10-1) по своей конструкции аналогичны. Поэтому более под­ робно рассмотрим электродвигатель А02-71-4Вз мощностью 22 квт (рис. 41). Этот электродвигатель способен воспринимать гидравли­ ческие нагрузки и вес вращающихся деталей установки, что обес­ печивается за счет применения в его конструкции шарикового ра­ ди ально-упорного подшипника, установленного в нижнем щите

электродвигателя. Передача нагрузки на этот подшипник осущест­ вляется через приводной вал, регулировочную гайку и полый вал электродвигателя. Полость, где размещен этот подшипник, закрыта крышкой, прикрепленной к щиту шпильками.

Ниже шарикоподшипника расположена чугунная ванна с мас­ лом, в которую посредством трубки с маслоуказателем произво­ дится заливка масла. В днище ванны ввернут специальный стакан, предназначенный для уплотнения вала в месте прохода его через ванну. Верхний конец стакана располагается в кольцевой полости между валом головки и полым валом, нижний конец которого по­ гружен в ванну с маслом. Нижний конец полого вала имеет внут­ реннюю полость в виде усеченного расширяющегося к верху ко­ нуса с двумя канавками по образующей, что позволяет подавать масло внутрь полости за счет центробежной силы, возникающей при вращении вала. Масло через радиальные отверстия в полом валу выбрасывается наружу и попадает на шарикоподшипник, смазывая и охлаждая его.

Для предотвращения утечки масла предусмотрены специальные уплотнительная лабиринтная втулка и маслоотгонная спи­ раль.

Электродвигатель снабжен специальным стопорным устройст­ вом, которое исключает возможность вращения ротора в направле­ нии, обратном рабочему. Это устройство необходимо для предо­ хранения трансмиссионного вала от развинчивания муфтовых сое­ динений и выполнено следующим образом. На ступице верхнего щита электродвигателя аналогично храповому колесу нарезано семь специальных зубьев. Снаружи зубья закрыты ободом муфты стопорного устройства, в котором по окружности просверлены два наклонных отверстия. В этих отверстиях размещены стальные ша­ рики, которые частично входят во впадину между зубьями. Вслед­ ствие некратности числа шариков числу впадин оба шарика рас­ полагаются во впадинах по-разному. Только один из шариков мо­ жет войти во впадину на половину своего диаметра.

При вращении муфты против часовой стрелки возникающая центробежная сила, которая возрастает с увеличением скорости вращения, перемещает шарики вдоль отверстий в муфте стопорного устройства, прижимая их к лопасти, прикрепленной снаружи на ободе муфты. При этом шарики не препятствуют свободному вра­ щению муфты и связанному с ней полому валу. После выключения электродвигателя шарики под действием собственного веса пере­ мещаются к центру и соприкасаются с зубьями.

В том случае, если вращение муфты начинается по часовой стрелке, то один из шариков заклинится между муфтой и зубом, тем самым препятствуя вращению. Угол поворота в неправильном направлении при наличии двух шариков составляет 25° 30'. Таким образом, с помощью этого стопорного устройства предотвращается вращение ротора электродвигателя в направлении, обратном ра­ бочему.

52