第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
潛水電機的密封和保護技術(shù)的發(fā)展基本上取決于密封技術(shù)的 研究 成果。而潛水電機的密封問題一直是廣大用戶所關(guān)心的焦點,總覺得潛在水中工作不安全、不放心,萬一漏水怎么辦?潛水電機密封通常分為電氣密封和軸承密封兩部分。
隨著電機技術(shù)的不斷發(fā)展，目前在濕式潛水電機上,這兩部分密封解決得比較成功,國內(nèi)有許多潛水泵廠就以生產(chǎn)單一的濕式潛水電機配套泵段的。濕式潛水電機的電氣密封和軸承密封各自獨立,如軸承密封失靈,只引起水潤滑軸承的潤滑水進砂、油脂或稀油潤滑的滾動軸承進水,后果是加速磨損和銹蝕,只要電機不短路照常可以運轉(zhuǎn)。
對于使用干式電機的潛水工作，目前機械密封的材料和結(jié)構(gòu)已有了很大的發(fā)展,一般在電機與不利部件之間裝有一至三道單端面或雙端面機械密封。通常上層是石墨/碳化鎢,下層是碳化鎢/碳化鎢。另外,密封材料除碳化鎢以外,也可采用碳化硅、氧化鋁或其它硬質(zhì)合金副等。
另外,對潛水電機可附設(shè)多層保護裝置,例如在定子繞組中內(nèi)裝熱過載保護器,以防止電機過載而發(fā)熱。在接線腔內(nèi)設(shè)置漏水檢測探頭,當電纜線斷裂或其它原因漏水時,探頭發(fā)出信號,控制系統(tǒng)對泵實施保護。在干式電機的下軸承處設(shè)有滲漏集水槽,槽內(nèi)裝有漏水檢測器———浮子開關(guān),如果滲漏到槽內(nèi)的液體達到一定量時便自動報警。在機械密封端的油室內(nèi)還設(shè)有電極保護,當水滲漏到油室內(nèi)時電極發(fā)出信號,由控制系統(tǒng)顯示。此時,管理人員及時保養(yǎng),對機械密封進行檢查和更換,把集水槽和油室內(nèi)液體倒出,并對油室再加入新的機械油,然后將螺栓擰緊即可。整個保養(yǎng)過程簡單、方便,水泵即刻又可投入工作。
潛水電機的密封除了采取上述措施以外,仍在進一步地 研究 怎樣才能提高它的密封可靠性和安全性。例如大功率的干式電機另設(shè)有由外界向電機內(nèi)腔的自動補氣裝置,使電機內(nèi)部處于正壓狀態(tài),平衡或大于機構(gòu)密封外界的水壓力,以達到加強止漏的效果。還有對水泵段的機械密封采取減壓措施,例如開設(shè)減壓孔或增加甩水器,以降低此處的水壓力和防砂。還有在水泵的葉輪后面增設(shè)副葉輪,以減輕機械密封處的壓力和保護軸封。而機械密封的選擇也應(yīng)注意要結(jié)構(gòu)合理,密封性能好,安裝工藝簡單、方便?？傊?潛水電機密封技術(shù)問題解決得好,潛水電機才會有更加廣闊的市場。
第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點或流程
1、潛水電機的電磁設(shè)計
潛水電機的定子和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與常規(guī)的鼠籠型異步電動機相同，因此其電磁設(shè)計方法與三相籠型異步電動機類似。然而，由于它拖動的是泵類負載，因此，對啟動轉(zhuǎn)矩的要求不高，設(shè)計時應(yīng)主要考慮其運行效率和功率因數(shù)盡可能高些;另外，由于該種電機的外側(cè)有水套用于冷卻，溫升不高，設(shè)計時可選用較高的電磁負荷和熱負荷，以提高電機的功率密度，降低制造成本。
2、潛水電機的結(jié)構(gòu)設(shè)計與材料選擇
1）定子
因為潛水電機的機殼較長，定子鐵心一般采用外壓裝工藝。為了防止轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時刮碰上下側(cè)的一些監(jiān)測元件或信號線，需要將機殼加長。為便于外側(cè)介質(zhì)的流過，機殼常設(shè)計成圓筒形，用HT200材料鑄成，以保證機殼具有足夠的剛度和強度，承受加工時的夾緊力和壓裝鐵心時的壓力，以及運行時徑向和切向的電磁力。潛水電機一般采用QXY-2/180聚酞胺酸亞胺漆包圓銅線。這種漆包線具有耐熱、耐刮、耐腐蝕、耐水解、擊穿電壓高等特點，特別適合潛水電機使用。槽絕緣、相間絕緣可采用F級復(fù)合箔，二次引接線采用乙丙橡皮絕緣護套F級引接線，這樣保證了潛水電機的F級絕緣等級。引接線與繞組線連接處包好絕緣后，再套上收縮管，以防潮氣。
2）轉(zhuǎn)子
潛水電機一般采用鑄鋁轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子鐵心熱套在轉(zhuǎn)軸上。因為鐵心端部有檢測元件、信號線等，所以兩端鑄出的風(fēng)葉均取為定子線圈端部的2/3長。電機與泵通用一根軸，比較長，為了提高軸的強度，軸的材料通常選擇比較耐腐蝕的不銹鋼3Cr13制成。
3）密封
密封是潛水電機的關(guān)鍵技術(shù)，也是最容易出問題的薄弱環(huán)節(jié)。動力電纜和控制電纜需要從上端蓋引出，因此必須加有密封裝置。在上端蓋、上內(nèi)蓋、機殼、下端蓋等結(jié)構(gòu)件結(jié)合部的止口處，均應(yīng)采用涂WD-603密封膠并且加O形密封圈的技術(shù)，以保證各結(jié)合面較好的密封。上述主要結(jié)構(gòu)件的止口密封技術(shù)，產(chǎn)品中選用的O形圈材質(zhì)為氟橡膠，具有較好的耐腐蝕、耐老化特性。為了保證更好的密封效果，O形圈應(yīng)有一定的壓縮量。
4）電機裝配
潛水電機的機殼、上端蓋、下端蓋、上內(nèi)蓋、軸承蓋等零件均用鑄鐵件，材質(zhì)為HT200，要求不得有砂眼、氣孔等。所有外露緊固件可采用A2-70不銹鋼，而且為了更好的密封，所用的數(shù)量也比普通電機多。潛水電機的動力電纜為防水YCW橡套電纜。潛水電機分內(nèi)裝和外裝兩種安裝型式，內(nèi)裝式將電機裝于提水泵道內(nèi)，電機與水泵合成一體，介質(zhì)從電機機殼與提水泵道之間流過;外裝式則將電機裝于水泵上部的提水泵道外，工作時電機全浸入水中，有輔助冷卻水套時，也可半露或全露出水面工作。內(nèi)裝式和外裝式根據(jù)用戶要求設(shè)計。潛水電機組裝后，必須做氣密實驗，壓力為0。2MPa，要求歷時5min無泄漏。
第三節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢 分析
1、開發(fā)高可靠性機械密封
機械密封是潛水電機的關(guān)鍵部分,采用兩道單端面機械密封,這樣介質(zhì)的壓力可以作用到端面,泄漏方向為內(nèi)流型,這些都是有利的,但結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜。在油室內(nèi)裝雙端面機械密封,兩側(cè)的端面應(yīng)采用不同的結(jié)構(gòu)型式,使介質(zhì)的壓力能作用到下側(cè)的端面上,否則只靠彈簧力,密封端面的反推力易使端面打開。
隨著工業(yè)技術(shù)發(fā)展的要求,對機械密封提出了更高的要求,這就促進了材料科學(xué)的發(fā)展,目前在機械密封產(chǎn)品中使用的材料將進一步發(fā)展,如有自潤滑性硬質(zhì)合金、高性能工程陶瓷、高性能密封圈材料等。因此,還應(yīng)進一步在結(jié)構(gòu)和材料方面進行 研究 ,提高其可靠性和壽命。
2、新材料新技術(shù)新工藝等將逐步應(yīng)用
普通電機已使用不銹鋼、氟塑料(Ｆ４６)、襯塑、襯膠、噴涂陶瓷等,所有這些材料應(yīng)當盡快應(yīng)用到潛水電機上,擴大潛水電機的應(yīng)用領(lǐng)域。而計算機輔助設(shè)計、輔助制造和輔助測試等新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用也勢在必行。事實證明,新技術(shù)、新材料、新工藝的應(yīng)用,不但解放勞動生產(chǎn)力,而且可以保證質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
3、產(chǎn)品的標準化與模塊化
在產(chǎn)品出現(xiàn)多元化的同時，潛水電機作為通用產(chǎn)品，總體總量依舊巨大。在市場中，除出現(xiàn)技術(shù)性競爭外，產(chǎn)品的價格競爭尤其是通用化產(chǎn)品的價格競爭是必然趨勢。在產(chǎn)品出現(xiàn)多元化的趨勢下，要實現(xiàn)產(chǎn)品價格的競爭優(yōu)勢，提高產(chǎn)品零部件的標準化程度，實現(xiàn)產(chǎn)品零部件的模塊化是必須的。在眾多零部件實現(xiàn)模塊化后，通過不同模塊的組合或改變個別零件的特性，以實現(xiàn)產(chǎn)品的多元化。同時，只有當零部件標準化程度提高后才有可能基于產(chǎn)品的多元化基礎(chǔ)上實際規(guī)?；牧悴考a(chǎn)，用以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和形成產(chǎn)品的價格競爭優(yōu)勢，也可以在產(chǎn)品多元化的基礎(chǔ)上進一步地縮短產(chǎn)品的交貨周期。
第四節(jié) 潛水電機市場現(xiàn)狀 分析 及預(yù)測
潛水電機是潛水電泵的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于農(nóng)田灌溉，礦山排水，湖區(qū)水利，及其他工農(nóng)業(yè)給排水領(lǐng)域。潛水電泵是城市污水排放、污水處理、道橋工程排水、水利工程中灌溉及排澇等的重要設(shè)備。隨著國家環(huán)保法規(guī)的完善和人們環(huán)保意識的增強，用于污水處理的潛水泵得到了越來越多的需求和應(yīng)用.潛水電機為各種類型的潛水泵配套，與泵構(gòu)成一體，長期潛入各種水質(zhì)的污水中運行，工作環(huán)境惡劣。因此，開發(fā)研制性能優(yōu)良、安全可靠的潛水電機具有廣闊的市場前景。
展望未來，潛水電機電機產(chǎn)品在國內(nèi)市場的有效需求會保持穩(wěn)定增長：農(nóng)業(yè)灌溉、礦山、城市污水排放等消費 行業(yè) 的快速發(fā)展，以及它們技術(shù)的進步、產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代將擴大潛水電機 行業(yè) 需求空間；另一方面國際市場潛水電機需求量處于高增長階段，出口量及產(chǎn)品檔次將逐步提高。
就長期發(fā)展趨勢看， 行業(yè) 集中度、市場競爭局面、產(chǎn)品質(zhì)量等因素將是影響 行業(yè) 利潤的關(guān)鍵因素；企業(yè)改制、出口政策變動、貿(mào)易壁壘及原材料成本問題等利好或利空因素的存在將給中國電機 行業(yè) 的發(fā)展及投資帶來挑戰(zhàn)與機遇。中國電機企業(yè)需要在規(guī)模、技術(shù)、產(chǎn)品、管理水平等方面提升競爭能力，融入國際市場。
第五節(jié) 潛水電機市場需求 分析 及預(yù)測
1、潛水電機市場需求
潛水電機應(yīng)用與潛水泵，潛水泵的需求決定了潛水電機的需求。潛水泵是在水泵產(chǎn)品中應(yīng)用最為廣泛的一種，尤其是廣大農(nóng)村農(nóng)田灌溉及生活用水皆非其莫屬。我國農(nóng)村已擁有潛水泵3000萬臺，綜合城市潛水泵擁有量，潛水泵還有7000萬臺的潛在市場，因此未來潛水電機市場潛在需求巨大。
潛水電泵的平均使用壽命為5年，2007年我國潛水電機需求量達到850萬臺，考慮到潛水泵產(chǎn)品更換，2008年還有1000萬臺潛水泵需要更換，那么對潛水電機的需求總量達到1000萬臺。
2、潛水電機市場需求將會出現(xiàn)新亮點
未來幾年潛水電機市場需求將會出現(xiàn)新亮點。未來3～5年，影響中國潛水電機市場需求和發(fā)展的主要內(nèi)外因素主要有以下幾個方面：
1）是國家宏觀經(jīng)濟發(fā)展態(tài)勢在今后3～5年內(nèi)仍被看好。一個較高的發(fā)展速度，從而對潛水電機的市場需求產(chǎn)生新的多個增長點。
2）在未來3～5年內(nèi)，潛水電機制造業(yè)仍將保持遞進的發(fā)展速度，預(yù)計，潛水電機制造業(yè)的年增長率至少要比機械工業(yè)年增長率高出2～3個百分點。
3）在未來3～5年內(nèi)，中國潛水電機市場和國際潛水電機市場將完全融合。潛水電機業(yè)市場競爭將進一步激烈，技術(shù)水平、質(zhì)量、價格和服務(wù)即將成為一定時期內(nèi)最重要的因素。
第六節(jié) 潛水電機價格趨勢 分析
潛水電機價格穩(wěn)步上揚， 行業(yè) 景氣指數(shù)迅速上升的局面已經(jīng)出現(xiàn)。這種上漲趨勢在短期內(nèi)很難回落。這種上漲趨勢受眾多因素的影響：
1、國內(nèi)市場需求強勁，推動潛水電機價格的上漲。
潛水電機是初級產(chǎn)品，是潛水泵制造工業(yè)的原材料，因此潛水泵制造業(yè)經(jīng)濟發(fā)展良好、產(chǎn)值增加，則對它的需求就增加。2008年我國經(jīng)濟保持快速增長態(tài)勢，市場對潛水電機的需求不斷增長，成為推動其上升的主要因素。
2、2008年價格穩(wěn)中有升
宏觀經(jīng)濟繼續(xù)趨好使得硬質(zhì)合金原材料需求仍舊旺盛，基本面情況樂觀。目前，絕大多數(shù)國際知名機構(gòu)都預(yù)測世界經(jīng)濟向好的方向發(fā)展。在此情況下，對潛水電機的需求仍將保持穩(wěn)定增長，這成為價格走高的基本因素。
總體上看，2008年隨著全球經(jīng)濟景氣恢復(fù)，工業(yè) 行業(yè) 回暖，特別是中國和美國需求急劇增長，潛水電機將在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，預(yù)計2008年國際、國內(nèi)市場上潛水電機價格將穩(wěn)中有升。
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