第一節(jié) 產品技術發(fā)展現(xiàn)狀

潛水電機的密封和保護技術的發(fā)展基本上取決于密封技術的 研究 成果。而潛水電機的密封問題一直是廣大用戶所關心的焦點,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,國內有許多潛水泵廠就以生產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?？梢赃\轉。

對于使用干式電機的潛水工作，目前機械密封的材料和結構已有了很大的發(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、氧化鋁或其它硬質合金副等。

另外,對潛水電機可附設多層保護裝置,例如在定子繞組中內裝熱過載保護器,以防止電機過載而發(fā)熱。在接線腔內設置漏水檢測探頭,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有滲漏集水槽,槽內裝有漏水檢測器———浮子開關,如果滲漏到槽內的液體達到一定量時便自動報警。在機械密封端的油室內還設有電極保護,當水滲漏到油室內時電極發(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有由外界向電機內腔的自動補氣裝置,使電機內部處于正壓狀態(tài),平衡或大于機構密封外界的水壓力,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注意要結構合理,密封性能好,安裝工藝簡單、方便?？傊?潛水電機密封技術問題解決得好,潛水電機才會有更加廣闊的市場。

第二節(jié) 產品工藝特點或流程

1、潛水電機的電磁設計

潛水電機的定子和轉子結構與常規(guī)的鼠籠型異步電動機相同，因此其電磁設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，對啟動轉矩的要求不高，設計時應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有水套用于冷卻，溫升不高，設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、潛水電機的結構設計與材料選擇

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。為了防止轉子旋轉時刮碰上下側的一些監(jiān)測元件或信號線，需要將機殼加長。為便于外側介質的流過，機殼常設計成圓筒形，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）轉子

潛水電機一般采用鑄鋁轉子，轉子鐵心熱套在轉軸上。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鍵技術，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、上內蓋、機殼、下端蓋等結構件結合部的止口處，均應采用涂WD-603密封膠并且加O形密封圈的技術，以保證各結合面較好的密封。上述主要結構件的止口密封技術，產品中選用的O形圈材質為氟橡膠，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、上內蓋、軸承蓋等零件均用鑄鐵件，材質為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。潛水電機分內裝和外裝兩種安裝型式，內裝式將電機裝于提水泵道內，電機與水泵合成一體，介質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。內裝式和外裝式根據用戶要求設計。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) 國內外技術未來發(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鍵部分,采用兩道單端面機械密封,這樣介質的壓力可以作用到端面,泄漏方向為內流型,這些都是有利的,但結構稍復雜。在油室內裝雙端面機械密封,兩側的端面應采用不同的結構型式,使介質的壓力能作用到下側的端面上,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的發(fā)展,目前在機械密封產品中使用的材料將進一步發(fā)展,如有自潤滑性硬質合金、高性能工程陶瓷、高性能密封圈材料等。因此,還應進一步在結構和材料方面進行 研究 ,提高其可靠性和壽命。

2、新材料新技術新工藝等將逐步應用

普通電機已使用不銹鋼、氟塑料(Ｆ４６)、襯塑、襯膠、噴涂陶瓷等,所有這些材料應當盡快應用到潛水電機上,擴大潛水電機的應用領域。而計算機輔助設計、輔助制造和輔助測試等新技術、新工藝的應用也勢在必行。事實證明,新技術、新材料、新工藝的應用,不但解放勞動生產力,而且可以保證質量穩(wěn)定可靠。

3、產品的標準化與模塊化

在產品出現(xiàn)多元化的同時，潛水電機作為通用產品，總體總量依舊巨大。在市場中，除出現(xiàn)技術性競爭外，產品的價格競爭尤其是通用化產品的價格競爭是必然趨勢。在產品出現(xiàn)多元化的趨勢下，要實現(xiàn)產品價格的競爭優(yōu)勢，提高產品零部件的標準化程度，實現(xiàn)產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品的多元化基礎上實際規(guī)?；牧悴考a，用以降低產品的生產成本和形成產品的價格競爭優(yōu)勢，也可以在產品多元化的基礎上進一步地縮短產品的交貨周期。

第四節(jié) 潛水電機市場現(xiàn)狀 分析 及預測

潛水電機是潛水電泵的重要組成部分，廣泛應用于農田灌溉，礦山排水，湖區(qū)水利，及其他工農業(yè)給排水領域。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用.潛水電機為各種類型的潛水泵配套，與泵構成一體，長期潛入各種水質的污水中運行，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，潛水電機電機產品在國內市場的有效需求會保持穩(wěn)定增長：農業(yè)灌溉、礦山、城市污水排放等消費 行業(yè) 的快速發(fā)展，以及它們技術的進步、產品的快速更新?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、產品質量等因素將是影響 行業(yè) 利潤的關鍵因素；企業(yè)改制、出口政策變動、貿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、產品、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 及預測

1、潛水電機市場需求

潛水電機應用與潛水泵，潛水泵的需求決定了潛水電機的需求。潛水泵是在水泵產品中應用最為廣泛的一種，尤其是廣大農村農田灌溉及生活用水皆非其莫屬。我國農村已擁有潛水泵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)展的主要內外因素主要有以下幾個方面：

1）是國家宏觀經濟發(fā)展態(tài)勢在今后3～5年內仍被看好。一個較高的發(fā)展速度，從而對潛水電機的市場需求產生新的多個增長點。

2）在未來3～5年內，潛水電機制造業(yè)仍將保持遞進的發(fā)展速度，預計，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，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，技術水平、質量、價格和服務即將成為一定時期內最重要的因素。

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出現(xiàn)。這種上漲趨勢在短期內很難回落。這種上漲趨勢受眾多因素的影響：

1、國內市場需求強勁，推動潛水電機價格的上漲。

潛水電機是初級產品，是潛水泵制造工業(yè)的原材料，因此潛水泵制造業(yè)經濟發(fā)展良好、產值增加，則對它的需求就增加。2008年我國經濟保持快速增長態(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

宏觀經濟繼續(xù)趨好使得硬質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)國際知名機構都預測世界經濟向好的方向發(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年隨著全球經濟景氣恢復，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出現(xiàn)供不應求的局面，預計2008年國際、國內市場上潛水電機價格將穩(wěn)中有升。

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