三、主要发现、发明及技术创新点
① 立项背景
面对国际金融危机，原有的国内低成本、低技术水平的生产模式已没有竞争优势，来自外界和内部的强压，使企业有了更大的创新压力，中小企业只有进行“技术升级”和“产品创新”，不断增强“体质”，才能在竞争中处于优势地位。井用潜水电泵是机泵合一潜入水下运行的一种井用泵，主要用于从机井、土井或水库等处提水，适合于工矿给水、农田灌溉、人畜饮水等，在我国发展时间较短，行业集中度不高，还没有形成绝对优势的企业。据市场调研，由于全球地下水位的不断下降，国内年需求量达200万台、国际市场达1000万台。目前市场上该类产品的质量良莠不齐，产品存在装配精度、自动化程度、密封性能、抗泥沙能力、安全可靠性、故障率高等方面存在诸多技术问题，在研发背景上，过份追求高杨程，深潜入，使井泵产品价格高昂，比一般潜水泵贵3-5倍，增加了客户的经济负担。我们将研发方向定位为qjd、qj系列和油式系列井用潜水电泵的升级换代产品，智能化，节能型、亲民价格的多用途井用潜水电泵，并对现有井用潜水电泵存在的诸多技术难题进行联合攻关，解决技术瓶颈，提高产品的市场占有率，不断扩大出口和满足内需，改善民生，为我国的新农村建设提供安全可靠智能型的井用潜水电泵产品，并产生较好的社会效益和经济效益。
在自动化程序上，被人们广泛就接受的方法是使用自动控制泵。自动控制泵的原理是将用水过程中的压力变化传递给压力开关，由压力开关控制电源的通和断。但市面上自动控制泵普遍配用的是机械式压力开关，这种压力开关有一个明显的缺陷就是压力开关使用一段时间以后触点容易打火、积碳、烧损不能工作，且触点接触时产生接触噪音。微电脑全自控井用潜水电泵运用了自主研发的微动开关加微电脑集成控制线路的控制模式，由于在微电脑集成控制线路的控制下经过微动开关的电流很小，可以连续起跳30万次以上无故障、无触点接触噪音，不仅克服了机械式压力开关触点因打火容易坏的缺陷，而且微电脑集成控制线路可以进行延时调控，防止频繁起跳。随着人们对生活、工作环境舒适性要求的不断提高，国内、国外对这种微电脑全自控井用潜水电泵需求量也将不断扩大，市场前景十分广阔。
国内首家在井泵中采用下泵式内装式结构。电机外部设置有屏蔽套。液体从泵的最底部进入，流经由电机外部的外套与电机壳形成的腔体，再由出水口流出进行冷却。电泵可以直接安装在管路上作管道增压泵使用。所以内装式结构可降低温升，提高效率，扩展适用范围有显著的效果。
② 技术创新内容
在机腔内设计相互独立的微电脑开关安装腔室及电磁阀安装腔室，并安装微电脑开关和电磁阀。在出水节上设计连通的通道，微电脑集成线路设计的限位滑道，和可沿限位滑道上下移动的导向杆，在限位滑道上下移动控制电机的启动和停止。电磁阀通过通道连接到出水口中，通道的上部直径大于下部直径，在上下部之间形成可安装的阀座，阀芯设置在阀座上，在上部设置阀杆导向架，阀杆导向架与阀芯之间的阀杆套设弹簧，控制出水口和进水端的连通和封闭。上述结构实现全自动功能，打开水阀就会出水，关闭阀头泵就会停止工作。获国家授权发明专利：一种自动井泵201210160574.6 实用新型授权专利号：201220233425.3
在控制桶的水流开关处设计一个平衡槽，使得水流开关在小流量（如洗手、洗碗等）状况时没有到达关机位置，从而保证水泵的正常运转。利用水泵启动的压力与水泵自动关机后泵内的压力差，滴水或管道微泄漏，不能使得泵内的压力下降到压力开关的启动压力位置泵不会启动工作，使泵达到随心开关
在水泵内腔设计两根以上的泵轴，上装有若干个转动叶轮组，相邻的两轴以联轴器连接。连轴器通过轴承支持在外壳上。多轴连接解决同轴度差，加工难问题等问题。发明专利申请号：多联轴井用泵201210161806.x
泵体进口设计安装耐磨的聚四氟乙烯浮动环，将叶轮口环间隙由单纯的控制径向间隙转化成控制径向间隙和轴向间隙的双重控制。因为浮动环是可动的，所以它可以调节积累误差对间隙的影响，浮动环内径与叶轮口环之间的径向间隙可以控制在0.05mm以下，同时浮动环上下两表面与装置间的轴向间隙也不受其它零件积累误差的影响，可以设计在0.05mm以下，径向间隙与轴向间隙均可设计控制在0.05mm以下，摆脱一般单级泵间隙要控制在0.25mm以上和多级泵间隙要控制在0.35mm以上的束缚。泵内泄漏量减少，从而使泵的扬程和效率均有较大幅度的提高，节能效果非常显著。
国内首家在井泵中采用下泵内装式结构。电机位于电泵上部，水泵位于电机下部，电机外部设置有屏蔽套。液体从泵的最底部进入，流经由电机外部的外套与电机壳形成的腔体，再由出水口流出。液体流经电机壳时刻带走电机运转产生的热量，冷却效果优于普通结构。在电机裸露于液面上时亦可对电机进行冷却，电泵可以直接安装在管路上作管道增压泵使用。所以内装式结构可降低温升，提高效率，扩展适用范围有显著的效果。
叶轮与转子采用双键槽配合结构。双键槽结构的泵轴采用普通圆轴，泵轴的直线度，在泵轴上用铣床加工出对称的两道键槽，与叶轮配合。双键槽结构加工工艺性好，有利于提高同轴度，降低噪音，运行更稳定。
③国内外同类技术的主要参数比较
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序号
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检测项目
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单位
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标准规定技术要求
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检测数据
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大元样机ds5.1-50/7
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意大利 flotec同类样机sub 6000/75
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1
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电压
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v
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220
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220
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220
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频率
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hz
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50
|
50
|
50
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功率
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kw
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0.75
|
0.75
|
0.75
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2
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最高扬程
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m
|
50
|
50
|
48
|
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3
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最大流量
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m3/h
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5.1
|
5.1
|
5.1
|
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|
规定流量
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m3/h
|
3
|
3
|
3
|
|
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规定扬程
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m
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≥34-2.04
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37.88
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33
|
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4
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机组效率
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%
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≥31.5-1.575
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31.53
|
30
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从试验结果来看，微电脑全自控井用潜水电泵性能各项性能指标均符合内装式井用潜水电泵企业标准要求，已达到国际同类产品先进水平。