【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种抗堵塞粗颗粒矿浆输送电泵，属于深海矿产资源开采或者陆地深部矿产资源开采(下文简称“双深资源”开采)的水力输送装备领域。
技术介绍
1、矿产资源在一定程度上影响着人类社会的生存和发展。国际海底区域海洋矿产资源和陆地深部矿产资源开发利用技术的发展对我国社会经济发展和国家资源安全保障具有重要作用。已经查明具有商业开采前景的深海矿产资源有大洋多金属锰结核、富钴结壳、海底热液硫化物和天然气可燃冰等，由于这些海底矿物种类不同，分布所在的水深和海底地形不同，在海底的成矿规律和赋存形式也不同，采掘这些矿物的装备和工艺也存在很大的差别，但将采集的这些海底矿物从海底输送至水面采矿船的管道输送技术和输送系统是基本相同的。
2、陆地深部矿产资源是这些战略性矿产资源的主要来源途径之一，在陆地深部矿产资源开采中应用垂直输送管道和输送电泵构建的矿浆管道水力输送系统，实现陆地深部矿产资源绿色环保、安全、经济高效的输送。深部矿产资源的管道输送技术和输送系统与深海底矿物的管道输送技术和输送系统也类似，因此输送技术是双深资源开采系统的共性技术，目标是如何将采集的深部矿石高效安全地输送至水面或者地面，普遍认为采用管道输送矿石方式具有良好的商业开采应用前景。输送矿石的输送电泵是该输送方式的重要核心装备，要求将输送电泵串接在竖直管道中、具有高扬程、轴向流、通过和回流粗大颗粒矿石无堵塞的能力，在即将到来的双深资源商业采矿中占据十分重要的地位。
3、国内外均对用于深海采矿这种提升粗颗粒固液两相浆体的电泵进行研究开发。德国ksb研制了六
4、中国专利技术专利公告号cn 110671333b提出的一种用于深海采矿粗颗粒提升的多级泵，其结构和cn103016362b提出的一种用于提升粗颗粒固液两相浆体的多级电泵的上半部分相同，其结构和2005年北京科技大学邹伟生的博士论文提出的四级输送电泵完全一致，只是将4级泵改为了6级泵。同时cn110671333b也没有提出这类轴向流动多级泵的关键部件止推轴承的解决方案，更没有提出位于多级泵下面潜水电机外壳空间环形流道粗颗粒回流过程中堵塞问题的解决方案。
5、中国技术公告号cn2082325u提出了一种深井潜水电机静压止推轴承系统，在潜水电机内部充水内腔的电机轴上直接安装一级或者多级旋涡泵叶轮，电机驱动旋涡泵叶轮在潜水电机充水内腔形成压力水流回流，压力水流从潜水电机内部充水内腔底部驱动由静压止推部件和静压推理板组成轴承部分，承受向下的轴向力，该静压止推轴承系统使得电机内部结构复杂，也仅仅只能承受向下的轴向力。
技术实现思路
1、针对输送粗颗粒矿石电泵目前存在通过粒径小、易堵塞等技术难点，本专利技术旨在提供一种抗堵塞粗颗粒矿浆输送电泵，该多级输送电泵的结构合理、通过增加泵的级数可获得单台输送电泵的高扬程、能畅通无堵塞地通过和回流粗大颗粒双深资源矿石，具有电机外壳环形流道抗矿石堵塞能力，解决双深资源开采系统中矿石输送装备的难题。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种抗堵塞粗颗粒矿浆输送电泵，包括外壳，其结构特点是，所述外壳内设有用于与下部输送管道连通的泵组和位于泵组下游侧出口高压区的潜水电机；
4、所述外壳与所述潜水电机的外壳之间形成三通道环形流道，该三通道环形流道的进料端与泵组的末级空间导叶连通，三通道环形流道的出料端用于与上部输送管道连通；
5、所述潜水电机下部的潜水电机轴通过套筒联轴器与所述泵组的泵轴刚性联接；
6、所述潜水电机轴上设有第一机械密封和第二机械密封，在第一机械密封和第二机械密封之间设有安装有延伸穿过外壳的泄压管。
7、由此，将所述潜水电机置于所述多级泵组的出口高压区，当多级泵组停机后固体颗粒主要沉积在电机外壳空间环形流道内，当重新启动时泵组容易恢复运转并产生扬程，在电机连接处以及电机外壳空间环形流道内堵塞的固体颗粒容易被多级泵组产生的高压水冲刷重新启动形成上升流，提高了输送电泵的自恢复能力和抵抗潜水电机外壳空间环形流道粗颗粒矿石堵塞的能力，使管道输送系统不容易发生堵塞。
8、此外，所述潜水电机处在多级泵组出口高压区，要求潜水电机不仅具有承受深水高压而且还具有承受高压差的能力，本专利技术首次提出采用两道机械密封并在结合处设置泄压孔的方式来使潜水电机具有承受高压差的能力。
9、根据本专利技术的实施例，还可以对本专利技术作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：
10、在其中一个优选的实施例中，所述末级空间导叶处的上部法兰与吐出壳的下部法兰联接，并将泵组的末级空间叶轮通过键固定在泵轴上。
11、在其中一个优选的实施例中，所述泵组的每级泵的空间叶轮与空间导叶之间设置有挡砂防砂装置。
12、在其中一个优选的实施例中，所述泵组与潜水电机相联的止推轴承系统包括自下而上地安装在潜水电机轴上的弧面柱体轴承、径向球面接触轴承和轴向球面接触轴承。
13、止推轴承系统是潜水电机的关键承载部件，本专利技术的止推轴承系统由弧面柱体轴承、径向球面轴承和轴向球面接触球轴承三种不同类型轴承组成,接触面积大的弧面柱体轴承具有承载能力强大的特点，负责支承全部向下的轴向力，包括水力轴向力和潜水电机、泵组叶轮与轴的重量；径向球面接触轴承主要支承垂直于轴线方向的径向力，当电泵处于倾斜位置运行时会产生较大的径向力；轴向球面接触轴承负责承受向上的轴向力，以预防输送电泵在启动或者在倾斜甚至水平极端位置运行时，限制双潜水电机的轴向向上窜动，止推轴承系统支承电泵轴向力、径向力并限制了轴的移动，因此输送电泵适应在倾斜或卧放的极端情况下使用。
14、在其中一个优选的实施例中，所述泵组包括六级泵，每一级泵包括空间叶轮与空间导叶。
15、在其中一个优选的实施例中，所述外壳包括位于泵组外的泵筒体、三通道环形流道、连接在泵筒体下端的进口法兰与连接在泵筒体上端的出口法兰；所述三通道环形流道的下端通过吐出壳与所述泵组的末级空间导叶实现无缝联接，该三通道环形流道上端通过出口法兰与上部输送管道无缝联接。
16、以下对本专利技术做进一步的描述：
17、本专利技术用于双深资源开采抗堵塞垂直管道输送粗大颗粒矿浆的多级输送电泵包括外壳，装在外壳下部的多级泵组和外壳上部的潜水电机，所述电泵外壳体包括泵筒体、连接在泵筒体下端的进口法兰和连接在泵筒体上端的出口法兰；所述多级泵组上部的出轴通过联轴器在吐出壳内与潜水电机下部的出轴联接，实现位于电泵外壳下部的多级泵组与位于电泵外壳上部潜水电机的连接；所述多级泵组包括泵轴、装在泵轴上的多级空间叶轮和相应级数的空间导叶，多级泵组的首级空间叶轮通过法兰与所述进口法兰联接；所述潜水电机的上部通过法兰与所述出口法兰联接，所述电泵外壳和潜水电机的外壳之间设有三通本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗堵塞粗颗粒矿浆输送电泵，包括外壳(3)，其特征在于，所述外壳(3)内设有用于与下部输送管道(1)连通的泵组(5)和位于泵组(5)下游侧出口高压区的潜水电机(14)；
2.根据权利要求1所述的抗堵塞粗颗粒矿浆输送电泵，其特征在于，所述末级空间导叶(10)处的上部法兰与吐出壳(11)的下部法兰联接，并将泵组(5)的末级空间叶轮(9)通过键固定在泵轴(8)上。
3.根据权利要求1所述的抗堵塞粗颗粒矿浆输送电泵，其特征在于，所述泵组(5)的每级泵的空间叶轮与空间导叶之间设置有挡砂防砂装置。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的抗堵塞粗颗粒矿浆输送电泵，其特征在于，所述泵组(5)与潜水电机(14)相联的止推轴承系统包括自下而上地安装在潜水电机轴(15)上的弧面柱体轴承、径向球面接触轴承和轴向球面接触轴承。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的抗堵塞粗颗粒矿浆输送电泵，其特征在于，所述泵组(5)包括六级泵，每一级泵包括空间叶轮与空间导叶。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的抗堵塞粗颗粒矿浆输送电泵，其特征在于，所述外壳(
...【技术特征摘要】
1.一种抗堵塞粗颗粒矿浆输送电泵，包括外壳(3)，其特征在于，所述外壳(3)内设有用于与下部输送管道(1)连通的泵组(5)和位于泵组(5)下游侧出口高压区的潜水电机(14)；
2.根据权利要求1所述的抗堵塞粗颗粒矿浆输送电泵，其特征在于，所述末级空间导叶(10)处的上部法兰与吐出壳(11)的下部法兰联接，并将泵组(5)的末级空间叶轮(9)通过键固定在泵轴(8)上。
3.根据权利要求1所述的抗堵塞粗颗粒矿浆输送电泵，其特征在于，所述泵组(5)的每级泵的空间叶轮与空间导叶之间设置有挡砂防砂装置。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的...
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