随着采掘业建设规模日益扩大,矿用排水泵需求量得到迅猛的增长。矿用隔爆潜水泵是将泵与电机紧密结合成一体,共同潜水运行的机组,轻巧易移动,噪音低。由于内装式矿用多级隔爆潜水泵的工作条件恶劣,且自身设计存在的诸多问题,运行中会经常损坏。据调查,国内矿用隔爆潜水电泵的平均首次无故障运行时间一般不超过1500h,严重影响了产品的性能和生产效率。　　 本课题主要针对外特性相同的两个泵BQS50-450/2-200和BQS50-450/6-160的转子系统进行研究。在泵的运行中,泵的轴承7217AC/DB会提前损坏,口环、平衡鼓磨损严重。分析泵转子系统故障的原因主要有两种:一是转子系统轴向力过大;二是转子系统的临界转速过低。本文主要从轴向力和临界转速这两个方面进行研究,同时进行了转子系统的应力与应变校核和轴承的寿命校核,提出满足设计要求的优化方案。主要工作如下:　　 (1)根据内装式矿用多级隔爆潜水泵的技术参数,设计出泵BQS50-450/2-200和BQS50-450/6-160的过流部件及总体结构。　　 (2)用Pro/E软件对泵的转子系统部件和过流部件内部水体进行实体建模,利用ICEM软件对水体进行网格划分,用CFX软件进行流场计算并读取结果,将泵BQS50-450/2-200和BQS50-450/6-160的模拟外特性结果与实验结果进行对比。　　 (3)用传统方法计算转子系统的轴向力,与计算机模拟计算的轴向力进行对比。对泵BQS50-450/2-200进行结构优化,去掉该泵末级叶轮背叶片,并重新计算轴向力,去掉背叶片后,转子部件承受的轴向力减小。将泵BQS50-450/2-200有无背叶片和泵BQS50-450/6-160三种方案的轴向力结果进行对比,得出泵BQS50-450/2-200去掉背叶片后轴向力明显减小。　　 (4)用传统方法计算出两种设计方案的一阶临界转速,与用ANSYSWorkbench在基于流固耦合的基础上计算出的临界转速进行对比。通过分析两泵转子系统的振型和临界转速,得出提高转子系统临界转速的优化方案,泵BQS50-450/6-160转子部件更改为采用三支点支撑的方式,临界转速大幅度提高,原有两支点支撑的多级潜水泵BQS50-450/6-160的临界转速过低,不满足设计要求。　　 (5)对四种转子系统设计方案进行了基于流固耦合的静力结构分析,将流场的计算结果作为已知条件,导入ANSYSWorkbench界面,计算出泵转子系统等效应力和整体变形符合运行要求;利用数值模拟的径向力和轴向力结果,对不同设计方案的泵的轴承7217AC/DB进行寿命校核,校核结果表明,优化后方案的轴承寿命满足设计要求,但原有方案的轴承会提前损坏。