CN101359849A - 高压超高压介质环境屏蔽电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机领域，尤其是涉及一种高压超高压介质环境屏蔽电机。包括电机壳体、定子、转子、轴、前端盖、后端盖、屏蔽套，屏蔽套将定子和转子分割成两个独立的空间，在屏蔽电机的壳体和后端盖之间安装压力平衡缸；压力平衡缸是由定子平衡缸和转子平衡缸及两者之间密封安装的压力平衡膜片构成，定子平衡缸的缸体上有介质补入阀，介质补入阀固定在定子平衡缸缸体上的通孔上；电机壳体或后端盖上有排气孔并安装排气阀；定子平衡缸与电机壳体上的通孔相连通，将定子平衡缸与定子空间导通；转子平衡缸与后端盖上的通孔相连通，将转子平衡缸与转子空间导通。本发明消除了加厚屏蔽套的因素，提高了效率，其结构简单、紧凑，制造方便，运行可靠。

Description

高压超高压介质环境屏蔽电机

一、技术领域

本发明涉及电机领域，尤其是涉及一种高压超高压介质环境屏蔽电机。

二、背景技术

屏蔽电机是一种密封电机，是在电机的定子与转子之间加了一个非导磁材料制作的屏蔽套，将电机的定子与转子分成两个互不相通的独立空间。转子在充满介质的独立空间中运转，其动力通过定子磁场传给转子。屏蔽电机的优点是：全封闭、安全性高，屏蔽套使电机转子和定子不与物料接触，结构上没有动密封，因此可以做到完全无泄漏，特别适合输送易燃、易爆、有毒、腐蚀性、放射性及贵重液体。该电机使用范围广，能满足低温到高温，低中压各种介质条件的要求。但是在应用于高压超高压介质条件下，为了提高屏蔽套的强度，屏蔽套厚度需要大幅度提高，屏蔽套过厚不利于磁场传递动力，给屏蔽电机的制造、使用带来了限制。

三、发明内容

本发明的目的是解决现有屏蔽电机存在的上述缺陷，发明一种随着介质压力增大不需要增加屏蔽套厚度，又能保证产品质量的高压超高压介质环境屏蔽电机。

屏蔽电机由壳体、定子、转子、轴、前端盖、后端盖、屏蔽套构成，屏蔽套将电机的定子与转子分成两个互不相通的独立空间。

本发明的基本构思是，在屏蔽电机的壳体和后端盖之间安装压力平衡缸。压力平衡缸是由定子平衡缸和转子平衡缸及两者之间密封安装的压力平衡膜片构成，压力平衡膜片采用波纹膜片。定子平衡缸与电机壳体上的通孔相连通，将定子平衡缸与定子空间导通；转子平衡缸与后端盖上的通孔相连通，将转子平衡缸与转子空间导通。

压力平衡缸可以是外置的，也可以内置与电机加工为一体。

外置压力平衡缸的定子平衡缸和转子平衡缸是由两个敞口的缸体构成，两个敞口的缸体端面为法兰螺栓密封连接结构或螺套密封连接结构，两个缸体的封闭端有安装导管的通孔；定子平衡缸的缸体上有一个通孔，通孔上安装介质补入阀；在两个缸体端面之间垫上密封圈安装上压力平衡膜片，用法兰螺栓或螺套将两个缸体密封连接在一起。安装外置压力平衡缸的屏蔽电机壳体上或后端盖上有与定子空间相通的孔，并安装排气阀。用两条导管分别连接在定子平衡缸和电机壳体上的通孔上，以及转子平衡缸与后端盖上的通孔上；构成外置压力平衡缸的高压超高压介质环境屏蔽电机。

内置压力平衡缸，是在屏蔽电机后端盖的轴承座后端，加工一个与转子空间相通的空腔为转子平衡缸，在转子平衡缸口加工内螺纹，再做一个内腔与转子平衡缸内腔直径相同，外螺纹与转子平衡缸口加工的内螺纹相匹配的内置定子平衡缸体；内置定子平衡缸体的端面有扳手孔及与其内腔相通的通孔，通孔上安装介质补入阀；在转子平衡缸的缸口，垫上密封垫、安装上压力平衡膜片，旋进内置定子平衡缸体，将压力平衡膜片固定；内置定子平衡缸体与后端盖的轴承座有联通的通孔，将内置定子平衡缸内腔与定子空间导通，后端盖的端面上加工与转子空腔相通的通孔，通孔上安装排气阀；构成内置压力平衡缸的高压超高压介质环境屏蔽电机。

应用前，通过介质补入阀将惰性液体介质灌满定子空间。

应用效果：本发明由于采用了压力平衡缸结构，使得电机在工作时其转子空间和定子空间介质作用在屏蔽套的内、外压力平衡相抵，降低了在高压超高压介质环境中工作的屏蔽电机对屏蔽套的强度要求，消除了加厚屏蔽套的因素，提高了电机效率；本发明结构简单、紧凑，制造方便，运行可靠。

四、附图说明

图1为外置压力平衡缸的高压超高压介质环境屏蔽电机结构示意图；

图2为内置压力平衡缸的高压超高压介质环境屏蔽电机结构示意图。

附图标记：

1、电机壳体2、定子3、转子4、前端盖4-1、法兰4-2、螺栓4-3、密封圈4-4、密封圈5、轴5-1、轴承5-2、轴承6、后端盖6-1、密封圈6-2、密封圈6-3、螺栓6-4、连通孔7、屏蔽套8、导管9、排气阀10、压力平衡膜片11、压力平衡缸11-1、转子平衡缸11-2、法兰11-3、螺栓11-4、介质补入阀11-5、定子平衡缸11-6、密封圈11-7、扳手孔11-8、内置定子平衡缸体11-9、密封圈11-10、连通孔12、导管

五、具体实施方式

结合附图，详细叙述本发明的具体实施过程。

实施例一：外置压力平衡缸的高压超高压介质环境屏蔽电机

如图1所示，屏蔽电机由电机壳体1、定子2、转子3、轴5、前端盖4、后端盖6、屏蔽套7构成，屏蔽套7将电机的定子2与转子3分成两个互不相通的独立空间。在电机壳体1上，加工一个与电机的定子空间相通的安装导管12的孔；在后端盖6中心位置加工一个与转子空间相通的安装导管12的孔，在相对于定子的空间位置加工一个通孔安装排气阀9。

压力平衡缸的制作：用铸造或锻造及机加工的方式，加工两个敞口的缸体，一个缸体为转子平衡缸11-1、一个缸体为定子平衡缸11-5；两个敞口缸体端面加工平整；根据两个缸体的安装形式不同，其敞口端面加工成法兰盘，或在筒形的缸体敞口的外圆加工连接螺纹；定子平衡缸11-5的缸体上加工一个通孔安装介质补入阀11-4，两个缸体的封闭端加工安装导管8和12的通孔；在转子平衡缸11-1和定子平衡缸11-5的两个敞口端面之间，垫上密封圈11-6安装压力平衡膜片10，用螺栓11-3将敞口端面是法兰盘的两个缸体密封安装在一起，或用连接套将缸体敞口外圆加工连接螺纹的两个缸体密封安装在一起构成压力平衡缸11。压力平衡膜片10为波纹状不锈钢金属或氟塑料等耐腐蚀薄膜材料，密封圈11-6可采用橡胶或氟塑料平垫。

总装配：将一条导管12的一头密封焊接在定子平衡缸11-5的安装导管12的通孔上，另一头密封焊接在电机壳体1上安装导管12的孔上，导管12将定子平衡缸11-5与电机的定子空间联通；另一条导管8，一头密封焊接在转子平衡缸11-1的安装导管8的通孔上，另一头密封焊接在后端盖6的安装导管8的孔上，导管8将转子平衡缸11-1与电机的转子空间联通；构成一台外置压力平衡缸的高压超高压介质环境屏蔽电机。

运行：屏蔽电机应用前，打开定子平衡缸11-5上的介质补入阀11-4和排气阀9，通过介质补入阀11-4向定子空间充进惰性液体介质变压器油，待快满时先关闭排气阀9，在整个定子空间灌满变压器油后关闭介质补入阀11-4。将高压超高压介质环境屏蔽电机安装在高压超高压介质环境，电机工作时，高压超高压工作流体介质充满转子空间，这时高压超高压工作流体介质使转子平衡缸11-1内压力升高，其压力作用在屏蔽套7的内壁，也作用在平衡膜片10上，使平衡膜片10产生变形，将压力传递给定子平衡缸11-5，其压力通过定子平衡缸11-5内充满的变压器油传递给屏蔽套7的外壁，将两个相同的压力同时作用在屏蔽套7的内、外壁上，屏蔽套7所承载的负荷被抵消，消除了高压超高压介质环境对屏蔽套7的强度要求，所以此结构屏蔽电机的屏蔽套7厚度不需要因高压超高压的介质工作环境而增加。因此，该结构的屏蔽电机效率高，结构简单、紧凑，制造方便，运行可靠。

实施例二：内置压力平衡缸的高压超高压介质环境屏蔽电机

如图2所示，屏蔽电机由电机壳体1、定子2、转子3、轴5、前端盖4、后端盖6、屏蔽套7构成，屏蔽套7将电机的定子2与转子3分成两个互不相通的独立空间。

内置压力平衡缸的高压超高压介质环境屏蔽电机，是在屏蔽电机后端盖6的轴承座后端，加工一个与转子空间相通的空腔为转子平衡缸11-1，在转子平衡缸11-1的缸口加工内螺纹，再做一个内腔与转子平衡缸11-1内腔直径相同，外螺纹与转子平衡缸11-1的缸口加工的内螺纹相匹配的内置定子平衡缸体11-8；内置定子平衡缸体11-8的端面有扳手孔11-7及与其内腔相通的通孔，通孔上安装介质补入阀11-4；在转子平衡缸11-1的缸口，垫上密封圈11-6、安装上压力平衡膜片10，转动扳手孔11-7旋进内置定子平衡缸体11-8，将压力平衡膜片10固定；内置定子平衡缸体11-8外柱面一端加工有连通孔11-10和环槽，通过后端盖6上的通孔6-4与定子空间连通；在轴承座端面上加工与转子空腔相通的通孔，通孔上安装排气阀9，构成内置压力平衡缸的高压超高压介质环境屏蔽电机。

其他结构与运行与实施例二相同。

本发明有效的解决了传统屏蔽电机受环境压力限制给屏蔽电机的生产和应用带来的弊端；开拓了屏蔽电机的生产和应用的广阔前景。

Claims (2)

1、高压超高压介质环境屏蔽电机，包括电机壳体、定子、转子、轴、前端盖、后端盖、屏蔽套，屏蔽套将定子和转子分割成两个独立的空间，其特征为在屏蔽电机的壳体和后端盖之间安装压力平衡缸；压力平衡缸是由定子平衡缸和转子平衡缸及两者之间密封安装的压力平衡膜片构成，定子平衡缸的缸体上有介质补入阀，介质补入阀固定在定子平衡缸缸体上的通孔上；电机壳体或后端盖上有排气孔并安装排气阀；定子平衡缸与电机壳体上的通孔相连通，将定子平衡缸与定子空间导通；转子平衡缸与后端盖上的通孔相连通，将转子平衡缸与转子空间导通。

2、根据权利要求书1所述的高压超高压介质环境屏蔽电机，其特征为所述的压力平衡膜片采用波纹膜片。

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