CN102035305B

CN102035305B - 工程船用高速特种潜水电动机

Info

Publication number: CN102035305B
Application number: CN 201010597009
Authority: CN
Inventors: 金阿水; 童钢; 周百君; 郭建福
Original assignee: ZHEJIANG LINHAI ELECTRIC MACHINERY WORKS CO Ltd
Current assignee: Zhejiang Linhai Zhefu Electric Machniery Co., Ltd.
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2030-12-17
Also published as: CN102035305A

Abstract

本发明涉及一种工程船用高速特种潜水电动机，包括定子、转子、动密封装置、防止轴电流结构和引线电缆，其特征在于：定子冲片[1]采用平行齿结构，转子冲片[2]的槽形为上宽下窄；潜水电动机端部设有动密封装置，它包括定子[3]、转轴[12]，轴套[10]固定在转轴[12]上，轴套[10]上开有冷却水进口[14]和冷却水出口[15]，轴套[10]内有纵向布置的叶片[16]；潜水电动机尾部设有防止轴电流结构；引线电缆包括接线盒[30]、外螺母[39]、内螺母[31]、三芯电缆[28]和管接头[34]；本发明解决了冷却：潜水电动机的轴套和轴承发热的问题，改善了：潜水电动机对非正弦电源的适应能力，有效地防止轴电流的产生而损坏轴承，确保潜水电动机在30米处的水压下长期运转不漏水。

Description

工程船用高速特种潜水电动机

技术领域

本发明涉及一种潜水电动机，具体地说涉及一种工程船用高速特种潜水电动机。

背景技术

随着海洋开发和港口工程的拓展，我国港口建设、河道疏浚和填海造地等工程大量需要施工用的大型工程船舶，其中水下铰刀和泥泵配套必须使用大功率高转速潜水电动机。采用潜水电动机驱动的挖泥船既节能环保，挖掘力又大，调速方便，还能应付恶劣工况。由于潜水电动机在水下20～30米处运行，可靠的密封是该电动机正常运行的前提；现有的潜水电动机用动密封适用于小功率潜水电动机，若用于大功率高转速潜水电动机，则因为转轴直径大，转速高，油封与轴套接触线速度大，会造成轴套发热，引起潜水电动机泄漏和损坏。

现有的潜水电动机的转子和定子的槽形结构通常为定子有不平行的齿、转子槽形有梨形或平行的槽结构等，当潜水电动机由变频器供电时，由于变频器输出的电压和电流中包含一系列的高次谐波，使得电动机效率降低、温升过高、电动机低速运转时易产生转矩脉动、高速运转时又会产生振动和噪音，不能充分满足客户的使用要求。

现有的潜水电动机的尾部没有防止轴电流结构，轴承在高速运转情况下，当潜水电动机的极数、槽形等参数配合不当时有可能形成轴电流，造成潜水电动机的轴承电腐蚀，使潜水电动机的轴承在一个月左右就损坏。

工程船舶上的高速特种潜水电动机，一般是在水下20～30米处作业，需要一根很长的潜水电动机电缆，现有潜水电动机的电缆芯线均采用单一的电缆密封，无密封措施，由于三芯电缆的芯线与外壳之间有空隙，密封的可靠性很低。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种用于工程船舶的高速特种潜水电动机的动密封装置，它的轴套采用自循环冷却结构，把内部的热量及时排出，降低轴套和轴承的升温，保证潜水电动机运行安全、可靠；它具有密封安全可靠、结构简单、安装方便和兼具冷却功能等特点。

本发明的目的之二是提供一种改善对非正弦电源的适应能力的潜水电动机优化的转子和定子槽形结构。

为了解决上述特种潜水电动机的轴电流问题，本发明的目的之三是提供一种消除轴电流的特种潜水电动机防止轴电流结构。

为了解决上述潜水电动机的电缆芯线密封问题，本发明的目的之四是提供一种体积小、重量轻的潜水电动机的引线电缆内外双重密封结构。

本发明是这样实现的，一种工程船用高速特种潜水电动机，包括定子、转子、动密封装置、防止轴电流结构和引线电缆，其特点是：定子冲片采用平行齿结构，转子冲片的槽形为上宽下窄，定子冲片的槽数大于转子冲片的槽数；潜水电动机端部设有动密封装置，它包括定子、转轴，轴套固定在转轴上，密封座与轴套密封，密封压盖将骨架密封压入密封座的凹槽内，轴套与转轴之间有密封圈III，轴套为自循环冷却结构，轴套上开有冷却水进口和冷却水出口，轴套内有纵向布置的叶片，密封座固定在端盖上，端盖固定在定子上；潜水电动机尾部设有防止轴电流结构，它包括转轴、滚动轴承、轴承套，轴承套与支架由螺杆固定在端盖上，滚动轴承固定在转轴上，滚动轴承外部有轴承盖，轴承套外圆与端盖之间附有绝缘垫，螺杆外圆套有绝缘套管，螺杆与支架之间有垫圈，垫圈与支架之间有绝缘垫圈。

本发明中的引线电缆包括接线盒、外螺母、内螺母、三芯电缆和管接头，管接头的两端外部有螺纹，三芯电缆串入管接头，在接线盒外的管接头的内壁与三芯电缆之间垫有外压圈、外密封圈I、垫圈和外密封圈II；在接线盒内的三芯电缆中的三根芯线与管接头的内壁之间的空隙中垫有内压圈和内密封圈。

本发明中的潜水电动机端部动密封装置的密封座与端盖之间装有密封圈II，端盖与定子之间装有密封圈I；骨架密封中间有压板。

本发明中的引线电缆的管接头两端内外密封的中间管接头的内壁与三芯电缆之间填充绝缘密封胶。

本发明与现有技术相比具有如下明显的优点：

一、骨架密封和轴密封相结合，密封性能好。轴套的自循环冷却结构利用天然的河水或海水在轴套内循环，解决了冷却潜水电动机的轴套和轴承发热的问题。

二、采用优化的转子和定子的槽形结构后，改善了潜水变频电动机对非正弦电源的适应能力，使得谐波损耗减少，运行性能稳定。

三、潜水电动机尾部设有防止轴电流结构，因此有效地防止了由于轴电流的产生而损坏轴承；轴承套外圆与端盖之间加绝缘层，紧固内外盖的螺杆加绝缘套管，垫圈与支架之间垫有绝缘垫，以限制轴电流，避免轴承受到电腐蚀。

四、引线电缆内外双重密封结构防止了因电缆护套破损而使电动机内部发生渗水，也防止了在潮湿环境中工作造成的凝露现象；由于采用双重密封，确保了电动机在30米处的水压下长期运转不漏水；具有良好的绝缘性能，提高电动机使用的可靠性。

按照本发明结构试制的750kw、1480转/分的潜水电动机，轴承温度从原来的83℃下降到67℃，保证了大功率高转速潜水电动机的长期、安全和可靠的运行。改善了潜水电动机对非正弦电源的适应能力，使得谐波损耗减少，运行性能稳定，噪声下降到63dB(A)，有效地防止了轴电流的产生而损坏轴承。确保潜水电动机在30米处的水压下长期运转不漏水。

附图说明

图1是本发明工程船用高速特种潜水电动机的结构示意图。

图2是图1中的B-B剖视图。

图3是图2中放大的定子槽形结构示意图。

图4是图2中放大的转子槽形结构示意图。

图5是图1中的C节点图。

图6是图5中的轴套放大图。

图7是图6中的轴套A-A的剖面图。

图8是图1中的D节点图。

图9是图1中的A节点图。

图中标号表示：

1-定子冲片，2-转子冲片，3-定子，4-密封圈，5-密封座，6-密封圈II，7-密封压盖，8-骨架密封，9-压板，10-轴套，11-密封圈III，12-转轴，13-端盖，14-冷却水进口，15-冷却水出口，16-叶片，17-支架，18-端盖，19-绝缘套管，20-绝缘垫圈，21-垫圈，22-螺杆，23-绝缘垫，24-轴承套，25-滚动轴承，26-轴承盖，27-轴承档板，28-三芯电缆，29-内压圈，30-接线盒，31-内螺母，32-内密封圈，33-绝缘密封胶，34-管接头，35-外密封圈II，36-垫圈，37-外密封圈I，38-外压圈，39-外螺母。

具体实施方式

现结合附图1～9对本发明的一个实施例作具体说明。实施例是对本发明内容的进一步实施，但本发明保护范围决不限于实施例。

一种工程船用高速特种潜水电动机，包括定子、转子、动密封装置、防止轴电流结构和引线电缆，其特点是：定子冲片[1]采用平行齿结构，转子冲片[2]的槽形为上宽下窄，定子冲片[1]的槽数大于转子冲片[2]的槽数；潜水电动机端部设有动密封装置，它包括定子[3]、转轴[12]、轴套[10]固定在转轴[12]上，密封座[5]与轴套[10]密封，密封压盖[7]将骨架密封[8]压入密封座[5]的凹槽内，轴套[10]与转轴[12]之间有密封圈III[11]，轴套[10]为自循环冷却结构，轴套[10]上开有冷却水进口[14]和冷却水出口[15]，轴套[10]内有纵向布置的叶片[16]，密封座[5]固定在端盖[13]上，端盖[13]固定在定子[3]上；潜水电动机尾部设有防止轴电流结构，它包括转轴[27]、滚动轴承[25]、轴承套[24]，轴承套[24]与支架[17]由螺杆[22]固定在端盖[18]上，滚动轴承[25]固定在转轴[27]上，滚动轴承[25]外部有轴承盖[26]，轴承套[24]外圆与端盖[18]之间附有绝缘垫[23]，螺杆[22]外圆套有绝缘套管[19]，螺杆[22]与支架[17]之间有垫圈[21]，垫圈[21]与支架[17]之间有绝缘垫圈[20]。引线电缆包括接线盒[30]、外螺母[39]、内螺母[31]、三芯电缆[28]和管接头[34]，管接头[34]的两端外部有螺纹，三芯电缆[28]串入管接头[34]，在接线盒[30]外的管接头[34]的内壁与三芯电缆[28]之间垫有外压圈[38]、外密封圈I[37]、垫圈[36]和外密封圈II[35]；在接线盒[30]内的三芯电缆[28]中的三根芯线与管接头[24]的内壁之间的空隙中垫有内压圈[29]和内密封圈[32]。动密封装置中的密封座[5]与端盖[13]之间装有密封圈II[6]，端盖[13]与定子[3]之间装有密封圈I[4]；骨架密封[8]中间有压板[9]。引线电缆的管接头[34]两端内外密封的中间管接头[34]的内壁与三芯电缆[28]之间填充绝缘密封胶[33]。

Claims

1.一种工程船用高速特种潜水电动机，包括定子、转子、动密封装置、防止轴电流结构和引线电缆，其特征在于：定子冲片[1]采用平行齿结构，转子冲片[2]的槽形为上宽下窄，定子冲片[1]的槽数大于转子冲片[2]的槽数；潜水电动机端部设有动密封装置，它包括定子[3]、转轴[12]，轴套[10]固定在转轴[12]上，密封座[5]与轴套[10]密封，密封压盖[7]将骨架密封[8]压入密封座[5]的凹槽内，轴套[10]与转轴[12]之间有密封圈III[11]，轴套[10]为自循环冷却结构，轴套[10]上开有冷却水进口[14]和冷却水出口[15]，轴套[10]内有纵向布置的叶片[16]，密封座[5]固定在端闰[13]上，端盖[13]固定在定子[3]上；潜水电动机尾部设有防止轴电流结构，它包括转轴[27]、滚动轴承[25]、轴承套[24]，轴承套[24]与支架[17]由螺杆[22]固定在端盖[18]上，滚动轴承[25]固定在转轴[27]上，滚动轴承[25]外部有轴承盖[26]，轴承套[24]外圆与端盖[18]之间附有绝缘垫[23]，螺杆[22]外圆套有绝缘套管[19]，螺杆[22]与支架[17]之间有垫圈[21]，垫圈[21]与支架[17]之间有绝缘垫圈[20]；所述的引线电缆包括接线盒[30]、外螺母[39]、内螺母[31]、三芯电缆[28]和管接头[34]，管接头[34]的两端外部有螺纹，三芯电缆[28]串入管接头[34]，在接线盒[30]外的管接头[34]的内壁与三芯电缆[28]之间垫有外压圈[38]、外密封圈I[37]、垫圈[36]和外密封圈II[35]；在接线盒[30]内的三芯电缆[28]中的三根芯线与管接头[24]的内壁之间的空隙中垫有内压圈[29]和内密封圈[32]。

2.根据权利要求1所述的潜水电动机，其特征在于密封座[5]与端盖[13]之间装有密封圈II[6]，端盖[13]与定子[3]之间装有密封圈I[14]；骨架密封[8]中间有压板[9]。

3.根据权利要求1所述的潜水电动机，其特征在于管接头[34]两端内外密封的中间管接头[34]的内壁与三芯电缆[28]之间填充绝缘密封胶[33]。