CN104184260A - 一种高速矿用潜水泵用湿式电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种高速矿用潜水泵用湿式电机：包括顶盖、堵头、推力盘、内壳体、底盖、转子、上支座、下支座、外壳体、换热管、接管及阀门，在电机底盖、下支座、内壳体、顶盖开设通孔构成冷却循环回路，在轴的顶端设置推力盘并在推力盘上开设径向通孔来平衡轴向力及强制冷却液循环，在顶盖上设置温度检测仪用于冷却液温度监控，在底盖法兰的端面与顶盖上法兰端面开设通孔构成泵送液体流通通道。本发明的湿式电机具有冷却液强迫散热和温度监控功能、设有泵送液体流通通道、便于电机内部进液排气及与泵体连接，为矿用潜水泵的高速化提供了可能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机，具体涉及一种高速矿用潜水泵用湿式电机。
背景技术
矿用潜水泵的高速化可以缩小泵的体积，减轻泵的重量，利于矿井的透水排水救援；但高速化将带来电机定子绕组和摩擦副发热量大而常规干式电机难以承受的问题。采用湿式电机在一定程度上有助于高速矿用潜水泵电机定子绕组和摩擦副的散热。用于高速潜水泵的湿式电机在结构和功能上有特殊要求：与泵转子同轴设计，平衡泵叶轮产生的轴向力，电机内部的冷却液进液排气需考虑泵的结构，电机内部冷却液的强迫散热与温度控制，泵送液体的流通及与泵体连接等问题，现有的湿式电机没有这些功能，故目前缺乏适用于高速矿用潜水泵的湿式电机。
发明内容
本发明的目的是针对现有矿用潜水泵高速运转时，电机定子绕组和摩擦副发热量大、散热效果差等缺点，提出了一种具有冷却液强迫散热和温度可监控的湿式电机，改善电机的冷却效果，为矿用潜水泵的高速化提供保证。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案是：一种高速矿用潜水泵用湿式电机，包括顶盖、堵头、推力盘、内壳体、底盖、转子、上支座、下支座、外壳体，换热管，接管及阀门，所述顶盖具有直径不同的上法兰和下法兰，上法兰直径大于下法兰，上法兰的下端面与外壳体连接，下法兰的下端面与内壳体连接，内壳体的上端分别与上支座、顶盖连接，内壳体的下端分别与下支座、底盖连接，所述底盖还与外壳体的下端面连接；内壳体、上支座、顶盖构成的第一空间，内壳体、外壳体之间的空间为第二空间，内壳体、下支座、底盖构成的第三空间；所述推力盘位于第一空间内、且固定在转子的轴的顶端，推力盘上开设第一径向通孔，所述内壳体上端面设有连通第一空间与内壳体内部空间的第一轴向通孔，所述内壳体上部侧壁设有连通第一空间、第二空间的第一通孔，所述下支座上设有连通第三空间与内壳体内部空间的第二轴向通孔，所述内壳体下部侧壁上设有连通第三空间、第二空间的第二通孔，所述第一通孔与第二通孔之间连接有换热管；所述顶盖的上法兰上设有连通第一空间与所述电机外部的第三通孔，所述第三通孔上设有堵头，所述底盖上设有连通第三空间与所述电机外部的第二径向通孔，第二径向通孔外端连接接管及阀门；所述底盖的端面与顶盖的上法兰端面分别开设连通第二空间与所述电机外部的第三轴向通孔、第四轴向通孔。
进一步的，电机转子的轴向下延伸出所述电机。
进一步的，所述第一空间内设有温度检测仪，所述温度检测仪穿过设置在顶盖上的通孔与控制系统连接。
进一步的，所述底盖为法兰结构。
进一步的，所述推力盘与上支座之间设置有推力盘座。
在上述解决方案中，通过对电机底盖、下支座、內壳体、顶盖开设通孔，构成冷却液的循环回路；在轴的顶部设置推力盘并在推力盘上开设径向通孔来平衡轴向力及强制冷却液循环；在顶盖上设置温度检测仪用于冷却液温控；分别在电机底盖和顶盖的法兰开设进液孔和排气孔便于冷却液进液排气；设置双层外壳并在底盖和顶盖的法兰端面开设通孔用于泵送液体流通。
本发明的有益效果是：为高速矿用潜水泵提供了一种具有冷却液强迫散热和温度可监控、便于冷却液进液排气的湿式电机，为矿用潜水泵的高速化提供了可能，提高了高速矿用潜水泵的可靠性，缩小了矿用潜水泵的体积和重量。
附图说明
图1为本发明所述高速矿用潜水泵用湿式电机的一种实施例的结构图。
附图标记说明如下：
1-机械密封，2-底盖，3-接管及阀门，4-下支座，5-转子，6-定子绕组，7-内壳体，8-换热管，9-推力盘，10-外壳体，11-堵头，12-温度检测仪，13-顶盖，14-推力盘座，15-上支座，16-上滑动轴承，17-上滑动轴承座，18-下滑动轴承，19-下滑动轴承座。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1所示，本发明所述的高速矿用潜水泵用湿式电机由机械密封1、底盖2、接管及阀门3、下支座4、转子5、定子绕组6、内壳体7、换热管8、推力盘9、外壳体10、堵头11、温度检测仪12、顶盖13、推力盘座14、上支座15、上滑动轴承16、上滑动轴承座17、下滑动轴承18、下滑动轴承座19组成。转子5由轴及固定在轴中间段的铁心组成，轴由上滑动轴承16和下滑动轴承18支撑，上滑动轴承座17固定在上支座15的上端面，下滑动轴承座19固定在下支座4的上端面，定子绕组6固定在內壳体7内壁上。电机转子5的轴向下延伸出电机。
顶盖13具有直径不同的上法兰和下法兰，上法兰直径大于下法兰，上法兰的下端面与外壳体10连接，下法兰的下端面与内壳体7连接，内壳体7的上端分别与上支座15、顶盖13连接，内壳体7的下端分别与下支座4、底盖2连接，所述底盖2还与外壳体10的下端面连接。
内壳体7、上支座15、顶盖13构成的第一空间，内壳体7、外壳体10之间的空间为第二空间，内壳体7、下支座4、底盖2构成的第三空间。
推力盘9位于第一空间内、且固定在转子5的轴的顶端，推力盘9上开设第一径向通孔，推力盘9与上支座15之间设置有推力盘座14，机械密封1位于第三空间内，且固定在底盖2的上端面。
内壳体7上端面设有连通第一空间与内壳体7内部空间的第一轴向通孔，内壳体7上部侧壁设有连通第一空间、第二空间的第一通孔，下支座4上设有连通第三空间与内壳体7内部空间的第二轴向通孔，内壳体7下部侧壁上设有连通第三空间、第二空间的第二通孔，所述第一通孔与第二通孔之间连接有换热管8。
顶盖13的上法兰上设有连通第一空间与所述电机外部的第三通孔，第三通孔上设有堵头11，底盖2上设有连通第三空间与所述电机外部的第二径向通孔，第二径向通孔外端连接接管及阀门3。
底盖2为法兰结构，在底盖2的法兰端面与顶盖13的上法兰端面分别开设连通第二空间与所述电机外部的第三轴向通孔、第四轴向通孔，构成泵送液体的流通通道。
电机运转前，对电机内部灌注冷却液。将堵头11从顶盖13旋下，将接管及阀门3中的阀门打开，对电机内部灌注冷却液和排气，等冷却液灌满后，将接管及阀门3中的阀门关闭，将堵头11旋上。
电机运转时，电机定子绕组6和滑动轴承摩擦副产生大量热量，电机带动推力盘9旋转，推力盘9的径向开孔内壁相当于部分流叶轮，推力盘9强迫冷却液流动，冷却液流经电机内部的机械密封1、通过下支座4上第二轴向通孔流经下滑动轴承18、定子绕组6、上滑动轴承16等发热部件后，其温度升高，然后通过內壳体7上的第一轴向通孔、推力盘9上的第一径向通孔流经推力盘9，并在其驱动下流经换热管8，与管外的泵送液体进行换热，冷却液温度降低，然后从电机内壳体7的第二通孔流入所述第三空间，依次循环，从而实现内部冷却液强制散热。温度检测仪12位于第一空间内，穿过设置在顶盖13上的通孔与控制系统连接并实时监测冷却液温度，当温度超过设定值时，由外部控制系统强行停机，保护电机不因内部过热烧毁。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种高速矿用潜水泵用湿式电机，包括顶盖(13)、堵头(11)、推力盘(9)、内壳体(7)、底盖(2)、转子(5)、上支座(15)、下支座(4)、外壳体(10)，换热管(8)，接管及阀门(3)，其特征在于：
所述顶盖(13)具有直径不同的上法兰和下法兰，上法兰直径大于下法兰，上法兰的下端面与外壳体(10)连接，下法兰的下端面与内壳体(7)连接，内壳体(7)的上端分别与上支座(15)、顶盖(13)连接，内壳体(7)的下端分别与下支座(4)、底盖(2)连接，所述底盖(2)还与外壳体(10)的下端面连接；内壳体(7)、上支座(15)、顶盖(13)构成的第一空间，内壳体(7)、外壳体(10)之间的空间为第二空间，内壳体(7)、下支座(4)、底盖(2)构成的第三空间；所述推力盘(9)位于第一空间内、且固定在转子(5)的轴的顶端，推力盘(9)上开设第一径向通孔，所述内壳体(7)上端面设有连通第一空间与内壳体(7)内部空间的第一轴向通孔，所述内壳体(7)上部侧壁设有连通第一空间、第二空间的第一通孔，所述下支座(4)上设有连通第三空间与内壳体(7)内部空间的第二轴向通孔，所述内壳体(7)下部侧壁上设有连通第三空间、第二空间的第二通孔，所述第一通孔与第二通孔之间连接有换热管(8)；所述顶盖(13)的上法兰上设有连通第一空间与所述电机外部的第三通孔，所述第三通孔上设有堵头(11)，所述底盖(2)上设有连通第三空间与所述电机外部的第二径向通孔，第二径向通孔外端连接接管及阀门(3)；所述底盖(2)的端面与顶盖(13)的上法兰端面分别开设连通第二空间与所述电机外部的第三轴向通孔、第四轴向通孔。
2.根据权利要求1所述的高速矿用潜水泵用湿式电机，其特征在于：电机转子(5)的轴向下延伸出所述电机。
3.根据权利要求2所述的高速矿用潜水泵用湿式电机，其特征在于：所述第一空间内设有温度检测仪(12)，所述温度检测仪(12)穿过设置在顶盖(13)上的通孔与控制系统连接。
4.根据权利要求3所述的高速矿用潜水泵用湿式电机，其特征在于：所述底盖(2)为法兰结构。
5.根据权利要求4所述的高速矿用潜水泵用湿式电机，其特征在于：所述推力盘(9)与上支座(15)之间设置有推力盘座(14)。
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