CN107300448B - 一种直线电机定子密封测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直线电机定子密封测试装置及方法，包括定子总成芯管与电机头焊接处的密封测试装置和定子总成外管与电机头焊接处的密封测试装置，分别对电机定子的芯管和外管进行测试。本发明结构简单、设计合理；两头的丝堵旋紧在电机头上，电机头与外管焊在一起，而外管壁厚较厚，可以承受高压油产生的轴向拉力和径向胀力，安全系数高；用三通油管给芯管内孔同时等压注油，芯管可以承受高压油作用予它的向心压力；对芯管和外管及其焊接处分别进行测试，被测试件露在外面直接观看，在高压状态下，漏点一目了然，比较科学、准确；直接注入绝缘导热油进行测试，不用清理工作，节约了资源和人力。

Description

一种直线电机定子密封测试装置及方法

技术领域

本发明涉及一种密封测试装置及方法，尤其是一种直线电机定子密封测试装置及方法。

背景技术

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成。由定子演变而来的一侧称为初级，由转子演变而来的一侧称为次级。在实际应用时，将初级和次级制造成不同的长度，以保证在所需行程范围内初级与次级之间的耦合保持不变。直线电机可以是短初级长次级，也可以是长初级短次级。考虑到制造成本、运行费用，以直线感应电动机为例：当初级绕组通入交流电源时，便在气隙中产生行波磁场，次级在行波磁场切割下，将感应出电动势并产生电流，该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力。如果初级固定，则次级在推力作用下做直线运动；反之，则初级做直线运动。直线电机的驱动控制技术一个直线电机应用系统不仅要有性能良好的直线电机，还必须具有能在安全可靠的条件下实现技术与经济要求的控制系统。随着自动控制技术与微计算机技术的发展，直线电机的控制方法越来越多。

直线电机定子是直线电机中最重要的部件，主要由两端的电机头、芯管、线圈组合和外管组成。线圈组合装在芯管和外管构成的环形空间内，两头焊电机头，该环形空间充填绝缘导热油，要求绝对密封。组装焊接完成后，要对其密封耐压性能进行测试，如有漏点，要进行修复。以往的测试方法及装置如图3所示。1.将待测定子装入试压筒内，试压筒密封。2.用试压泵打入水，排出气。3.在30MPa以上保压规定的时间。4.泄压，取出电机定子。5.测量电机定子中各相线圈的绝缘情况，与试压前比较，如果绝缘值不下降，即判定为合格，否则就是有泄漏，说明装线圈的环形空间进水了。6.若发现密封不合格，则需清除绝缘导热油，查出泄漏点进行修复，然后再试。

但是以往的测试方法及装置存在以下缺点：1.测试所需要的试压筒体积太大，测量所需要的时间太长；2.测试方法不甚科学、不太准确，轻微泄漏点难发现，如果有非常轻微的缺陷，在常压下不漏，在高压状态，短时间内进入绝缘导热油中的水也很少，试压后测量电机定子中各相线圈的绝缘时，数值变化不明显，判定为合格。其实可能是有轻微泄漏点，下井后，经数月的高温高压，进入绝缘导热油中的井液积少成多，最终导致电机线圈因绝缘下降而损坏。3.泄漏点难寻找。发现电机进水了，要想修复，首先要找到漏点所在，而有些缺陷在常压下是很难发现的。在常压下能发现的漏点，注完油时就应该发现并修复了，不必等到试压后再修。4.电机进水难清理，浪费资源和人力，发现电机进水后，必须进行清理，首先要把油水混合物全部倒出，不能再用，造成资源浪费，另外要想把线圈缝隙中的水清理彻底，是一项很麻烦的工作。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种直线电机定子密封测试装置及方法，本发明采用如下的技术方案：一种直线电机定子密封测试装置，包括定子总成芯管与电机头焊接处的密封测试装置和定子总成外管与电机头焊接处的密封测试装置，所述定子总成芯管与电机头焊接处的密封测试装置包括拉杆，所述拉杆穿过芯管，在所述拉杆的两头设有压盖，所述压盖紧压在两端的电机头端面，在两头的压盖上分别装有排气阀和进液管，从进液管中打入试压液，从排气阀中排出芯管内的空气，从而保证测试结果的准确性；所述定子总成外管与电机头焊接处的密封测试装置包括三通进油管、丝堵和放气阀，所述丝堵设在电机头上，所述三通进油管连接在电机头和丝堵的进油孔上，所述放气阀连接在电机头的放气孔上，在生产零件时，电机头就已加工进油孔和放气孔，两端的电机头旋紧丝堵，一端的丝堵上设有进油孔，将三通进油管接在电机头和丝堵的进油孔上，所述放气阀接在电机头的放气孔上，便于在测试时排除线圈组合中的气体，保证测试能够顺利的进行，电机定子总成的外管先不装，先用定子总成芯管与电机头焊接处的密封测试装置对组装焊接好的电机头和芯管进行测试，测试合格后将试压合格的上述组件，整体装入外管，外管两端与电机头焊接，然后用定子总成外管与电机头焊接处的密封测试装置来对电机定子整体进行测试。

优选的，所述拉杆为厚壁管，因芯管壁很薄，不能承受高压产生的轴向拉力，必须用拉杆来承担轴向拉力，厚壁管也称厚壁钢管，把钢管外径和壁厚之比小于20的钢管称为厚壁钢管，主要用做石油地质钻探管、石油化工用的裂化管、锅炉管、轴承管以及汽车、拖拉机、航空用高精度结构管等。所述拉杆的材料为304不锈钢，304不锈钢是应用最为广泛的一种铬-镍不锈钢，作为一种用途广泛的钢，具有良好的耐蚀性、耐热性，低温强度和机械特性；冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象，而且在不锈钢产品中价格也是相对来说比较便宜的。

优选的，在所述拉杆的两头设有螺纹，所述拉杆通过螺纹与压盖旋紧连接，螺纹连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点，螺纹连接一般具有自锁性，此外螺母及螺栓头部的支撑面上的摩擦力也有防松作用，故拧紧后一般不会松脱，但在冲击、振动或变载荷作用下，以及在高温或温度变化较大时，螺纹钢之间的摩擦力会顺时减小或消失，联接就可能松动，防松的关键就是防松螺旋钢的相对转动。

优选的，所述排气阀为全压高速排气阀，排气阀装设于泵浦出水口处或送配水管线中，用以大量排除管中集结之空气，或于管线较高处集结之微量空气排放至大气中，以提高管线及抽水机使用效率，且于管内一旦有负压产生时，此阀迅速吸入外界空气，以保护管线因负压所生产之毁损，QSP型全压高速排气阀是国内目前最先进的气缸式排气阀，在结构性能上完全超越了普通高速排气阀和双口排气阀，对于管道中的气体，无论是多段水柱，气柱相间，有压无压均可连续高速排出管道。

进一步优选的，所述放气阀为自动放气阀，自动放气阀主要由阀帽、阀盖、浮桶、连杆、阀体组成，浮桶连着连杆，可以上下自由运动。本产品采用意大利OR自动放气阀，OR自动放气阀的浮筒采用低密度的PP材料，耐温110℃，此材料即使长时间在高温水的浸泡下也不会产生变形，不会造成浮筒活动困难；浮筒杠杆采用硬质塑料，杠杆与浮筒和支座之间的联接都采用活动联接，故不会在长期运行时产生锈蚀，导致系统不能工作而发生漏水；杠杆的密封端面部分是采用弹簧支撑，可以随杠杆的运动相应伸缩，保证在不排气的情况下的密封性。

本发明还提供一种利用上述测试装置的直线电机定子密封测试方法，用来测试所述定子总成芯管及其与电机头焊接处的密封和定子总成外管及其与电机头焊接处的密封，所述测试方法包括如下步骤：

测试电机定子总成芯管与电机头焊接处的密封，电机定子总成的外管先不装，先对组装焊接好的电机头和芯管进行测试，拉杆穿过芯管，拉杆两头旋紧压盖，压盖紧压在两端的电机头端面，压紧面密封，在两头的压盖上分别装有排气阀和进液管，进液管打入试压液，压力＞30MPa，保压规定的时间，观察是否有泄漏之处，有漏点就修复，无漏点即合格；

测试电机定子总成外管与电机头焊接处的密封，将试压合格的上述组件，整体装入外管，外管两端与电机头焊接，在生产零件时，电机头就已加工进油孔和放气孔，两端的电机头旋紧丝堵，一端的丝堵设有进油孔，将三通进油管接在电机头和丝堵的进油孔上，用高压泵注入绝缘导热油，排出线圈组合中的气体，注油压力＞30MPa，保压规定的时间，查看外管及其与电机头的焊接处是否漏油，如有漏点及时修复，如无漏点即为合格，泄压、封死电机头上的进油孔和放气孔，卸下两端丝堵，收回多余的试压油即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.结构简单、设计合理；2.两头的丝堵旋紧在电机头上，电机头与外管焊在一起，而外管壁厚较厚，可以承受高压油产生的轴向拉力和径向胀力，安全系数高；3.芯管壁较薄，如果只是向线圈组合中注入高压油，芯管将难以承受高压油作用予它的向心压力，用三通油管给芯管内孔同时等压注油，这个问题就解决了；4.对芯管和外管及其焊接处分别进行测试，被测试件露在外面直接观看，在高压状态下，漏点一目了然，比较科学、准确；5.直接注入绝缘导热油进行测试，电机定子中不能进水，不用清理工作，节约了资源和人力。

附图说明

图1为本发明的总成芯管与电机头焊接处的密封的结构示意图。

图2为本发明的总成外管与电机头焊接处的密封的密封结构示意图。

图3为以往直线电机定子密封测试装置的结构示意图。

其中：1.排气阀2.压盖，3.拉杆，4.线圈组合，5.芯管，6.电机头，7.进液管，8. 三通进油管，9.丝堵，10.外管，11.放气阀，12.试压筒端盖，13.试压筒。

具体实施方式

下面通过非限定性的实施例并结合附图对本发明作进一步的说明：

图中给出了本发明的一种实施方式：一种直线电机定子密封测试装置及方法，一种直线电机定子密封测试装置，包括定子总成芯管与电机头焊接处的密封测试装置和定子总成外管与电机头焊接处的密封测试装置，所述定子总成芯管与电机头焊接处的密封测试装置包括拉杆3，所述拉杆3穿过芯管5，在所述拉杆3的两头设有压盖2，所述压盖2紧压在两端的电机头6端面，在两头的压盖2上分别装有排气阀1和进液管7，从进液管7中打入试压液，从排气阀1中排出芯管5内的空气，从而保证测试结果的准确性；所述定子总成外管与电机头焊接处的密封测试装置包括三通进油管8、丝堵9和放气阀11，所述丝堵9设在电机头6上，所述三通进油管8连接在电机头6和丝堵9的进油孔上，所述放气阀11连接在电机头6的放气孔上，在生产零件时，电机头6就已加工进油孔和放气孔，两端的电机头6旋紧丝堵9，一端的丝堵9上设有进油孔，将三通进油管8接在电机头6和丝堵9的进油孔上，所述放气阀11接在电机头6的放气孔上，便于在测试时排除线圈组合4中的气体，保证测试能够顺利的进行，电机定子总成的外管10先不装，先用定子总成芯管与电机头焊接处的密封测试装置对组装焊接好的电机头6和芯管5进行测试，测试合格后将试压合格的上述组件，整体装入外管10，外管10两端与电机头6焊接，然后用定子总成外管与电机头焊接处的密封测试装置来对电机定子整体进行测试。

所述拉杆3为厚壁管，因为芯管壁很薄，不能承受高压产生的轴向拉力，必须用拉杆3来承担轴向拉力，厚壁管也称厚壁钢管，把钢管外径和壁厚之比小于20的钢管称为厚壁钢管，主要用做石油地质钻探管、石油化工用的裂化管、锅炉管、轴承管以及汽车、拖拉机、航空用高精度结构管等。所述拉杆3的材料为304不锈钢，304不锈钢是应用最为广泛的一种铬-镍不锈钢，作为一种用途广泛的钢，具有良好的耐蚀性、耐热性，低温强度和机械特性；冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象，而且在不锈钢产品中价格也是相对来说比较便宜的。

在所述拉杆3的两头设有螺纹，所述拉杆3通过螺纹与压盖2旋紧连接，螺纹连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点，螺纹连接一般具有自锁性，此外螺母及螺栓头部的支撑面上的摩擦力也有防松作用，故拧紧后一般不会松脱，但在冲击、振动或变载荷作用下，以及在高温或温度变化较大时，螺纹钢之间的摩擦力会顺时减小或消失，联接就可能松动，防松的关键就是防松螺旋钢的相对转动。

所述排气阀1为全压高速排气阀，排气阀1装设于泵浦出水口处或送配水管线中，用以大量排除管中集结之空气，或于管线较高处集结之微量空气排放至大气中，以提高管线及抽水机使用效率，且于管内一旦有负压产生时，此阀迅速吸入外界空气，以保护管线因负压所生产之毁损，QSP型全压高速排气阀是国内目前最先进的气缸式排气阀，在结构性能上完全超越了普通高速排气阀和双口排气阀，对于管道中的气体，无论是多段水柱，气柱相间，有压无压均可连续高速排出管道。

所述放气阀11为自动放气阀，自动放气阀主要由阀帽、阀盖、浮桶、连杆、阀体组成，浮桶连着连杆，可以上下自由运动。本产品采用意大利OR自动放气阀，OR自动放气阀的浮筒采用低密度的PP材料，耐温110℃，此材料即使长时间在高温水的浸泡下也不会产生变形，不会造成浮筒活动困难；浮筒杠杆采用硬质塑料，杠杆与浮筒和支座之间的联接都采用活动联接，故不会在长期运行时产生锈蚀，导致系统不能工作而发生漏水；杠杆的密封端面部分是采用弹簧支撑，可以随杠杆的运动相应伸缩，保证在不排气的情况下的密封性。

本发明提供的一种利用上述测试装置的直线电机定子密封测试方法，用来测试所述定子总成芯管及其与电机头焊接处的密封和定子总成外管及其与电机头焊接处的密封，所述测试方法包括如下步骤：

测试电机定子总成芯管与电机头焊接处的密封，电机定子总成的外管先不装，先对组装焊接好的电机头和芯管进行测试，拉杆3穿过芯管5，拉杆3两头旋紧压盖2，压盖2紧压在两端的电机头6端面，压紧面密封，在两头的压盖2上分别装有排气阀1和进液管7，进液管7打入试压液，压力＞30MPa，保压规定的时间，观察是否有泄漏之处，有漏点就修复，无漏点即合格，电机头6的内孔有螺纹，但不能用丝堵9旋入直接打压，因为芯管5壁很薄，不能承受高压产生的轴向拉力，所以必须用拉杆3来承担轴向拉力，高压液产生的径向胀力由紧箍在芯管5外的线圈组合4来承受；

测试电机定子总成外管与电机头焊接处的密封，将试压合格的上述组件，整体装入外管10，外管10两端与电机头6焊接，在生产零件时，电机头6就已加工进油孔和放气孔，两端的电机头6旋紧丝堵9，一端的丝堵9设有进油孔，将三通进油管8接在电机头6和丝堵9的进油孔上，用高压泵注入绝缘导热油，排出线圈组合4中的气体，注油压力＞30MPa，保压规定的时间，查看外管10及其和电机头6的焊接处是否漏油，如有漏点及时修复，如无漏点即为合格,泄压、封死电机头6上的进油孔和放气孔，卸下两端丝堵9，收回多余的试压油即可。

上述实施例对本发明做了详细说明。当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述例子，相关技术人员在本发明的实质范围内所作出的变化、改型、添加或减少、替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种直线电机定子密封测试装置，其特征在于：包括定子总成芯管与电机头焊接处的密封测试装置和定子总成外管与电机头焊接处的密封测试装置，所述定子总成芯管与电机头焊接处的密封测试装置包括拉杆（3），所述拉杆（3）穿过芯管（5），在所述拉杆（3）的两头设有压盖（2），所述压盖（2）紧压在两端的电机头（6）端面，在两头的压盖（2）上分别装有排气阀（1）和进液管（7）；所述定子总成外管与电机头焊接处的密封测试装置包括三通进油管（8）、丝堵（9）和放气阀（11），所述丝堵（9）设在电机头（6）上，所述三通进油管（8）连接在电机头（6）和丝堵（9）的进油孔上，所述放气阀（11）连接在电机头（6）的放气孔上；

其测试所述定子总成芯管及其与电机头焊接处的密封和定子总成外管及其与电机头焊接处的密封的测试方法如下，所述测试方法包括如下步骤 ：

测试电机定子总成芯管及其与电机头焊接处的密封，电机定子总成的外管先不装，先对组装焊接好的电机头和芯管进行测试，拉杆（3）穿过芯管（5），拉杆（3）两头旋紧压盖（2），压盖（2）紧压在两端的电机头（6）端面，压紧面密封，在两头的压盖（2）上分别装有排气阀（1）和进液管（7），进液管（7）打入试压液，压力＞30MPa，保压规定的时间，观察是否有泄漏之处，有漏点就修复，无漏点即合格；

测试电机定子总成外管及其与电机头焊接处的密封，将试压合格的组件，整体装入外管（10），外管（10）两端与电机头（6）焊接，两端的电机头（6）旋紧丝堵（9），一端的丝堵（9）有进油孔，将三通进油管（8）接在电机头（6）和丝堵（9）的进油孔上，用高压泵注入绝缘导热油，排出线圈组合（4）中的气体，注油压力＞30MPa，保压规定的时间，查看外管（10）及其和电机头（6）的焊接处是否漏油，如有漏点及时修复，如无漏点即为合格，泄压、封死电机头（6）上的进油孔和放气孔，卸下两端丝堵（9），收回多余的试压油即可。

2.根据权利要求1所述的一种直线电机定子密封测试装置，其特征在于：所述拉杆（3）为厚壁管，所述拉杆（3）的材料为304不锈钢。

3.根据权利要求1所述的一种直线电机定子密封测试装置，其特征在于：在所述拉杆（3）的两头设有螺纹，所述拉杆（3）通过螺纹与压盖（2）旋紧连接。

4.根据权利要求1所述的一种直线电机定子密封测试装置，其特征在于：所述排气阀（1）为全压高速排气阀。

5.根据权利要求1所述的一种直线电机定子密封测试装置，其特征在于：所述放气阀（11）为自动放气阀。