CN107799980B - 一种线缆密封穿舱结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种线缆密封穿舱结构,该结构应用于水下推进电机中,当动力电或信号通过电机的动力线缆或控制线缆传输至控制驱动器时,使用该结构对电机内的动力线缆或控制线缆与控制驱动器内的动力线缆或控制线缆进行转接,能够实现电机内介质和控制驱动器内介质的互相隔离,即一种实现线缆由液体侧向空气侧穿舱情况下的线缆密封结构。该结构简单,安装方便,密封可靠,成本低。本发明的结构安装使用方便灵活,铜芯用于传递电信号或功率电,两端可以采用焊接方式、也可以通过接线端子实现连接,只要保证压紧螺母压紧即可;可靠性高,绝缘密封套和绝缘密封垫的材料采用聚四氟乙烯,压紧后在保证绝缘的同时,可耐受20MPa以上的压力。

Description

一种线缆密封穿舱结构
技术领域
本发明涉及一种线缆密封穿舱结构,该结构应用于水下推进电机中,当动力电或信号通过电机的动力线缆或控制线缆传输至控制驱动器时,使用该结构对电机内的动力线缆或控制线缆与控制驱动器内的动力线缆或控制线缆进行转接,能够实现电机内介质和控制驱动器内介质的互相隔离,即一种实现线缆由液体侧向空气侧穿舱情况下的线缆密封结构。
背景技术
在水下推进电机的设计应用中,控制驱动器与电机的集成一体化设计以其体积小、重量轻、低噪声等的优势受到越来越多的重视。
在水下推进电机的一体化设计过程中,为了平衡外界压力,同时保证电机的有效散热、轴承的有效润滑,通常需要对电机内部采取充油处理;而控制驱动器端内部设置了大量的电子元件,无法采用充油处理。在此情况下,电机的动力线缆和控制线缆还需要穿过电机与控制驱动器之间的隔层进入控制驱动器内部,因此,需要采取一定的措施使线缆穿舱的同时保证油液的密封。传统的方式采用专业的水密连接器,而水密连接器体积大、重量大、价格高,不利于整机的小型化轻量化。
发明内容
本发明的技术解决问题是:克服现有技术的不足,提出一种线缆密封穿舱结构。
本发明的技术解决方案是:
一种线缆密封穿舱结构,该结构用于两个舱段之间线缆的密封,两个舱段分别为电机舱段和控制驱动器舱段,两个舱段之间通过隔层进行隔离;电机舱段内介质为绝缘液体,控制驱动器舱段内介质为空气;隔层为带有台阶通孔的隔板,台阶通孔包括通孔A和通孔B,通孔A的直径大于通孔B的直径;通孔A的顶端和底端均被铣平;
该穿舱结构包括铜芯、绝缘密封套、绝缘密封垫、压紧螺母、第一转接端子和第一锁紧螺母;
铜芯由一体成型的大端圆柱和小端圆柱组成,大端圆柱的顶端和底端均被铣平,大端圆柱与通孔A相配合,小端圆柱与通孔B相配合;大端圆柱的端面位于电机介质内,小端圆柱的端面位于控制驱动器的介质内;铜芯的大端圆柱端与电机内的动力线缆或控制线缆连接;
在大端圆柱与通孔A之间、大端圆柱与隔层的内侧以及小端圆柱与通孔B之间通过绝缘密封套进行密封绝缘;
绝缘密封垫套在与小端圆柱相配合绝缘密封套的外面,绝缘密封垫的端面突出绝缘密封套的端面;
第一转接端子通过第一锁紧螺母套在铜芯的小端圆柱上。
压紧螺母通过螺纹与铜芯的小端圆柱连接,当压紧螺母拧紧过程中,使得绝缘密封垫与隔层的侧面压紧同时使得绝缘密封套与台阶通孔的内侧面以及铜芯的台阶面压紧。
第一转接端子用于动力电或信号的转接,即第一转接端子将铜芯上的动力电或信号传输到控制驱动器内。
通孔A的直径为26mm,通孔B的直径为16mm。
铜芯的大端圆柱的直径为20mm,小端圆柱为M10螺柱,大端圆柱内焊接三条动力电线缆;小端圆柱通过第一转接端子连接一条动力线缆。
绝缘密封垫的端面突出绝缘密封套的端面2mm。
一种线缆密封穿舱结构,该结构用于两个舱段之间线缆的密封,两个舱段分别为电机舱段和控制驱动器舱段,两个舱段之间通过隔层进行隔离;电机舱段内介质为绝缘液体,控制驱动器舱段内介质为空气;隔层为带有台阶通孔的隔板,台阶通孔包括通孔A和通孔B,通孔A的直径大于通孔B的直径;通孔A的顶端和底端均被铣平;
该穿舱结构包括铜芯、绝缘密封套、绝缘密封垫、压紧螺母、第一转接端子、第二转接端子、第一锁紧螺母和第二锁紧螺母;
铜芯由一体成型的两端小端圆柱和中间大端圆柱组成;大端圆柱的顶端和底端均被铣平,大端圆柱与通孔A相配合,右端小端圆柱与通孔B相配合;左端小端圆柱和大端圆柱的一部分位于电机机油介质内,右端小端圆柱的端面位于控制驱动器的空气介质内;第二转接端子通过第二锁紧螺母套在铜芯的左端小端圆柱上;
在大端圆柱与通孔A之间、大端圆柱与隔层的内侧以及右端小端圆柱与通孔B之间通过绝缘密封套进行密封绝缘;
绝缘密封垫套在与右端小端圆柱相配合绝缘密封套的外面;
压紧螺母通过螺纹与铜芯的右端小端圆柱连接;
第一转接端子通过第一锁紧螺母套在铜芯的右端小端圆柱上。
铜芯的大端圆柱的直径为20mm,小端圆柱为M10螺柱,两端的小端圆柱分别通过第一转接端子和转接端子连接一条动力线缆。
当压紧螺母拧紧过程中,使得绝缘密封垫与隔层的侧面压紧同时使得绝缘密封套与台阶通孔的内侧面以及铜芯的台阶面压紧。
转接端子用于动力电的转接,即转接端子将电机的动力电传输到铜芯上,绝缘密封垫的端面突出绝缘密封套的端面2mm;转接端子用于动力电转接,即转接端子将铜芯上的动力电传输到控制驱动器内。
有益效果
(1)铜芯为台阶结构,且小端为螺纹圆柱,便于安装固定;
(2)隔层台阶孔的通孔A为两端铣平结构,在安装过程中起到防转作用,便于安装;
(3)绝缘密封垫的端面突出绝缘密封套的端面,预留一定的压紧量,保证足够的压紧力,从而保证密封;
(4)该结构简单,安装方便,密封可靠,成本低。
(5)安装使用方便灵活,铜芯用于传递电信号或功率电,两端可以采用焊接方式、也可以通过接线端子实现连接,只要保证压紧螺母压紧即可;
(6)可靠性高,绝缘密封套和绝缘密封垫的材料采用聚四氟乙烯,压紧后在保证绝缘的同时,可耐受20MPa以上的压力。
(7)结构形式简单、安装使用灵活方便,可取代现有常用的体积大、重量大的水密连接器,有效降低整备质量。
附图说明
图1为实施例1中的穿舱结构示意图;
图2为实施例1中隔层的结构示意图;
图3为实施例2中的穿舱结构示意图。
具体实施方式
一种线缆密封穿舱结构,该结构用于两个舱段之间线缆的密封,两个舱段分别为电机舱段和控制驱动器舱段,两个舱段之间通过隔层5进行隔离;电机舱段内介质为绝缘液体,控制驱动器舱段内介质为空气;隔层5为带有台阶通孔的隔板,台阶通孔包括通孔A和通孔B,通孔A的直径大于通孔B的直径;通孔A的顶端和底端均被铣平;
该穿舱结构包括铜芯1、绝缘密封套2、绝缘密封垫3、压紧螺母4、第一转接端子6和第一锁紧螺母7;
铜芯1由一体成型的大端圆柱和小端圆柱组成,大端圆柱的顶端和底端均被铣平,大端圆柱与通孔A相配合,小端圆柱与通孔B相配合;大端圆柱的端面位于电机介质内,小端圆柱的端面位于控制驱动器的介质内;铜芯1的大端圆柱端与电机内的动力线缆或控制线缆连接;
在大端圆柱与通孔A之间、大端圆柱与隔层5的内侧以及小端圆柱与通孔B之间通过绝缘密封套2进行密封绝缘;
绝缘密封垫3套在与小端圆柱相配合绝缘密封套2的外面,绝缘密封垫3的端面突出绝缘密封套2的端面;
压紧螺母4通过螺纹与铜芯1的小端圆柱连接,当压紧螺母4拧紧过程中,使得绝缘密封垫3与隔层5的侧面压紧同时使得绝缘密封套2与台阶通孔的内侧面以及铜芯1的台阶面压紧;
第一转接端子6通过第一锁紧螺母7套在铜芯1的小端圆柱上;
第一转接端子6用于动力电或信号的转接,即第一转接端子6将铜芯1上的动力电或信号传输到控制驱动器内。
下面结合附图和实施例对本发明进行说明。
实施例1
该实施例针对水下推进电机控制驱动器与电机之间需要进行动力电的传输;
如图1所示,一种线缆密封穿舱结构,该结构用于两个舱段之间线缆的密封,两个舱段分别为电机舱段和控制驱动器舱段,两个舱段之间通过隔层5进行隔离;电机舱段内介质为机油绝缘液体,控制驱动器舱段内介质为空气;隔层5为带有台阶通孔的隔板,隔层5的结构示意图如图2所示,台阶通孔包括通孔A和通孔B,通孔A的直径为26mm,通孔B的直径为16mm;通孔A的顶端和底端均被铣平;
该穿舱结构包括铜芯1、绝缘密封套2、绝缘密封垫3、压紧螺母4、第一转接端子6和第一锁紧螺母7;
铜芯1由一体成型的大端圆柱和小端圆柱组成,大端圆柱的直径为20mm,小端圆柱为M10螺柱,大端圆柱内焊接三条动力电线缆;小端圆柱通过第一转接端子6连接一条动力线缆;
大端圆柱的顶端和底端均被铣平,大端圆柱与通孔A相配合,小端圆柱与通孔B相配合;大端圆柱的端面位于电机机油介质内,小端圆柱的端面位于控制驱动器的空气介质内;铜芯1的大端圆柱端与电机内的动力线缆连接;
在大端圆柱与通孔A之间、大端圆柱与隔层5的内侧以及小端圆柱与通孔B之间通过绝缘密封套2进行密封绝缘;
绝缘密封垫3套在与小端圆柱相配合绝缘密封套2的外面,绝缘密封垫3的端面突出绝缘密封套2的端面2mm;
压紧螺母4通过螺纹与铜芯1的小端圆柱连接,当压紧螺母4拧紧过程中,使得绝缘密封垫3与隔层5的侧面压紧同时使得绝缘密封套2与台阶通孔的内侧面以及铜芯1的台阶面压紧;
第一转接端子6通过第一锁紧螺母7套在铜芯1的小端圆柱上;
第一转接端子6用于动力电或信号的转接,即第一转接端子6将铜芯1上的动力电传输到控制驱动器内。
对该穿舱结构进行打压测试,测试时选用的工装为一密闭壳体,该壳体的端盖与隔层的结构一致,将该穿舱结构与密封壳体的端盖固定连接后,将壳体内充满机油,对壳体内的机油进行加压,在压力20MPa时保压24h,没有机油泄露。
实施例2
该实施例针对水下推进电机控制驱动器与电机之间需要进行动力电的传输;
如图3所示,一种线缆密封穿舱结构,该结构用于两个舱段之间线缆的密封,两个舱段分别为电机舱段和控制驱动器舱段,两个舱段之间通过隔层5进行隔离;电机舱段内介质为机油绝缘液体,控制驱动器舱段内介质为空气;隔层5为带有台阶通孔的隔板,隔层5的结构示意图如图2所示,台阶通孔包括通孔A和通孔B,通孔A的直径为26mm,通孔B的直径为16mm;通孔A的顶端和底端均被铣平;
该穿舱结构包括铜芯1、绝缘密封套2、绝缘密封垫3、压紧螺母4、第一转接端子6、第二转接端子6’、第一锁紧螺母7和第二锁紧螺母7’;
铜芯1由一体成型的两端小端圆柱和中间大端圆柱组成,大端圆柱的直径为20mm,小端圆柱为M10螺柱,两端的小端圆柱分别通过第一转接端子6
和第二转接端子6’连接一条动力线缆,两端的小端圆柱分别记为左端小端圆柱和右端小端圆柱;
大端圆柱的顶端和底端均被铣平,大端圆柱与通孔A相配合,右端小端圆柱与通孔B相配合;左端小端圆柱和大端圆柱的一部分位于电机机油介质内,右端小端圆柱的端面位于控制驱动器的空气介质内;第二转接端子6’通过第二锁紧螺母7’套在铜芯1的左端小端圆柱上;
第二转接端子6’用于动力电的转接,即第二转接端子6’将电机的动力电传输到铜芯1上。
在大端圆柱与通孔A之间、大端圆柱与隔层5的内侧以及右端小端圆柱与通孔B之间通过绝缘密封套2进行密封绝缘;
绝缘密封垫3套在与右端小端圆柱相配合绝缘密封套2的外面,绝缘密封垫3的端面突出绝缘密封套2的端面2mm;
压紧螺母4通过螺纹与铜芯1的右端小端圆柱连接,当压紧螺母4拧紧过程中,使得绝缘密封垫3与隔层5的侧面压紧同时使得绝缘密封套2与台阶通孔的内侧面以及铜芯1的台阶面压紧;
第一转接端子6通过第一锁紧螺母7套在铜芯1的右端小端圆柱上;
第一转接端子6用于动力电转接,即第一转接端子6将铜芯1上的动力电传输到控制驱动器内。
对该穿舱结构进行打压测试,测试时选用的工装为一密闭壳体,该壳体的端盖与隔层的结构一致,将该穿舱结构与密封壳体的端盖固定连接后,将壳体内充满机油,对壳体内的机油进行加压,当压力达到20MPa时,在铜芯1的小端圆柱处没有机油泄露。

Claims (9)

1.一种线缆密封穿舱结构,其特征在于:该结构用于两个舱段之间线缆的密封,两个舱段分别为电机舱段和控制驱动器舱段,两个舱段之间通过隔层(5)进行隔离;电机舱段内介质为绝缘液体,控制驱动器舱段内介质为空气;隔层(5)为带有台阶通孔的隔板,台阶通孔包括通孔A和通孔B,通孔A的直径大于通孔B的直径;通孔A的顶端和底端均被铣平;
该穿舱结构包括铜芯(1)、绝缘密封套(2)、绝缘密封垫(3)、压紧螺母(4)、第一转接端子(6)和第一锁紧螺母(7);
铜芯(1)由一体成型的大端圆柱和小端圆柱组成,大端圆柱的顶端和底端均被铣平,大端圆柱与通孔A相配合,小端圆柱与通孔B相配合;大端圆柱的端面位于电机舱段的介质内,小端圆柱的端面位于控制驱动器舱段的介质内;铜芯(1)的大端圆柱端与电机内的动力线缆或控制线缆连接;
在大端圆柱与通孔A之间、大端圆柱与隔层(5)的内侧以及小端圆柱与通孔B之间通过绝缘密封套(2)进行密封绝缘;
绝缘密封垫(3)套在与小端圆柱相配合绝缘密封套(2)的外面,绝缘密封垫(3)的端面突出绝缘密封套(2)的端面;
第一转接端子(6)通过第一锁紧螺母(7)套在铜芯(1)的小端圆柱上;
压紧螺母(4)通过螺纹与铜芯(1)的小端圆柱连接,当压紧螺母(4)拧紧过程中,使得绝缘密封垫(3)与隔层(5)的侧面压紧同时使得绝缘密封套(2)与台阶通孔的内侧面以及铜芯(1)的台阶面压紧。
2.根据权利要求1所述的一种线缆密封穿舱结构,其特征在于:第一转接端子(6)用于动力电或信号的转接,即第一转接端子(6)将铜芯(1)上的动力电或信号传输到控制驱动器内。
3.根据权利要求1所述的一种线缆密封穿舱结构,其特征在于:通孔A的直径为26mm,通孔B的直径为16mm。
4.根据权利要求1所述的一种线缆密封穿舱结构,其特征在于:铜芯(1)的大端圆柱的直径为20mm,小端圆柱为M10螺柱,大端圆柱内焊接三条动力电线缆;小端圆柱通过第一转接端子(6)连接一条动力线缆。
5.根据权利要求1所述的一种线缆密封穿舱结构,其特征在于:绝缘密封垫(3)的端面突出绝缘密封套(2)的端面2mm。
6.一种线缆密封穿舱结构,其特征在于:该结构用于两个舱段之间线缆的密封,两个舱段分别为电机舱段和控制驱动器舱段,两个舱段之间通过隔层(5)进行隔离;电机舱段内介质为绝缘液体,控制驱动器舱段内介质为空气;隔层(5)为带有台阶通孔的隔板,台阶通孔包括通孔A和通孔B,通孔A的直径大于通孔B的直径;通孔A的顶端和底端均被铣平;
该穿舱结构包括铜芯(1)、绝缘密封套(2)、绝缘密封垫(3)、压紧螺母(4)、第一转接端子(6)、第二转接端子(6’)、第一锁紧螺母(7)和第二锁紧螺母(7’);
铜芯(1)由一体成型的两端小端圆柱和中间大端圆柱组成;大端圆柱的顶端和底端均被铣平,大端圆柱与通孔A相配合,右端小端圆柱与通孔B相配合;左端小端圆柱和大端圆柱的一部分位于电机舱段的介质内,右端小端圆柱的端面位于控制驱动器舱段的介质内;第二转接端子(6’)通过第二锁紧螺母(7’)套在铜芯(1)的左端小端圆柱上;
在大端圆柱与通孔A之间、大端圆柱与隔层(5)的内侧以及右端小端圆柱与通孔B之间通过绝缘密封套(2)进行密封绝缘;
绝缘密封垫(3)套在与右端小端圆柱相配合绝缘密封套(2)的外面;
压紧螺母(4)通过螺纹与铜芯(1)的右端小端圆柱连接;
第一转接端子(6)通过第一锁紧螺母(7)套在铜芯(1)的右端小端圆柱上。
7.根据权利要求6所述的一种线缆密封穿舱结构,其特征在于:铜芯(1)的大端圆柱的直径为20mm,小端圆柱为M10螺柱,两端的小端圆柱分别通过第一转接端子(6)和第二转接端子(6’)连接一条动力线缆。
8.根据权利要求6所述的一种线缆密封穿舱结构,其特征在于:当压紧螺母(4)拧紧过程中,使得绝缘密封垫(3)与隔层(5)的侧面压紧同时使得绝缘密封套(2)与台阶通孔的内侧面以及铜芯(1)的台阶面压紧。
9.根据权利要求6所述的一种线缆密封穿舱结构,其特征在于:第二转接端子(6’)用于动力电的转接,即第二转接端子(6’)将电机的动力电传输到铜芯(1)上,绝缘密封垫(3)的端面突出绝缘密封套(2)的端面2mm;第一转接端子(6)用于动力电转接,即第一转接端子(6)将铜芯(1)上的动力电传输到控制驱动器内。
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