CN110445311B - 一种高速湿式电机内部的循环滤清机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速湿式电机内部的循环滤清机构，包括：电机端盖、电机外壁、电机内壁、过滤组件、增压叶轮、电机轴、推力盘和循环管；电机端盖和电机内壁通过内壁紧固螺栓连接围成电机内腔，增压叶轮、电机轴和推力盘均位于电机内腔中，在电机轴的末端加装增压叶轮，增压叶轮压紧推力盘底部，循环管一端通过循环通孔与电机内腔连通，过滤组件连接在电机端盖中部。本发明提供的一种高速湿式电机内部的循环滤清机构保证了机组内循环动力源，同时也对冷却液进行了过滤，保护了轴承和推力盘等易磨损部件，使整个电机温升下降，易磨损部件使用寿命延长，从而提高了机组的运行可靠性，降低了检修费用。

Description

一种高速湿式电机内部的循环滤清机构
技术领域
本发明涉及流体机械技术领域，尤其是一种高速湿式电机内部的循环滤清机构。
背景技术
高速湿式电机需要在电机内部设置循环系统以确保电机温度维持在规定值内。为尽量减小机组长度，以实现整机结构紧凑和小体积化的要求，采用在推力盘径向开通孔，以作辅助叶轮使用。此时推力盘不仅承担平衡轴向力的功能，还需为整个内循环系统提供足够的动力源。由于推力盘结构特点，往往在推力盘进口处出现低压区引起空化产生大量气泡，引起循环液供液不足，造成电机腔内部散热能力下降，整体发热过量，造成机组损坏；另一方面，由于湿式电机内部结构复杂，在机组工作过程中可能产生一些金属杂质，这些杂质会对机组内石墨轴承或推力盘表面造成磨损，带来整个机组轴向力或径向力承载能力不足，造成机组不能正常运行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种高速湿式电机内部的循环滤清机构，能够保证电机内部冷却循环动力源，使整个电机温升下降，易磨损部件使用寿命延长，从而提高了机组的运行可靠性，降低了检修费用。
为解决上述技术问题，本发明提供一种高速湿式电机内部的循环滤清机构，包括：电机端盖2、电机外壁3、电机内壁4、过滤组件、增压叶轮10、电机轴11、推力盘12和循环管15；电机端盖2和电机内壁4通过内壁紧固螺栓16连接围成电机内腔，电机端盖2、电机外壁3和电机内壁4围成区域为介质输送通道；增压叶轮10、电机轴11和推力盘12均位于电机内腔中，在电机轴11的末端加装增压叶轮10，增压叶轮10压紧推力盘12底部。
优选的，电机内壁4开有循环通孔17连通电机内腔与介质输送通道，循环管15一端与循环通孔17连通，另一端通向电机远端，仍与电机内腔连通，循环管15通过循环管紧固螺栓18与电机内壁4进行连接，循环管15管径大于循环通孔17直径。
优选的，电机端盖2中部与推力盘12围成的区域称作推力盘底部区域Ⅰ；电机端盖2、电机内壁4、轴瓦端盖14围成的区域称作推力盘顶部区域Ⅱ；推力盘12裙部、轴瓦压盖13和轴瓦端盖14围成的区域称为推力盘裙部区域Ⅲ。
优选的，过滤组件包括过滤通道5、过滤网螺栓7和过滤网8；过滤网8通过过滤网螺栓7连接在电机端盖2中部，过滤网8一端与过滤通道5连接，另一端与推力盘底部区域I连通，电机端盖2内开有过滤通道5，过滤通道5一端连接推力盘顶部区域Ⅱ，一端连接过滤网8。
优选的，在机组工作过程中，由于增压叶轮10和推力盘12的高速旋转，推力盘顶部区域Ⅱ的水体压力大于推力盘底部区域Ⅰ的水体压力，由于压差，推力盘顶部区域Ⅱ中的一部分水体经过滤通道5流经过滤网8进行过滤，最终流回推力盘底部区域Ⅰ。
优选的，推力盘12裙部周向位置开有螺旋抛液槽，在机组工作过程中，随着主轴旋转，对经过裙部区域流入推力盘12轴向孔的液流增压。
优选的，增压叶轮10位于推力盘12底部区域，并安装在推力盘12左端，使用轴端螺栓9紧固在电机轴11上，与推力盘12一起随电机轴11旋转，增压叶轮10的高速旋转可以大大提高推力盘底部区域Ⅰ中水体进入推力盘12径向孔的压力，减小此区域空化发生概率。
优选的，过滤网8通过过滤网螺栓7连接在电机端盖2中部，其中过滤网螺栓7的紧固位置为电机端盖2远离电机内腔侧，方便过滤网8的拆卸和定期更换。
优选的，电机端盖2远离电机内腔侧开有螺纹孔并连通过滤通道5，通过螺纹孔安装有压力传感器19，对过滤通道5内压力进行监测反馈，以判断过滤网8是否堵塞或需要更换。
本发明的有益效果为：本发明提供的一种高速湿式电机内部的循环滤清机构保证了机组内循环动力源，同时也对冷却液进行了过滤，保护了轴承和推力盘等易磨损部件，从而使整个电机温升下降，易磨损部件使用寿命延长，从而提高了机组的运行可靠性，降低了检修费用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为推力盘12的局部放大示意图。
其中，1、紧固螺栓；2、电机端盖；3、电机外壁；4、电机内壁；5、过滤通道；6、石墨轴瓦；7、过滤网螺栓；8、过滤网；9、轴端螺栓；10、增压叶轮；11、电机轴；12、推力盘；13、轴瓦压盖；14、轴瓦端盖；15、循环管；16、内壁紧固螺栓；17、循环通孔；18、循环管紧固螺栓；19、压力传感器。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种高速湿式电机内部的循环滤清机构，包括：电机端盖2、电机外壁3、电机内壁4、过滤组件、增压叶轮10、电机轴11、推力盘12和循环管15；电机端盖2和电机内壁4通过内壁紧固螺栓16连接围成电机内腔，增压叶轮10、电机轴11和推力盘12均位于电机内腔中，在电机轴11的末端加装增压叶轮10，增压叶轮10压紧推力盘12底部。
电机内壁4直接开设循环通孔17，以连通电机内腔和介质输送通道，循环管15一端与循环通孔17连接，一端通向电机远端，仍与电机内腔连通。
电机端盖2中部与推力盘12围成的区域称作推力盘底部区域Ⅰ；电机端盖2、电机内壁4、轴瓦端盖14围成的区域称作推力盘顶部区域Ⅱ；推力盘12裙部、轴瓦压盖13和轴瓦端盖14围成的区域称为推力盘裙部区域Ⅲ。
过滤组件包括过滤通道5、过滤网螺栓7和过滤网8；过滤网8通过过滤网螺栓7连接在电机端盖2中部，过滤网8一端与过滤通道5连接，另一端与推力盘12底部区域I连通，电机端盖2内开有过滤通道5，过滤通道5一端连接推力盘顶部区域Ⅱ，一端连接过滤网8。
过滤网8通过过滤网螺栓7连接在电机端盖2中部，其中过滤网螺栓7的连接位置为电机端盖2远离电机内腔侧。电机端盖2远离电机内腔侧开有螺纹孔并连通过滤通道5，通过螺纹孔安装有压力传感器19，对过滤通道5内压力进行监测反馈，以判断过滤网8是否堵塞更换。
推力盘12裙部周向位置开有螺旋抛液槽，在机组工作过程中，随电机一起旋转，对经过裙部区域流入推力盘12轴向孔的液流增压。
增压叶轮10位于推力盘12底部区域，并安装在推力盘12左端，使用轴端螺栓9紧固在电机轴11上，与推力盘12一起随电机轴11旋转。
采用本发明所述的一种高速湿式电机内部的循环滤清机构，电机高速旋转时，电机轴带动推力盘12及增压叶轮10高速旋转，其中推力盘12裙部开有螺旋抛液槽，螺旋抛液槽在高速旋转下对经过推力盘12裙部区域进入推力盘12轴向孔的液体进行增压，加大轴向孔入口处的压力。同时，增压叶轮10的高速旋转也大大提高了推力盘12底部区域和径向孔进口处的压力，大大降低了在推力盘12径向孔进口处出现空化的可能性。
在电机端盖2设有过滤通道5，推力盘12高速旋转时，冷却液从推力盘12径向出口甩出进入推力盘12顶腔，此时部分液体进入循环管15流经电机腔另一端开始循环；另一部分液体经过滤通道5流经过滤网8对杂质进行过滤，流入推力盘12底部区域，在机组工作过程中，不断过滤，从而达到对整个电机腔冷却循环液进行过滤的目的。
该装置使其湿式电机腔内进入推力盘12进口区域的液体压力大幅升高，降低了空化发生的可能性，保证了机组内循环动力源；同时也对冷却液进行了过滤，保护了轴承和推力盘12等易磨损部件，从而使整个电机温升下降，易磨损部件使用寿命延长，从而提高了机组的运行可靠性，降低了检修费用。

Claims (1)

1.一种高速湿式电机内部的循环滤清机构，其特征在于，包括：电机端盖(2)、电机外壁(3)、电机内壁(4)、过滤组件、增压叶轮(10)、电机轴(11)、推力盘(12)和循环管(15)；电机端盖(2)和电机内壁(4)通过内壁紧固螺栓(16)连接围成电机内腔，电机端盖(2)、电机外壁(3)和电机内壁(4)围成区域为介质输送通道；增压叶轮(10)、电机轴(11)和推力盘(12)均位于电机内腔中，在电机轴(11)的末端加装增压叶轮(10)，增压叶轮(10)压紧推力盘(12)底部；
过滤组件包括过滤通道(5)、过滤网螺栓(7)和过滤网(8)；过滤网(8)通过过滤网螺栓(7)连接在电机端盖(2)中部，过滤网(8)一端与过滤通道(5)连接，另一端与推力盘底部区域I连通，电机端盖(2)内开有过滤通道(5)，过滤通道(5)一端连接推力盘顶部区域Ⅱ，一端连接过滤网(8)；
电机内壁(4)开有循环通孔(17)连通电机内腔与介质输送通道，循环管(15)一端与循环通孔(17)连通，另一端通向电机远端，仍与电机内腔连通，循环管(15)通过循环管紧固螺栓(18)与电机内壁(4)进行连接，循环管(15)管径大于循环通孔(17)直径；
电机端盖(2)中部与推力盘(12)围成的区域称作推力盘底部区域Ⅰ；电机端盖(2)、电机内壁(4)、轴瓦端盖(14)围成的区域称作推力盘顶部区域Ⅱ；推力盘(12)裙部、轴瓦压盖(13)和轴瓦端盖(14)围成的区域称为推力盘裙部区域Ⅲ；
推力盘(12)裙部周向位置开有螺旋抛液槽，在机组工作过程中，随着主轴旋转，对经过裙部区域流入推力盘(12)轴向孔的液流增压，冷却液从推力盘(12)径向出口甩出进入推力盘(12)顶腔；
增压叶轮(10)位于推力盘(12)底部区域，并安装在推力盘(12)左端，使用轴端螺栓(9)紧固在电机轴(11)上，与推力盘(12)一起随电机轴(11)旋转；
过滤网螺栓(7)的紧固位置为电机端盖(2)远离电机内腔侧；
电机端盖(2)远离电机内腔侧开有螺纹孔并连通过滤通道(5)，通过螺纹孔安装有压力传感器(19)，对过滤通道(5)内压力进行监测反馈，以判断过滤网(8)是否堵塞或需要更换。
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