CN112688475B - 一种充水式潜水电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充水式潜水电机，用于解决现有的充水式潜水电机存在不能将内部热量均匀散到潜水电机的表面，导致散热效率差的问题，包括上导轴承座、定子、转子、下导轴承座、底座、动力电缆、控制电缆和机座；本发明通过潜水电机的内部循环水路，从而使潜水电机内部热量均匀散到潜水电机的表面，与外部的环境水形成热交换，达到潜水电机散热的目的；甩砂装置由甩砂圈与上导轴承座上设置的甩砂通道组成，在同轴套设于其外圆周的上导轴承座上设置有圆周均布的四个甩砂通道，甩砂通道为靠近轴心内侧高，离开轴心外部低的斜向方孔，当潜水电机旋转时，甩砂圈产生的离心力将环境水中杂质甩出，通过上导轴承座上设置的甩砂通道排出。

Description

一种充水式潜水电机

技术领域

本发明涉及潜水电机技术领域，具体为一种充水式潜水电机。

背景技术

目前充水式潜水电机的工作原理为：充水式潜水电机内部充满水，定子线圈采用耐水绕组线，转子包含在定子内部，转子由转子铁心与转轴两大部分组成，转轴为细长的圆柱体，转子铁心是直径大于转轴的圆柱体，套装在转轴上，并固定在转轴的一定位置。当电机通电后，因电磁感应原理，转子在转轴的带动下在定子内腔中旋转，转子铁心因直径大于转轴，带动两端附近的水，并使其产生一定的径向速度及围绕转子铁心外圆的切向速度；

现有的充水式潜水电机存在不能将内部热量均匀散到潜水电机的表面，导致散热效率差的问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决现有的充水式潜水电机存在不能将内部热量均匀散到潜水电机的表面，导致散热效率差的问题，而提出一种充水式潜水电机。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种充水式潜水电机，包括上导轴承座、定子、转子、下导轴承座、底座、动力电缆、控制电缆和机座；所述上导轴承座上开设的内孔安装有上导轴承，上导轴承的内部安装有轴套，上导轴承座的上部法兰平面上设置有动力电缆出线孔、控制电缆出线孔、电机注水孔和排气孔；所述上导轴承座的法兰与机座的法兰通过螺栓固定连接，上导轴承座的法兰与机座之间设置有O型密封圈；所述上导轴承座的内腔内安装有机械密封件，机械密封件安装在机械密封座上；机械密封件的上端安装有甩砂装置，甩砂装置用于对机械密封件进行密封；所述机械密封座的下部设置有骨架油封，骨架油封安装在上导轴承座的内腔内；所述定子同轴套设在机座的内腔内；定子的内部安装有转子；转子套接在转轴上；所述上导轴承座的底部安装有下导轴承座，下导轴承座的底部安装有底座，下导轴承座的内部安装有推力轴承。

优选的，所述动力电缆穿过上导轴承座法兰上设置的动力电缆出线孔，动力电缆出线孔内安装有第一密封圈，第一密封圈套接动力电缆上，第一密封圈的上方安装有第一压紧螺栓，第一压紧螺栓通过螺纹安装在动力电缆出线孔内，动力电缆贯穿第一压紧螺栓的中部，第一压紧螺栓用于将第一密封圈固定在动力电缆出线孔内；

所述控制电缆穿过上导轴承座法兰上设置有控制电缆出线孔，控制电缆出线孔内安装有第二密封圈，第二密封圈套接控制电缆上，第二密封圈的上方安装有第二压紧螺栓，第二压紧螺栓通过螺纹安装在控制电缆出线孔内，控制电缆贯穿第二压紧螺栓的中部，第二压紧螺栓用于将第二密封圈固定在控制电缆出线孔内。

优选的，所述甩砂装置由甩砂圈与上导轴承座上设置的甩砂通道组成，甩砂通道的数量为四个；甩砂圈为台阶状的圆环体，其内部最小孔安装在电机转轴的出轴端，甩砂圈外部圆环罩设在机械密封件的外圆周；甩砂通道为靠近轴心内侧高及离开轴心外部低的斜向方孔。

优选的，所述定子由定子铁心与绕制在定子铁心且靠近内圆周处开设的槽内的耐水绕组线组成；定子铁心的外圆周均匀设置有八个矩形缺口，在定子铁心的下部设置有与定子铁心的外圆周设置的八个矩形缺口对齐的八个半圆形管路相连接，八个半圆形管路包裹在八个矩形缺口外部；八个半圆形管路的另一端与开设有八个半圆形缺口的圆台形斜罩板相连接；斜罩板的另一端罩设在机座下法兰的内平面上，形成一个汇流环形区域。

优选的，所述底座的内部设置有压力调节装置用于平衡电机内部与外界环境的压力差，由调节囊、压板、垫板组成；垫板安装在底座的内部，压板安装在调节囊的内腔，垫板、压板上开均设有孔，调节囊为复合橡胶材料；调节囊、压板、垫板通过螺栓固定。

优选的，所述调节囊的上方设置有磁性吸附器，磁性吸附器由螺栓和磁钢组成。

优选的，所述推力轴承底部设置有预紧装置，预紧装置由平垫板及镶嵌在平垫板中的若干个弹簧组成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明下导轴承座在其与机座连接的法兰内部的平面上设置有通水孔，内部循环水流由此孔进入电机的腔体内，从耐水绕组线的下端部，经过电机的定子、转子之间的间隙或定子上穿有耐水绕组线的槽形间隙流到电机的耐水绕组线的上端部；水流从耐水绕组线的上端部折回，进入定子铁心上开设的圆周均匀分布的八个槽内，回到电机的耐水绕组线的下端部，下端部的每个槽均设置了圆弧状的封板，最后汇流在一个圆环形的汇流板与机座形成的封闭的区间内；再由机座下法兰上设置的孔、下导轴承座上设置的与之对应的孔，回到小泵轮的进水口区域内，形成潜水电机的内部循环水路，从而使潜水电机内部热量均匀散到潜水电机的表面，与外部的环境水形成热交换，达到潜水电机散热的目的；

2、本发明甩砂装置由甩砂圈与上导轴承座上设置的甩砂通道组成，甩砂圈为台阶状的圆环体，其内部最小孔安装在电机转轴的出轴端，外部圆环罩设在机械密封件的外圆周，在同轴套设于其外圆周的上导轴承座上设置有圆周均布的四个甩砂通道，甩砂通道为靠近轴心内侧高，离开轴心外部低的斜向方孔，当潜水电机旋转时，甩砂圈产生的离心力将环境水中杂质甩出，通过上导轴承座上设置的甩砂通道排出；

3、本发明推力轴承为双面设计，即能承受向上的推力，也能承受向下的推力，其底部设置有预紧装置，预紧装置由平垫板及镶嵌在其中的若干个弹簧组成，安装在推力轴承的底部，推力轴承在运行中如存在一定的磨损，造成电机的轴向尺寸有变化时，弹簧可以起到一定的轴向尺寸调节作用，保证推力轴承的摩擦副间隙在一定范围内，保证机组安全可靠运行。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的整体结构剖视图；

图2为本发明的甩砂装置剖视图；

图3为本发明的定子铁心结构示意图；

图4为本发明的电机注水孔开设示意图；

图5为本发明的斜罩板结构示意图；

图6为本发明的磁性吸附器结构示意图；

图7为本发明的压力调节装置结构示意图；

图8为本发明的第二密封圈安装示意图；

图9为本发明的第一密封圈安装示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9所示，一种充水式潜水电机，包括上导轴承座1、定子2、转子3、下导轴承座4、底座5、动力电缆6、控制电缆7和机座8；其特征在于，上导轴承座1上开设的内孔安装有上导轴承12，上导轴承12的内部安装有轴套13；上导轴承12与安装在其内圆周转轴上的轴套13形成一对摩擦副；

上导轴承座1的上部法兰平面上设置有动力电缆出线孔60、控制电缆出线孔70、电机注水孔27和排气孔28；电机注水孔27和排气孔28为螺纹连接结构；

上导轴承座1的法兰与机座8的法兰通过螺栓固定连接，上导轴承座1的法兰与机座8之间设置有O型密封圈；上导轴承座1的内腔内安装有机械密封件10，机械密封件10安装在机械密封座14上；机械密封件10的上端安装有甩砂装置，甩砂装置用于对机械密封件10进行密封；机械密封座14的下部设置有骨架油封15，骨架油封15安装在上导轴承座1的内腔内，与安装在其内圆周转轴上的轴套16形成一对摩擦副；

定子2同轴套设在机座8的内腔内；定子2的内部安装有转子3；转子3套接在转轴31上；上导轴承座1的底部安装有下导轴承座4，下导轴承座4的底部安装有底座5，下导轴承座4的内部安装有推力轴承17；

动力电缆6穿过上导轴承座1法兰上设置的动力电缆出线孔60，动力电缆出线孔60内安装有第一密封圈62，第一密封圈62套接动力电缆6上，第一密封圈62的上方安装有第一压紧螺栓61，第一压紧螺栓61通过螺纹安装在动力电缆出线孔60内，动力电缆6贯穿第一压紧螺栓61的中部，第一压紧螺栓61用于将第一密封圈62固定在动力电缆出线孔60内；

控制电缆7穿过上导轴承座1法兰上设置的控制电缆出线孔70，控制电缆出线孔70内安装有第二密封圈72，第二密封圈72套接控制电缆7上，第二密封圈72的上方安装有第二压紧螺栓71，第二压紧螺栓71通过螺纹安装在控制电缆出线孔70内，控制电缆7贯穿第二压紧螺栓71的中部，第二压紧螺栓71用于将第二密封圈72固定在控制电缆出线孔70内；

甩砂装置由甩砂圈9与上导轴承座1上设置的甩砂通道11组成，甩砂通道11的数量为四个；甩砂圈9为台阶状的圆环体，其内部最小孔安装在电机转轴的出轴端，甩砂圈9外部圆环罩设在机械密封件10的外圆周；甩砂通道11为靠近轴心内侧高及离开轴心外部低的斜向方孔；甩砂装置由甩砂圈9与上导轴承座1上设置的甩砂通道11组成，甩砂圈11为台阶状的圆环体，其内部最小孔安装在电机转轴的出轴端，外部圆环罩设在机械密封件10的外圆周，在同轴套设于其外圆周的上导轴承座1上设置有圆周均布的4个甩砂通道11，甩砂通道11为靠近轴心内侧高，离开轴心外部低的斜向方孔，当潜水电机旋转时，甩砂圈9产生的离心力将环境水中杂质甩出，通过上导轴承座1上设置的甩砂通道11排出；

定子2由定子铁心21与绕制在定子铁心21且靠近内圆周处开设的槽内的耐水绕组线22组成；定子铁心21的外圆周均匀设置有八个矩形缺口26，在定子铁心21的下部设置有与定子铁心21的外圆周设置的八个矩形缺口对齐的八个半圆形管路23相连接，八个半圆形管路23包裹在八个矩形缺口外部；八个半圆形管路23的另一端与开设有八个半圆形缺口的圆台形斜罩板24相连接；斜罩板24的另一端罩设在机座8下法兰的内平面上，形成一个汇流环形区域。

底座5的内部设置有压力调节装置32，用于平衡电机内部与外界环境的压力差，由调节囊33、压板34、垫板35组成；垫板35安装在底座5的内部，压板34安装在调节囊33的内腔，垫板35、压板34上开均设有孔，调节囊33为复合橡胶材料；调节囊33、压板34、垫板35通过螺栓固定；调节囊33的上方设置有磁性吸附器30，磁性吸附器30由螺栓和磁钢36组成；磁性吸附器30作用是吸附水的的金属杂质，避免进入内部循环流道，从面损伤电机的电磁线绝缘，保护电机正常运行；

推力轴承17底部设置有预紧装置18，预紧装置18由平垫板及镶嵌在平垫板中的若干个弹簧组成；推力轴承17为双面设计，即能承受向上的推力，也能承受向下的推力，其底部设置有预紧装置18，预紧装置18由平垫板及镶嵌在其中的若干个弹簧组成，安装在推力轴承17的底部，推力轴承17在运行中如存在一定的磨损，造成电机的轴向尺寸有变化时，弹簧可以起到一定的轴向尺寸调节作用，保证推力轴承的摩擦副间隙在一定范围内，保证机组安全可靠运行；

潜水电机下部设置有小泵轮，小泵轮为离心泵结构；

本发明在使用时，当小泵轮工作时，水流从小泵轮的轴向进水口处进入，经过小泵轮的增压，从小泵轮的径向出水口中排出带有压力的水流；水流从同轴设置在小泵轮的外圆周外部的止推轴承座上设置的通道流出，进入下导轴承座4中装配止推轴承的内部空腔中；下导轴承座4在其与机座8连接的法兰内部的平面上设置有通水孔，内部循环水流由此孔进入电机的腔体内，从耐水绕组线22的下端部，经过电机的定子2、转子3之间的间隙或定子2上穿有耐水绕组线22的槽形间隙流到电机的耐水绕组线22的上端部；水流从耐水绕组线22的上端部折回，进入定子铁心21上开设的圆周均匀分布的八个槽内，回到电机的耐水绕组线22的下端部，下端部的每个槽均设置了圆弧状的封板，最后汇流在一个圆环形的汇流板与机座8形成的封闭的区间内；再由机座8下法兰上设置的孔、下导轴承座4上设置的与之对应的孔，回到小泵轮的进水口区域内，形成潜水电机的内部循环水路，从而使潜水电机内部热量均匀散到潜水电机的表面，与外部的环境水形成热交换，达到潜水电机散热的目的；

甩砂装置由甩砂圈9与上导轴承座1上设置的甩砂通道11组成，甩砂圈11为台阶状的圆环体，其内部最小孔安装在电机转轴的出轴端，外部圆环罩设在机械密封件10的外圆周，在同轴套设于其外圆周的上导轴承座1上设置有圆周均布的4个甩砂通道11，甩砂通道11为靠近轴心内侧高，离开轴心外部低的斜向方孔，当潜水电机旋转时，甩砂圈9产生的离心力将环境水中杂质甩出，通过上导轴承座1上设置的甩砂通道11排出；

推力轴承17为双面设计，即能承受向上的推力，也能承受向下的推力，其底部设置有预紧装置18，预紧装置18由平垫板及镶嵌在其中的若干个弹簧组成，安装在推力轴承17的底部，推力轴承17在运行中如存在一定的磨损，造成电机的轴向尺寸有变化时，弹簧可以起到一定的轴向尺寸调节作用，保证推力轴承的摩擦副间隙在一定范围内，保证机组安全可靠运行。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种充水式潜水电机，包括上导轴承座(1)、定子(2)、转子(3)、下导轴承座(4)、底座(5)、动力电缆(6)、控制电缆(7)和机座(8)；其特征在于，所述上导轴承座(1)上开设的内孔安装有上导轴承(12)，上导轴承(12)的内部安装有轴套(13)，上导轴承座(1)的上部法兰平面上设置有动力电缆出线孔(60)、控制电缆出线孔(70)、电机注水孔(27)和排气孔(28)；所述上导轴承座(1)的法兰与机座(8)的法兰通过螺栓固定连接，上导轴承座(1)的法兰与机座(8)之间设置有O型密封圈；所述上导轴承座(1)的内腔内安装有机械密封件(10)，机械密封件(10)安装在机械密封座(14)上；机械密封件(10)的上端安装有甩砂装置，甩砂装置用于对机械密封件(10)进行密封；所述机械密封座(14)的下部设置有骨架油封(15)，骨架油封(15)安装在上导轴承座(1)的内腔内；所述定子(2)同轴套设在机座(8)的内腔内；定子(2)的内部安装有转子(3)；转子(3)套接在转轴(31)上；所述上导轴承座(1)的底部安装有下导轴承座(4)，下导轴承座(4)的底部安装有底座(5)，下导轴承座(4)的内部安装有推力轴承(17)；

所述甩砂装置由甩砂圈(9)与上导轴承座(1)上设置的甩砂通道(11)组成，甩砂通道(11)的数量为四个；甩砂圈(9)为台阶状的圆环体，其内部最小孔安装在电机转轴的出轴端，甩砂圈(9)外部圆环罩设在机械密封件(10)的外圆周；甩砂通道(11)为靠近轴心内侧高及离开轴心外部低的斜向方孔。

2.根据权利要求1所述的一种充水式潜水电机，其特征在于，所述动力电缆(6)穿过上导轴承座(1)法兰上设置的动力电缆出线孔(60)，动力电缆出线孔(60)内安装有第一密封圈(62)，第一密封圈(62)套接动力电缆(6)上，第一密封圈(62)的上方安装有第一压紧螺栓(61)，第一压紧螺栓(61)通过螺纹安装在动力电缆出线孔(60)内，动力电缆(6)贯穿第一压紧螺栓(61)的中部，第一压紧螺栓(61)用于将第一密封圈(62)固定在动力电缆出线孔(60)内；

所述控制电缆(7)穿过上导轴承座(1)法兰上设置的控制电缆出线孔(70)，控制电缆出线孔(70)内安装有第二密封圈(72)，第二密封圈(72)套接控制电缆(7)上，第二密封圈(72)的上方安装有第二压紧螺栓(71)，第二压紧螺栓(71)通过螺纹安装在控制电缆出线孔(70)内，控制电缆(7)贯穿第二压紧螺栓(71)的中部，第二压紧螺栓(71)用于将第二密封圈(72)固定在控制电缆出线孔(70)内。

3.根据权利要求1所述的一种充水式潜水电机，其特征在于，所述定子(2)由定子铁心(21)与绕制在定子铁心(21)且靠近内圆周处开设的槽内的耐水绕组线(22)组成；定子铁心(21)的外圆周均匀设置有八个矩形缺口(26)，在定子铁心(21)的下部设置有与定子铁心(21)的外圆周设置的八个矩形缺口对齐的八个半圆形管路(23)相连接，八个半圆形管路(23)包裹在八个矩形缺口外部；八个半圆形管路(23)的另一端与开设有八个半圆形缺口的圆台形斜罩板(24)相连接；斜罩板(24)的另一端罩设在机座(8)下法兰的内平面上，形成一个汇流环形区域。

4.根据权利要求1所述的一种充水式潜水电机，其特征在于，所述底座(5)的内部设置有压力调节装置(32)，压力调节装置(32)用于平衡电机内部与外界环境的压力差，由调节囊(33)、压板(34)、垫板(35)组成；垫板(35)安装在底座(5)的内部，压板(34)安装在调节囊(33)的内腔，垫板(35)、压板(34)上开均设有孔，调节囊(33)为复合橡胶材料；调节囊(33)、压板(34)、垫板(35)通过螺栓固定。

5.根据权利要求4所述的一种充水式潜水电机，其特征在于，所述调节囊(33)的上方设置有磁性吸附器(30)，磁性吸附器(30)由螺栓和磁钢(36)组成。

6.根据权利要求1所述的一种充水式潜水电机，其特征在于，所述推力轴承(17)底部设置有预紧装置(18)，预紧装置(18)由平垫板及镶嵌在平垫板中的若干个弹簧组成。

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