CN1270421C - 水下马达 - Google Patents

Abstract

水下马达其作业容易、且水不容易浸入，其具有马达本体，向该本体供电或在与该本体间传递电信号的电缆；将电缆与马达本体双方可脱卸连接的连接器，上述连接器有的开口部相互对准并可脱卸且液密地结合着的外包部件；覆盖外包部件的开口部的绝缘性部件；安装在绝缘部件上，随着外包部件的彼此结合而相互结合，进行电气连接的接触部件；接触部件中的至少一方装设成，允许在向相对外包部件结合方向交叉的方向可微动地。

Description

水下马达

技术领域

本发明涉及干式水下马达，特别涉及用连接器进行电缆连接的水下马达及用于该马达的防水连接器。

背景技术

水下马达中，动力或控制用电缆导入马达的导入部，要求高可靠性的防水构造。现有技术中该部分的构造有以下：

(1)用橡胶垫或树脂将电缆末端部固定及密闭的构造。

(2)用橡胶等弹性体模制电缆末端部，在该部分固定和密闭的构造。

图10表示上述(1)的例，详细表示了电缆连接部的构造。下面说明用该构造把电源等连接到马达上的顺序。

先用压缩套筒5把动力用电缆1的芯线部2和马达侧的芯线4连接起来，同时进行水封处理。接着，把该部分插入盒体6内，用垫圈8和密封套9压缩橡胶垫7，这样，将电缆1固定及密封住。进行了电缆芯线4的定位后，将树脂10流入密封套9内并使其硬化，电缆导入部便告完成。

树脂10完全硬化后，把电缆导入部安装到马达盖3上，在吊起马达盖3的状态，用螺母13将芯线4固定到端子的相反侧，该端子上连接着端子台12的马达引出线11。另一方面，用专用连接器15把控制电缆1a的芯线14与控制侧导线16连接。另外，接地用芯线利用端子台和连接器用法兰的固定螺栓17、18接地。最后，降下马达盖3用螺栓固定到马达本体上。

但是，上述现有技术中，由于在马达内部把电缆1的马达侧末端部与引出线11连接，所以存在以下问题。

(1)高功率马达时，动力电缆1的马达侧芯线4粗，由于在马达内部的窄小空间内进行电缆端末部与引出线11的连接，所以，作业性差。

(2)水下马达的运送时，由于电缆1、1a长(通常在10m以上)，所以，必须把绕成卷状的电缆捆在泵上。

(3)水下马达的安装时，由于电缆1、1a是连接着的状态，所以，粗暴作业时，可能会损伤电缆。

(4)在现场进行水下马达泵的定期检修时，卸下电源电缆1与电源控制盘的连接，如图11所示，必须带着长而粗的电缆把泵本体运到检修场所，所以，作业性差。电缆1被束成卷状，捆在泵排出部的滑动导引部件19上运送。

另外，在陆上与水下马达内部间通过电缆1的导体，使空气流通时，陆上侧的水分可能会浸入马达内。因此，必须在电缆1的导体中途阻断空气，实施去水封处理，以防止陆上侧的水分浸入马达内。

再者，多芯电缆的芯，必须作为地线与马达本体连接。因此，当电缆1粗时，接线作业性差。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种安装、运送、接线等作业性好、而且水不容易浸入的水下马达。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

水下马达，其具有马达本体和向马达本体供给电源、或在与马达本体之间传递电信号的电力电缆，还设有可装拆地连接所述电力电缆与所述马达本体双方的连接器；其特征在于：

上述电力电缆侧的连接器具有与电缆芯线连接的接触部件；

上述马达本体侧的连接器具有与来自马达的引出线相连接的接触部件，该马达本体侧的接触部件与上述电力电缆侧的接触部件相结合而连接，该马达本体侧的接触部件被安装于由绝缘性部件形成的安装孔内，该安装孔的内径被设定成大于上述马达本体侧的接触部件的外径；

上述安装孔具有朝着上述马达本体侧的接触部件前端渐渐变窄的锥形，并且在上述马达本体侧的接触部件上安装着止脱部件，该止脱部件的外径大于上述安装孔的内径。

所述的水下马达，其特征在于，

在上述马达本体侧的接触部件的前端侧部分，设有被倒角成圆的导引面，该导引面在与上述马达本体侧接触部件相结合而连接时、以进行相互对中心的方式进行导引。

所述的水下马达，其特征在于，

上述绝缘性部件安装在上述马达本体上所形成的安装孔内，该马达本体上所形成的安装孔的内径被设定成大于安装了上述马达本体侧的接触部件的绝缘性部件的外径。

附图说明

图1是采用本发明水下马达的泵装置的整体图。

图2是表示本发明水下马达的上部电缆插入口构造的断面图。

图3是表示本发明水下马达的动力电缆插入口构造的图。

图4是表示本发明水下马达的连接器安装部构造的图。

图5是在本发明的水下马达中，表示动力电缆的连接器结合状况的图。

图6是采用本发明水下马达的泵在运送时的姿势图。

图7是采用本发明水下马达的泵装置的其它实施例的图。

图8是沿图7中A线的断面图。

图9(a)是图7所示实施例泵装置的俯视图，(b)是其法兰部的放大图。

图10是表示现有水下马达的上部电缆导入部构造的图。

图11采用现有水下马达的泵在运送时的姿势图。

具体的实施方式

图1表示采用本发明水下马达的立轴型水下泵。在具有吸入口30、涡旋室31、排出配管32的泵壳33内设有叶轮，水下马达M组装在泵壳33的上方。水下马达M的构成为，马达本体36组入筒状马达箱35内，其连接器的结构是：动力电缆37和控制电缆38可脱卸地连接在马达箱35的上面。

如图2或图3所示，在马达本体36一侧，在箱35的顶板40的开口部，安装着由绝缘体构成的覆盖板41，在该覆盖板41上设有向外方突出的阳侧接头42。该接头42的顶部角部被倒角成圆的导引面42a。顶板40与覆盖板41之间、覆盖板41与接头42之间，分别安装着O形环43、44，以确保液密性。接头42的内端连接着马达的引出线45。

如图4所示，阳侧接头42从下方插入形成在覆盖板41上的安装孔90地安装，并使台阶面91与安装孔90的下缘相接。阳侧接头42的外周面上，在突出于安装孔90的上侧的位置形成周槽92，在该周槽92内嵌着由具有一定厚度的弹性材料构成的止脱环93，用于止脱。

安装孔90的内径与阳侧连接42的外径之差，设定为比通常定芯用的公差大很多，这样，阳侧接头42可以在安装孔90内朝横方向微动。安装孔90形成为从上面向下面扩开的锥形。安装孔90与阳侧接头42之间的单侧间隙，上面是d1＝0.05mm，下面是d2＝0.1～0.15mm。这样，阳侧接头42能以安装孔90的上侧为中心倾动，阳侧接头42的前端部的移动余量增大。止脱环93从阳侧接头42的外面突出的距离D，设定为D＞2d1，这样，在最大倾斜时止脱环也不啮合入安装孔内。另外，在泵壳顶板40的安装孔94与覆盖板41外周面之间，也设定同样的移动余量。

动力电缆37的端部安装着筒状连接器本体46，在其上面隔着橡胶垫47用螺栓紧固着电缆密封套48。在连接器本体46的前端侧，安装着带开口部的板状绝缘体49。在一方开口部设有阴侧接头50，该接头50的前端部内侧被倒角成导引面50a。在另一开口部安装着接地用接头51，在各接头50、51的内端连接着电缆37的芯线37a。在接地用接头51的外端，用螺栓53固定着接地板52，该接地板还用螺栓54固定在金属等导电材料形成的连接器本体46的内面。

在连接器本体46与绝缘体49之间安装着O形环55，以确保连接器本体46内的空间46a与连接器连接部空间60的液密性。在绝缘体49的内面，形成沿阴侧接头50延伸的壁56，在其与接头50之间的间隙内，充填着树脂57并硬化，该树脂57包复着接头50和芯线37a的露出部37b。这样，可确保芯线37a的露出部37b与空间46a的气密性、液密性。在连接器本体46的下端设有法兰46b，用螺栓安装在箱的顶板40上。在法兰的下面安装着O形环59，以确保连接器连接部空间60的液密性。

马达本体36的顶板40和覆盖板41、接头42构成马达侧连接器61，由连接器本体46、绝缘体49、接头50、51构成电缆侧连接器62。

下面，说明构成上述连接器构造的工序。先把连接着引出线45的阳侧接头42安装到马达侧覆盖板41上，并固定在马达本体36上。把连接着动力电缆37的芯线37a的阴侧接头50和接地接头51安装到电缆侧绝缘体49上，将树脂57流入绝缘体的壁56的内侧并使其硬化，固定在连接器本体46上。用螺栓53把接地板52安装到接地用接头51上，用螺栓54将连接器本体46接地。这些工序可在工厂等、马达安装现场以外的便利场所进行。

接着，在马达的安装现场，如图5所示，用螺栓58连接各连接器并使其接近。这样，使连接器之间接合而将两者连接起来。这里，由于各种制造误差或组装误差等原因，阳侧与阴侧的接头42、50之间的中心位置有时会有偏差，这时，使各接头的导引面42a、50接触，对两者进行对中心。这时，由于阳侧接头42具有间隙d1、d2，所以，由导引面之间的对中心作用，则侧接头42有移动余地，这样，可容易地进行对中心。

这样，动力电缆37与引出线45被电气连接，控制用电缆也同样地被连接。这些连接作业通常是在水下马达泵的安装完了后实施，所以，其安装作业比带着长电缆作业时简单，也不会损坏电缆等。

这样构成的水下马达M中，尽管采用了连接器构造，但仍能保持充分的液密性。即，马达本体36的内部空间与连接部空间60之间，用O形环43、44密封，并且，该连接部空间60与外部空间之间，用O形环55及橡胶垫47等密封。因此，马达本体36的内部空间与外部空间之间确保双重液密性，可防止液体浸入马达本体36。

芯线37a的端部用树脂57密封着，与马达本体36的连接是通过接头42、50进行的，所以，通过了芯线37a的水分不会浸入连接部空间60和马达本体36。万一从电缆垫圈47的周围浸水，水也只积存在连接器本体46内的空间46a内，芯线37a间不会产生短路。另外，万一在水中连接器脱开，由于在马达本体36内与连接部空间60之间用O形环43、44密封着，所以可防止水浸入马达本体36内。

为了定期检修等而需要运送该水下马达时，如图6所示，卸下电缆37的连接，为了保护阳侧接头42而安装封闭板P。这样，比带着长电缆37地运送时，作业简单化，也不会损坏电缆等。

该实施例中，用螺栓53把接地板52安装在接地用接头51上，用螺栓54通过连接器本体46接地，这样，只要把连接器本体46安装在马达箱的顶板40上，就可以进行接地，不需要马达内部的接地施工，连接作业更加简便化。

图7和图9表示本发明的第2实施例。在水下马达的连接部，安装着向外方突出的套管部件(中间部件)70。电缆侧连接器本体通过该套管部件70与马达本体36连接。该套管部件70由上侧的三角形平板状法兰部71和在该法兰部71下面突出的筒状部72构成。

法兰部71上，在中央形成接受连接器本体46的接受孔73，在各顶点形成用于穿过连接器固定用螺栓74的螺栓孔75。在偏离法兰部71顶点的位置形成螺栓孔76，该螺栓孔76用于把套管部件70固定到马达箱的顶板40上，套管部件70的筒状部72插入顶板40的开口部40a，用螺栓固定在顶板40的上面。在筒状部72的内侧，通过密封用O形环43安装着绝缘性连接器基板41，该基板41上安装着预定数目的阳侧接头42。

套筒部件70的筒状部72的外周面，配置着用于确保套筒部件70与开口部40a之间的液密性的O形环77。在套筒部件70的法兰部71的内周面和上面，分别配置着确保套筒部件70与连接器本体46之间液密性的O形环78、79。在套筒部件70形成从外周面向内周面贯穿的通气孔80，在其外端形成用于连接高压气体配管的管用螺纹81，用通常的螺纹栓82闭塞住。通气孔80的内端，朝着套筒部件70的2个O形环78、79之间开口。

连接器本体46的法兰部83呈三角形，以便适合于套筒部件70，在与其各顶点对应的位置，形成螺栓孔84。在连接器本体46的下面，设有与套筒部件70嵌合的筒状部85，其前端从连接器本体46的阴侧接头50的前端位置突出。

阴侧接头50的前端位置相对于连接器本体46的筒状部85的关系以及阳侧接头42的前端位置相对于法兰部71上面的关系是，在把连接器本体46安装到套筒部件70上时，在阴侧和阳侧的接头50、42接触前，筒状部73、85接触，先与接地端子连接。卸下时，筒状部73、85的连接是在接头50、42之间的连接之后被切断。

该实施例中也同样地，阳侧接头42安装在覆盖板的安装孔内，并具有比通常大的间隙，接头之间的对中心容易。另外，该实施例中，连接器本体46的内部空间用树脂57充填，完全包复住芯线37a。为了在安装着动力电缆37的状态充填树脂，如图8所示，在连接器本体的内周部设有作为树脂流路的沟槽95。

该水下马达中，用上述的连接器构造把电源用电缆和控制用电缆分别连接到马达箱35的顶板40上。如上所述，由于连接器本体46的安装用法兰部83呈三角形状，所以，将其一个顶点朝中心配置，如图9(a)所示，可有效利用圆形马达箱的顶板40的窄小面积进行安装。

连接器固定用螺栓采用3个，而电缆内的芯线通常采用4根，如图9(b)所示，与其对应的接头50、42配置成正方形。因此，当不正确地把连接器本体46往套筒部件70上安装时，接头之间不相互嵌合，可防止错误的连接。

由于把在各顶点具有螺栓孔的三角形法兰之间连接，所以，最多进行3次定位就可以得到正确的连接位置，另外，定位时不需要使用定位梢钉或记号等，连接定位作业容易。

这样进行定位后，将O形环配置在所需要部位，紧固螺栓并进行连接器的连接，然后，卸下螺纹栓82，把与高压气体源相连的带仪表配管(图未示)连接在这里，可进行液密性测试。如果有泄漏时，仪表的压力保持为低值或者上升到最高压力要较长时间。另一方面，如果在需要部位全部配置O形环，并进行了防漏的紧固作业，则仪表的压力立即会达到气体源的压力。这样，该实施例的水下马达M，在现场进行的连接器连接作业简便，保证安全性，并能避免误接。

本发明的防水连接器，不限定用于水下马达，也能用于在水下使用的或能在水下使用的电气、电子机器，例如水中作业船的电源供给部、车辆用动力、控制电缆连接部，同样具有优越的效果。

本发明的效果：

根据本发明，与现有技术中的用橡胶垫或树脂固定及密闭电缆末端部的构造、用橡胶等弹性体模制、在该部分固定及密闭的构造相比，具有以下各种优点。

1.不是在马达内部的窄小空间进行电缆末端部与引线的连接作业，作业性良好。

2.不需要马达盖和端子台等，马达顶部简单化。

3.水下马达的运送时，由于不连接着长长的电缆，所以，捆包作业简便。

4.可在水下马达泵安装后连接电缆，所以，可防止安装时损伤电缆等事故。

5.在现场进行水下马达的定期检修时，不切断与电源控制盘的连接，而是光解除连接器的连接，只将泵本体运到检修场所即可，可提高现场作业的作业性。

6.电缆损伤时，只要将电缆运到现场，进行电缆侧连接器的再组装，不必拆开马达本体，可在短时间内修复。

另外，与现有的水下连接器相比，有以下优点：

7.从陆上通过电缆导体或芯线间浸入连接器内水分，被电缆侧连接器封住，提高可靠性。

8.万一从电缆插入部浸水，也不会导电，具有安全性。

9.不需要在马达内部窄小空间进行电缆地线的接地作业，可在电缆侧连接器内进行，作业性良好。

10.可容易地避免误接。

11.可简单地确认是否具有液密性。

12.因各种制造误差等原因，接头之间的中心位置有时会偏差，但是，由于至少一方的接头相对于固定部分能微动，所以，能容易地进行对中心作业。

Claims (3)

1.水下马达，其具有马达本体和向马达本体供给电源、或在与马达本体之间传递电信号的电力电缆，还设有可装拆地连接所述电力电缆与所述马达本体双方的连接器；其特征在于：

上述电力电缆侧的连接器具有与电缆芯线连接的接触部件；

上述马达本体侧的连接器具有与来自马达的引出线相连接的接触部件，该马达本体侧的接触部件与上述电力电缆侧的接触部件相结合而连接，该马达本体侧的接触部件被安装于由绝缘性部件形成的安装孔(90)内，该安装孔(90)的内径被设定成大于上述马达本体侧的接触部件的外径；

上述安装孔(90)具有朝着上述马达本体侧的接触部件前端渐渐变窄的锥形，并且在上述马达本体侧的接触部件上安装着止脱部件，该止脱部件的外径大于上述安装孔(90)的内径。

2.如权利要求1所述的水下马达，其特征在于，

在上述马达本体侧的接触部件的前端侧部分，设有被倒角成圆的导引面，该导引面在与上述马达本体侧接触部件相结合而连接时、以进行相互对中心的方式进行导引。

3.如权利要求1所述的水下马达，其特征在于，

上述绝缘性部件安装在上述马达本体上所形成的安装孔(94)内，该马达本体上所形成的安装孔(94)的内径被设定成大于安装了上述马达本体侧的接触部件的绝缘性部件的外径。

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