CN208835936U - 双层壳体内循环潜水电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于柴油机控制技术领域，涉及一种双层壳体内循环潜水电机，包括全封闭的外壳、同轴固定于外壳内的内壳以及穿过内壳的轴线的电机轴，内壳上有孔通往外壳的内腔，所述电机轴的尾部通过泵轮螺母固定有水泵叶轮，所述电机轴的中部固定有转子部件，所述内壳的空腔内还设有用来让转子部件转动的定子部件，所述水泵叶轮驱动冷却液在内壳和外壳之间循环流动。这种强制循环的电机散热结构，可以大大提高热交换效率，有效降低电机温升、使得电机内部各部件的温度更均匀，有效减少电机内部局部的热量聚集，从而明显提高电机的工作寿命。

Description

双层壳体内循环潜水电机

技术领域

本实用新型涉及柴油机控制技术领域，特别涉及一种双层壳体内循环潜水电机。

背景技术

潜水电机为各种类型的潜水电泵配套，与泵构成一体，长期潜入各种水质的深井、矿山、污水、海水中运行。潜水电机按结构型式可分为：充油式、充水式、干式屏蔽式等，本发明是针对充水式潜水电机的结构改进。通常，充水式潜水电机主要由电机壳体、转子部件、部件、定子绕组和引线、上导轴承部件、下导轴承部件、推力轴承部件、轴伸端旋转密封、压力调节胶囊等组成，电机腔内充满了清水，依靠清水润滑和冷却。电机运行时，定子、转子、定子绕组线、轴承等都会产生热量，这些热量通过电机腔内的水传导到电机外壳，再由电机外壳的工作介质带走。对于充水式潜水电机，其定子绕组是耐水电磁线，由于长期在水中工作，绝缘要求很高，所以其绝缘层和防水层比较厚，这就导致电磁线的散热效果不佳，而且绕组线紧密排列在定子槽中，散热条件更加恶劣，由于绕组线的温升是和绝缘寿命成反比的，散热不佳直接导致电机寿命缩短；轴承部位的摩擦也会产生大量的热量，导致轴承温度过高，严重影响轴承寿命。目前使用的充水式潜水电机，尤其是大功率的(200kW以上)，普遍存在故障多、寿命短的缺点，其中绝缘下降和轴承磨损是主要原因，这和现有电机结构的散热条件不佳有很大关系。另外，如果电机工作在海水或其他腐蚀性介质中，所有和工作介质接触的零部件都需要采用防腐材料，如不锈钢、铜合金等，这就导致成本大幅上升。

现有充水式潜水电机的内腔里充满了清水或者添加防冻液的清水，电机运转时，各个发热部件产生的热量传导给内腔水，再通过内腔水传导到电机外壳，由电机外壳将热量传导到工作介质中。如电机工作在海水或其他腐蚀性介质中，所有和工作介质接触的零部件都需要采用防腐材料，如不锈钢、铜合金等。

在电机散热方面，电机腔内的水基本是静态的，不流动的，热传导的效率低，而且由于电机各部位的发热量是不同的，造成电机内部的温度不均匀，在远离电机外壳的部位，散热条件比较差，会导致温度高于平均温度，进而影响零部件的工作寿命，特别是定子绕组绝缘线和滑动轴承的寿命。

电机工作在海水或其他腐蚀性介质中，为了防腐，所有和工作介质接触的零部件都需要采用防腐材料，如不锈钢、铜合金等，这导致成本大幅上升，造价高昂。而与腐蚀性工作介质接触的仅仅是零部件的外表面。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种双层壳体内循环潜水电机，能够利用冷却液内循环散热，提高电机工作寿命。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种双层壳体内循环潜水电机，包括全封闭的外壳、同轴固定于外壳内的内壳以及穿过内壳的轴线的电机轴，内壳上有孔通往外壳的内腔，所述电机轴的尾部通过泵轮螺母固定有水泵叶轮，所述电机轴的中部固定有转子部件，所述内壳的空腔内还设有用来让转子部件转动的定子部件，所述水泵叶轮驱动冷却液在内壳和外壳之间循环流动。

具体的，所述外壳上设有放液孔。

具体的，所述外壳的前部与内壳的前部直接固定，所述外壳的内壁与内壳的后部通过扇形定位块固定。

具体的，所述外壳在靠近水泵叶轮的内壁上设有调压囊。

具体的，所述外壳的前部设有套住电机轴的上导轴承部件，所述内壳的后部设有套住电机轴的下导轴承部件，所述上导轴承部件和下导轴承部件将转子部件夹在中间。

进一步的，所述上导轴承部件和电机轴之间设有密封机构。

进一步的，所述电机轴的中部通过锁紧螺母固定有推力轴承部件，所述推力轴承部件的一侧压迫在下导轴承部件的后侧。

进一步的，所述内壳内还固定有被电机轴穿过的止推轴承座，所述水泵叶轮位于止推轴承座外，所述推力轴承部件和止推轴承座之间设有止推部件。

进一步的，所述止推轴承座与止推部件之间夹持一个止推垫块，所述止推垫块为套于电机轴外的环形结构。

采用上述技术方案，本实用新型技术方案的有益效果是：

这种强制循环的电机散热结构，可以大大提高热交换效率，有效降低电机温升、使得电机内部各部件的温度更均匀，有效减少电机内部局部的热量聚集，从而明显提高电机的工作寿命。

附图说明

图1为实施例双层壳体内循环潜水电机的全剖视图。

图中数字表示：

1-外壳，11-上导轴承部件，111-密封机构，12-放液孔，13-扇形定位块，14-调压囊；

2-内壳，21-下导轴承部件，22-定子部件，23-止推轴承座，24-止推部件，25-止推垫块；

3-电机轴，31-水泵叶轮，32-泵轮螺母，33-转子部件，34-推力轴承部件，35-锁紧螺母。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

如图1所示，本实用新型的一种双层壳体内循环潜水电机，包括全封闭的外壳1、同轴固定于外壳1内的内壳2以及穿过内壳2的轴线的电机轴 3，内壳2上有孔通往外壳1的内腔，电机轴3的尾部通过泵轮螺母32固定有水泵叶轮31，电机轴3的中部固定有转子部件33，外壳1的前部设有套住电机轴3的上导轴承部件11，内壳2的后部设有套住电机轴3的下导轴承部件 21，上导轴承部件11和下导轴承部件21将转子部件33夹在中间，内壳2的空腔内还设有用来让转子部件33转动的定子部件22，水泵叶轮31驱动冷却液在内壳2和外壳1之间循环流动。定子部件22通电后会让转子部件33带动电机轴3转动，这样水泵叶轮31就会让冷却液在潜水电机内循环流动，在内壳2的内部冷却液依次经过下导轴承部件21、定子部件22、转子部件 33、定子部件22、上导轴承部件11周围的间隙将热量带走，然后再从外壳 1和内壳2之间的腔体回到水泵叶轮31处，热量就会被带到外壳1然后散发出去。这种强制循环的电机散热结构，可以大大提高热交换效率，有效降低电机温升、使得电机内部各部件的温度更均匀，有效减少电机内部局部的热量聚集，从而明显提高电机的工作寿命。电机外壳将电机的绝大部分零部件和工作介质隔离开，最大程度减少了与工作接触直接接触的电机零部件数量，在腐蚀性介质中工作时，只要将电机外壳采用耐腐蚀材料，如不锈钢等，其余部件则不需要采用防腐材料，大大降低了电机的制造成本。

如图1所示，上导轴承部件11和电机轴3之间设有密封机构111。密封机构111能防止外部介质进入电机内部和避免内部冷却液的泄漏。

如图1所示，外壳1上设有放液孔12。当内部需要维修时，冷却液通过放液孔12排空。

如图1所示，外壳1的前部与内壳2的前部直接固定，外壳1的内壁与内壳2的后部通过扇形定位块13固定。这种结构让外壳1与内壳2完全固定，防止工作中的振动让内壳2和电机轴3逐渐偏离，降低磨损。扇形定位块13 可以对外壳1与内壳2的同心度进行微调，实现均匀散热。

如图1所示，外壳1在靠近水泵叶轮31的内壁上设有调压囊14。调压囊 14能够稳定水泵叶轮31处的水压，防止压力突然降低出现气泡而带来汽蚀问题。

如图1所示，电机轴3的中部通过锁紧螺母35固定有推力轴承部件34，推力轴承部件34的一侧压迫在下导轴承部件21的后侧。推力轴承部件34能够抵住下导轴承部件21的后方，确保工作中结构的紧凑，保证电机轴3与内壳2的同轴度，避免磨损。

如图1所示，内壳2内还固定有被电机轴3穿过的止推轴承座23，水泵叶轮31位于止推轴承座23外，推力轴承部件34和止推轴承座23之间设有止推部件24。止推部件24能避免推力轴承部件34在下导轴承部件21的反作用力之下后退。

如图1所示，止推轴承座23与止推部件24之间夹持一个止推垫块25，止推垫块25为套于电机轴3外的环形结构。止推垫块25让止推轴承座23与止推部件24之间是柔性接触，避免转动振动导致撞击。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种双层壳体内循环潜水电机，其特征在于：包括全封闭的外壳、同轴固定于外壳内的内壳以及穿过内壳的轴线的电机轴，内壳上有孔通往外壳的内腔，所述电机轴的尾部通过泵轮螺母固定有水泵叶轮，所述电机轴的中部固定有转子部件，所述内壳的空腔内还设有用来让转子部件转动的定子部件，所述水泵叶轮驱动冷却液在内壳和外壳之间循环流动。

2.根据权利要求1所述的潜水电机，其特征在于：所述外壳上设有放液孔。

3.根据权利要求1所述的潜水电机，其特征在于：所述外壳的前部与内壳的前部直接固定，所述外壳的内壁与内壳的后部通过扇形定位块固定。

4.根据权利要求1所述的潜水电机，其特征在于：所述外壳在靠近水泵叶轮的内壁上设有调压囊。

5.根据权利要求1所述的潜水电机，其特征在于：所述外壳的前部设有套住电机轴的上导轴承部件，所述内壳的后部设有套住电机轴的下导轴承部件，所述上导轴承部件和下导轴承部件将转子部件夹在中间。

6.根据权利要求5所述的潜水电机，其特征在于：所述上导轴承部件和电机轴之间设有密封机构。

7.根据权利要求5所述的潜水电机，其特征在于：所述电机轴的中部通过锁紧螺母固定有推力轴承部件，所述推力轴承部件的一侧压迫在下导轴承部件的后侧。

8.根据权利要求7所述的潜水电机，其特征在于：所述内壳内还固定有被电机轴穿过的止推轴承座，所述水泵叶轮位于止推轴承座外，所述推力轴承部件和止推轴承座之间设有止推部件。

9.根据权利要求8所述的潜水电机，其特征在于：所述止推轴承座与止推部件之间夹持一个止推垫块，所述止推垫块为套于电机轴外的环形结构。