CN209627112U - 一种矿用两栖电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种矿用两栖电机，包括电机本体和气水压自平衡密封装置，所述气水压自平衡密封装置包括动密封装置、油气压力自平衡器和油水压力自平衡器，所述动密封装置安装于所述电机本体的动力旋转轴的输出端，并与电机本体的所述前端盖连接；所述油气压力自平衡器和油水压力自平衡器均通过支架安装于所述电机本体的外壳体上方，并与所述动密封装置连接。本实用新型适用于动力电机和水泵等动力设备在潮湿的矿井环境中使用，实现水陆两栖运行，尤其提高矿井抵御突水灾害能力，或淹井后快速恢复排水能力，实现快速复产。

Description

一种矿用两栖电机

技术领域

本实用新型涉及矿用动力设备技术领域，具体涉及一种矿用两栖电机。

背景技术

随着矿井开采深度和难度的不断加大，矿井突水和水患事故频频发生，目前矿井的通常主排水系统的电机、水泵以及风机、液压站等动力设备，仅实现了井下防爆技术的推广应用，既不防潮，也不防水，更不能潜深水运行，电机受潮导致绝缘降低而使故障停机现象经常发生，甚至潜水电泵电机内腔进水导致线圈烧损停机也时常发生。目前，煤矿安全规程规定大水矿井必须安装大型潜水泵进行抵御透水灾害的预防，并定期检测试水运行或检修。由于潜水泵的可靠性低、频繁启动故障多、维修困难、成本高等原因，还不能替代普通水泵。

因此，提供一种矿用两栖电机，以提高翻转机构的工作效率，成为现在亟待解决技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种矿用两栖电机，以解决上述现有技术存在的问题，适用于动力电机和水泵等动力设备在潮湿的矿井环境中使用，实现水陆两栖运行，尤其提高矿井抵御突水灾害能力，或淹井后快速恢复排水能力，实现快速复产。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种矿用两栖电机，包括电机本体，所述电机本体包括外壳体和内壳体，所述内壳体的转子腔内设置有定子、转子和动力旋转轴，所述转子通过所述动力旋转轴转动安装于所述内壳体内，并位于所述定子的腔内，所述动力旋转轴的输出端通过旋转轴承与所述内壳体的前端盖连接，并伸出所述前端盖；还包括有气水压自平衡密封装置，所述气水压自平衡密封装置包括动密封装置、油气压力自平衡器和油水压力自平衡器，所述动密封装置安装于所述动力旋转轴的输出端，并与所述前端盖连接；所述油气压力自平衡器和油水压力自平衡器均通过支架安装于所述外壳体上方，并与所述动密封装置连接。

优选的，所述动密封装置包括密封腔和安装于所述动力旋转轴上的轴套，所述密封腔安装于所述轴套的外侧，所述密封腔内设置有依次套接在所述轴套上的旋转环和旋转环座，所述轴套、旋转环和旋转环座通过传动螺钉进行连接，所述旋转环座的外圆为齿形，所述旋转环的两侧连接有静止环；所述密封腔上还设置有进油口和出油口，所述进油口和出油口处设置有阻油销钉。

优选的，所述密封腔的一侧通过连接法兰安装于所述内壳体的前端盖上，另一侧安装有限位板，所述限位板的底端与所述轴套固定连接，所述密封腔上还设置有轴承注油孔。

优选的，所述油气压力自平衡器包括第一油箱腔体，所述第一油箱腔体的顶端安装有第一油箱压盖，所述第一油箱压盖上设置有进气口，所述进气口上设置有气压表；所述第一油箱腔体内设置有第一压力调节板，所述第一压力调节板上安装有放气阀；所述第一油箱腔体的内底部通过定位环固定有一限位套，所述第一油箱腔体与所述动密封装置的进油口和出油口连接。

优选的，所述第一油箱压盖与所述第一油箱腔体的顶端之间设置有第一密封圈，所述第一压力调节板与所述第一油箱腔体的连接处设置有第一密封件，第一油箱腔体的外侧壁上还设置有第一散热肋板。

优选的，所述油水压力自平衡器包括第二油箱腔体，所述第二油箱腔体的顶端安装有第二油箱压盖，所述第二油箱压盖的顶端连接有开口水杯；所述第二油箱腔体内设置有第二压力调节板，所述第二压力调节板上安装有阀门；所述第二油箱腔体的底部与所述第一油箱腔体的底部通过管路进行连通。

优选的，所述第二油箱压盖与所述第二油箱腔体的顶端之间设置有第二密封圈，所述第二压力调节板与所述第二油箱腔体的连接处设置有第二密封件，所述第二油箱腔体上还安装有油压表，第二油箱腔体的外侧壁上还设置有第二散热肋板。

优选的，还包括有定子外套水循环系统，所述定子外套水循环系统包括安装于内壳体上的定子外水套，所述定子外水套上连接有进水管和出水管，所述出水管的出口连接有泵井，所述进水管的进口与所述泵井连接。

优选的，还包括有气体循环系统，所述气体循环系统包括有氮气瓶、进风管和出风管；所述进风管的一端与氮气瓶的出口连接，另一端与所述内壳体的进口连接，所述氮气瓶的出口处设置有单向阀，所述进风管上设置有干燥器，所述出风管上还设置有热交换器；所述出风管的尾端还通过接头与所述进风管连接，所述接头上还连接有压力平衡器和空压机。

优选的，所述进水管分为两路，一路与所述定子外水套的进口连接，另一路与所述热交换器的进水口连接；所述出水管设置有两路，一路与所述定子外水套的出口连接，另一路与热交换器的出水口连接。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型不仅解决了日常井下电机防潮问题，而且降低了故障率，尤其在矿山井下突发透水事故时，排水设备电机进水后能正常运行，避免矿井淹没的恶性事故发生，也可以在突发透水事故淹井后，在追排水时发挥作用，实现快速恢复动力，缩短事故停产时间，实现快速复产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型矿用两栖电机的结构示意图；

图2为本实用新型气水压自平衡密封装置的结构示意图；

图3为本实用新型动密封装置的结构示意图；

图4为本实用新型气体循环系统和定子外套水循环系统的结构示意图

其中，1电机本体，11定子，12转子，13动力旋转轴，14接线盒，2动密封装置，21轴套，22密封腔，23旋转环，24旋转环座，25静止环，26传动螺钉，27轴承注油孔，28限位板，29出油口，210连接法兰，211进油口，212阻油销钉，3油气压力自平衡器，31第一油箱腔体，32第一油箱压盖，33第一压力调节板，34限位套，35定位环，36第一散热肋板，37气压表，38放气阀，39第一密封圈，310第一密封件，4油水压力自平衡器，41第二油箱腔体，42第二油箱压盖，43第二压力调节板，44第二散热肋板，45油压表，46开口水杯，47阀门，48第二密封圈，49第二密封件，51进水管，52出水管，53泵井，54定子外水套，61氮气瓶，62进风管，63出风管，64单向阀，65干燥器，66热交换器，67压力平衡器，68空压机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种矿用两栖电机，以解决上述现有技术存在的问题，适用于动力电机和水泵等动力设备在潮湿的矿井环境中使用，实现水陆两栖运行，尤其提高矿井抵御突水灾害能力，或淹井后快速恢复排水能力，实现快速复产。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

如图1-4所示，本实施例提供一种矿用两栖电机，包括电机本体1，该电机本体1采用KQSL-P型矿用电机，或其他电机；电机本体1包括外壳体和内壳体，内壳体安装于外壳体内，两者共用一个前端盖，内壳体的转子腔内设置有定子11、转子12和动力旋转轴13，转子12通过动力旋转轴13转动安装于内壳体内，并位于定子11的腔内，动力旋转轴13的输出端通过旋转轴承与内壳体的前端盖连接，并伸出前端盖；内壳体上还设置有接线盒14。

本实施中矿用两栖电机还包括有气水压自平衡密封装置，气水压自平衡密封装置包括动密封装置2、油气压力自平衡器3和油水压力自平衡器4，动密封装置2安装于动力旋转轴13的输出端，并与前端盖连接；油气压力自平衡器3和油水压力自平衡器4均通过支架安装于外壳体上方，并与动密封装置2连接。

具体的，动密封装置2包括密封腔22和轴套21，轴套21安装于动力旋转轴13上，密封腔22安装于轴套21的外侧，将轴套21包围。密封腔22内设置有依次套接在轴套21上的旋转环23和旋转环座24，旋转环23和密封腔22组成内腔，容纳油品；轴套21、旋转环23和旋转环座24通过传动螺钉26进行连接，使旋转环23与电机的动力旋转轴13同步转动，旋转环座24的外圆为齿形，通过旋转带动油形成循环，旋转环23的两侧均连接有静止环25，形成动密封。密封腔22上还设置有进油口211和出油口29，连接机械内腔和外油箱，建立油口循环通道，进油口211和出油口29处设置有阻油销钉212，隔离内腔高压与低压油腔，形成油压差，使油循环。动密封装置2采用集装式双套动静环密封结构，实现双重密封，密封可靠系数提高。并通过动静环外套装齿形旋转环座24和阻油销钉212，实现内腔冷却油自动力外循环散热冷却。

密封腔22的一侧通过连接法兰210安装于内壳体的前端盖上，另一侧安装有限位板28，限位板28的底端与轴套21固定连接，固定动力旋转轴13与旋转环23的轴向定位，密封腔22上还设置有轴承注油孔27，轴承注油孔27与旋转轴承连通，以便于给电机轴承注润滑油。

油气压力自平衡器3包括第一油箱腔体31，第一油箱腔体31的顶端安装有第一油箱压盖32，密封油箱腔体上端，第一油箱压盖32上设置有进气口，进气口上设置有气压表37。第一油箱腔体31内设置有第一压力调节板33，隔离油腔与空气腔，起密封作用，使油与空气压力平衡，第一压力调节板33上安装有放气阀38，安装时放出油腔内的气体。第一油箱腔体31的内底部通过定位环35固定有一限位套34，限制第一压力调节板33的最低位置，定位环35则使限位套34固定于油箱腔体的底部中间位置；第一油箱腔体31与动密封装置2的进油口211和出油口29连接，使油循环。

第一油箱压盖32与第一油箱腔体31的顶端之间设置有第一密封圈39，密封第一油箱压盖32和油箱腔体顶端；第一压力调节板33与第一油箱腔体31的连接处设置有第一密封件310，第一密封件310采用现有密封件，能实现第一油箱腔体31和第一压力调节板33的动密封即可；第一油箱腔体31的外侧壁上还设置有第一散热肋板36，扩散热量，降低油温。

通过油气压力自平衡器3，第一压力调节板33上下移动，可实现隔离介质(气、油)在隔离下实现压力的平衡；具体的，当外环境没水时，电机内腔的空气通过管道与第一油箱压盖32顶部的进气孔与压盖腔沟通，当电机内腔气体压力增加时，油箱顶部气压同时增加，通过第一压力调节板33向油腔内油施压，当内部压力一致时，第一压力调节板33停止。当油压大于气压时第一压力调节板33向上移动，当压力一致时第一压力调节板33停止，达到气油压力平衡。

油水压力自平衡器4包括第二油箱腔体41，第二油箱腔体41的顶端安装有第二油箱压盖42，固定和密封油腔冷却油；第二油箱压盖42的顶端连接有开口水杯46，第二油箱腔体41内设置有第二压力调节板43，隔离密封油与水，使两种介质压力平衡。第二压力调节板43上安装有阀门47，防止油水混合；第二油箱腔体41的底部与第一油箱腔体31的底部通过管路进行连通。第二油箱腔体41在水淹没电机时，连接压盖中水与外界水避免形成阻力，外界环境没水时储存少量的水。

第二油箱压盖42与第二油箱腔体41的顶端之间设置有第二密封圈48，第二压力调节板43与第二油箱腔体41的连接处设置有第二密封件49，第二油箱腔体41上还安装有油压表45，第二油箱腔体41的外侧壁上还设置有第二散热肋板44；其中，第二密封件49采用现有密封件，能实现第二油箱腔体41和第二压力调节板43的动密封即可。

本实施例中通过油水压力自平衡器4，第二压力调节板43上下移动，可实现隔离介质(水、油)在隔离下实现压力的平衡。上腔的水与顶端的开口水杯46相通，实现潜水模式下环境水压的信号自动传递功能。

本实施例中矿用两栖电机还包括有定子外套水循环系统，定子外套水循环系统包括安装于内壳体上的定子外水套54，定子外水套54上连接有进水管51和出水管52，出水管52的出口连接有泵井53，进水管51的进口与泵井53连接，实现水的循环，使定子11线圈热量及时通过定子外水套54中循环冷却水实现降温作用，降温效果好。

还包括有气体循环系统，气体循环系统包括有氮气瓶61、进风管62和出风管63；进风管62的一端与氮气瓶61的出口连接，另一端与内壳体的进口连接，氮气瓶61的出口处的进风管上设置有单向阀64，进风管62上还设置有干燥器65，出风管63上还设置有热交换器66；出风管63的尾端还通过接头与进风管62连接，接头上还连接有压力平衡器67和空压机68。

本实施例进水管51上设置有阀门47，且分为两路，一路与定子外水套54的进口连接，另一路与热交换器66的进水口连接；出水管52设置有两路，一路与定子外水套54的出口连接，另一路与热交换器66的出水口连接；实现电机定子11线圈和转子12通过循环氮气带走热量，再经过水循环热交换器66实现外部降温；同时，可以在线干燥定子线圈，提高其绝缘等级，使电机可连续可靠运行。当潜水运行时，通过压力平衡器67，增加内部压力，实现内外压力平衡。

本实用新型通过安置于动力旋转轴上的双端面自循环机械动密封装置，将转子内腔和固定壳外腔实现隔离，使内外气体介质隔离或内气外水介质隔离，使电动机或水泵等压力动力设备，不仅可以在常压空气中正常工作，而且可以在水下工作模式正常工作，即实现两栖工作模式。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种矿用两栖电机，包括电机本体，所述电机本体包括外壳体和内壳体，所述内壳体的转子腔内设置有定子、转子和动力旋转轴，所述转子通过所述动力旋转轴转动安装于所述内壳体内，并位于所述定子的腔内，所述动力旋转轴的输出端通过旋转轴承与所述内壳体的前端盖连接，并伸出所述前端盖；其特征在于：还包括有气水压自平衡密封装置，所述气水压自平衡密封装置包括动密封装置、油气压力自平衡器和油水压力自平衡器，所述动密封装置安装于所述动力旋转轴的输出端，并与所述前端盖连接；所述油气压力自平衡器和油水压力自平衡器均通过支架安装于所述外壳体上方，并与所述动密封装置连接。

2.根据权利要求1所述的矿用两栖电机，其特征在于：所述动密封装置包括密封腔和安装于所述动力旋转轴上的轴套，所述密封腔安装于所述轴套的外侧，所述密封腔内设置有依次套接在所述轴套上的旋转环和旋转环座，所述轴套、旋转环和旋转环座通过传动螺钉进行连接，所述旋转环座的外圆为齿形，所述旋转环的两侧连接有静止环；所述密封腔上还设置有进油口和出油口，所述进油口和出油口处设置有阻油销钉。

3.根据权利要求2所述的矿用两栖电机，其特征在于：所述密封腔的一侧通过连接法兰安装于所述内壳体的前端盖上，另一侧安装有限位板，所述限位板的底端与所述轴套固定连接，所述密封腔上还设置有轴承注油孔。

4.根据权利要求3所述的矿用两栖电机，其特征在于：所述油气压力自平衡器包括第一油箱腔体，所述第一油箱腔体的顶端安装有第一油箱压盖，所述第一油箱压盖上设置有进气口，所述进气口上设置有气压表；所述第一油箱腔体内设置有第一压力调节板，所述第一压力调节板上安装有放气阀；所述第一油箱腔体的内底部通过定位环固定有一限位套，所述第一油箱腔体与所述动密封装置的进油口和出油口连接。

5.根据权利要求4所述的矿用两栖电机，其特征在于：所述第一油箱压盖与所述第一油箱腔体的顶端之间设置有第一密封圈，所述第一压力调节板与所述第一油箱腔体的连接处设置有第一密封件，第一油箱腔体的外侧壁上还设置有第一散热肋板。

6.根据权利要求5所述的矿用两栖电机，其特征在于：所述油水压力自平衡器包括第二油箱腔体，所述第二油箱腔体的顶端安装有第二油箱压盖，所述第二油箱压盖的顶端连接有开口水杯；所述第二油箱腔体内设置有第二压力调节板，所述第二压力调节板上安装有阀门；所述第二油箱腔体的底部与所述第一油箱腔体的底部通过管路进行连通。

7.根据权利要求6所述的矿用两栖电机，其特征在于：所述第二油箱压盖与所述第二油箱腔体的顶端之间设置有第二密封圈，所述第二压力调节板与所述第二油箱腔体的连接处设置有第二密封件，所述第二油箱腔体上还安装有油压表，第二油箱腔体的外侧壁上还设置有第二散热肋板。

8.根据权利要求1或7所述的矿用两栖电机，其特征在于：还包括有定子外套水循环系统，所述定子外套水循环系统包括安装于内壳体上的定子外水套，所述定子外水套上连接有进水管和出水管，所述出水管的出口连接有泵井，所述进水管的进口与所述泵井连接。

9.根据权利要求8所述的矿用两栖电机，其特征在于：还包括有气体循环系统，所述气体循环系统包括有氮气瓶、进风管和出风管；所述进风管的一端与氮气瓶的出口连接，另一端与所述内壳体的进口连接，所述氮气瓶的出口处设置有单向阀，所述进风管上设置有干燥器，所述出风管上还设置有热交换器；所述出风管的尾端还通过接头与所述进风管连接，所述接头上还连接有压力平衡器和空压机。

10.根据权利要求9所述的矿用两栖电机，其特征在于：所述进水管分为两路，一路与所述定子外水套的进口连接，另一路与所述热交换器的进水口连接；所述出水管设置有两路，一路与所述定子外水套的出口连接，另一路与热交换器的出水口连接。