CN2096843U

CN2096843U - 水下电机全封闭传动装置

Info

Publication number: CN2096843U
Application number: CN 91217470
Authority: CN
Inventors: 王晚霓
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-06-30
Filing date: 1991-06-30
Publication date: 1992-02-19

Abstract

一种水下电机磁力传动装置。它将电动机，主动磁盘、从动磁盘，从动轴装有轴承的一端全部装在由机壳和轴壳组成的密封腔内。在磁盘间设置的隔离盘与电机形成单端封闭密封，轴间通过磁盘上所嵌装的永磁体的磁力作用传递力矩，利用向心推力轴承和承压圆盘来降低机械磨损、调节间隙。永磁体采用高性能的钕铁硼材料制造。本装置传动效率高，使用寿命长，应用范围甚广。

Description

本实用新型属于工程机械部件，特别是一种电机全封闭式轴间传动用的磁力机械装置。

目前，水下电机（如潜水泵电机）的轴功率传递基本上延用的是直接通过转子轴轴键处安装的连轴节向外输出旋转力矩的结构模式，这种结构比较简单，但是要保证在调整旋转状态下的密封性能，往往采用复杂的密封结构，反过来要影响传递效率的提高，而且可靠性仍然存在着问题：一旦密封圈被磨损，机外的水或其他液体会很快进入机腔，导致电机的损坏。实践表明，这类电机的返修率很高，安全使用的周期太短。

本实用新型的目的就是从利用磁力传递力矩的原理出发，提供一种能使水下电机实现可靠密封的全封闭式的实用轴间传动装置。

本实用新型通过以下给出的技术方案实现：

水下电机原来就有密封机壳，把定子、转子封装在壳体之内，电源引线从密封螺孔引入。现省去转子轴的密封，在转子轴上装接主动磁盘，从动磁盘与之相对配置，装在从动轴上，相互分开一定的间隙距离，使磁盘上的永磁体相互吸持，其间设置的由非铁质材料制成的隔离盘，边缘处加上密封，並使之与磁极互不接触，这就组成了包括电机、主动磁盘、隔离盘在内的单端密封封闭。磁力线穿过隔离盘，通过主动磁盘与从动磁盘间的磁力作用来传递力矩。另一端，可以将从动轴装在从动轴壳内，从动轴壳可以分成后磁盘壳、后端盖二件而后组装在一起，从动轴壳和从动轴间加设密封圈，把从动轴壳与电机机壳结合起来，中间是隔离盘加上静密封圈，这样便形成了全系统的封闭、密封。特别是，将所说的电机，主动磁盘，从动磁盘和装有轴承的从动轴的前端全部装在由从动轴壳和机壳以密封连接所组成的腔内。从动轴壳的轴腔内可加注适量的润滑油。二个磁盘的端面处还装有沿圆周面设置的永磁体。永磁体成偶数对，以极性相间配置，装在圆盘环的端面上，位于隔离盘的两侧，面相对应。

为了抵抗轴向磁性力的作用，保证轴的正常运转和轴功率的有效传递，在转子轴和从动轴上分别采用了向心推力轴承。

本装置还设有磁盘端面间隔自动调整系统。长时间运行后，隔离盘两边转子轴，从动轴上的向心推力轴承会产生一定的磨损，磁盘要从两边向隔离盘靠拢，其间隔相对减少，为防止磁极与隔离圆盘摩擦碰撞，分别采用了二个承压圆盘给予限位，当承压圆盘与隔离盘接触而限位时，装在承压圆盘和磁盘的圆盘环间的向心推力轴承，便投入工作，原轴上轴承的磨损速度可被迅速减小。当磁盘上的这个轴承也产生磨损时，承压圆盘也同时起着对抗磁力在轴向产生的力对轴承的磨损作用，並且将磁盘沿轴向二边推移，起到一定程度上的自动调节作用，从而有利于提高工作寿命。

另外，还设置了防止气体热膨胀的预减压气孔。靠电机一侧的密封属于静密封，由于封闭性能好，对热膨胀的影响相对比较敏感。一旦出现热膨胀，将会使隔离盘变形而外凸，预减压气孔便作为电机机壳内腔在安装密封后作预减压用，同时也作为密封试压捡验之用。在长时间工作运转情况下，腔内压力可能会加剧升高，这时的承压圆盘可以起到抵抗一定范围内过压的作用。

为了正常工作和提高效率，包括隔离盘在内，安装永磁体的圆盘环，以及其附近的承压圆盘、磁盘壳或者机壳、轴壳等都选用非铁质材料制造。永磁体则采用高性能钕铁硼。

本实用新型的优点主要表现在：

1、密封可靠，工作寿命明显延长。产品的返修率可以大大降低；

2、转子轴无密封结构的阻尼，轴功率的输出效率可以提高20％；

3、结构简单，加工维修方便；

4、应用范围广。在水、油、或其他液体情况下均能适用，特别是在一些易燃，易爆的环境条件下，因为它有隔离防爆的性能，应用前景更好。

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步的说明：

图1为本实用新型传动装置结构示意图

图2为磁盘的结构视图

图3为本装置的一种简易结构示意图

图1表示的实施例结构，由前端盖2，电机机壳24，前磁盘壳5，隔离盘10，后磁盘壳11，后端盖14，静密封圈3，密封圈15，还有从动轴组成全封闭、密封系统。隔离盘10的前面的一端获得了可靠的单端封闭密封，密封性能好，对装置工作寿命的提高十分有利。电机的定子、转子装在机壳24内，电源线由引线密封孔1引入，转子轴4上的轴承23为向心推力轴承，在主磁盘壳5、前端盖2上设有轴承座，预减压气孔26供调试之用。从动轴13的轴承17、19分别装在后端盖14和后磁盘壳11上的轴承座内，密封式注油孔12供灌注润滑油用，轴承19为向心推力轴承，隔套18位于二轴承之间，后端盖处设有密封圈15，静密封圈3，前、后端盖的轴承座内还设有三波峰弹簧垫16。轴间传递力矩分别由装在转子轴4和从动轴13上的两个磁盘承担，磁盘座6与轴间为滑动配合方式並通过轴键连接联系，螺母22用作限位固定，主动磁盘6₁、7₁、8₁、从动磁盘6₁₁、7₁₁、8₁₁对称安装在隔离盘10的两侧，磁盘上的永磁体8预先嵌装在圆盘环7上，再装在磁盘座内，承压圆盘9通过向心推力轴承20、21与圆盘环7配装于一体。承压圆盘9，圆盘环7，前后磁盘壳5、11采用非铁质材料制造。

当从动轴13接装上负载（如叶轮）后，置入水中，接入外电源，电机转子4便带动主动磁盘6₁、7₁、8₁转动，在磁力作用下，从动磁盘6₁₁、7₁₁、8₁₁跟着被带动起来运转，如果轴承19、23产生磨损，永磁体8₁、8₁₁之间或承压圆盘9₁、9₁₁与隔离盘10之间的间隙将减小，一直到承压圆盘与隔离盘接触上，由于轴承21、23和19、20同时作用，轴承的磨损明显减小。如果电机机腔内压力变化，会导致隔离盘10中心发生变形，变形量过大时，承压圆盘9将会起到限制作用。

图2表明了永磁体（块）的所在部位和安装情况。圆盘环7₁、7₁₁的端面上径向均布预制有嵌装永磁体8₁、8₁₁的楔形槽（如燕尾槽或锥孔槽等），永磁体8₁、8₁₁嵌入槽内，再装到磁盘座6₁、6₁₁中，圆盘环7₁、7₁₁的内环面与向心推力轴承21、20的外圈相配装，内圈则与承压圆盘压配。

永磁体8为相应的楔形件，成偶数对，在圆盘环7上以极性相间方式配置安装，位于磁盘6、7、8的端面上。

永磁体8选用高性能的钕铁硼永磁材料制作。

图3提供的是一个简化结构的实施例

电机30直接装在机壳24内，从动轴壳11与机壳密封连接，把隔离盘10夹在中间，它们都采用非铁质材料制造。隔离盘10兼作轴承20、21的轴承座，磁盘6也用非铁质材料制作，在它的边上嵌装钕铁硼永磁铁8，成偶数对，极性相间排列，二只磁盘6的背面制有凹十字型传动槽29，与轴端套筒28的外十字凸缘相配合，从动轴装在后磁盘壳11内，并设有密封圈15和轴套27，电源线从引线密封螺孔1引入。

本结构简单可行，大部分另件可用塑料注塑成型，适合于小型或微型等小功率输出的情况下应用，如水下、液下小型搅拌机、微型水泵、油泵、救生助泳器和各种水中玩具等。

Claims

1、一种水下电机全封闭传动装置，包含一只带密封机壳的电动机，在它的转子轴(4)上装有的主动磁盘(6_I、7_I、8_I)，和与之相对设置並安装在从动轴(13)上的从动磁盘(6₁₁、7₁₁、8₁₁)，以及与二轴配装的轴承(17、19、23、25)，其特征在于所说的电机、主动磁盘、从动磁盘，和装有轴承的从动轴(13)的前端全部装在由从动轴壳和机壳(24)以密封连接所组成的腔内，还包含一个设置在主动磁盘和从动磁盘之间、供封闭密封用的非铁质材料制造的隔离盘(10)，从动轴壳与电机机壳(24)间放置隔离盘(10)，静密封圈(3)，然后相互连接在一起，所说的磁盘上还装有永磁体(8_Ⅰ、Ⅱ)。

2、根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于永磁体（8Ⅰ、Ⅱ）为楔形件，成偶数对，以极性相间配置安装在磁盘（6、7、8）的端面上。

3、根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于永磁体（8Ⅰ、Ⅱ）分别安装在磁盘座（6Ⅰ、Ⅱ）内的非铁质铸件圆盘环（7Ⅰ、Ⅱ）的端面的楔形槽内。

4、根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于转子轴（4），从动轴（13）上分别装置的轴承是向心推力轴承（23、19）。

5、根据权利要求1或3所述的传动装置，其特征在于所说的二个磁盘座内的圆盘环（7Ⅰ、Ⅱ）上还分别装有向心推力轴承（20，21），轴承内圈与承压圆盘（9₁₁、9₁）相配接。

6、根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于机壳（24）上还设有预减压气孔（26）。