CN216406791U - 在线检测绝缘性能的增压注水电机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种在线检测绝缘性能的增压注水电机包括电机壳体，具有放油丝堵安装孔，放油丝堵安装孔连通至壳体内腔，壳体内腔中充满绝缘电机油；放油丝堵，具有轴向贯通空腔；绝缘检测仪，配设有第一检测端和第二检测端，第一检测端设置在轴向贯通空腔和/或放油丝堵安装孔中，第二检测端设置在电机壳体上，第一检测端与第二检测端之间形成电流通路时，绝缘检测仪提示壳体内腔内的绝缘防护失效。本实用新型能够实时在线检测电机的绝缘性能，根据绝缘性能判断出电机的进水情况，并配合远程监控及报警系统，可以自动通知操作人员及时维护保养电机，减少了现场维护作业量，大大提高电机使用寿命，减少设备售后费用。

Description

在线检测绝缘性能的增压注水电机

技术领域

本申请涉及电机的技术领域，特别涉及一种在线检测绝缘性能的增压注水电机。

背景技术

目前油田使用的末端增压注水设备种类较多，注水设备中的电机采用了不同动密封技术，来避免高压来水进入电机内部，确保电机长时间连续运转。但在现场应用中，由于一些注水井场来水压力波动频繁，使得高压动密封装置寿命缩减，经常会出现电机进水接地现象。导致机组停机，影响油田生产。

现有技术中存在的问题是无法准确的获知电机是何时进水，如果能尽早的发现电机进水，然后及时采取维护保养措施，可以大大降低电机的维护成本，不会因电机大量进水损坏而需要大修机组。在实际的现场应用中，没有很好的方法判断电机是否进水、何时进水，只能定期拆掉电机上放油丝堵检查，根据油质才可判断电机是否进水，这样操作不仅麻烦，而且定时检查，若电机没有进油，则现场售后人员则浪费了时间成本及一定的维护费用，若发现电机进水，可能为时已晚，电机进水过多，这时维护，电机使用寿命也会受到很大影响。同时拆掉丝堵检查，会存在丝堵二次密封泄漏的风险，造成事故。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种在线检测绝缘性能的增压注水电机，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：在线检测绝缘性能的增压注水电机，包括：

电机壳体，所述电机壳体上具有放油丝堵安装孔，所述放油丝堵安装孔连通至壳体内腔，所述壳体内腔中充满绝缘电机油；

放油丝堵，所述放油丝堵上具有轴向贯通空腔；

绝缘检测仪，配设有第一检测端和第二检测端，所述第一检测端设置在所述轴向贯通空腔和/或放油丝堵安装孔中，所述第二检测端设置在电机壳体上，第一检测端与第二检测端之间形成电流通路时，所述绝缘检测仪提示所述壳体内腔内的绝缘防护失效。

进一步的，所述第一检测端由第一检测探针形成，所述第一检测探针沿延伸方向分为前部和后部；

所述第一检测探针的前部与放油丝堵安装孔的孔壁之间靠所述绝缘电机油实现绝缘；

所述第一检测探针的中后部上套设有绝缘件，所述第一检测探针的后部与放油丝堵安装孔的孔壁、所述轴向贯通空腔的腔壁之间依靠所述绝缘件实现绝缘。

进一步的，所述绝缘件包括大径部和小径部，所述大径部在前，所述小径部在后，

所述放油丝堵的前端面为平面，所述大径部压紧在所述放油丝堵的前端面上。

进一步的，所述大径部具有容纳凹槽，所述容纳凹槽的槽底壁为环形槽底壁，所述第一检测探针的所述后部的前端具有环形凸起，所述环形凸起设置在所述容纳凹槽中，并压紧在所述环形槽底壁上；

所述大径部的外周面为圆柱面，并与所述放油丝堵安装孔的孔壁密封配合；

所述环形凸起的外周面为圆柱面，并与所述容纳凹槽的槽侧壁贴合。

进一步的，所述环形凸起的轴向长度小于所述容纳凹槽的槽侧壁的高度。

进一步的，所述放油丝堵安装孔为沉孔，包括大径孔和小径孔，所述绝缘件的所述大径部与所述大径孔的孔壁贴合；

所述小径孔与所述前部之间具有环形空腔。

进一步的，所述绝缘件的所述小径部上套设有绝缘垫片，所述第一检测探针上套设有垫圈，所述绝缘垫片位于所述放油丝堵的后方，并压紧所述放油丝堵的后端面；所述垫圈位于所述绝缘垫片的后方，并压紧在所述小径部和所述绝缘垫片的后端面。

进一步的，所述第一检测探针上螺纹连接有第一螺母和第二螺母，所述第一螺母将所述垫圈压紧在所述小径部的后端面和所述绝缘垫片的后端面；

所述第一检测探针通过导线及导线端部连接的接触垫片，与所述绝缘检测仪的主机信号传输；

所述第一螺母和第二螺母夹紧所述接触垫片。

进一步的，电机还包括密封垫片，所述放油丝堵安装孔还包括环形沉槽，所述放油丝堵上具有环形台阶，所述环形沉槽的槽壁与所述环形台阶夹紧密封垫片。

进一步的，所述第一检测探针的前端伸入所述壳体内腔中。

与最接近的现有技术相比，本申请实施例的技术方案具有如下有益效果：

(1)本实用新型能够实时在线检测电机的绝缘性能，根据绝缘性能判断出电机的进水情况，并配合远程监控及报警系统，可以自动通知操作人员及时维护保养电机，减少了现场维护作业量，大大提高电机使用寿命，减少设备售后费用。

(2)通过测试壳体内腔中的液体的绝缘阻值来确定是否进水，并且可以根据对应阻值的大小，判断出进水量的多少，非常有利于现场设备的运行维护工作，并且也可以很准确的得知电机的使用寿命，为设计人员对电机做优化设计提供了重要依据。

(3)第一检测探针与放油丝堵通过第一螺母和第二螺母紧固，固定方式安全可靠。

(4)绝缘件与第一检测探针配合使用，保证了第一检测探针与电机壳体之间的良好绝缘，又起到了密封作用，在一定的压力范围内，壳体内腔中的液体压力越大，密封性越好。

(5)第一检测探针与绝缘件、绝缘件与放油丝堵安装孔的孔壁均为过盈配合，过盈量的存在进一步保证了密封的可靠性。

(6)在绝缘件上再增加绝缘垫片，增加一级绝缘保险，并且增加了密封可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：

图1是本申请的在线检测绝缘性能的增压注水电机的具体实施例的部分结构示意图；

附图标记说明：

1、放油丝堵；2、密封垫片；3、绝缘件；4、第一检测探针；5、螺钉；6、绝缘电机油；7、绝缘检测仪；8、电机轴；9、电机壳体；10、第二螺母；11、接触垫片；12、绝缘垫片；13、垫圈。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。各个示例通过本申请的解释的方式提供而非限制本申请。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本申请的范围或精神的情况下，可在本申请中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本申请包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本申请的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请而不是要求本申请必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。本申请中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本申请提供在线检测绝缘性能的增压注水电机的具体实施例，如图1所示，在线检测绝缘性能的增压注水电机包括电机壳体9、电机轴8、绝缘电机油6、放油丝堵1、密封垫片2和绝缘检测仪7。

电机壳体9具有放油丝堵安装孔，放油丝堵安装孔连通至壳体内腔，壳体内腔中充满绝缘电机油6，电机轴8设置在壳体内腔中。放油丝堵安装孔为沉孔，包括大径孔和小径孔。放油丝堵1具有轴向贯通空腔。

绝缘检测仪7配设有第一检测端和第二检测端，第一检测端设置在轴向贯通空腔和/或放油丝堵安装孔中，第二检测端设置在电机壳体9上，第一检测端与第二检测端之间形成电流通路时，绝缘检测仪7提示壳体内腔内的绝缘防护失效(壳体内腔中进水)。

第一检测端由第一检测探针4形成，第一检测探针4的前端穿过轴向贯通空腔和放油丝堵安装孔，并伸入壳体内腔中，第一检测探针4的形状不仅可以为圆柱型，也可以为圆锥形状等其它形状。第一检测探针4沿延伸方向分为前部和后部，第一检测探针4上套设有绝缘件3，小径孔与第一检测探针4的前部之间并不贴合，而是具有环形空腔，环形空腔被绝缘电机油6填充，依靠绝缘电机油6实现绝缘。

第一检测探针4的后部与放油丝堵安装孔的孔壁、轴向贯通空腔的腔壁之间依靠绝缘件3实现绝缘：绝缘件3包括大径部和小径部，大径部在前，小径部在后。大径部的外周面为圆柱面，并与放油丝堵安装孔的孔壁密封配合，具体是与放油丝堵安装孔的大径孔贴合。小径部的外周面也为圆柱面，与轴向贯通空腔的腔壁密封配合。放油丝堵1的前端面为平面，大径部压紧在放油丝堵1的前端面上，大径部具有容纳凹槽，容纳凹槽的槽底壁为环形槽底壁，第一检测探针4的后部的前端具有环形凸起，环形凸起设置在容纳凹槽中，并压紧在环形槽底壁上，环形凸起的轴向长度小于容纳凹槽的槽侧壁的高度，环形凸起的外周面为圆柱面，并与容纳凹槽的槽侧壁贴合。

第一检测探针4上螺纹连接有第一螺母和第二螺母10，小径部上套设有绝缘垫片12，第一检测探针4上套设有垫圈13。绝缘垫片12位于放油丝堵1的后方并压紧放油丝堵1的后端面，第一螺母将垫圈13压紧在小径部的后端面和绝缘垫片12的后端面。第一检测探针4通过导线与绝缘检测仪7的主机信号传输：第一螺母和第二螺母10夹紧导线上设置的接触垫片11。

放油丝堵安装孔还包括环形沉槽，放油丝堵1上具有环形台阶，环形沉槽的槽壁与环形台阶夹紧密封垫片2。

在线检测绝缘性能的增压注水电机的安装方式：先将第一检测探针4按插入绝缘件3内，然后将绝缘件3插入放油丝堵安装孔中，垫上密封垫片2，并依次连接第一螺母、接触垫片11和第二螺母10，将第一检测探针4牢固地固定在放油丝堵1上，第一检测探针4与放油丝堵1的连接完成。在放油丝堵安装孔的沉槽中安装密封垫片2，然后将放油丝堵1整体安装到放油丝堵安装孔中并拧紧。

用螺钉5、弹簧垫圈和平垫圈，将第二检测端上的导线紧固到电机壳体9对应的螺纹孔处，再将绝缘检测仪7的输出信号线连接到电机控制柜的远程模块上即可。

在线检测绝缘性能的增压注水电机的工作原理和工作过程：绝缘检测仪7与欧姆表工作原理相同，区别是绝缘检测仪7可以检测电机内部绝缘电机油6的阻值，并实时向电机控制柜的远程模块传递信号。绝缘检测仪7的第一检测端伸入放油丝堵安装孔和/或壳体内腔中。第二检测端与电机壳体9固定连接，第一检测探针4的后部与电机壳体9通过绝缘件3隔离，这样绝缘电机油6、第一检测探针4、电机壳体9便形成一个回路。

正常的绝缘电机油6的绝缘电阻＞500MΩ，若电机运行过程中，由于各种原因导致旋转动密封泄漏，高压水会进入壳体内腔内，由于水的密度高于绝缘电机油6的密度，进入壳体内腔的水会先流动到壳体内腔的底部，水与电机油混合，进水的多少决定了油水混合的比例，油水混合液会接触到第一检测探针4。当水进入电机内与绝缘电机油混合后，其绝缘阻值必然降低，这时，第一检测探针4会感应到绝缘电机油6阻值降低，当降低到设定阈值时，会触发绝缘检测仪7的报警装置，绝缘检测仪7立即发出报警信号，通过远程监控系统会发送到相应的手机APP上或电脑客户端等终端软件上，操作人员会收到信息，及时到达现场，拆掉电机下端的放油丝堵1以放掉电机内的水和绝缘电机油6，重新补上新的绝缘电机油6，电机可继续使用。

本实施例中，绝缘检测仪7输出的信号回传到电机控制柜的远程控制系统中。其它实施例汇总，绝缘检测仪输出的信号也可以直接用于其他报警电路中，发出声光信号提示操作人。

本实施例中，绝缘件3和绝缘垫片12为聚四氟乙烯材料，其它实施例中，绝缘件和绝缘垫片也可以更换为其它绝缘、耐腐蚀、耐老化、具有一定强度的材料，例如，尼龙材料。

本实施例中，密封垫片2可以使用铜垫，其它实施例中，也可以使用聚四氟乙烯等其他材料的垫片。

本实施例中，第二检测端固定到电机壳体9上，其它实施例中，第二检测端也可以固定到设备的其他地方，只要能通过壳体内腔中的绝缘电机油6形成回路即可。

以上仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.在线检测绝缘性能的增压注水电机，其特征在于，包括：

电机壳体，所述电机壳体上具有放油丝堵安装孔，所述放油丝堵安装孔连通至壳体内腔，所述壳体内腔中充满绝缘电机油；

放油丝堵，所述放油丝堵上具有轴向贯通空腔；

绝缘检测仪，配设有第一检测端和第二检测端，所述第一检测端设置在所述轴向贯通空腔和/或放油丝堵安装孔中，所述第二检测端设置在电机壳体上，第一检测端与第二检测端之间形成电流通路时，所述绝缘检测仪提示所述壳体内腔内的绝缘防护失效。

2.根据权利要求1所述的在线检测绝缘性能的增压注水电机，其特征在于，所述第一检测端由第一检测探针形成，所述第一检测探针沿延伸方向分为前部和后部；

所述第一检测探针的前部与放油丝堵安装孔的孔壁之间靠所述绝缘电机油实现绝缘；

所述第一检测探针的中后部上套设有绝缘件，所述第一检测探针的后部与放油丝堵安装孔的孔壁、所述轴向贯通空腔的腔壁之间依靠所述绝缘件实现绝缘。

3.根据权利要求2所述的在线检测绝缘性能的增压注水电机，其特征在于，所述绝缘件包括大径部和小径部，所述大径部在前，所述小径部在后，

所述放油丝堵的前端面为平面，所述大径部压紧在所述放油丝堵的前端面上。

4.根据权利要求3所述的在线检测绝缘性能的增压注水电机，其特征在于，

所述大径部具有容纳凹槽，所述容纳凹槽的槽底壁为环形槽底壁，所述第一检测探针的所述后部的前端具有环形凸起，所述环形凸起设置在所述容纳凹槽中，并压紧在所述环形槽底壁上；

所述大径部的外周面为圆柱面，并与所述放油丝堵安装孔的孔壁密封配合；

所述环形凸起的外周面为圆柱面，并与所述容纳凹槽的槽侧壁贴合。

5.根据权利要求4所述的在线检测绝缘性能的增压注水电机，其特征在于，所述环形凸起的轴向长度小于所述容纳凹槽的槽侧壁的高度。

6.根据权利要求4所述的在线检测绝缘性能的增压注水电机，其特征在于，所述放油丝堵安装孔为沉孔，包括大径孔和小径孔，所述绝缘件的所述大径部与所述大径孔的孔壁贴合；

所述小径孔与所述前部之间具有环形空腔。

7.根据权利要求6所述的在线检测绝缘性能的增压注水电机，其特征在于，所述绝缘件的所述小径部上套设有绝缘垫片，所述第一检测探针上套设有垫圈，所述绝缘垫片位于所述放油丝堵的后方，并压紧所述放油丝堵的后端面；所述垫圈位于所述绝缘垫片的后方，并压紧在所述小径部和所述绝缘垫片的后端面。

8.根据权利要求7所述的在线检测绝缘性能的增压注水电机，其特征在于，所述第一检测探针上螺纹连接有第一螺母和第二螺母，所述第一螺母将所述垫圈压紧在所述小径部的后端面和所述绝缘垫片的后端面；

所述第一检测探针通过导线及导线端部连接的接触垫片，与所述绝缘检测仪的主机信号传输；

所述第一螺母和第二螺母夹紧所述接触垫片。

9.根据权利要求1所述的在线检测绝缘性能的增压注水电机，其特征在于，电机还包括密封垫片，所述放油丝堵安装孔还包括环形沉槽，所述放油丝堵上具有环形台阶，所述环形沉槽的槽壁与所述环形台阶夹紧密封垫片。

10.根据权利要求2所述的在线检测绝缘性能的增压注水电机，其特征在于，所述第一检测探针的前端伸入所述壳体内腔中。

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