CN220964476U - 一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置，涉及深海浸油电机技术领域，包括电机，电机内部具有冷却油通道，其机壳上设有多个连通冷却油通道的进油通道；监测组件，监测组件包括壳体、温度传感器、压力传感器和控制器；壳体内部设有密封腔；控制器设置在密封腔内部；壳体前端开设有凹槽；电机的机壳尾端与壳体前端固定连接，且封堵凹槽的槽口形成封闭的监测室；监测室连通对应进油通道；温度传感器和压力传感器均设置在监测室内，且均与控制器电性连接。本实用新型能够更好地了解浸油电机在深海工作时的温度与压力状态，便于及时调整电机参数，提高电机的使用寿命。

Description

一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置

技术领域

本实用新型涉及深海浸油电机技术领域，特别是涉及一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置。

背景技术

随着海洋油气勘探与开采、海洋工程、海底管线、电缆的敷设与维修、海洋矿物的开采等涉海行为逐渐从浅海走向深海，深海作业装备也越来越重要。大部分作业装备均采用液压系统来驱动，电机是液压系统动力源中不可缺少的元件。电机在水下液压系统中主要有两种工作方式，一种是直接裸露放在海水，另一种是将浸泡在液压油中。相比于直接裸露在海水中的强腐蚀环境，浸泡在液压油中的电机结构更加简单，技术也更为成熟。目前，深海浸油电机还是主要沿用陆地直流无刷电机的结构，并未过多考虑在深海低温高压环境对于电机本身性能的影响，这对于长时间在深海工作的电机来说是非常不利的。

中国专利(授权公告号CN 207398988 U，授权公告日2018.05.22)公开了用于在液压油中持续工作的电机，具体公开了由定子总成、转子总成、前、后端盖、轴承组成，电机没有外壳，直接通过液压油散热，将定子铁芯部分裸露在外面，增加散热面积，散热效果显著，从而保证电机在液压油中持续工作；但是其技术方案不能实现针对液压油中持续工作电机的运行状态进行监测，当用于深海工作时，无法及时了解其性能状态和及时调整电机参数。

因此，如何提供一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置，能够更好地了解浸油电机在深海工作时的温度与压力状态，便于及时调整电机参数，进一步提高电机的使用寿命是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置旨在解决上述技术问题。本实用新型能够更好地了解浸油电机在深海工作时的温度与压力状态，便于及时调整电机参数，进一步提高电机的使用寿命。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置，包括：电机，所述电机内部具有冷却油通道，其机壳上设有多个连通所述冷却油通道的进油通道；

监测组件，所述监测组件包括壳体、温度传感器、压力传感器和控制器；所述壳体内部设有密封腔；所述控制器设置在所述密封腔内部；所述壳体前端开设有凹槽；所述电机的机壳尾端与所述壳体前端固定连接，且封堵所述凹槽的槽口形成封闭的监测室；所述监测室连通对应所述进油通道；所述温度传感器和所述压力传感器均设置在所述监测室内，且均与所述控制器电性连接。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供的一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置，电机完全浸泡在液压油中工作，可避免海水的强腐蚀；监测组件的壳体前端设置封闭的监测室，且监测室通过进油通道连通着电机内部，通过温度传感器和压力传感器监测监测室内的油温和油力即可反馈电机的工作环境温度和压力情况，采集到的温度和压力数据直接传递至控制器，控制器用于采集并存储电机工作时的温度与压力数据；控制器可据此调整电机工作参数，使电机保持稳定的工作状态，可延长电机的使用寿命；控制器设在密封腔内，在壳体的保护下，确保了控制器可在深海中安全运行。

作为上述技术方案的进一步改进，所述监测组件还包括转速传感器；所述电机具有中心转轴；所述转速传感器安装在所述电机的机壳对应所述中心转轴周壁处以监测所述中心转轴的转速；所述转速传感器与所述控制器电性连接。

转速传感器可进一步反馈电机的转速情况，有利于控制器结合电机工作温度和压力参数对电机转速进一步调节与控制。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电机包括所述机壳、定子和转子；

所述机壳周壁、前端和尾端均开设有多个所述进油通道；所述转子套固在所述中心转轴上；所述定子套设在所述转子上且与所述机壳内壁固定；所述机壳尾端中部开设有安装槽，所述安装槽与所述密封腔对应且连通；所述中心转轴尾部位于所述安装槽中；所述转速传感器固定安装在所述安装槽中，所述转速传感器的感应端对应所述中心转轴周壁。

机壳周壁、前端和尾端均开设多个进油通道可保证液压油能够将电机的定子和转子完全浸泡。

作为上述技术方案的进一步改进，所述监测组件还包括水密接头；所述凹槽底壁开设有连通所述密封腔的温度传感器安装孔、压力传感器安装孔和水密接头安装孔；

所述温度传感器密封固定在所述温度传感器安装孔中，且所述温度传感器的感应端位于所述监测室内，其接线端位于所述密封腔内；

所述压力传感器密封固定在所述压力传感器安装孔中，且所述压力传感器感应端位于所述监测室内，其接线端位于所述密封腔内；

所述水密接头密封固定在所述水密接头安装孔中，所述水密接头一端与所述转速传感器电性连接，另一端与所述控制器电性连接。

温度传感器密封固定在温度传感器安装孔中，压力传感器密封固定在压力传感器安装孔中，以及水密接头密封固定在水密接头安装孔中，确保了监测室与密封腔之间的密封状态，可有效抵抗深海高压状态，保障了密封腔内控制器的安全运行。

作为上述技术方案的进一步改进，所述监测组件还包括水密插头；所述水密插头密封设置在所述壳体尾部，其插接口位于所述壳体外部；所述水密插头与所述控制器电性连接。

水密插头用于将控制器采集和存储的数据向外传输。

作为上述技术方案的进一步改进，所述机壳包括套体、前端盖、后端盖和端面法兰；

所述前端盖和所述后端盖分别嵌设在所述套体两端；所述端面法兰抵接在所述前端盖外侧壁且与相应所述套体端部固定，以将所述前端盖压紧在所述套体上；所述壳体前端抵接在所述后端盖外侧壁且适配固定在所述套体尾部，以将所述后端盖压紧在所述套体上；

所述中心转轴两端分别与所述前端盖和所述后端盖的中部转动连接；所述后端盖外侧壁中部开设有所述安装槽；

所述套体、所述前端盖、所述后端盖和所述端面法兰上均开设多个所述进油通道。

前端盖和后端盖用于支撑定位中心转轴，确保电机运转的稳定性。

作为上述技术方案的进一步改进，所述壳体包括舱壳体、连接体和尾端盖；

所述连接体和所述尾端盖分别密封固定在舱壳体两端，其内部构成所述密封腔；所述连接体远离所述密封腔的侧端中部开设所述凹槽，所述连接体远离所述密封腔的端部抵接在所述后端盖外侧壁且适配固定在所述套体尾部，所述后端盖封盖所述凹槽的槽口以形成封闭的所述监测室；

所述尾端盖上开设有水密插头安装孔，所述水密插头密封固定在所述水密插头安装孔中。

后端盖起到了封堵连接体侧端凹槽槽口形成监测室的作用，固定在套体尾部的连接体起到了将后端盖压紧在套体上的作用。

作为上述技术方案的进一步改进，所述监测组件还包括控制器固定组件，所述控制器固定组件包括固定杆和圆盘；

所述圆盘位于所述控制器远离所述连接体的侧方，且所述圆盘的周壁抵接在所述舱壳体内壁；

所述固定杆固定在所述控制器靠近所述圆盘的侧端；所述固定杆远离所述控制器的端部与所述圆盘固定；所述控制器的外周壁与所述舱壳体内壁之间预留间隙。

固定杆和圆盘起到了将控制器稳固支撑并定位在密封腔内的作用；控制器与舱壳体之间预留间隙可减小外部油温对控制器的影响，且舱壳体因深海高压作用发生形变时不会挤压控制器。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置具有以下优点及有益效果：

1、本实用新型一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置的电机完全浸泡在液压油中工作，避免了海水的强腐蚀；控制器安装在耐压密封舱壳体中，确保了整个系统满足全海深的使用需求；通过传感器能够实时地监测浸油电机在工作时周围的温度、压力数据以及电机本身的工作参数，并可将该数据存储与传输出去。

2、本实用新型实现了电机和监测组件的结构一体化，具有结构稳固、安全耐用、使用寿命长的优点。

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，下面将对实施例或现有技术描述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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1本实用新型一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置结构示意图；

图中：1、电机；11、中心转轴；12、机壳；121、套体；122、前端盖；123、后端盖；1231、安装槽；124、端面法兰；125、进油通道；13、定子；14、转子；2、监测组件；21、壳体；211、舱壳体；2111、密封腔；212、连接体；2121、监测室；2122、温度传感器安装孔；2123、压力传感器安装孔；2124、水密接头安装孔；213、尾端盖；2131、水密插头安装孔；2132、密封圈；22、温度传感器；23、压力传感器；24、控制器；25、转速传感器；251、线缆；26、水密接头；27、水密插头；271、插接口；28、控制器固定组件；281、固定杆；282、圆盘；2821、穿线孔。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供了一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置，包括：

电机1，电机1内部具有冷却油通道，其机壳上开设有多个连通冷却油通道的进油通道125；

监测组件2，监测组件2包括壳体21、温度传感器22、压力传感器23和控制器24；壳体21内部具有密封腔2111；控制器24设置在密封腔2111内部；壳体21前端开设有凹槽；电机1的机壳尾端与壳体21前端固定连接，且封堵凹槽的槽口形成封闭的监测室2121；监测室2121连通相应电机1尾端的进油通道125；温度传感器22和压力传感器23均设置在监测室2121内，且均与控制器24电性连接。

本实施例提供的一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置，电机1完全浸泡在液压油中工作，可避免海水的强腐蚀；监测组件2的壳体21前端设置封闭的监测室2121，且监测室2121通过进油通道125连通着电机1内部，通过温度传感器22和压力传感器23监测监测室2121内的油温和油力即可反馈电机1的工作环境温度和压力情况，采集到的温度和压力数据直接传递至控制器24，控制器24用于采集并存储电机工作时的温度与压力数据；控制器24可据此调整电机工作参数，使电机保持稳定的工作状态，可延长电机的使用寿命；控制器24设在密封腔2111内，在壳体21的保护下，确保了控制器24可在深海中安全运行。

在一些具体实施例中，监测组件2还包括转速传感器25；电机1具有中心转轴11；转速传感器25安装在电机1的机壳对应中心转轴11周壁处以监测所述中心转轴11的转速；转速传感器25与控制器24电性连接。

转速传感器25可进一步反馈电机的转速情况，有利于控制器24结合电机工作温度和压力参数对电机转速进一步调节与控制。

具体地，温度传感器22和压力传感器23均选用现有产品；转速传感器25为霍尔传感器。中心转轴11尾部周壁固定有磁铁片，转速传感器25的感应端对应磁铁片进行感应测量。

在一些具体实施例中，电机1包括机壳12、定子13和转子14；

机壳12周壁、前端和尾端均开设有多个进油通道125；转子14套固在中心转轴11上；定子13套在转子14上且与机壳12内壁固定；机壳12尾端中部开设有安装槽1231，安装槽1231与密封腔2111对应且连通；中心转轴11尾部位于安装槽1231中；转速传感器25用螺钉固定安装在安装槽1231中，转速传感器25的感应端对应中心转轴11周壁的磁铁片，以感应测量转子14的转速。

机壳12周壁、前端和尾端均开设多个进油通道125可保证液压油能够将电机的定子13和转子14完全浸泡。

在一些具体实施例中，监测组件2还包括水密接头26；凹槽底壁开设有连通密封腔2111的温度传感器安装孔2122、压力传感器安装孔2123和水密接头安装孔2124；

温度传感器22密封固定在温度传感器安装孔2122中，且温度传感器22的感应端位于监测室2121内，其接线端位于密封腔2111内；

压力传感器23密封固定在压力传感器安装孔2123中，且压力传感器23感应端位于监测室2121内，其接线端位于密封腔2111内；

水密接头26密封固定在水密接头安装孔2124中，水密接头26一端通过线缆251与转速传感器25电性连接，另一端通过线缆251与控制器24电性连接。

温度传感器22密封固定在温度传感器安装孔2122中，压力传感器23密封固定在压力传感器安装孔2123中，水密接头26密封固定在水密接头安装孔2124中，确保了监测室2121与密封腔2111之间的密封状态，可有效抵抗深海高压状态，保障了密封腔2111内控制器24的安全运行。

具体地，水密接头26选用现有技术中产品。

在一些具体实施例中，监测组件2还包括水密插头27；水密插头27密封设置在壳体21尾部，其插接口271位于壳体21外部；水密插头27与控制器24通过线缆电性连接。

水密插头27用于将控制器24采集和存储的数据向外传输，以将监测数据通过控制器有线或无线连接外部通讯设备。

在一些具体实施例中，机壳12包括套体121、前端盖122、后端盖123和端面法兰124；

前端盖122和后端盖123分别嵌设在套体121两端的安装槽中；端面法兰124抵接在前端盖122外侧壁且与相应套体121端部用螺钉固定，以将前端盖122压紧在套体121上；壳体21前端抵接在后端盖123外侧壁且适配用螺钉固定在套体121尾部，以将后端盖123压紧在套体121上；

前端盖122和后端盖123内侧壁中部均开设有轴承卡槽，轴承卡槽中嵌装有轴承；中心转轴11两端分别通过轴承与前端盖122和后端盖123的中部转动连接；后端盖123外侧壁中部开设有安装转速传感器25的安装槽1231；

套体121、前端盖122、后端盖123和端面法兰124上均开设多个进油通道125。

前端盖122和后端盖123用于支撑定位中心转轴11，确保电机运转的稳定性。

在一些具体实施例中，壳体21包括舱壳体211、连接体212和尾端盖213；

连接体212和尾端盖213分别通过密封圈2132密封且用螺钉固定在舱壳体211两端部，其内部构成密封腔2111；连接体212远离密封腔2111的侧端中部开设凹槽，连接体212远离密封腔2111的端部抵接在后端盖123外侧壁且适配用螺钉固定在套体121尾部，后端盖123封盖凹槽以形成封闭的监测室2121；

尾端盖213上开设有水密插头安装孔2131，水密插头27密封固定在水密插头安装孔2131中。

后端盖123起到了封堵连接体212侧端凹槽形成监测室2121的作用，固定在套体121尾部的连接体212起到了将后端盖123压紧在套体121上的作用。实现了电机1与监测组件2的一体化结构。

在一些具体实施例中，监测组件2还包括控制器固定组件28，控制器固定组件28包括固定杆281和圆盘282；

控制器24与连接体212沿舱壳体211长度方向间隔设置，圆盘282位于控制器24远离连接体212的侧方，且圆盘282的周壁抵接在舱壳体211内壁，圆盘282中心具有穿线孔2821；连接水密插头27和控制器24线缆穿过穿线孔2821。

固定杆281为多个，多个固定杆281对称焊接固定或螺纹连接在控制器24的两侧端；固定杆281远离控制器24的端部均与相应的连接体212和圆盘282螺纹连接或焊接固定；控制器24的外周壁与舱壳体211内壁之间预留间隙。

固定杆281和圆盘282起到了将控制器24稳固支撑并定位在密封腔2111内的作用；控制器24与舱壳体211之间预留间隙可减小外部油温对控制器24的影响，且舱壳体211因深海高压作用发生形变时不会挤压控制器24。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置，其特征在于，包括：

电机(1)，所述电机(1)内部具有冷却油通道，其机壳上设有多个连通所述冷却油通道的进油通道(125)；

监测组件(2)，所述监测组件(2)包括壳体(21)、温度传感器(22)、压力传感器(23)和控制器(24)；所述壳体(21)内部设有密封腔(2111)；所述控制器(24)设置在所述密封腔(2111)内部；所述壳体(21)前端开设有凹槽；所述电机(1)的机壳尾端与所述壳体(21)前端固定连接，且封堵所述凹槽的槽口形成封闭的监测室(2121)；所述监测室(2121)连通对应所述进油通道(125)；所述温度传感器(22)和所述压力传感器(23)均设置在所述监测室(2121)内，且均与所述控制器(24)电性连接。

2.根据权利要求1所述一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置，其特征在于，所述监测组件(2)还包括转速传感器(25)；所述电机(1)具有中心转轴(11)；所述转速传感器(25)安装在所述电机(1)的机壳对应所述中心转轴(11)周壁处以监测所述中心转轴(11)的转速；所述转速传感器(25)与所述控制器(24)电性连接。

3.根据权利要求2所述一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置，其特征在于，所述电机(1)包括所述机壳(12)、定子(13)和转子(14)；

所述机壳(12)周壁、前端和尾端均开设有多个所述进油通道(125)；所述转子(14)套固在所述中心转轴(11)上；所述定子(13)套设在所述转子(14)上且与所述机壳(12)内壁固定；所述机壳(12)尾端中部开设有安装槽(1231)，所述安装槽(1231)与所述密封腔(2111)对应且连通；所述中心转轴(11)尾部位于所述安装槽(1231)中；所述转速传感器(25)固定安装在所述安装槽(1231)中，所述转速传感器(25)的感应端对应所述中心转轴(11)周壁。

4.根据权利要求3所述一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置，其特征在于，所述监测组件(2)还包括水密接头(26)；所述凹槽底壁开设有连通所述密封腔(2111)的温度传感器安装孔(2122)、压力传感器安装孔(2123)和水密接头安装孔(2124)；

所述温度传感器(22)密封固定在所述温度传感器安装孔(2122)中，且所述温度传感器(22)的感应端位于所述监测室(2121)内，其接线端位于所述密封腔(2111)内；

所述压力传感器(23)密封固定在所述压力传感器安装孔(2123)中，且所述压力传感器(23)感应端位于所述监测室(2121)内，其接线端位于所述密封腔(2111)内；

所述水密接头(26)密封固定在所述水密接头安装孔(2124)中，所述水密接头(26)一端与所述转速传感器(25)电性连接，另一端与所述控制器(24)电性连接。

5.根据权利要求4所述一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置，其特征在于，所述监测组件(2)还包括水密插头(27)；所述水密插头(27)密封设置在所述壳体(21)尾部，其插接口(271)位于所述壳体(21)外部；所述水密插头(27)与所述控制器(24)电性连接。

6.根据权利要求5所述一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置，其特征在于，所述机壳(12)包括套体(121)、前端盖(122)、后端盖(123)和端面法兰(124)；

所述前端盖(122)和所述后端盖(123)分别嵌设在所述套体(121)两端；所述端面法兰(124)抵接在所述前端盖(122)外侧壁且与相应所述套体(121)端部固定，以将所述前端盖(122)压紧在所述套体(121)上；所述壳体(21)前端抵接在所述后端盖(123)外侧壁且适配固定在所述套体(121)尾部，以将所述后端盖(123)压紧在所述套体(121)上；

所述中心转轴(11)两端分别与所述前端盖(122)和所述后端盖(123)的中部转动连接；所述后端盖(123)外侧壁中部开设有所述安装槽(1231)；

所述套体(121)、所述前端盖(122)、所述后端盖(123)和所述端面法兰(124)上均开设多个所述进油通道(125)。

7.根据权利要求6所述一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置，其特征在于，所述壳体(21)包括舱壳体(211)、连接体(212)和尾端盖(213)；

所述连接体(212)和所述尾端盖(213)分别密封固定在舱壳体(211)两端，其内部构成所述密封腔(2111)；所述连接体(212)远离所述密封腔(2111)的侧端中部开设所述凹槽，所述连接体(212)远离所述密封腔(2111)的端部抵接在所述后端盖(123)外侧壁且适配固定在所述套体(121)尾部，所述后端盖(123)封盖所述凹槽的槽口以形成封闭的所述监测室(2121)；

所述尾端盖(213)上开设有水密插头安装孔(2131)，所述水密插头(27)密封固定在所述水密插头安装孔(2131)中。

8.根据权利要求7所述一种具有温度压力监测功能的深海浸油电机装置，其特征在于，所述监测组件(2)还包括控制器固定组件(28)，所述控制器固定组件(28)包括固定杆(281)和圆盘(282)；

所述圆盘(282)位于所述控制器(24)远离所述连接体(212)的侧方，且所述圆盘(282)的周壁抵接在所述舱壳体(211)内壁；

所述固定杆(281)固定在所述控制器(24)靠近所述圆盘(282)的侧端；所述固定杆(281)远离所述控制器(24)的端部与所述圆盘(282)固定；所述控制器(24)的外周壁与所述舱壳体(211)内壁之间预留间隙。