一种用于高温或高压环境下工作电机的主轴密封方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到电机设备技术领域，尤其涉及一种用于高温或高压环境下工作电机的主轴密封方法。
【背景技术】
[0002]高温或高压环境是指单纯的高温或高压环境，或者同时具有高温和高压的环境，如井下电机、深海电机等电机的工作环境。高温或高压环境下工作的电机不但要承受外部高温和高压的作用，外部介质对电机的影响同样不容忽视。通常条件下，该类电机外部的介质为多相混合液体，包括固相、液相和气相。而电机内部介质通常为稀油介质，因此，如何防止旋转部件与静止部件处外部介质进入电机内部以及防止内部介质泄漏到电机外部是该环境下工作电机需要首要解决的技术问题。
[0003]目前，高温、高压环境下工作电机的密封由于无法实现密封之间过渡腔体内压力的平衡，而只能采用单一密封单元的方式实现，单一密封使电机的维护周期大大缩短。在高温、高压以及外部多相混合液体的作用下，密封很快损坏，导致电机内部稀油泄漏，同时外部多相液体进入电机内部使电机无法正常工作。公开号为CN 2817188，公开日为2006年09月13日的中国专利文献公开了一种带密封装置的一体式潜油电机，包括由电机轴伸、电机头、定子、转子、止推轴承、扶正轴承、插座、电缆、引线盖及轴承座构成的电机主体，其特征在于:所说的电机轴伸端部装配有密封头，密封头上有为潜油栗供液的进液孔，电机轴伸通过密封头上的联结螺孔直接与潜油栗对接，密封头由至少一对机械密封组成保护电机的密封腔；电机尾端的轴承座下部与底座间构成内腔与外部相互连通的空间，其中装配有调节内外压力的囊状调节装置，该装置中至少应有一个用以调节内外压力大小的调节腔体。
[0004]该专利文献公开的带密封装置的一体式潜油电机，在电机的上端部装配密封头，通过密封头直接与潜油栗对接，在密封头上装配机械密封以满足潜油电机的密封要求，这种单一的机械密封在高温、高压以及外部多相混合液体的作用下，密封极易损坏，导致电机内部稀油泄漏，同时外部多相液体进入电机内部使电机受损，致使电机不能正常稳定的工作。
【发明内容】
[0005]本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种用于高温或高压环境下工作电机的主轴密封方法，本发明采用双重密封，通过活塞平衡密封之间的压差，使密封在零压差环境下工作，防止电机内部稀油泄漏和外部多相液体进入电机内部，进而保障电机在高温、高压环境下稳定工作，密封方法简便可靠。
[0006]本发明通过下述技术方案实现:
一种用于高温或高压环境下工作电机的主轴密封方法，包括封装步骤，其特征在于:在封装步骤前还包括活塞装配步骤和密封步骤；
所述活塞装配步骤是指先在电机外壳与主轴之间装配上活塞杆和活塞，封装活塞端盖；
所述密封步骤是指在第一接头上装配第一密封件，在第二接头与主轴之间装配第二密封件；
所述封装步骤是指将第一接头与电机外壳连接，第二接头与第一接头连接，第一接头、第二接头和主轴形成过渡腔，电机外壳、主轴和活塞端盖形成内腔，在第一接头上设置第一压力平衡孔，活塞端盖上设置第二压力平衡孔，通过活塞移动来调节过渡腔和内腔之间的压力平衡。
[0007]所述第一密封件为端面机械密封，包括静环、弹簧、动环和卡环，静环固定在第一接头上，卡环卡接在主轴上，静环和动环通过弹簧连接;第二密封件为径向密封，包括径向轴承和径向密封圈，径向轴承套在主轴上，第二接头和主轴通过径向密封圈连接。
[0008]所述第一密封件为径向密封，包括径向轴承和径向密封圈，径向轴承套在主轴上，第一接头和主轴通过径向密封圈连接;第二密封件为端面机械密封，包括静环、弹簧、动环和卡环，静环固定在第二接头上，卡环卡接在主轴上，静环和动环通过弹簧连接。
[0009]所述第一密封件和第二密封件均为径向密封，第一密封件包括径向轴承和径向密封圈，径向轴承套在主轴上，第一接头和主轴通过径向密封圈连接;第二密封件包括径向轴承和径向密封圈，径向轴承套在主轴上，第二接头和主轴通过径向密封圈连接。
[0010]所述第一密封件和第二密封件均为端面机械密封，第一密封件包括静环、弹簧、动环和卡环，静环固定在第一接头上，卡环卡接在主轴上，静环和动环通过弹簧连接;第二密封件包括静环、弹簧、动环和卡环，静环固定在第二接头上，卡环卡接在主轴上，静环和动环通过弹簧连接。
[0011]所述主轴上套有径向轴承，径向轴承位于第二接头和主轴之间。
[0012]所述第一压力平衡孔和第二压力平衡孔对应布置。
[0013]所述第一压力平衡孔和第二压力平衡孔错开布置。
[0014]所述活塞上套有外侧密封圈，活塞杆上套有内侧密封圈，外侧密封圈位于第一接头和活塞之间，内侧密封圈位于活塞和活塞杆之间。
[0015]本发明的工作原理如下:
电机运行初期为外侧密封作用阶段:内腔及过渡腔内均为稀油，并且内腔内的稀油压力在保护器的作用下与外部介质压力平衡或压差很小，内腔与过渡腔之间通过活塞完全密封隔离。径向密封既可防止外部介质进入过渡腔，同时也可防止过渡腔内的稀油泄漏到外腔。在此阶段，端面机械密封完全在很好的稀油环境中运行，端面机械密封完全没有被损坏的风险，过渡腔内的稀油的压力会随着电机外部压力和温度的变化而发生变化，通过活塞的移动，能够使过渡腔与内腔的压力保持平衡，从而使得过渡腔压力与外界压力实现平衡，进而能够防止密封两侧压力差过大而使密封失效。
[0016]电机运行后期为内侧密封作用阶段:随着电机的不断运行，径向密封将被磨损并失效，过渡腔与外腔内的介质连通，此时外腔内的介质将进入过渡腔内，同时过渡腔内的介质也会向外部泄漏，径向密封失效初期，过渡腔内将以稀油和水的混合物为主，此时端面机械密封和活塞将起到隔离内腔与过渡腔的作用，外腔和过渡腔的介质仍然无法进入内腔，进而能够有效保障电机安全稳定的运行。
[0017]本发明的有益效果主要表现在以下方面: 一、本发明，在封装步骤前还包括活塞装配步骤和密封步骤;活塞装配步骤是指先在电机外壳与主轴之间装配上活塞杆和活塞，封装活塞端盖；
密封步骤是指在第一接头上装配第一密封件，在第二接头与主轴之间装配第二密封件;封装步骤是指将第一接头与电机外壳连接，第二接头与第一接头连接，第一接头、第二接头和主轴形成过渡腔，电机外壳、主轴和活塞端盖形成内腔，在第一接头上设置第一压力平衡孔，活塞端盖上设置第二压力平衡孔，通过活塞移动来调节过渡腔和内腔之间的压力平衡，采用该密封方法，实现了双重密封，通过活塞的移动来平衡密封之间的压差，使密封在零压差环境下工作，能够防止电机内部稀油泄漏和外部多相液体进入电机内部，进而保障电机在高温、高压环境下稳定工作，密封方法简便可靠。
[0018]二、本发明，第一密封件为端面机械密封，包括静环、弹簧、动环和卡环，静环固定在第一接头上，卡环卡接在主轴上，静环和动环通过弹簧连接;第二密封件为径向密封，包括径向轴承和径向密封圈，径向轴承套在主轴上，第二接头和主轴通过径向密封圈连接，夕卜侧密封通过径向密封与主轴之间的摩擦面实现密封，内侧密封通过端面机械密封，利用其静环与动环之间的摩擦面实现密封，随着电机的不断运行，即便外侧的径向密封失效，内侧的端面机械密封和活塞配合就能够起到隔离内腔与过渡腔的作用，外腔和过渡腔的介质仍然无法进入内腔，从而能够保证电机正常运行。
[0019]三、本发明，第一密封件为径向密封，包括径向轴承和径向密封圈，径向轴承套在主轴上，第一接头和主轴通过径向密封圈连接;第二密封件为端面机械密封，包括静环、弹簧、动环和卡环，静环固定在第二接头上，卡环卡接在主轴上，静环和动环通过弹簧连接，外侧密封通过端面机械密封，利用其静环与动环之间的摩擦面实现密封，内侧密封通过径向密封与主轴之间的摩擦面实现密封，随着电机的长时间运行，即便外侧的端面机械密封失效，内侧的径向密封和活塞配合也能隔离内腔与过渡腔，防止外腔和过渡腔的介质进入内腔，保障电机稳定