设有沉降式防沙结构的潜水电机的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种设有沉降式防沙结构的潜水电机，包括转轴，套置在转轴上的油室和甩沙套，所述油室的内侧设置第一机械密封，其特征在于所述油室上表面设置排沙槽，所述油室的盖板盖合在排沙槽上形成排沙通道，所述甩沙套的下表面与油室盖板紧贴，使甩沙套、油室盖板和转轴之间形成积沙腔，所述排沙通道的内端入口与积沙腔连通，外端出口设置在油室的外壁上。其效果：具有两种改进方案，一种方案是设置排沙通道；第二种方案是既设置排沙通道，又设置第二机械密封。管哪种方案，都能将进入甩沙套内的泥沙迅速通过排沙通道排出，提高电机使用可靠性和电机使用寿命。
【专利说明】
设有沉降式防沙结构的潜水电机
技术领域
[0001]本发明涉及一种潜水电机，尤其涉及一种设有沉降式防沙结构的潜水电机。
【背景技术】
[0002]潜水电机的工作环境决定了其需要具备良好的防沙性能，防沙性能的好坏直接影响着潜水电机的使用寿命。传统的防沙结构一般有两类:第一类是甩沙结构，即，在油室上安装防沙座和甩沙套，甩沙套套置在电机转轴上，甩沙套随转轴一起旋转将电机转轴附近大部分泥沙甩出，达到防沙效果，但少量没能甩出的泥沙将沿着电机转轴进入油室，使电机内机械密封被磨损，导致电机因进水和进沙而损坏;第二类是机械密封结构，设置在油室内侧的机械密封上的动环和静环配合形成摩擦副，摩擦副的接触面紧密接触，泥沙难以进入动环和静环的接触面，具有较好的防沙效果，但随着泥沙的积聚，将会造成动环和静环磨损，泥沙通过机械密封进入电机而使电机损坏。这两类防沙结构最大的缺点都是密封腔为封闭腔体，容易积聚泥沙，积聚的泥沙最终破坏密封结构，进入电机使电机损坏。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题而提供一种设有沉降式防沙结构的潜水电机，采用两种改进方案，一种方案是设置排沙通道;第二种方案是既设置排沙通道，又设置第二机械密封;不管哪种方案，都能将进入甩沙套内的泥沙迅速通过排沙通道排出，提高电机使用可靠性和电机使用寿命;而且排沙通道为沉降式结构，充分利用泥沙的离心力和重力将泥沙排出油室。
[0004]本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的:设有沉降式防沙结构的潜水电机，包括转轴，套置在转轴上的油室和甩沙套，所述油室的内侧设置第一机械密封，其特征在于所述油室上表面设置排沙槽，所述油室的盖板盖合在排沙槽上形成排沙通道，所述甩沙套的下表面与油室盖板紧贴，使甩沙套、油室盖板和转轴之间形成积沙腔，所述排沙通道的内端入口与积沙腔连通，外端出口设置在油室的外壁上。
[0005]甩沙套能够甩出大部分泥沙，但是少量泥沙会积累在甩沙套和转轴之间，随着时间的推移，积累的泥沙使甩沙套和转轴磨损，进而泥沙穿过甩沙套和转轴之间的空隙进入积沙腔，如果积沙腔内的泥沙没有及时排出，将破坏油室内侧的第一机械密封。本技术方案是在油室上表面设置排沙通道，引导积沙腔中的泥沙迅速穿过排沙通道向油室外部排出，防止在积沙腔中堆积泥沙，大大降低了泥沙沉降并积累在第一机械密封的概率，很大程度上降低了第一机械密封的磨损，提高了第一机械密封的使用寿命，进而提高了电机的使用寿命。由于这种防沙结构具有排沙的功能，泥沙穿过油室进入电机内部将是十分缓慢的过程，完全能够满足潜水电机的防沙性能要求。
[0006]作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用如下技术措施:排沙通道为沉降式通道，从内往外逐渐降低高度。采用沉降式结构，越靠近转轴通道位置越高，越远离转轴通道位置越低，积沙腔内的泥沙在转轴旋转带动下被离心甩出，同时又存在重力，沉降式通道能够将积沙腔内的泥沙迅速排出，减缓了泥沙进入电机腔内的过程，很好的满足潜水电机防沙性能要求，提高了潜水电机的使用寿命。
[0007]所述油室上表面形成内凹的电缆插接腔，所述电缆插接腔为排沙通道的外段，所述电缆插接腔在油室侧壁具有开口，所述开口位于所述油室盖板外壁的下沿。横向的电缆插接腔中设有纵向的电缆贯穿孔，电缆贯穿孔内设置电缆插头，电缆插头与油室盖之间形成密封，进入电缆插接腔的泥沙避开电缆插头，从外端的出口(即油室侧壁的开口)排出。
[0008]所述排沙通道的下表面呈阶梯形，所述排沙通道的内段至少具有两级阶梯，所述排沙通道的外段构成末级阶梯。该技术方案为沉降式通道的一种较优方案，当然，排沙通道呈平滑沉降方式设置，也是可行的。
[0009]所述排沙通道的内段在横截面方向由内往外呈宽度变窄的梯形。呈梯形的内段排沙通道用于使泥沙形成湍急的效果，更为有利于迅速排沙。
[0010]所述排沙通道的外段在横截面方向由内外外呈宽度变宽的扇环形。在梯形的内段排沙通道形成的湍急泥沙流通过外扩的扇环形外段部位，形成释压的效果，更促进泥沙流端急，进一步有利于迅速排沙。
[0011 ]上述方案是采用排沙通道的方式配合甩沙套形成防沙结构，提高防沙效果，减缓泥沙进入第一机械密封并破坏第一机械密封的程度，有利于提高电机的使用寿命。而下面提到的方案是在排沙通道的基础上再增设第二机械密封，第二机械密封设置在油室的外侧用于密封转轴，防止穿过甩沙套的泥沙通过排沙通道排出后仍有残留的泥沙进入油室内腔长久的积累在第一机械密封附近而破坏第一机械密封，有利于提高电机的使用寿命。
[0012]具体的技术方案如下所述:
所述油室和甩沙套之间设置第二机械密封，所述第二机械密封外围设置套筒，所述套筒上端与所述甩沙套下端密封配合，所述套筒下端与油室盖板密封配合，所述第二机械密封与所述套筒之间形成积沙腔，所述排沙通道的内端入口与积沙腔连通。由于本技术方案涉及的电机工作时潜入水中，为了防锈耐腐蚀，套筒采用不锈钢套筒。
[0013]由于不锈钢套筒的存在，外部的泥沙要进入电机腔内，首先受到甩沙套的阻挡，甩沙套跟随电机转轴的转动而转动，在离心力的作用下，大部分靠近电机转轴的泥沙被甩出；其次，小部分泥沙沿轴进入第二机械密封腔，受到第二机械密封，泥沙都存在于积沙腔中，通过沉降式排沙通道使进入积沙腔的大部分泥沙迅速排出，很大程度上降低了对第二机械密封的磨损;最后，即使仍有极少量泥沙对第二机械密封产生磨损而沿着转轴继续进入油室的内腔，这些极少量泥沙受到第一机械密封的阻挡，若要对第一机械密封造成磨损后进入电机内部而使电机损坏，对电机造成损坏的过程是十分缓慢的过程，因此，具有第二机械密封和沉降式排沙通道的防沙结构使电机能够完全满足潜水防沙性能要求。
[0014]所述油室盖板包括设置于中部的第一承接环，设置于所述第一承接环外围的第二承接环，设置于所述第二承接环外围的外接环，所述第二承接环相对于所述外接环上凸，所述第一承接环相对于所述第二承接环下凹，所述第二机械密封的下端抵压在所述第一承接环上，所述套筒下端抵压在所述第二承接环上，所述排沙通道的内端入口设置在所述第二承接环的内沿。油室盖板的结构配合第二机械密封、套筒和甩沙套使积沙腔形成封闭空腔，为了能够将封闭空腔中的泥沙迅速排出，在油室盖板的第二承接环上设置排沙通道的内端入口，使排沙通道与积沙腔连通用于排沙。
[0015]所述套筒上端具有内折环面，下端具有外折环面，所述甩沙套的下端外沿具有下折圆柱面，所述下折圆柱面扣在所述套筒的上端，使所述内折环面承托所述甩沙套底部，所述外折环面承置在所述油室盖板的第二承接环上。内折环面和外折环面用于增加承托面积，提高装配稳定性，也有利于提高密封效果。下折圆柱面扣在套筒的上端，形成抱紧效果，防止套筒上端径向摆动。套筒下端通过连接件固定在油室上壁。
[0016]所述外接环上设有电缆线外插口，所述电缆线外插口对应于排沙通道的外段设置，所述外接环的外沿具有下折边。排沙通道的外端出口设置在下折边底缘位置。对于下折边来说不用另外加工排沙通道的外端出口。只需要对油室进行加工形成侧壁具有开口的电缆插接腔即可，方便加工，也方便装配。
[0017]本发明具有的有益效果:1、具有两种改进方案，一种方案是设置排沙通道;第二种方案是既设置排沙通道，又设置第二机械密封。2、不管哪种方案，都能将进入甩沙套内的泥沙迅速通过排沙通道排出，提高电机使用可靠性和电机使用寿命。3、排沙通道为沉降式结构，充分利用泥沙的离心力和重力将泥沙排出油室。4、排沙通道前段为收口式的梯形、后段为扩口式的扇环形，对泥沙流形成湍急的效果，能够更为迅速的排除油室。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的一种局部剖视结构不意图。
[0019]图2是本发明的一种爆炸结构示意图。
[0020]图3是本发明中油室的结构示意图。
[0021 ]图4是本发明中油室盖板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0023]实施例1:设有沉降式防沙结构的潜水电机，如图1所示，包括转轴I，套置在转轴I上的油室2和甩沙套3，所述油室2的内侧设置第一机械密封4。所述油室2上表面设置排沙槽，所述油室盖板5盖合在排沙槽上形成排沙通道21(图1中标号21指向处箭头标识的通道)，所述甩沙套3的下表面与油室盖板5紧贴，使甩沙套3、油室盖板5和转轴I之间形成积沙腔6，所述排沙通道21的内端入口 22与积沙腔6连通，外端出口 23设置在油室2的外壁上。
[0024]本实施例公开了只在油室内侧设置机械密封，油室外侧没有设置机械密封的方案。
[0025]甩沙套3能够甩出大部分泥沙，但是少量泥沙会积累在甩沙套3和转轴I之间，随着时间的推移，积累的泥沙使甩沙套3和转轴I磨损，进而泥沙穿过甩沙套3和转轴I之间的空隙进入积沙腔6，如果积沙腔6内的泥沙没有及时排出，将破坏油室内侧的第一机械密封4。本技术方案是在油室2上表面设置排沙通道21，引导积沙腔6中的泥沙迅速穿过排沙通道21向油室2外部排出，防止在积沙腔6中堆积泥沙，大大降低了泥沙沉降并积累在第一机械密封4的概率，很大程度上降低了第一机械密封4的磨损，提高了第一机械密封4的使用寿命，进而提高了电机的使用寿命。由于这种防沙结构具有排沙的功能，泥沙穿过油室进入电机内部将是十分缓慢的过程，完全能够满足潜水电机的防沙性能要求。
[0026]在本发明中，排沙通道21为沉降式通道，从内往外逐渐降低高度。采用沉降式结构，越靠近转轴通道位置越高，越远离转轴通道位置越低，积沙腔内的泥沙在转轴旋转带动下被离心甩出，同时又存在重力，沉降式通道能够将积沙腔内的泥沙迅速排出，减缓了泥沙进入电机腔内的过程，很好的满足潜水电机防沙性能要求，提高了潜水电机的使用寿命。
[0027]所述油室2上表面形成内凹的电缆插接腔24，所述电缆插接腔24为排沙通道21的外段，所述电缆插接腔24在油室侧壁具有开口，所述开口位于所述油室盖板5外壁的下沿。横向的电缆插接腔中设有纵向的电缆贯穿孔25，电缆贯穿孔25内设置电缆插头7，电缆插头与油室盖之间通过罩体形成密封，进入电缆插接腔的泥沙避开电缆插头7，从外端出口 23(即油室侧壁的开口)排出。
[0028]所述排沙通道的下表面呈阶梯形，所述排沙通道的内段26至少具有两级阶梯，所述排沙通道的外段(即电缆插接腔24)构成末级阶梯。该技术方案为沉降式通道的一种较优方案，当然，排沙通道呈平滑沉降方式设置，也是可行的。
[0029]所述排沙通道的内段26在横截面方向由内往外呈宽度变窄的梯形。呈梯形的内段排沙通道用于使泥沙形成湍急的效果，更为有利于迅速排沙。
[0030]所述排沙通道的外段(即电缆插接腔24)在横截面方向由内外外呈宽度变宽的扇环形。在梯形的内段排沙通道形成的湍急泥沙流通过外扩的扇环形外段部位，形成释压的效果，更促进泥沙流湍急，进一步有利于迅速排沙。
[0031]本实施例的方案是采用排沙通道的方式配合甩沙套形成防沙结构，提高防沙效果，减缓泥沙进入第一机械密封并破坏第一机械密封的程度，有利于提高电机的使用寿命。
[0032]实施例2:在本实施例中，在增设了排沙通道的基础上，再增设第二机械密封8，第二机械密封8设置在油室2的外侧用于密封转轴，防止穿过甩沙套3的泥沙通过排沙通道排出后仍有残留的泥沙进入油室内腔长久的积累在第一机械密封4附近而破坏第一机械密封4，有利于提尚电机的使用寿命。
[0033]关于排沙通道21的技术方案同实施例1，关于第二机械密封8的结技术方案具体如下所述:
所述油室2和甩沙套3之间设置第二机械密封8，所述第二机械密封8外围设置套筒9，所述套筒9上端与所述甩沙套3下端密封配合，所述套筒9下端与油室盖板5密封配合，所述第二机械密封8与所述套筒9之间形成积沙腔6，所述排沙通道21的内端入口与积沙腔连通。
[0034]由于本技术方案涉及的电机工作时潜入水中，为了防锈耐腐蚀，套筒采用不锈钢套筒。由于不锈钢套筒9的存在，外部的泥沙要进入电机腔内，首先受到甩沙套3的阻挡，甩沙套3跟随电机转轴I的转动而转动，在离心力的作用下，大部分靠近电机转轴的泥沙被甩出；其次，小部分泥沙沿轴进入第二机械密封腔，受到第二机械密封8，泥沙都存在于积沙腔中，通过沉降式排沙通道21使进入积沙腔的大部分泥沙迅速排出，很大程度上降低了对第二机械密封的磨损;最后，即使仍有极少量泥沙对第二机械密封8产生磨损而沿着转轴继续进入油室的内腔，这些极少量泥沙受到第一机械密封4的阻挡，若要对第一机械密封造成磨损后进入电机内部而使电机损坏，对电机造成损坏的过程是十分缓慢的过程，因此，具有第二机械密封8和沉降式排沙通道21的防沙结构使电机能够完全满足潜水防沙性能要求。
[0035]所述油室盖板5包括设置于中部的第一承接环51，设置于所述第一承接环外围的第二承接环52，设置于所述第二承接环外围的外接环53，所述第二承接环52相对于所述外接环53上凸，所述第一承接环51相对于所述第二承接环52下凹，所述第二机械密封8的静环抵压在所述第一承接环51上，所述套筒9下端抵压在所述第二承接环52上，所述排沙通道21的内端入口 22设置在所述第二承接环52的内沿。油室盖板5的结构配合第二机械密封8、套筒9和甩沙套3使积沙腔形成封闭空腔，为了能够将封闭空腔中的泥沙迅速排出，在油室盖板5的第二承接环52上设置排沙通道的内端入口 22，使排沙通道与积沙腔连通用于排沙。
[0036]所述套筒9上端具有内折环面91，下端具有外折环面92，所述甩沙套3的下端外沿具有下折圆柱面31，所述下折圆柱面31扣在所述套筒9的上端，使所述内折环面91承托所述甩沙套3底部，所述外折环面92承置在所述油室盖板的第二承接环52上。内折环面和外折环面用于增加承托面积，提高装配稳定性，也有利于提高密封效果。下折圆柱面扣在套筒的上端，形成抱紧效果，防止套筒上端径向摆动。套筒下端通过连接件固定在油室上壁。
[0037]所述外接环53上设有电缆线外插口54，所述电缆线外插口 54对应于排沙通道的外段24设置，所述外接环53的外沿具有下折边55。排沙通道21的外端出口 23设置在下折边55底缘位置。对于下折边55来说不用另外加工排沙通道的外端出口。只需要对油室进行加工形成侧壁具有开口的电缆插接腔24即可，方便加工，也方便装配。
[0038]如图1所示，泥沙进入电机具有两条行走线路，一条线路:顺着转轴I依次通过甩沙套3、第二机械密封8、油室2内腔、第一机械密封4，最终进入电机内部。第二条线路为:顺着转轴I依次通过甩沙套3、第二机械密封8、排沙通道21，最后从油室排出。通过本实施例公开的技术方案，通过甩沙套将大部分泥沙甩出，少部分泥沙顺着转轴I进入积沙腔6，然后通过排沙通道21排出油室，电机长期使用后，采用及少数的泥沙会沉积在第一机械密封4周边，对第一机械密封4的磨损极小，极大的保护了电机的正常使用，大大提高了电机使用寿命。
[0039]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。在上述实施例中，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.设有沉降式防沙结构的潜水电机，包括转轴，套置在转轴上的油室和甩沙套，所述油室的内侧设置第一机械密封，其特征在于所述油室上表面设置排沙槽，所述油室的盖板盖合在排沙槽上形成排沙通道，所述甩沙套的下表面与油室盖板紧贴，使甩沙套、油室盖板和转轴之间形成积沙腔，所述排沙通道的内端入口与积沙腔连通，外端出口设置在油室的外壁上。2.根据权利要求1所述的设有沉降式防沙结构的潜水电机，其特征在于所述排沙通道为沉降式通道，从内往外逐渐降低高度。3.根据权利要求2所述的设有沉降式防沙结构的潜水电机，其特征在于所述油室上表面形成内凹的电缆插接腔，所述电缆插接腔为排沙通道的外段，所述电缆插接腔在油室侧壁具有开口，所述开口位于所述油室盖板外壁的下沿。4.根据权利要求3所述的设有沉降式防沙结构的潜水电机，其特征在于所述排沙通道的下表面呈阶梯形，所述排沙通道的内段至少具有两级阶梯，所述排沙通道的外段构成末级阶梯。5.根据权利要求4所述的设有沉降式防沙结构的潜水电机，其特征在于所述排沙通道的内段在横截面方向由内往外呈宽度变窄的梯形。6.根据权利要求5所述的设有沉降式防沙结构的潜水电机，其特征在于所述排沙通道的外段在横截面方向由内外外呈宽度变宽的扇环形。7.根据权利要求1-6中任选一项所述的设有沉降式防沙结构的潜水电机，其特征在于所述油室和甩沙套之间设置第二机械密封，所述第二机械密封外围设置套筒，所述套筒上端与所述甩沙套下端密封配合，所述套筒下端与油室盖板密封配合，所述第二机械密封与所述套筒之间形成积沙腔，所述排沙通道的内端入口与积沙腔连通。8.根据权利要求7所述的设有沉降式防沙结构的潜水电机，其特征在于所述油室盖板包括设置于中部的第一承接环，设置于所述第一承接环外围的第二承接环，设置于所述第二承接环外围的外接环，所述第二承接环相对于所述外接环上凸，所述第一承接环相对于所述第二承接环下凹，所述第二机械密封的下端抵压在所述第一承接环上，所述套筒下端抵压在所述第二承接环上，所述排沙通道的内端入口设置在所述第二承接环的内沿。9.根据权利要求8所述的设有沉降式防沙结构的潜水电机，其特征在于所述套筒上端具有内折环面，下端具有外折环面，所述甩沙套的下端外沿具有下折圆柱面，所述下折圆柱面扣在所述套筒的上端，使所述内折环面承托所述甩沙套底部，所述外折环面承置在所述油室盖板的第二承接环上。10.根据权利要求9所述的设有沉降式防沙结构的潜水电机，其特征在于所述外接环上设有电缆线外插口，所述电缆线外插口对应于排沙通道的外段设置，所述外接环的外沿具有下折边。
【文档编号】H02K5/132GK105871103SQ201610343209
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】田承战, 王振胜
【申请人】新界泵业集团股份有限公司