一种能够无限深潜水以及能够极长期潜水工作的潜水拖动电机

1.本发明涉及了一种能够无限深潜水以及能够极长期潜水工作的潜水拖动电机。


背景技术：

2.目前，各种规格与型号不同的潜水器具层出不穷，其中用途最广泛而成熟的电机动力设备，只能够配用在空气中运行的各种器具，却不能够配用在水下运行的各种器具，究其原因，主要在于：
3.如果让电机能够在水下工作就必须设置防水密封结构(例如：由如橡胶或塑料为主体的高分子柔性材料制成的各种规格的密封圈来充当)来抵御外界水体或高压水体对于电机内部的渗入(水体一旦与旋转的电机转子接触将会造成该电机的损坏)，然而，该防水密封结构的设置却不能够抵御对于包括水与空气在内的流体以分子的量级从中穿越的可能：
4.自行车内胎与汽车车胎一段时间不充气就不能够使用了，这就充分地说明了：该以高分子材料橡皮或塑料为主体制成的柔性内胎或车胎，是无法抵御作为流体的空气以分子的量级从中穿越的，显然：以高分子材料橡皮或塑料为主体制成的柔性片体或块体中的分子之间的间隙大于构成空气分子的直径，只不过空气分子穿越该高分子材料分子之间的间隙速率会缓慢一些而已。
5.通过日常生活的现象或实验，也可以证明：作为流体的液体分子，同样也会穿越以高分子材料橡皮或塑料为主体制成的任何柔性片体所形成的防水密封防线，只不过该穿越速率也会缓慢一些而已。——如果用塑料袋放置买回来的油条食品，很快就会发现，油条上的油会渗出到该塑料袋的外侧，人的肉眼或手摸之所以会发现油会外泄到塑料袋外侧的现象，是因为作为液体的油，属于不易于挥发的物质，外泄渗漏的油分子容易以液态的形式能够继续保留其外泄在塑料袋外侧的形态；但是，如果将水盛载在塑料袋中，外泄在塑料袋外侧的水分子会立即以蒸发的形式消失在人的肉眼视线中。
6.显然：上述所有的防水密封技术举措(都主要是通过采用实体密封元件来承担的)，均无法从分子的量级角度实现有效的永久性的密封效果；不难设想：利用如此效果设计的任何水下工程所需要的水下配用拖动电机，也必然不能永久地持续在水下工作或休息，而且，必须定期吊拉上岸进行以排除渗水为主要任务的拆机维护(不是维修)；如果欲使用几万瓦甚至上百万瓦的水下配用拖动电机，就此“定期拆卸排除渗水维护”这一点(暂且不计潜水深度的影响)，在其使用过程中所带来的麻烦，更是无法想象、以至于让人们不敢再奢想在永久性水下工程或永久性水下器具中使用大功率水下配用的拖动电机了。
7.为此：目前，可以为潜水器具配用的能够长时期地却潜水深度不限非水下拖动电机尚未提出或问世。这是人们一直想方设法欲解决的水下器具(包括工程)中所要求配用合适的水下拖动电机的一个大问题。


技术实现要素：

8.本发明之目的：
9.就是为了彻底解决上述的这个欲解决的“大问题”，即符合上述高要求的水下配用电机的这个“大问题”才提出了本发明的技术方案。
10.本发明之关键在于：
11.就是绕过现有技术利用上述的以“橡胶或塑料柔性材料”为主体制作的“实体元件”及其“配用的结构”实施防水密封的常规思路，另外寻找其他途径来实现让本发明能够名副其实地实现：将本发明置于水下持续工作(包括闲置的时段)时，不管其潜水深度如何与连续持续的时间如何，都能够让本发明做到如本发明名称中所述的那样“能够深潜且无需定期上岸排除渗水维护”(维护不等于维修)的水下拖动电机。——若能够达到如此的要求，那么，不管水下拖动电机制成的功率多大(例如：上百万千瓦)与能够潜水的深度多深(例如：上千米)，就都无关紧要了，那时，在水下器具中配用水下电机就易如反掌了。
12.本发明的特点：
13.一、由于本发明的电机为“全密封型”结构，即由金属密封隔离屏蔽形成的金属密封隔离腔体中，所有的接缝位置之间都是通过不可拆卸的焊接工艺来实现的(作为现有技术的焊接可靠性已经予以彻底解决了)，而且，本发明是以垂直方向与水下器具配用的，这就为让轻于水的不可压缩的油液能够在本发明内由上而下地通过电机轴封与转轴之间的动配合缝隙实现顶托外界水体欲对电机内的外界水体渗透压力或极大的外界水体渗透压力(由深潜水造成)创造了条件。
14.——如果将本发明在水下予以水平放置，那么，本发明中圆形的转轴与轴封位置的缝隙也必然会水平放置，该圆形的下部外界水压力就必然会高于该圆形的上部外界水压力，则该圆形轴封位置的下部(端侧)外界水体就会坦然地通过该轴封渗入本发明的金属密封隔离腔体中，并将腔体内的油液从圆形轴封位置的上部(端侧)挤出本发明，其后果就是向电机内部的渗水积累后接触到电机转子并让转子减速(由定子与高转速的转子之间可导电的水体所造成的反电动势)而最后造成电机的坏损。
15.二、由于本发明内的定子与转子之间充满了油液，尽管与空气相比较对其转速会造成一些阻力(适当会减速)，然而，只要将本发明配用在对于转速需求不是很大的水下器具上，其整体电力能效的充分发挥是不会有多大影响的。
16.——如果实际应用中需要的高速转矩或低速转矩均可以通过诸如齿轮箱一类的变速器来调节实现，这已经成为很成熟的现有技术了。
17.三、由于本发明中设置了专用的的充油嘴，并且，是设置在金属密封隔离腔体的底部位置，它与同样位于上述该底部的电机转轴出口处的轴封位置没有明显地高低之分，这就为可开(充注油液)可闭(截断油路)的充油嘴这个无法阻止流体分子随时都能够穿越(只是速率不快而已)的特设机构(元件)，单独是不可能形成让上述金属密封隔离腔体中的油液从其底部以外的周边或上部位置能够外泄油液分子的缝隙或通道出去创造了条件。
18.——现有技术中，例如：潜水泵的由高分子橡胶制成的防水密封圈及其配用的压紧结构，就在该潜水泵的整体结构中的周边或上部形成了无法阻止流体(气或水)分子可以穿透越的缝隙或通路(只是穿越速率不快而已)：
19.该潜水泵底部的防水密封元件在外界高压水体的压迫下，其水分子必然会穿越防
水密封元件进入潜水泵体内，同时在挤压的过程中，让体内上部的空气分子穿越上部的防水密封结构外泄到潜水泵体外的偏高位置的低压水体中。——该过程中不难看出：外界水体的不断渗入并在电机内部累积，是造成现有技术潜水泵不能深潜水与必须定期上岸进行排除渗水维护(不是维修)的二大缺陷的根源，并且：潜水深度越大，则该“定期”的周期时间就越短。
附图说明
20.图1示意了水下(潜水)拖动电机的典型实施例
21.1：嵌入绕组的电机定子；2：电机转子；3：电机轴承；5：金属密封隔离屏蔽；6：电机转轴；7：电机轴封或设置该轴封的位置；8：设置在转轴端部的45度竖转向齿轮；9：设置在比方说输送带横轴上的45度横转向齿轮；“8与9”：必须在垂直前提下进行的换向驱动模式所涉及的参考元件结构；10：横向滚轮；11：输送带；d：通过管联或直接设置的充油嘴；s：油液；w：与其他水下器具定位安装用途的安装板块架；
具体实施方式
22.为了实现本发明目的，你采用以下的技术，其特征在于：
23.它所涉及到的防水密封举措，不是依靠常规的防水密封橡胶材料元件所构成的屏蔽结构所构成的，而是通过其结构的本身而在没有任何防水密封元件协助的前提下由内向外很理想地顶托住外界高压水体的渗水压力来完成防水密封屏蔽的，并且以此达到：无限深潜水与极长时间持续潜水工作双重之目的；
24.所述的水下工程输送带的无限深潜水的深度肯定远大于现有技术；
25.所述的水下工程输送带的在水下的无需维护或维修的一次性地持续工作的时间也远大于现有技术。
26.本发明中电机的结构如下：
27.由转子2与嵌入绕组的定子1二者构成的拖动电机通过它的转轴6实施水下采矿工程输送带的转矩输出，至少是让转子2或让转子2与定子1被金属密封隔离屏蔽5以立体形式包围着，并且，在金属密封隔离屏蔽5的底部设置了能够垂直向下穿过电机轴封7的转轴6；
28.所述的金属密封隔离屏蔽5底部设置有充油嘴d或通过该底部其他地方通过管联而设置的充油嘴d；
29.所述的金属密封隔离屏蔽5内充注了油液s；
30.所述的金属密封隔离屏蔽5涉及到的所有拼接缝隙都是通过不可拆卸的焊接工艺来实现连接的。
31.本发明涉及金属密封隔离屏蔽腔体的“全密封”型结构问题：
32.由于构成金属分子之间的间隙小于空气分子或水与油分子的直径，因此，金属密封隔离屏蔽腔体就形成了“全密封”型的结构，能够阻止空气或水与油分子从中穿越；而由橡胶或塑料为主体的高分子材料制成的各种规格的密封圈或结构，是绝对不可能阻止上述流体分子从中穿越的。
33.——只有在结构设计上剔除了所有的现有技术中惯用的由橡塑类高分子材料制成的静态密封元件的存在，而仅仅允许存电机转子6与轴封7之间存在的动配合缝隙(允许
水体或油液能够从中渗漏——当然也就允许水或油液分子更能够从中穿越了)，才能够形成“全密封”型的结构状态。
34.二、本发明涉及电机转轴6必须垂直向下放置的问题：
35.根据公知知识，任何物质均存在热胀冷缩现象：当电机开机工作时会适当温
36.升，将会将电机内部的油液通过电机转轴6与轴封位置7之间的缝隙向外部泄漏出去少许；当电机停电不工作时会适当降温，外界的高压水体就会顺着该缝隙向内部渗进稍许。——这样的周期性程序就会永远地循环下去而不会对电机产生不良地影响。
37.若将电机的转轴朝上放置就不行了：
38.当电机停电不工作会适当降温时，外界的高压水体就会顺着电机转子6与轴封7之间存在的动配合缝隙向电机内部渗进稍许，然而，由于水的比重大于油液，渗进的外界水体就不会停留或悬浮在电机的顶部或上方，而是继续往下沉，并让电机内部的油液悬浮到电机的顶部或上方，并进而又被从上述的缝隙中泄漏或被挤出到电机的外部。显然，这是个让电机内部的油液逐渐被渗进的外界水体替换而向外被掏空的过程，最后就难以发生：
39.可导电的水与电机转子2接触，之后，在反电动势的作用下，会造成电机转子2明显减速而让电机在过电流的非正常情况下坏损。——显然：
40.只有将电机的转轴6向下设置的工作方式，就可避免上述的损坏电机的恶果发生。——这应该是众所周知的由能够导电的水所涉及的电学问题而造成的普通物理现象，特在此说明或提醒一下。
41.综上所述：
42.一般来说，电机是个非常成熟的产品，只要确保其中的电机转子2始终是在油液s中旋转工作的，那么，电机就不会容易损坏。因此，将本发明中的电机转子2设置在金属密封隔离屏蔽腔内也就不用担心在长时期运行之后容易发生自损的问题了。——由电机拖动驱动的耐用器械，例如：洗衣机、电冰箱与空凋器，等等，一般达标的配用现有技术拖动电机作为出力部件的器具，其不需维护的一次性配用寿命大都可以在15年以上，而世界名牌则可达到30年以上，若再采用最好的材料来制取，其渴望不需维护的一次性配用寿命可能会超过50年。为此，属于简单产品的本发明中采用了不可拆卸的焊接工艺来实施其“全密封型”的结构时(使得产品不能进行拆卸维护)，不会影响人们对于本发明一次性使用寿命的期限。