基于分解式密封的防爆防尘防水内真空电机
阅读说明：本技术 基于分解式密封的防爆防尘防水内真空电机 (Explosion-proof dustproof waterproof interior vacuum motor based on decomposition formula is sealed ) 是由 卢星霖 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：基于分解式密封的防爆防尘防水内真空电机涉及密封领域又涉及电机领域,本发明所述的分解式密封,就是旋转时是动密封,停止旋转时是静密封,动密封采用阻止和/或疏导功能,阻止功能采用离心叶轮和/或轴流叶轮排斥环境对电机内腔的一切不利因素,疏导功能采用连通管疏导渗入密封舱内腔的来自于环境的不利因素,始终使电机内腔保持真空或接近真空状态；本发明希望解决特种电机和普通电机的防爆防尘防水的问题,可以尽量减少特种电机昂贵的材料成本和制造成本,本发明还希望解决电机内腔洁净度,减少故障率,减少维护成本,增加有效的工作长度,提高工作效率,延长使用寿命,节约能源。(The invention relates to the field of sealing and the field of motors, in particular to an explosion-proof, dust-proof and water-proof inner vacuum motor based on decomposition type sealing, which is dynamic sealing when rotating and static sealing when stopping rotating, wherein the dynamic sealing adopts a stopping and/or dredging function, the stopping function adopts all adverse factors of the environment repelled by a centrifugal impeller and/or an axial flow impeller to the inner cavity of the motor, the dredging function adopts a communicating pipe to dredge the adverse factors from the environment infiltrated into the inner cavity of a sealed cabin, and the inner cavity of the motor is always kept in a vacuum state or a state close to the vacuum state; the invention aims to solve the problems of explosion prevention, dust prevention and water prevention of the special motor and the common motor, can reduce the expensive material cost and the manufacturing cost of the special motor as much as possible, and also aims to solve the problems of cleanliness of an inner cavity of the motor, failure rate reduction, maintenance cost reduction, effective working length increase, working efficiency improvement, service life extension and energy saving.)
技术领域
基于分解式密封的防爆防尘防水内真空电机涉及密封领域又涉及电机领域，本发明希望解决电机的防爆防尘防水的问题，同时，由于电机内腔处于真空或接近真空状态，可以尽量减少特种电机昂贵的材料成本和制造成本，保持电机内腔的洁净度，减少故障率，减少维护成本，增加有效的工作长度，提高工作效率，延长使用寿命，节约能源。
本发明是在″零泄漏非摩擦高效能转轴分解式复合密封″(专利申请号：202110745671.0)的基础上的延伸发明；希望这个发明助推电机成为能效领跑者，希望这个发明给予国家重大利益。
本发明的电机适宜于普通的工况环境，也适宜于有毒有害介质、腐蚀性介质、易燃易爆介质、粉尘介质的特种工况环境，亦适宜于矿井、船舶的潮湿环境，还适宜于水下环境。
本发明主题所述的分解式密封是，旋转时是动密封，停止旋转时是静密封，动密封采用排斥和/或疏导功能，排斥功能采用离心叶轮和/或轴流叶轮拒绝环境对电机内腔的一切不利因素，疏导功能采用连通管疏导渗入密封舱内腔的来自于环境的不利因素，始终使电机内腔保持真空或接近真空状态；动密封始终是非摩擦状态，没有热损耗，同时，金属密封件具有导热作用，离心叶轮和/或轴流叶轮同步旋转时具有散热作用；没有紧密包裹电机转轴的轴封，不会造成转轴的发热，能源消耗要减少。
本发明主题所述的防爆防尘是，电机内腔的真空或接近真空状态，停止了电机内腔与外界的交流，在无空气的环境下，电机内腔没有可以排出的任何物质，同时，在排斥和/或疏导功能的作用下，外界的有毒有害介质、腐蚀性介质无法进入电机内腔，杜绝电机内腔零部件的腐蚀；外界的易燃易爆介质、粉尘介质无法进入电机内腔，杜绝发生爆炸的可能性。
本发明主题所述的防水是，在排斥和/或疏导功能的作用下，外界的水分无法进入电机内腔，即使被洪水淹没，依然确保电机内腔的洁净度、安全性和持续性。
本发明主题所述的内真空是，电机内腔的真空状态或者接近真空状态，杜绝了转子与空气的风摩擦，没有了产生旋转噪声、涡流噪声和笛声的空气条件，对于稳定气隙，保障安全长效运行有极大的意义。
专业人士对真空电机的评价：
1、电气绝缘水平得到极大的提高，由于没有氧化作用，电机寿命大大延长；
2、没有了空气的阻力，启动更顺畅，空载和负载的电流都相对减小，效率要比在普通环境里使用要高，而且噪音也大为减小，没有了空气对流作用，电机的散热就剩下辐射和传导。
本发明主张资源节约型，希望电机生产线无尘化，那么，这样的电机故障率大大降低，使用寿命成倍增长，伴随的是能源消耗和生产资料的极大减少。
背景技术
我国每年电机的年产值达到8883亿元，每年电机的能耗达到全国能耗的60％，工业能耗的80％，能效偏低是大多数电机致命的缺陷；中小型电机占全国电机功率的75％，中小型电机平均提高一个百分点，一年可节省20多亿千瓦。
现有的防爆电机与普通电机相比，主要在结构及材料有很大的不同，防爆电机有其独特的特点：
1、防爆电机采用无刷励磁，设置旋转整流盘和静态励磁柜，励磁控制系统可靠；顺极性转差投励准确，无冲击；励磁系统失步保护可靠，再整步能力强；线路设计合理，放电电阻在工作中不发热；励磁电流调节范围宽；
2、同步机、交流励磁机及旋转整流盘同轴，整流盘位于主电机和励磁机之间，或置于轴承座之外；
3、满足增安型防爆电机的要求，采取一系列可靠的防止火花、电弧和危险高温的措施，可以安全运行于2区爆炸危险场所；
4、防爆电机外壳防护等级为IP55；
5、防爆电机采用H级绝缘，温升按F级考核；
6、两端轴承分别设现场温度显示仪表和远传信号端子；
7、设增安型防潮加热器，固定在电机底部的罩内，用于停机时加热防潮用；
8、选优质原材料，电气及机械计算留有较大裕度，能满足运行可靠性和增安型电机的温度要求；
9、防爆电机设置有完善的监控措施；主接线盒内设置用于差动保护的增安型自平衡电流互感器；定子绕组埋设工作和备用的铂热电阻，分度号为Pt100；设漏水监控仪，监控水冷却器的泄漏；10、防爆电机两面端盖采用凹槽暗螺栓，并且插槽深于普通电机的5倍(按要求还需加石棉垫)，主要是为了万一内部绕组被烧毁时，其火花不会顺缝隙向外窜；
11、防爆电机的接线盒除了用加了密封垫密封性极好的构造以外，电机绕组的内部引出线也是密封引至接线端，并且为了减少产生火花环节一般只引出三个端头；
12、防爆电机接线盒的外部电源接入口，是延长了十几厘米、可活动联接的、两端带密闭的阻火管状螺纹接口，可机动可靠地联接防爆穿线钢管，从而使电机与输入电源线全部达到封闭防火要求；
13、防爆电机尾端的散热风扇，为了使风叶不擦碰风罩，风叶外沿离导风罩距离较大，并且风叶采用塑料制作；
14、由于防爆电机特殊的结构以及材质，价格上防爆电机会比普通电机要贵很多的；
15、防爆电机主要是用于易燃易爆的场所，如：易燃易爆化工厂、面粉加工厂、酿酒厂、油田油库。
绝大多数电机不防水，很大程度上是因为它们的工作环境不需要防水，防水材料在增加成本的同时也限制了整体性能；由于水和溶剂的原因，运动控制部件经常面临腐蚀和失效的危险，防水电机是解决水致电机故障问题的关键部件；标准电机的线圈用磁线缠绕，这是一种涂有搪瓷或绝缘层的实体铜线；虽然，涂层工艺很好，但并不完美，清漆上总有一些小针孔；通常，绝缘层提供的导线间距会阻止从一个针孔到下一个针孔的传导；如果绕组之间有水，也会促进针孔到针孔的传导。
潮湿环境下，定子和转子的材料极易生锈；电机的转子和定子大多数采用磁性铁(硅钢)制成，在潮湿环境下极易腐蚀，同时，为了优化扭矩，电机的旋转齿和非旋转齿，它们之间的间隙保持在0.05mm左右；当电机运转时，这些齿槽会变热，温度通常到足以将电机中的任何水变成蒸汽；蒸汽具有腐蚀性，因此转子齿中的磁性铁生锈的速度比平时快；一旦绣填满了0.05mm的气隙，转子和定子轮齿开始摩擦，这会消除电机的有效扭矩，并使磁性铁松动。
如果铁锈是干的，会形成磨砂粉，如果它是湿的，它会形成磨砂浆；一旦氧化物泥浆进入电机轴承，作为磨料，轴承磨损加速，随着轴承磨损，转子、定子变得不太准确，导致转子在转动时摇晃，最终撞击定子；磁性铁齿上的氧化层堆积和轴承精度的丧失，会导致电机在短短的两周内出现故障；虽然，可以采用非腐蚀性金属代替磁性铁，但这种金属将更贵，加工成本更高，电机性能将显著降低。
专业人士的定论是：电机的正确设计方法是尝试防止湿气进入电机。
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