一种设置于湿式电机中的自触发式冷却支路

文档序号:89222 发布日期:2021-10-08 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 一种设置于湿式电机中的自触发式冷却支路 (Self-triggering type cooling branch arranged in wet motor ) 是由 柏宇星 李鑫 徐翊竣 花雅婷 丁清琳 黄楠 壮莹 马新宇 于 2021-06-28 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种设置于湿式电机中的自触发式冷却支路,电机内部被分隔成第一腔室和第二腔室,所述第二腔室中填充冷却液;自触发式冷却支路包括设置于第一腔室的冷却液传输管路,和设置于第二腔室中的自触发开关;冷却液传输管路的两端设有与第二腔室相通的单向阀A和单向阀B,单向阀A为进液阀,控制冷却液由第二腔室流向冷却液传输管路中;单向阀B为出液阀;自触发开关对应于单向阀A的阀口位置设置,用于根据冷却液的温度开启单向阀A,控制冷却液传输管路和第二腔室间冷却液的流动。本发明可以根据机械密封处的冷却液的温度自动触发冷却支路,在温度升高时,对机械密封进行进一步冷却,防止机械密封失效。(The invention discloses a self-triggering cooling branch arranged in a wet motor, wherein the interior of the motor is divided into a first cavity and a second cavity, and cooling liquid is filled in the second cavity; the self-triggering cooling branch comprises a cooling liquid transmission pipeline arranged in the first chamber and a self-triggering switch arranged in the second chamber; a check valve A and a check valve B which are communicated with the second chamber are arranged at the two ends of the cooling liquid transmission pipeline, the check valve A is a liquid inlet valve and controls the cooling liquid to flow from the second chamber to the cooling liquid transmission pipeline; the one-way valve B is a liquid outlet valve; the self-triggering switch is arranged corresponding to the valve port of the one-way valve A and used for opening the one-way valve A according to the temperature of the cooling liquid and controlling the flow of the cooling liquid between the cooling liquid transmission pipeline and the second cavity. The invention can automatically trigger the cooling branch according to the temperature of the cooling liquid at the mechanical seal, and further cool the mechanical seal when the temperature is increased, thereby preventing the mechanical seal from losing efficacy.)

一种设置于湿式电机中的自触发式冷却支路

技术领域

本发明属于流体机械泵领域,具体涉及一种设置于湿式电机中的自触发式冷却支路。

背景技术

大功率高速潜水泵机组配套湿式电机进行工作,使用机械密封分隔泵传输介质与湿式电机腔内冷却液体。其中机械密封区域容易积聚热量,造成机械密封处温度过高,引起机械密封失效,导致机组不能正常工作。

发明内容

针对机械密封处温度容易冷却失效、温度过高的问题,本发明提出一种设置于湿式电机中的自触发式冷却支路。

实现上述技术目的,达到上述技术效果,本发明通过以下技术方案实现:

一种设置于湿式电机中的自触发式冷却支路,电机包括同轴设置的主轴、电机外壁、电机内壁,所述电机外壁和所述电机内壁所围成的空间间隙形成第一腔室,所述主轴和所述电机内壁所围成的空间间隙形成第二腔室,所述第二腔室中填充有用于冷却机械密封及电机腔的冷却液;

自触发式冷却支路包括设置于第一腔室的冷却液传输管路,和设置于第二腔室中的自触发开关;所述冷却液传输管路的两端设有与所述第二腔室相通的单向阀A和单向阀B,所述单向阀A为进液阀,控制冷却液由第二腔室流向冷却液传输管路中;所述单向阀B为出液阀;所述自触发开关对应于所述单向阀A的阀口位置设置,用于根据冷却液的温度开启所述单向阀A,控制所述冷却液传输管路和所述第二腔室间冷却液的流动。

作为本发明的进一步改进,所述自触发开关包括沿主轴轴向方向顺次设置的储液腔壁A、储液腔壁B和动环压块,以及和所述储液腔壁A固定连接的叶片;

还包括对应于所述动环压块与所述储液腔壁A两端设置的静环A、动环A、静环B、动环B,所述静环A和所述动环A密封配合,所述静环B和所述动环B密封配合,所述动环压块、储液腔壁A、储液腔壁B和两端的密封端围成的密封腔体形成第四腔室;

所述储液腔壁A和储液腔壁B围成的密封腔体形成第三腔室,所述第三腔室中填充有流动液体;

所述储液腔壁B设有连通所述第三腔室和第四腔室的单向阀C,储液腔壁A设有连通所述第三腔室和第四腔室的单向阀D,,所述单向阀C为出液阀,所述单向阀D为进液阀,所述第三腔室中还包括与所述单向阀C或所述单向阀D连接的温度开关。

作为本发明的进一步改进,所述静环A和所述静环B与所述储液腔壁A固定连接,所述动环A和所述动环B分别固定连接在动环压块,所述静环A的另一侧和所述动环A的另一侧接触形成密封面,所述静环B的另一侧和所述动环B的另一侧接触形成密封面。

作为本发明的进一步改进,所述温度开关为温感应片,所述温感应片控制所述单向阀C的启闭。

作为本发明的进一步改进,所述叶片与所述单向阀A共径向面设置。

作为本发明的进一步改进,包括至少3个设置在同一径向面上所述叶片,所述叶片等角度安装。

作为本发明的进一步改进,沿着主轴的轴向方向,还包括套接在所述主轴上顺次设置的轴承A、轴套B、轴承B和轴套C,所述自触发开关装配在所述轴套B上,与两端的轴承A和轴承B相连。

作为本发明的进一步改进,所述储液腔壁A与所述轴承A配合连接,所述叶片的底端与所述轴承B配合定位。

作为本发明的进一步改进,还包括设置在第二腔室中的机械密封,所述机械密封装配在所述轴套C上。

本发明的有益效果:本发明所设置在一种湿式电机中的自动触发冷却支路,可以根据机械密封处的冷却液的温度自动触发冷却支路,在温度升高时,对机械密封进行进一步冷却,防止机械密封失效。且在机械密封所在电机腔区域温度未达到触发温度时,机组不额外消耗能量对此区域进行冷却,耗能较低,节能环保。

附图说明

图1为本发明在泵机组中的安装位置示意图;

图2为Ⅰ的局部放大图;

图3为Ⅱ的局部放大图;

其中:1-电机外壁,2-电机内壁,3-机械密封,4-导叶,5-机封压盖,6-轴套A,7-轴套B,8-轴套C,9-主轴,10-叶轮,11-冷却液传输管路,12-单向阀A,13-单向阀B,14-轴承A,15-静环A,16-动环A,17-单向阀C,18-感温应片,19-储液腔壁A,20-储液腔壁B,21-单向阀D,22-静环B,23-动环B,24-动环压块,25-叶片,26-轴承B。

101-第一腔室,201-第二腔室,1101-冷却管腔,1901-第三腔室,2301-第四腔室。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1-3所示的本发明自动触发冷却支路的安装位置,对于电机整体的结构,包括电机外壁1、电机内壁2,导叶4及机组其他部件(电机远端,图中未予画出)围成的第一腔室101,第一腔室101中充斥着从泵进口向出口流动的输送介质;电机内壁2、机封压盖5、主轴9及机组其他部件(电机远端,图中未予画出)围成第二腔室中201,第二腔室中充斥着冷却液,用于对位于该腔室的包括机械密封3等部件进行冷却,机械密封3设置于靠近机封压盖5的位置。本发明自动触发冷却支路包括两个部分,设置于第一腔室101的冷却液传输管路11,和设置于第二腔室201中的自触发开关。

为了便于后期的说明,此处方向规定如下,主轴9轴向方向靠近叶轮10一侧为右,靠近电机一侧为左。

冷却液传输管路11通过紧固件安装在电机内壁2上,且冷却液传输管路11整体位于第一腔室101中,冷却液传输管路11两端(进、出口)与电机内壁2接触,电机内壁2中对应冷却液传输管路11进出口位置分别使用紧固件安装单向阀A12和单向阀B13,单向阀A12的允许流动方向为第二腔室201向冷却管腔1101内单向流动,单向阀B13的允许流动方向为冷却管腔1101内向第二腔室201单向流动。

自触发开关的主体结构包括沿主轴轴向方向顺次设置的储液腔壁A19、储液腔壁B20和动环压块24,以及和所述储液腔壁A19固定连接的叶片25;还包括对应于所述动环压块24与所述储液腔壁A19两端设置的静环A15、动环A16、静环B22、动环B23,所述静环A15和所述动环A16密封配合,所述静环B22和所述动环B23密封配合。

其中,储液腔壁A19和储液腔壁B20组合连接形成密闭腔体,即第三腔室1901,第三腔室1901内部装有粘性较大的传动流体。动环A16和动环B23使用紧固件安装在动环压块24上,静环A15和静环B22使用紧固件分别安装在储液腔壁A19上。静环A15和动环A16配合密封,静环B22和动环B23配合密封,静环A15、动环A16、储液腔壁A19、储液腔壁B20、静环B22、动环B23和动环压块24共同形成密封区域为第四腔室2301,即流动工作腔。

第三腔室1901设有感温应片18,储液腔壁B20上安装有单向阀C17,储液腔壁A19上安装有单向阀D21,单向阀C17位于感温应片18压片之下,单向阀C17的允许流动方向为第三腔室1901向流动第四腔室2301单向流动,单向阀D21的允许流动方向为第四腔室2301向第三腔室1901单向流动。

叶片25通过紧固件连接在储液腔壁A19上,且叶片25的叶片出口位置正对单向阀A12,叶片25可以有多个,叶片25与动环压块24之间为非封闭区域。动环压块24通过紧固件安装在轴套B7上,随主轴9同步旋转。轴承A14和轴承B26安装在主轴9上,其中轴承A14轴向位置位于轴套A6和轴套B7之间,轴承B26轴向位置位于轴套B7和轴套C8之间。

动环A16、动环B23和动环压块24组成转动部,静环A15、储液腔壁A19、储液腔壁B20、静环B22和叶片25组成静止部,其中静环A15与动环A16,静环B22与动环B23形成液封密封转动部和静止部。轴承A14外圈通过储液腔壁A19实现对静止部和转动部的轴向定位。

工作原理: 装配完成后第三腔室1901和第四腔室2301为两个互不接触的封闭区域,第三腔室1901中的传动流体在区域温度未达到感温应片18变化温度时,感温应片18紧紧压住单向阀C17一端,即第三腔室1901腔内传动流体不能向第四腔室2301内流动,静止部不转动,冷却液传输管路11内无液体流动。当第三腔室1901附近区域温度升高,达到感温应片18形变温度时(可以根据电机腔内温度许可范围,挑选相应的感温应片18,例如可采用双金属片作为感温应片18),感温应片18压住单向阀C17一端开启,传动流体通过单向阀C17从第三腔室1901流向第四腔室2301,并通过离心力作用,传动流体经过单向阀D21流回第三腔室1901,从而形成循环。在此过程中,将转动部的扭矩传递给静止部,从而静止部转动。叶片25跟随转动部一起旋转,在叶片25顶部区域(即单向阀A12所在区域)产生足以打开单向阀A12的压力,完成冷却液从第二腔室201-单向阀A12-冷却管腔1101-单向阀B13-第二腔室201区域的循环流动。

在冷却管腔1101内流动时,一方面从泵进口向出口流动的输送介质可对冷却液传输管路11壁面进行热量交换,从而对冷却液传输管路11中冷却液进行冷却;另一方面,起到搅动冷却液的作用,使得第二腔室201中的冷却液的热量迅速扩散,温度均匀分布,避免机械密封3附近的温度过高。

安装步骤:使用紧固件将感温应片18安装在储液腔壁A19内壁;使用紧固件连接储液腔壁A19和储液腔壁B20;使用紧固件分别将单向阀C17和单向阀D21安装在储液腔壁B20和储液腔壁A19上,感温应片18未发生形变时,将单向阀C17一端完全封住,且储液腔壁A19和储液腔壁B20围成第三腔室1901,向第三腔室1901中注满粘度较高的传动流体。使用紧固件将静环A15和静环B22安装在储液腔壁A19的底部和顶部,使用紧固件将多个叶片25安装在储液腔壁A19右端。静环A15、储液腔壁A19、储液腔壁B20、静环B22形成静止部。使用紧固件将动环A16和动环B23分别安装在动环压块24的底部和顶部,动环A16、动环B23和动环压块24形成转动部;动环A16和静环A15配合形成密封端面,静环B22和动环B23配合形成密封端面,转动部和静止部先行整体装配。

依次将轴套A6,轴承A14,轴套B7,自触发开关,轴承B26,轴套C8装入至主轴9,并依次接触形成轴向定位,使用紧固件将转动部与轴套B7紧固,转动部与主轴9同步旋转。

上述所有部件均位于第二腔室201中。

使用紧固件将冷却液传输管路11安装在电机内壁2上,冷却液传输管路11两端分别连接单向阀A12和单向阀B13,其中单向阀A12正对叶片25顶部,单向阀B13在机械密封3上部区域。冷却液传输管路11整体位于第一腔室101中。

为了提高冷却效果,自触发开关靠近机械密封3的位置设置,单向阀B13靠近右侧设置,对应于机械密封3所在区域的正上方设置。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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