專利名稱：潛水電機的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種潛水電機，尤其是在熱水條件下使用的濕式潛水電機。
背景技術(shù)：
習知的潛水電機，電機軸伸部分采用單端面機械密封，電機內(nèi)部采用滑動軸承系統(tǒng)，定子繞組采用塑料絕緣尼龍護套的電磁線。這種結(jié)構(gòu)的電機內(nèi)部充滿水，電機在不高于70℃的水中工作，因電機內(nèi)外都是水介質(zhì)，對于密封沒有過高的要求，塑料絕緣的電磁線便可滿足密封和絕緣性能。隨著地熱資源不斷的開發(fā)應用，水溫也不斷升高，一般潛水電機便不能適應，為此業(yè)界做出了不少的努力。
中國專利97204373.X公開了一種井用潛水電機與井用潛水泵相配套。它是由電纜護套4、端蓋5、“0”環(huán)7和12、機械密封總成8、電纜頭9、電機頭10、軸套11、上連接頭13、電機殼體14、定子卡簧15、轉(zhuǎn)子卡簧16、電機軸18、轉(zhuǎn)子20、扶正軸承22、止推軸承29、膠囊35、彈簧38、止推軸承座41等組裝而成。它的轉(zhuǎn)子采用多節(jié)轉(zhuǎn)子20和扶正軸承22組合結(jié)構(gòu)，采用了波紋管式機械密封總成8和定子卡簧15結(jié)構(gòu)。
中國專利00263300.0公開了一種冷熱通用高效泵，適合抽送冷、熱水使用。它主要由“C”型運水槽12和凹凸密封槽4的泵體1、具有斗狀葉片3和凹凸密封槽4的葉輪2、橡膠密封圈5、支架6、機械密封圈7、脫水膠片8、電機9、入水口10及出水口11組成。
但前述的已知技術(shù)均不能很好的解決如下問題首先，機械密封問題，機械密封暴露在高溫地下水中的容易結(jié)垢(碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鈣、硫酸鎂)，電機內(nèi)部水汽化體積膨脹過大超出電機尾部膠囊的呼吸量后，對機械密封形成較大反向壓力，這些都會使機械密封失效。導致地下水進入電機內(nèi)部亦會結(jié)垢而損壞電機。
再有，電機內(nèi)部水的高溫汽化問題，水在高溫下汽化后會損壞滑動軸承，尤其使電機上部軸承產(chǎn)生干研而損壞，而且軸承干研產(chǎn)生高溫會加速水的汽化，造成更大損壞。
又有，電磁線耐溫問題，塑料絕緣的電磁線雖然耐水性能好，但耐溫低，最高一般不超過90℃(熱水溫度+電機溫升)，無法滿足更高水溫工況環(huán)境要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的問題在于克服前述技術(shù)存在的上述缺陷，而提供一種可在高水溫工況環(huán)境下正常運行的潛水電機。
本實用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，依據(jù)本實用新型提供一種潛水電機，包括自上而下依次連接的法蘭、上導軸承裝配、定子、下導軸承裝配、止推軸承座和底座，轉(zhuǎn)子裝在定子內(nèi)，其轉(zhuǎn)軸靠上導軸承裝配、下導軸承裝配及止推軸承進行徑向和軸向定位，止推軸承裝于止推軸承座上，其特征在于，在上導軸承裝配中，上導軸承座上部設置一機械密封腔，在其外部固裝一膠囊，在該機械密封腔上部裝有上密封蓋，構(gòu)成彈性密封腔，并充滿潤滑油；所述機械密封腔內(nèi)裝有雙端面機械密一封；在彈性密封腔外部裝置電機法蘭，法蘭內(nèi)徑與前述的膠囊留有一定的間隙。
本實用新型解決其技術(shù)問題還可以采取以下技術(shù)方案進一步實現(xiàn)前述的潛水電機，其中，所述雙端面機械密封的彈性元件設置為波紋管。
前述的潛水電機，其中，所述上密封蓋內(nèi)徑裝置軸瓦，并設置注油孔和排氣孔，一防砂帽固裝在電機軸上，與上密封蓋結(jié)合；前述的潛水電機，其中，所述在法蘭中部開有兩孔，正對著上密封蓋的注油孔和排氣孔，在法蘭底部開有泄沙孔。
前述的潛水電機，其中，所述的膠囊為氟橡膠囊或硅橡膠囊、硅氟橡膠囊、改性丁晴橡膠囊。
前述的潛水電機，其中，所述機械密封腔，的外園呈內(nèi)凹部，該腔體四周開有通液孔。
前述的潛水電機，其中，電機內(nèi)部充滿專用電機油；前述定子設置耐溫指數(shù)H級的耐油電磁線繞組。
前述的潛水電機，其中，所述的止推軸承座下部，固裝一膠囊袋腔體，膠囊袋腔體與電機底座匹配安裝，共同構(gòu)成膠囊袋腔室，其內(nèi)裝置一可翻轉(zhuǎn)的膠囊袋，且留有讓膠囊袋膨脹、翻轉(zhuǎn)呼吸的允許空間。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點和有益效果。
由以上技術(shù)方案可知，本實用新型在優(yōu)異的結(jié)構(gòu)配置下，至少有如下的優(yōu)點本實用新型設置特有的密封形式，電機上部設置彈性的機械密封腔體，腔體內(nèi)裝有雙端面波紋管式的機械密封，并充滿潤滑油。當電機在高溫下工作時，潤滑油膨脹，但又受到腔體膠囊約束，使其腔體內(nèi)部壓力高于外部壓力，機械密封在正向壓力下工作，避免此種機械密封遭受一定反向壓力而失效；在電機底部設置一膠囊袋，其碗狀構(gòu)造使其具有較大呼吸量，可調(diào)節(jié)電機內(nèi)電機油的熱脹和冷縮，保證電機內(nèi)外壓力平衡，避免機械密封承受反向壓力。使?jié)撍姍C在熱水條件工作機械密封更可靠，使?jié)撍姍C可有效避免結(jié)垢問題。
本實用新型在彈性機械密封腔體外部，設有法蘭腔體，保護機械密封腔膠囊，并使其均勻膨脹。在法蘭腔體底部設有泄沙孔，防止在機械密封腔與法蘭腔體之間堆積泥沙，影響密封腔膠囊正常呼吸；本實用新型設置扶正軸瓦和防砂帽，以保證機械密封的正常工作；本實用新型在電機內(nèi)采用滑動軸承并充滿專用電機油，定子繞組采用耐溫等級為H級(180℃)的繞包電磁線，以滿足電機耐溫絕緣和潤滑要求，由于電機油不容易產(chǎn)生汽化，從而解決了電機在熱水條件下工作出現(xiàn)汽化問題。
本實用新型的優(yōu)異構(gòu)造，加之電機及內(nèi)充盈專用電機油，使電機可在水溫高達120℃的條件下正常工作，、避免高溫汽化等業(yè)界一直難以解決的問題。本實用新型技術(shù)巧妙，制造方法簡單，易于被市場接受，完全實現(xiàn)了前述的各項發(fā)明目的。
本實用新型的具體實施方式
由以下最佳實施例詳細給出。


圖1為本實用新型的整體構(gòu)造示意圖；圖2為本實用新型I局部放大示意圖；圖3為本實用新型II局部放大示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提供的具體實施方式
、特征及其功效，詳細說明如后；為了簡單和清楚的目的，下文恰當?shù)氖÷粤斯夹g(shù)的描述，以免那些不必要的細節(jié)影響對本技術(shù)方案的描述。
請見圖1-2，一種潛水電機，主要是由法蘭7、雙端面機械密封40、上導軸承裝配4、定子1、轉(zhuǎn)子2、下導軸承裝配5、止推軸承座50、膠囊袋52、膠囊腔體51、底座53等部件組成，它包括自上而下依次連接的法蘭7、上導軸承裝配4、定子1、下導軸承裝配5、止推軸承座50和底座53，而轉(zhuǎn)子2裝在定子1內(nèi)，其轉(zhuǎn)軸21靠上導軸承裝配、下導軸承裝配及止推軸承裝配進行徑向和軸向定位，止推軸承裝于止推軸承座50上，其中，在上導軸承裝配4中，上導軸承座41上部設置一機械密封腔體410，該腔體外園呈內(nèi)凹部414，該腔體410四周開有通液孔413，在其外部裝有膠囊42并用卡箍固定，在其上部裝有上密封蓋44，這樣就構(gòu)成一個彈性密封腔；在機械密封腔410內(nèi)裝有雙端面機械密封40，其彈性元件選用波紋管，它的兩個靜環(huán)分別裝在機械密封腔體底部410和上密封蓋44上，它的兩個動環(huán)和彈性元件裝在電機軸21上(圖中未標示)，這樣使彈性密封腔成為一個完全密閉的腔體；通過上密封蓋上的注油孔441和排氣孔442向彈性密封腔內(nèi)注滿潤滑油，并可用螺釘和鉛墊對這兩個孔進行封堵；在上密封蓋內(nèi)還裝有軸瓦440，加強對電機軸的扶正作用，在上密封蓋上部有一止口446，它與裝在電機軸上的防沙帽46配合安裝，構(gòu)成防沙構(gòu)造；在彈性密封腔外部是電機法蘭7，法蘭內(nèi)徑與前述的膠囊留有一定的間隙，在法蘭中部開有兩孔70，正對著上密封蓋的注油孔和排氣孔，利于注油、排氣，在法蘭底部開有泄沙孔72；在電機內(nèi)部，采用滑動軸承系統(tǒng)(包括上導軸承、下導軸承、止推軸承)并充滿專用電機油，定子繞組采用耐溫等級為H級(180℃)的耐油電磁線。
在止推軸承座50下部，裝一膠囊袋腔體(51)，膠囊袋腔體與電機底座(53)匹配安裝，共同構(gòu)成膠囊袋腔室，其內(nèi)裝置一盆狀膠囊袋(52)，膠囊袋的外緣邊口設置凸起的卡邊，借此卡邊裝在膠囊腔體下法蘭面與底座上法蘭面的凹槽503內(nèi)，并靠法蘭上的螺釘夾緊。膠囊袋腔室留有讓膠囊袋(52)膨脹、翻轉(zhuǎn)呼吸的允許空間。
前述的膠囊(42)應使用耐油耐高溫材料，最好選用彈性模量在延伸率100％時大于1.5Mpa的氟橡膠或硅橡膠、耐氟橡膠、改性丁晴橡膠材料。
本發(fā)明設置特有的彈性密封腔。使機械密封在潤滑油中工作，避免了熱水對機械密封造成的損害，并且采用雙端面機械密封使電機具有雙重的動密封保護。當電機在熱水中工作時，腔內(nèi)的潤滑油膨脹，但又受到膠囊的約束，使其內(nèi)部壓力高于外部壓力，機械密封在正向壓力下工作，避免此種機械密封遭受一定反向壓力而失效。此外機械密封腔體外園具有內(nèi)凹形狀，增大了膠囊由于潤滑油熱脹冷縮的呼吸量，補償機械密封微量泄露所造成的容積損失，在上密封蓋內(nèi)的軸瓦加強了對電機軸的扶正作用，增加機械密封工作的可靠性。
在上密封蓋上部止口與隨軸旋轉(zhuǎn)的防沙帽配合，可有效防止熱水中的沙子對機械密封的損壞。在彈性密封腔外的法蘭可以起到保護密封腔膠囊的作用，并使其均勻膨脹。在法蘭底部的泄沙孔可防止彈性密封腔外堆積泥沙，影響膠囊的正常呼吸。
在電機內(nèi)部充滿電機油可以改善滑動軸承的潤滑，更重要的是電機油不容易產(chǎn)生汽化，可避免在熱水中工作時出現(xiàn)因汽化產(chǎn)生的軸承干研問題。定子繞組采用耐溫等級為H級(180℃)，且耐油的電磁線可滿足電機在溫度高于120℃條件下工作的要求。
在電機底部裝有盆狀膠囊，可隨著電機內(nèi)部因溫度變化而造成電機油體積變化而進行調(diào)整。它的一個重要特點是可以實現(xiàn)凸面向上或向下的翻轉(zhuǎn)，具有較大的呼吸量，可避免由電機內(nèi)腔向機械密封施加反向壓力。
在詳細說明的較佳實施例之后，熟悉該項技術(shù)人士可清楚的了解，在不脫離下述申請專利范圍與精神下可進行各種變化與修改，且本實用新型亦不受限于說明書中所舉實施例的實施方式。
權(quán)利要求1.一種潛水電機，包括自上而下依次連接的法蘭(7)、上導軸承裝配(4)、定子(1)、下導軸承裝配(5)、止推軸承座(50)和底座(53)，轉(zhuǎn)子(2)裝在定子(1)內(nèi)，其轉(zhuǎn)軸靠上導軸承裝配、下導軸承裝配及止推軸承進行徑向和軸向定位，止推軸承裝于止推軸承座(50)上，其特征在于，在上導軸承裝配(4)中，上導軸承座(41)上部設置一機械密封腔(410)，在其外部固裝一膠囊(42)，在該機械密封腔上部裝有上密封蓋(44)，構(gòu)成彈性密封腔，并充滿潤滑油；所述機械密封腔內(nèi)裝有雙端面機械密封(40)；在彈性密封腔外部裝置電機法蘭(7)，法蘭內(nèi)徑與前述的膠囊留有一定的間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的潛水電機，其特征在于前述雙端面機械密封的彈性元件設置為波紋管。
3.如權(quán)利要求1或2所述的潛水電機，其特征在于所述上密封蓋內(nèi)徑裝置軸瓦(45)，并設置注油孔(441)和排氣孔(442)，一防砂帽(46)固裝在電機軸(21)上，與上密封蓋結(jié)合。
4.如權(quán)利要求3所述的潛水電機，其特征在于所述在法蘭(7)中部開有兩孔(70)，正對著上密封蓋的注油孔和排氣孔，在法蘭底部開有泄沙孔(72)。
5.如權(quán)利要求4所述的潛水電機，其特征在于前述的膠囊(42)為氟橡膠囊或硅橡膠囊、硅氟橡膠囊、改性丁晴橡膠囊。
6.如權(quán)利要求5所述的潛水電機，其特征在于所述機械密封腔(410)，的外園呈內(nèi)凹部(414)，該腔體(410)四周開有通液孔(413)。
7.如權(quán)利要求1或6所述的潛水電機，其特征在于電機內(nèi)部充滿專用電機油；前述定子(1)設置耐溫指數(shù)H級的耐油電磁線繞組。
8.如權(quán)利要求4所述的潛水電機，其特征在于電機內(nèi)部充滿專用電機油；前述定子(1)設置耐溫指數(shù)H級的耐油電磁線繞組。
9.如權(quán)利要求1或6所述的潛水電機，其特征在于所述的止軸承座(50)下部，固裝一膠囊袋腔體(51)，膠囊袋腔體與電機底座(53)匹配安裝，共同構(gòu)成膠囊袋腔室，其內(nèi)裝置一可翻轉(zhuǎn)的膠囊袋(52)，且留有讓膠囊袋(52)膨脹、翻轉(zhuǎn)呼吸的允許空間。
10.如權(quán)利要求7所述的潛水電機，其特征在于所述的止推軸承座(50)下部，固裝一膠囊袋腔體(51)，膠囊袋腔體與電機底座(53)匹配安裝，共同構(gòu)成膠囊袋腔室，其內(nèi)裝置一可翻轉(zhuǎn)的膠囊袋(52)，且留有讓膠囊袋(52)膨脹、翻轉(zhuǎn)呼吸的允許空間。
專利摘要一種潛水電機，尤其適用于在熱水條件使用，包括自上而下依次連接的法蘭、上導軸承裝配、定子、下導軸承裝配、止推軸承座和底座，轉(zhuǎn)子裝在定子內(nèi)，止推軸承裝于止推軸承座上，其中上導軸承座上部設置一機械密封腔體，在其外部固裝一膠囊，在該腔體上部裝有上密封蓋，構(gòu)成彈性密封腔；所述腔體內(nèi)裝有雙端面機械密封，前述的上密封蓋上設置注油孔和排氣孔；在上密封蓋內(nèi)還裝有軸瓦，在上密封蓋上部有一與防沙帽配合安裝的止口；在彈性密封腔外部是電機法蘭，法蘭內(nèi)徑與前述的膠囊留有一定的間隙，本實用新型潛水電機可適用于在120℃熱水中正常運轉(zhuǎn)，避免密封失效及高溫造成的汽化、結(jié)垢帶來的損壞。
文檔編號H02K5/12GK2667783SQ20032012595
公開日2004年12月29日 申請日期2003年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
發(fā)明者李彭年, 張殿強, 李莉 申請人:天津市富蘭克電機工程有限公司