热水井用潜水电机制造技术

一种热水井用潜水电机，包括自上而下依次连接的法兰（７）、上导轴承装配（４）、定子（１）、下导轴承装配（５）、止推轴承座（５０）和底座（５３），转子（２）装在定子（１）内，其转轴靠上导轴承装配、下导轴承装配及止推轴承进行径向和轴向定位，止推轴承装于止推轴承座（５０）上，其特征在于，在上导轴承装配（４）中，上导轴承座（４１）上部设置一机械密封腔（４１０），在其外部固装一胶囊（４２），在该机械密封腔上部装有上密封盖（４４），构成弹性密封腔，并充满润滑油；所述机械密封腔内装有双端面机械密封（４０）；在弹性密封腔外部装置电机法兰（７），法兰内径与前述的胶囊留有一定的间隙。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种潜水电机，尤其是在热水条件下使用的湿式潜水电机。
技术介绍
习知的潜水电机，电机轴伸部分采用单端面机械密封，电机内部采用滑动轴承系统，定子绕组采用塑料绝缘尼龙护套的电磁线。这种结构的电机内部充满水，电机在不高于70℃的水中工作，因电机内外都是水介质，对于密封没有过高的要求，塑料绝缘的电磁线便可满足密封和绝缘性能。随着地热资源不断的开发应用，水温也不断升高，一般潜水电机便不能适应，为此业界做出了不少的努力。中国专利97204373.X公开了一种井用潜水电机与井用潜水泵相配套。它是由电缆护套4、端盖5、“0”环7和12、机械密封总成8、电缆头9、电机头10、轴套11、上连接头13、电机壳体14、定子卡簧15、转子卡簧16、电机轴18、转子20、扶正轴承22、止推轴承29、胶囊35、弹簧38、止推轴承座41等组装而成。它的转子采用多节转子20和扶正轴承22组合结构，采用了波纹管式机械密封总成8和定子卡簧15结构。中国专利00263300.0公开了一种冷热通用高效泵，适合抽送冷、热水使用。它主要由“C”型运水槽12和凹凸密封槽4的泵体1、具有斗状叶片3和凹凸密封槽4的叶轮2、橡胶密封圈5、支架6、机械密封圈7、脱水胶片8、电机9、入水口10及出水口11组成。但前述的已知技术均不能很好的解决如下问题首先，机械密封问题，机械密封暴露在高温地下水中的容易结垢(碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁)，电机内部水汽化体积膨胀过大超出电机尾部胶囊的呼吸量后，对机械密封形成较大反向压力，这些都会使机械密封失效。机械密封失效后，地下水进入电机内部亦会结垢而损坏电机。再有，电机内部水的高温汽化问题，水在高温下汽化后会使滑动轴承尤其是电机上部轴承产生干研而损坏，而且轴承干研产生高温会加速水的汽化，造成更大损坏。又有，电磁线耐温问题，塑料绝缘的电磁线虽然耐水性能好，但耐温低，最高一般不超过90℃(热水温度+电机温升)，无法满足更高水温工况环境要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题在于克服前述技术存在的上述缺陷，而提供一种可在高水温工况环境下正常运行的热水井用潜水电机。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案来实现的，依据本专利技术提供的一种热水井用潜水电机，包括自上而下依次连接的法兰、上导轴承装配、定子、下导轴承装配、止推轴承座和底座，转子装在定子内，其转轴靠上导轴承装配、下导轴承装配及止推轴承进行径向和轴向定位，止推轴承装于止推轴承座上，其中，在上导轴承装配中，上导轴承座上部设置一机械密封腔，在其外部固装一胶囊，在该机械密封腔上部装有上密封盖，构成弹性密封腔，并充满润滑油；所述机械密封腔内装有双端面机械密封，在弹性密封腔外部装置电机法兰，法兰内径与前述的胶囊留有一定的间隙。本专利技术解决其技术问题还可以采取以下技术方案进一步实现前述的热水井用潜水电机，其中，所述双端面机械密封的弹性元件设置为波纹管。前述的热水井用潜水电机，其中，所述上密封盖内径装置轴瓦，并设置注油孔和排气孔，一防砂帽固装在电机轴上，与上密封盖结合；所述在法兰中部开有两孔，正对着上密封盖的注油孔和排气孔，在法兰底部开有泄沙孔。前述的热水井用潜水电机，其中，所述胶囊为氟橡胶或硅橡胶、硅氟橡胶、改性丁晴橡胶材料，其弹性模量在延伸率为100％时大于1.5Mpa。前述的热水井用潜水电机，其中，所述机械密封腔，的外园呈内凹部，该腔体四周开有通液孔。前述的热水井用潜水电机，其中，电机内部充满专用电机油；前述定子设置耐温指数H级的耐油电磁线绕组。前述的热水井用潜水电机，其中，所述的止推轴承座下部，固装一胶囊袋腔体，胶囊袋腔体与电机底座匹配安装，共同构成胶囊袋腔室，其内装置一可翻转的胶囊袋，且留有让胶囊袋膨胀、翻转呼吸的允许空间。本专利技术与现有技术相比具有显著的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本专利技术在优异的结构配置下，至少有如下的优点本专利技术设置特有的密封形式，电机上部设置弹性的机械密封腔体，腔体内装有双端面波纹管式的机械密封，并充满润滑油。当电机在高温下工作时，润滑油膨胀，但又受到腔体胶囊约束，使其腔体内部压力高于外部压力，机械密封在正向压力下工作，避免此种机械密封遭受一定反向压力而失效；在电机底部设置一胶囊袋，其碗状构造使其具有较大呼吸量，可调节电机内电机油的热胀和冷缩，保证电机内外压力平衡，避免机械密封承受反向压力。使潜水电机在热水条件工作机械密封更可靠，使潜水电机可有效避免结垢问题。本专利技术在弹性机械密封腔体外部，设有法兰腔体，保护机械密封腔胶囊，并使其均匀膨胀。在法兰腔体底部设有泄沙孔，防止在机械密封腔与法兰腔体之间堆积泥沙，影响密封腔胶囊正常呼吸；本专利技术设置扶正轴瓦和防砂帽，以保证机械密封的正常工作；本专利技术在电机内采用滑动轴承并充满专用电机油，定子绕组采用耐温等级为H级(180℃)的绕包电磁线，以满足电机耐温绝缘和润滑要求，由于电机油不容易产生汽化，从而解决了电机在热水条件下工作出现汽化问题本专利技术的优异构造，加之电机及内充盈专用电机油，使电机可在水温高达120℃的条件下正常工作，避免高温汽化等业界一直难以解决的问题。本专利技术技术巧妙，制造方法简单，易于被市场接受，完全实现了前述的各项专利技术目的。本专利技术的具体实施方式由以下最佳实施例详细给出。附图说明图1为本专利技术的整体构造示意图；图2为本专利技术I局部放大示意图；图3为本专利技术II局部放大示意图。具体实施例方式以下结合较佳实施例，对依据本专利技术提供的具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后；为了简单和清楚的目的，下文恰当的省略了公知技术的描述，以免那些不必要的细节影响对本技术方案的描述。请见图1-3，一种热水井用潜水电机，主要是由法兰7、双端面机械密封40、上导轴承装配4、定子1、转子2、下导轴承装配5、止推轴承座50、胶囊袋52、胶囊腔体51、底座53等部件组成，它包括自上而下依次连接的法兰7、上导轴承装配4、定子1、下导轴承装配5、止推轴承座50和底座53，而转子2装在定子1内，其转轴21靠上导轴承装配、下导轴承装配及止推轴承进行径向和轴向定位。止推轴承装于止推轴承座50上。其中，在上导轴承装配4中，上导轴承座41上部设置一机械密封腔体410，该腔体外园呈内凹部414，该腔体410四周开有通液孔413，在其外部装有胶囊42并用卡箍固定，在其上部装有上密封盖44，这样就构成一个弹性密封腔；在机械密封腔410内装有双端面机械密封40，其弹性元件选用波纹管，它的两个静环分别装在机械密封腔体底部410和上密封盖44上，它的两个动环和弹性元件装在电机轴21上，这样使弹性密封腔成为一个完全密闭的腔体；通过上密封盖上的注油孔441和排气孔442向弹性密封腔内注满润滑油，并可用螺钉和铅垫对这两个孔进行封堵；在上密封盖内还装有轴瓦440，加强对电机轴的扶正作用，在上密封盖上部有一止口446，它与装在电机轴上的防沙帽46配合安装，构成防沙构造；在弹性密封腔外部是电机法兰7，法兰内径与前述的胶囊留有一定的间隙，在法兰中部开有两孔70，正对着上密封盖的注油孔和排气孔，利于注油、排气，在法兰底部开有泄沙孔72。在电机内部，采用滑动轴承系统(包括上导轴承、下导轴承、止推轴承)并充满专用电机油，定子绕组采用耐温等级为H级(180℃)的耐油电磁线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李彭年，张殿强，李莉，
申请(专利权)人：天津市富兰克电机工程有限公司，
类型：发明
国别省市：