专利名称：一种在高压差环境下保护电机轴的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电机轴保护技术，特别是一种在高压差环境下保护电机轴的方法及装置
背景技术：
用于井下测量的仪器中有一个电机，带动井下仪器中的执行元件工作。由于井下为高压 环境，电机的工作条件恶劣，当电机驱动外部元件进行运动时，电机输出轴上会承受巨大的 压力差。该压力差产生的作用力如果直接传递到电机轴上，会导致电机轴和轴承损坏，严重 縮短电机的工作寿命。该压力差在输出轴密封件上产生较大的摩擦力，降低了电机的有效输 出力矩，磨损和热量的产生縮短了密封件的工作寿命。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种在高压差环境下保护电机轴的方法及装置，以消除外部压 力直接传递到电机轴上，防止电机轴和轴承损坏，延长电机的工作寿命。并可减小压力差在 输出轴密封件上产生较大的摩擦力，提高电机的有效输出力矩，延长密封件的工作寿命。
本发明的技术方案 一种在高压差环境下保护电机轴的方法，该方法是将电机安装在密 封的外管内，电机轴通过可轴向滑动的键配合与连轴器连接，连轴器通过连接凸台与输出轴 上的连接槽连接，使电机可以将旋转力矩传递到输出轴上；在外管内孔设置台阶；在输出轴 上设置推力轴承，将输出轴的轴向推力通过推力轴承、轴承盘、支撑架和法兰盘传递到外管 内孔的台阶上，阻止输出轴的轴向推力传递到电机轴上。
前述的在高压差环境下保护电机轴的方法中，所述外管与安装接头连接，并在安装接头 与输出轴的结合处设置组合密封件，保证外管内部与外管外部的密封。
前述的在高压差环境下保护电机轴的方法中，所述输出轴采用精加工，保证输出轴的粗 糙度达到Ra0.4以上；输出轴与组合密封件配合表面，采用固溶时效处理。
前述的在高压差环境下保护电机轴的方法中，所述输出轴采用牌号为0Crl7Cu4Ni4Nb的 不锈钢制成，硬度为40 44HRC。
根据前述的在高压差环境下保护电机轴的方法所制成的在高压差环境下保护电机轴的装 置，包括外管，外管内设有电机；外管的内孔中设有台阶；台阶依次经法兰盘、支撑架、轴 承盘与推力轴承连接；电机轴经键和连轴器与输出轴连接；输出轴与推力轴承连接；外管与安装接头连接。
上述的在高压差环境下保护电机轴的装置中，所述电机轴经键与连轴器动配合连接。 前述的在高压差环境下保护电机轴的装置中，所述连轴器上设有连接凸台，输出轴上设
有连接槽；连轴器上的凸台插在输出轴的连接槽中。
前述的在高压差环境下保护电机轴的装置中，所述外管与安装接头螺纹连接。 前述的在高压差环境下保护电机轴的装置中，所述安装接头上设有带螺纹的内孔和密封
槽，密封槽中设有"0"形密封圈，带螺纹的内孔中设有组合密封件，带螺纹的内孔中旋有
压紧螺塞。
与现有技术相比，本发明由于加强了对外界压力的密封可靠性，消除外部压力直接传递 到电机轴上，防止电机轴和轴承损坏，延长电机的工作寿命，提高电机工作的可靠性，使得 电机的工作寿命达到2年以上。由于减少了外界压力产生的摩擦损耗，提高了电机的有效输 出力矩，延长了密封件的寿命达l年以上。以并可减小压力差在输出轴密封件上产生较大的 摩擦力，提高电机的有效输出力矩。本发明特别适合于井下测量仪器使用。
图l是本发明的结构示意图。
附图中的标记为l-外管，2-电机轴，3-台阶，4-法兰盘，5-支撑架，6-轴承盘，7-推 力轴承，8-键，9-连轴器，10-输出轴，11-安装接头，12-连接凸台，13-连接槽，14- "0" 形密封圈，15-组合密封件，16-压紧螺塞。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明的一种在高压差环境下保护电机轴的方法及装置作进一 步的详细说明，但并不作为对本发明做任何限制的依据。
具体实施例方式本发明的一种在高压差环境下保护电机轴的方法如图l所示。该方法 是将电机安装在外管l内，通过安装接头ll将电机密封在外管l内，并采取了以下措施消除外 部压力传递到电机轴2上1)、在电机轴2上增加一个输出轴10，输出轴10通过连轴器9和键 8与电机轴连接；输出轴10与连轴器9的连接是通过设在输出轴10上的连接槽13和设在连轴器 9上的连接凸台12连接，连轴器9上的连接凸台12插在输出轴10上的连接槽13中，并且连轴器 9上的连接凸台12高度小于输出轴10上连接槽13的深度，使输出轴10上的轴向力不能传递到 连轴器9上，但连轴器9的扭矩可以传递到输出轴10上。2)、电机轴2与连轴器9之间的连接 ，采用键连接，可以采用直键，也可以采用花键连接，但键与键槽或花键轴与花键孔之间采 用动配合连接，允许电机轴2与连轴器9有轴向移动，但连轴器9上的轴向力不能传递到电机轴2上，同时电机轴2的扭矩可以传递到连轴器9上。3)、在外管1内孔设置台阶3;在输出轴 10的一端设置推力轴承7。推力轴承7经轴承盘6、支撑架5和法兰盘4把外部压力传递到外管1 内孔的台阶3上，由外管1内孔的台阶3承受外部压力，使外部压力不能直接传递到电机轴2上 ，以达到保护电机轴的目的。4)、通过前述的将输出轴10安装在推力轴承7上，已经可以大 大的减小磨擦阻力；另外在输出轴10与安装接头11的结合处，采用组合密封件15进行密封， 组合密封件15为外购成件，采用青铜填充聚四氟乙烯料制造，耐磨性好，寿命长，摩擦系数 低。在输出轴与组合密封件配合表面，采用固溶时效处理，输出轴10进行精加工，使粗糙度 在Ra0.4以上，有效减少与组合密封件之间的摩擦阻力。提高电机的有效输出力矩。5)、输 出轴10采用不锈钢(0Crl7Cu4Ni4Nb)制成，硬度为40 44HRC，在保证高硬度耐磨性的同时 ，又能有效防止井液腐蚀。
本发明的在高压差环境下保护电机轴的装置为包括外管l，外管1内设有电机2;外管l 的内孔中设有台阶3;台阶3依次经法兰盘4、支撑架5、轴承盘6与推力轴承7连接；电机2轴 经键8和连轴器9与输出轴10动配合连接；连轴器9上设有连接凸台12，输出轴10上设有连接 槽13;连轴器9上的连接凸台12插在输出轴10的连接槽13中。输出轴10与推力轴承7连接；外 管l与安装接头ll螺纹连接。安装接头ll上设有带螺纹的内孔和密封槽，密封槽中设有"0" 形密封圈14，带螺纹的内孔中设有组合密封件15，带螺纹的内孔中旋有压紧螺塞16。安装接 头ll、轴承盘6、支撑架5和法兰盘4之间加工有凸台和凹槽(图中未画出)配合，防止在传 递扭矩时发生相对转动。
权利要求
权利要求1一种在高压差环境下保护电机轴的方法，其特征在于该方法是将电机安装在密封的外管内，电机轴通过可轴向滑动的键配合与连轴器连接，连轴器通过连接凸台与输出轴上的连接槽连接，使电机可以将旋转力矩传递到输出轴上；在外管内孔设置台阶；在输出轴上设置推力轴承，将输出轴的轴向推力通过推力轴承、轴承盘、支撑架和法兰盘传递到外管内孔的台阶上，阻止输出轴的轴向推力传递到电机轴上。
2.根据权利要求l所述的在高压差环境下保护电机轴的方法，所述外 管与安装接头连接，并在安装接头与输出轴的结合处设置组合密封件，保证外管内部与外管 外部的密封。
3.根据权利要求2所述的在高压差环境下保护电机轴的方法，其特征 在于所述输出轴采用精加工，保证输出轴的粗糙度达到Ra0.4以上；输出轴与组合密封件 配合表面，采用固溶时效处理。
4.根据权利要求3所述的在高压差环境下保护电机轴的方法，其特征 在于所述输出轴采用牌号为0Crl7Cu4Ni4Nb的不锈钢制成，硬度为40 44HRC。
5.根据权利要求1 4任一权利要求所述的在高压差环境下保护电机 轴的方法所制成的在高压差环境下保护电机轴的装置，其特征在于包括外管(1)，外管 (1)内设有电机(2);外管(1)的内孔中设有台阶(3);台阶(3)依次经法兰盘(4) 、支撑架(5)、轴承盘(6)与推力轴承(7)连接；电机(2)轴经键(8)和连轴器(9)与输出轴(10)连接；输出轴(10)与推力轴承(7)连接；外管(1)与安装接头(11)连接。
6.根据权利要求5所述的在高压差环境下保护电机轴的装置，其特征 在于所述电机(2)轴经键(8)与连轴器(9)动配合连接。
7.根据权利要求6所述的在高压差环境下保护电机轴的装置，其特征 在于所述连轴器(9)上设有连接凸台(12)，输出轴(10)上设有连接槽(13);连轴 器(9)上的凸台(12)插在输出轴(10)的连接槽(13)中。
8. 根据权利要求7所述的在高压差环境下保护电机轴的装置，其特征 在于所述外管(1)与安装接头(11)螺纹连接。
9. 根据权利要求8所述的在高压差环境下保护电机轴的装置，其特征 在于所述安装接头(11)上设有带螺纹的内孔和密封槽，密封槽中设有"0"形密封圈( 14)，带螺纹的内孔中设有组合密封件(15)，带螺纹的内孔中旋有压紧螺塞(16)。
全文摘要
本发明公开了一种在高压差环境下保护电机轴的方法及装置，该方法是将电机安装在密封的外管内，电机轴通过可轴向滑动的键配合与连轴器连接，连轴器通过连接凸台与输出轴上的连接槽连接，使电机可以将旋转力矩传递到输出轴上；在外管内孔设置台阶；在输出轴上设置推力轴承，将输出轴的轴向推力通过推力轴承、轴承盘、支撑架和法兰盘传递到外管内孔的台阶上，阻止输出轴的轴向推力传递到电机轴上。本发明可以消除外部压力直接传递到电机轴上，防止电机轴和轴承损坏，延长电机的工作寿命。并可减小压力差在输出轴密封件上产生较大的摩擦力，提高电机的有效输出力矩，延长密封件的工作寿命。本发明特别适合于井下测量仪器使用。
文档编号F16J15/16GK101414768SQ20081030597
公开日2009年4月22日 申请日期2008年12月4日 优先权日2008年12月4日
发明者冯贵洪, 勇 夏, 庞云伟, 李亚楠, 松 陆, 勇 陈, 陈兵清 申请人:贵州航天凯山石油仪器有限公司