专利名称：改进型充油补偿式水下电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水下电机的密封技术。具体地说是一种改进型充油补偿式水下电机。
背景技术：
水下电机指的是在水下环境中，特别是在深水环境中运行的直流或交流电机。为防止外部的水进入电机内部，保证电机能在水下环境中正常运行，需对电机进行良好的密封，其中比较重要和在电机运行中容易出现故障的是电机输出轴处的密封。
目前比较通用的水下电机输出轴的密封方式有以下三种，一是轴端动密封，二是充油补偿式密封，三是磁耦合式密封。
轴端动密封是一种机械密封，它由一对或几对平面接触的密封环在流体压力和补偿机构弹力的作用下以一定压力保持贴合，并相对滑动而构成。动密封一般用于300米以浅的水下环境，随着水深的增加，外界环境的压力增加，动密封的密封效果会变差。另外，采用动密封结构的电机的密封壳体是一个典型的外耐压壳体，随着水深的增加，为保证壳体的耐压性能，需增加壳体的壁厚，这种增加对于水下机器人等对体积和重量要求比较苛刻的设备来讲，是不适宜的。
磁耦合式密封将动密封转换成了静密封，极大地提高了密封装置的可靠性，但因其需要一套相对较复杂的磁耦合装置，不但增加了设备的体积和重量，也增加了设备的制造难度和造价，还没有在工程上得到广泛的应用。
充油补偿式密封是将电机内部充入变压器油或变压器油与煤油的混合油，并且将内部的油液通过补偿器与外界相连。补偿器的作用是将外部环境的压力引入电机内部，不论环境水深如何变化，电机内部的油压将始终高于外部水压一个基本恒定的数值，一般为(0.3～1bar)。因为补偿器的压差很小，且不随外界环境压力的变化而变化，降低了密封的难度。另外，即使轴封处出现密封失效的现象，因内部油压大于外部水压，只能是内部的油漏出，而不是外部的水进入，使外部的水不能进入电机内部。充油补偿式密封具有结构简单，密封可靠，体积小重量轻等优点，是水下工程中应用极为广泛的密封方式。但当电机长时间高速运转时，由于油温升高，直流电机电刷与换向器间的电火花烧油等原因，电机内部的补偿油会出现气化想象，引起油液体积膨胀。当油液体积的膨胀量超过补偿器的冗余空间时，电机及补偿器内部的压力急剧升高，严重时导致电机或补偿器的结构损坏。
实用新型内容为了克服充油补偿式水下电机长时间运转后内部油压升高可能对电机造成损害的弱点，本实用新型的目的是提供一种水下电机的改进结构，一种可限制电机最大内压从而使电机安全工作的安全型充油补偿水下电机。
为了实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是在电机油路内加装一个安全阀，安全阀的开启压力设定为补偿器的最大允许工作压力；当电机长时间运转后压力升高时，若电机内压小于安全阀设定压力，安全阀不动作，当电机内压升高至大于安全阀设定压力时，安全阀开启，电机内油液外泄，电机内压力下降。当电机内压力下降至小于安全阀设定压力后，安全阀关闭。这样电机始终可以保持与外界相对一定的压差，从而保证电机的可靠密封和运行。
本实用新型的有益效果是本实用新型在常见的充油补偿式水下电机的充油管路中加装安全阀以限制充油管路的内压，从而保证了充油补偿型水下电机长时间运行的安全性，避免内压过大造成的电机损坏。
图1为本实用新型的结构组成示意图。
具体实施方式
下面结合以下实施例及附图详述本实用新型。
如图1所示，本实用新型由水下电机1、安全阀2、补偿器3、水密插座4、分线盒6、充油管路7组成，在水下电机下水工作前，各充油管路，分线盒6，补偿器3及电机1内部都充满补偿油，补偿器3的弹簧亦处于压缩状态。由于各充油管路和器件均互相连通，充油管路和器件的内压全部为补偿器的压力。电机1的电源线和控制线由水密插座4经由分线盒6和充油管路7进入电机1。电机1工作一段时间后，因油液气化，油温升高等原因膨胀，首先将使补偿器3弹簧继续压缩，在补偿器3的活塞到达极限位置后，充油管路7内油压将迅速升高，当充油管路7内压力大于安全阀2设定压力时，安全阀2开启，油液外泄使充油管路7内压力下降，当充油管路7内压力下降至安全阀2设定压力以下后，安全阀2重新关闭，电机1继续正常工作，这样就达到了限制水下电机1补偿压力，保护水下电机1长时间正常工作的目的。
当水下电机成组工作时，可通过接线盒6上空余的备用充油管路5接入其他电机，工作过程与上述相同。
权利要求1.一种改进型充油补偿式水下电机，通过充油管路并经带水密插座(4)的分线盒(6)安装有补偿器(3)，其充油管路与补偿器(3)、分线盒6相通；其特征在于在水下电机(1)的充油管路中加装一个安全阀(2)。
2.按照权利要求1所述改进型充油补偿式水下电机，其特征在于安全阀(2)的开启压力为补偿器(3)的最大允许工作压力。
专利摘要本实用新型涉及水下电机的密封技术，具体公开一种改进型充油补偿式水下电机，它是在水下电机的充油管路中加装一个安全阀；所述安全阀的开启压力为补偿器的最大允许工作压力。采用本实用新型可以限制充油管路的内压，从而保证充油补偿型水下电机长时间运行的安全性，避免内压过大造成的电机损坏。
文档编号H02K5/132GK2742658SQ20042010827
公开日2005年11月23日 申请日期2004年10月10日 优先权日2004年10月10日
发明者郑荣 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所