高温无泄漏泵用卧式隔爆型电动机的制作方法

高温无泄漏泵用卧式隔爆型电动机，属于高温油类循环输送设备领域。

背景技术：

高温热油介质输送泵广泛应用于石油、化工行业中，用于输送高温易燃易爆介质，一旦发生泄漏则可能引发火灾。目前，高温热油介质输送泵的电机都是采用电机轴轴从电机内腔中伸出，通过联轴器和泵联接，因此需要使用轴封装置来防止热油介质外泄。轴封装置基本采用机械密封，然而，高温热油介质输送泵的机械密封部件长期承受高温，致使其寿命较短，需要定期维修更换，维护成本较高；再者机械密封的密封环在高温情况下容易产生变形和热裂纹，且弹性补偿元件会在高温情况下失弹而丧失补偿能力，这些都会导致机械密封突然失效，因而出现热油介质往外泄漏，高温油外泄易造成油然，存在严重的安全隐患，严重影响高温热油介质输送泵的安全运行。再者，电动机内油压的不平衡也易造成油路输送的安全隐患。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种合理调节电动机内油压平衡、安全隔爆、高温油液输送、有效防漏的高温无泄漏泵用卧式隔爆型电动机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该高温无泄漏泵用卧式隔爆型电动机，包括定子壳体、定子壳体内壁套装的定子绕组以及定子壳体内通过转轴套装的转子绕组，其特征在于：所述的定子壳体为卧式水平安装，定子壳体内设有充油腔，充油腔的外圈设有冷却水流通腔，转轴两端外伸出定子壳体，其中一端与定子壳体之间设有隔热装置，定子壳体外侧分别通过管路连接油液循环冷却机构和调压机构，油液循环冷却机构输入端通过隔热装置内侧连通定子壳体内的充油腔一端，输出端通过管路直接连通充油腔另一端，隔热装置内部外侧套装隔离充油腔的密封机构，密封机构与隔热装置之间设有填充重油的重油流通腔道。

本发明采用卧式结构，电动机的主体采用双层结构，内腔充满油，外腔充满冷却水，同时，在定子壳体的外部分别设置与充油腔连通的油液循环冷却机构和调压机构，通过油液循环冷却机构对充油腔内的油液进行实时换热，保持充油腔内的油液始终保持在良好的工作温度；再者，通过隔热装置分担密封机构承担的高温输送温度，并在隔热装置内部填充重油，从而通过隔热装置与充油腔之间形成两种油压腔体，通过两个腔体之间的压力差实现良好的密封，避免外泄。具体的，通过调压机构实时的灵活调节充油腔内的油液压力，使其油压始终保持略大于隔热装置内的油压，彻底做到电动机内外油压的压力平衡，从而彻底杜绝定子壳体内的油液的外泄，既能实现高温油液的输送，又能做到安全、隔爆。

所述的调压机构包括储压罐和储压罐流出管，储压罐通过储压罐流出管连通所述的定子壳体的充油腔，储压罐与储压罐流出管之间设有换向调压装置，换向调压装置顶部与储压罐底部的出液口相连通，换向调压装置内设有多个调压单向阀，其中至少一个调压单向阀的进液端连通出液口，至少一个调压单向阀的出液端连通出液口。

储压罐与定子壳体之间只采用一条管路连通，定子壳体内腔的油压无论是泄压还是增压都是通过储压罐流出管实现流通，在储压罐下方设置换向调压装置，并在换向调压装置内设置多个不同流向的单向阀，利用换向调压装置对油压的调节起到控制并灵活调节的目的，带有压力的循环油液可在换向调压装置内通过单向阀的流向自由选择进出口，实现油压的灵活调节，而且无论是泄压还是增压均通过换向调压装置实现统一调节，简化设备本身的结构，节省设备的安装空间。

所述的出液口为并排设置在储压罐底部的三个，所述的调压单向阀为纵向设置，至少一个调压单向阀的流通方向为向下流出。利用上述的换向调压装置并将调压单向阀采用纵向设置，可最大程度的保持调压单向阀处于最佳的工作状态，利用提高单向阀的工作效率，延长使用寿命。

调压单向阀采用两种不同流向的单向阀，隔热屏处20#重柴油压力大约0.1MPa，定子壳体充油腔内部压力约0.15MPa，始终维持定子壳体充油腔内压力大于外部压力，当定子壳体充油腔内部压力大于0.15时，流向为朝向储压罐的单向调压阀打开，实现卸压，当定子壳体充油腔内部压力小于0.05时，调整装置内的另外一种流向的单向阀，向定子壳体充油腔内回油，实现增压。

所述的油液循环冷却机构包括换热输入管、换热器和换热回流管，换热器两端分别通过换热输入管和换热回流管连通所述的充油腔的两端，所述的换热回流管上设有过滤器。通过使用过滤器，可过滤油中所含有的污物颗粒，保证循环油液的工作状态。

所述的换热器通过支架水平安装在所述的定子壳体的顶部，与定子壳体形成平行设置。将换热器与定子壳体采用同样的水平横向放置，可最大程度的延长油液在换热过程中的换热时间，以提高油液循环换热过程中的换热效率。

所述的隔热装置为隔热屏，隔热屏套装在外伸出定子壳体外部的转轴端部，隔热屏包括内侧连接部、中部通油部和外端隔离部；中部通油部内侧与转轴之间设有循环引流装置，循环叶轮外侧设有径向开设在中部通油部上的换热输出通道，通过换热输出通道连通油液循环冷却机构；内侧连接部及中部通油部上分别设有可通过循环引流装置引流的内腔油流通孔。

所述的隔热屏的外圈设有冷却液流通腔。

所述的内侧连接部为锥形设置，内侧连接部内侧与转轴之间设有铂热电阻。通过铂热电阻可实时测试定子壳体内安装的轴承、定子绕组及转子绕组的工作温度，便于及时调节换热速率。

所述的循环引流装置为套装在转轴上的循环叶轮。

所述的转轴外伸出定子壳体的另一端设有位移检测装置，位移检测装置包括测向盘和分别设置在测向盘轴向端面的径向位移检测机构及径向端面的轴向位移控制机构，测向盘套装在转轴端部，并可随转轴同步转动。电机最右端，电机转轴伸出定子壳体外，在末端加入转轴的径向、轴向检测用测向盘，便于实时检测轴向、径向的位移变化及应力变化。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：本发明采用卧式结构，电动机的主体采用双层结构，内腔充满油，外腔充满冷却水，同时，在定子壳体的外部分别设置与充油腔连通的油液循环冷却机构和调压机构，通过油液循环冷却机构对充油腔内的油液进行实时换热，保持充油腔内的油液始终保持在良好的工作温度；再者，通过隔热装置分担密封机构承担的高温输送温度，并在隔热装置内部填充重油，从而通过隔热装置与充油腔之间形成两种油压腔体，通过两个腔体之间的压力差实现良好的密封，避免外泄。具体的，通过调压机构实时的灵活调节充油腔内的油液压力，使其油压始终保持略大于隔热装置内的油压，彻底做到电动机内外油压的压力平衡，从而彻底杜绝定子壳体内的油液的外泄，既能实现高温油液的输送，又能做到安全、隔爆。

附图说明

图1为高温无泄漏泵用卧式隔爆型电动机主视图示意图。

图2为高温无泄漏泵用卧式隔爆型电动机侧视图示意图。

图3为图2的俯视图示意图。

其中，1、定子壳体 2、隔热屏 201、内侧连接部 202、中部通油部 203、外端隔离部 204、循环叶轮 205、铂热电阻 206、重油流通腔道 207、换热输出通道 208、内腔油流通孔 209、冷却液流通腔 3、调压机构 301、储压罐 302、储压罐流出管 303、换向调压装置 304、调压单向阀 305、出液口 4、动力电缆接线盒 401、密封压盘 402、电缆密封压板 5、低压接线端子 6、内端轴承座 7、推力轴承座 8、连接螺栓 9、推力盘 10、止推轴承 11、键 12、紧固螺母 13、第一机械密封 14、测向盘 15、机封盒 16、冷却水流通腔 17、转子绕组 18、转轴 19、控制电缆接线盒 20、定子绕组 21、第二机械密封 22、支架 23、油液循环冷却机构 2301、换热输入管 2302、换热器 2303、换热回流管 2304、过滤器。

具体实施方式

图1~3是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~3对本发明做进一步说明。

参照附图1~3：高温无泄漏泵用卧式隔爆型电动机，包括定子壳体1、定子壳体1内壁套装的定子绕组20以及定子壳体1内通过转轴18套装的转子绕组17，定子壳体1为卧式水平安装，定子壳体1内设有充油腔，充油腔的外圈设有冷却水流通腔16，转轴18两端外伸出定子壳体1，转轴18其中一端与定子壳体1之间设有隔热装置，定子壳体1外侧分别通过管路连接油液循环冷却机构23和调压机构3，油液循环冷却机构23输入端通过隔热装置内侧连通定子壳体1内的充油腔一端，输出端通过管路直接连通充油腔另一端，隔热装置内部外侧套装隔离充油腔的密封机构，密封机构与隔热装置之间设有填充重油的重油流通腔道206，密封机构为第二机械密封21。

调压机构3包括储压罐301和储压罐流出管302，储压罐301通过储压罐流出管302连通所述的定子壳体1的充油腔，储压罐301与储压罐流出管302之间设有换向调压装置303，换向调压装置303顶部与储压罐301底部的出液口305相连通，换向调压装置303内设有多个调压单向阀304，其中至少一个调压单向阀304的进液端连通出液口305，至少一个调压单向阀304的出液端连通出液口305。出液口305为并排设置在储压罐301底部的三个，调压单向阀304为纵向设置，至少一个调压单向阀304的流通方向为向下流出。

油液循环冷却机构23包括换热输入管2301、换热器2302和换热回流管2303，换热器2302两端分别通过换热输入管2301和换热回流管2303连通充油腔的两端，换热回流管2303上设有过滤器2304。换热器2302通过支架22水平安装在定子壳体1的顶部，与定子壳体1形成平行设置。

隔热装置为隔热屏2，隔热屏2套装在外伸出定子壳体1外部的转轴18端部，隔热屏2包括内侧连接部201、中部通油部202和外端隔离部203；中部通油部202内侧与转轴18之间设有循环引流装置，循环叶轮204外侧设有径向开设在中部通油部202上的换热输出通道207，通过换热输出通道207连通油液循环冷却机构23；内侧连接部201及中部通油部202上分别设有可通过循环引流装置引流的内腔油流通孔208。隔热屏2的外圈设有冷却液流通腔209。内侧连接部201为锥形设置，内侧连接部201内侧与转轴18之间设有铂热电阻205。循环引流装置为套装在转轴18上的循环叶轮204。

转轴18外伸出定子壳体1的另一端设有位移检测装置，包括测向盘14和分别设置在测向盘14轴向端面的径向位移检测机构及径向端面的轴向位移控制机构，测向盘14套装在转轴18端部，并可随转轴18同步转动。测向盘14中心处固定连接转轴18，测向盘14内端面一侧设有第一机械密封13。具体的，第一机械密封13安装在转轴18外伸出定子壳体1的另一端，第一机械密封13内侧的转轴18上设有轴向止推机构，轴向止推机构轴孔外侧设有机封盖15，机封盖15内安装所述的测向盘14。

轴向止推机构包括轴向并排安装的内端轴承座6、止推轴承10、通过键11固定的推力盘9和推力轴承座7，内端轴承座6和推力轴承座7之间安装推力盘9，且外缘通过连接螺栓固定，内端轴承座6上安装止推轴承10，止推轴承10安装在推力盘9和内端轴承座6之间，推力盘9另一端面设有紧固螺母12。

如图1所示，定子壳体1的右端部固定设置内端轴承座6和推力轴承座7，内端轴承座6和推力轴承座7通过连接螺栓8固定连接定子壳体1端部，内端轴承座6和推力轴承座7之间安装推力盘9和止推轴承10，推力盘9安装在内端轴承座6右侧，止推轴承10的右侧设有紧固螺母12，紧固螺母12右侧的转轴18端部从左向右依次安装第一机械密封13和测向盘14，第一机械密封13和测向盘14的外部罩有机封盒15，机封盒15固定设置在推力轴承座7中心轴孔处。

工作原理与工作过程：

本发明电动机输送约350摄氏度介质，不允许充油腔内的油液向外泄漏，外泄高温油则会产生油燃，可以向电机内部泄漏，电机左端隔热屏2处，外部向隔热屏2内加20#重柴油，定子壳体1整体内部充满油，与外部隔绝，为充油式，定子壳体1外加循环水冷却，隔热屏2外部加水冷却。设置止推轴承有推力盘形成对摩副，承受泵产生的轴向力，电机最右端，转轴18伸出定子壳体1外，在末端加入轴径向、轴向检测用测向盘14，管道中，使用过滤器2302，过滤油中所含有的污物颗粒。

储压罐301与充油腔一侧相连，其主要作用是始终使定子壳体1内和泵送高温热油介质腔内维持稳定的压差。调压机构3里面含有两种不同流向的调压单向阀304，隔热屏2内的20#重柴油压力大约0.1MPa，定子壳体1内部压力约0.15MPa，始终维持定子壳体1内压力大于外部压力，当定子壳体1内部压力大于0.15时，压力阀门为流向储压罐301的调压单向阀304打开，卸压，当定子壳体1内部压力小于0.05时，调压机构3内的另外一种流出储压罐301的调压单向阀304打开，向定子壳体1内回油。

在正常运行时，定子壳体1内的油液通过随转轴18一起旋转的循环叶轮204提升能量，经由换热输入管2301进入换热器2302进行换热，再由换热回流管2303回流至定子壳体1内，回流过程中流经过滤器2304 进行油液冷却与过滤，完成自身的强制循环，以带走电磁绕组相互作用自身产生的热量，确保充油腔内的油液温度在允许范围之内。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。