[发明专利]用于深海电机旋转轴的密封结构及深海动力设备

说明书

本发明提供了一种用于深海电机旋转轴的密封结构及深海动力设备，涉及深海电机领域，解决了现有深海电机旋转轴的密封结构可靠性差，不能满足电机在海里长期运行和待机需求的问题。该结构包括密封壳体、第一浮动密封组件及第二浮动密封组件，密封壳体与机壳连接，第一浮动密封组件和第二浮动密封组件均设于旋转轴外围且在密封壳体内，密封壳体、第一浮动密封组件、第二浮动密封组件、旋转轴及机壳间形成与机壳内部连通的绝缘油腔，密封壳体、第二浮动密封组件及旋转轴间形成与外界连通的水腔，第一浮动密封组件与第二浮动密封组件能沿旋转轴轴线方向移动以改变绝缘油腔和水腔的空间且第一浮动密封组件与第二浮动密封组件移动过程中能保持抵接状态。

技术领域

本发明涉及深海电机技术领域，尤其是涉及一种用于深海电机旋转轴的密封结构及深海动力设备。

背景技术

海洋含有丰富的矿产资源,如石油、天然气、天然气水合物、多金属结核、富钻结壳块状热液硫化物矿床、多金属软泥、重晶石等。随着陆地资源的日益减少或渐趋枯竭,海洋资源的重要性越来越突出,人们开始更加重视海洋矿产资源的调查和开发。另外,随着海洋开发活动越来越频繁和深入,人类进行的海洋油气勘探与开采、海洋考察、海洋工程、海地管线、电缆的敷设与维修、海洋矿物的开采等涉海行为必将从浅海走向深海,深海装备很自然地成为人类进行海洋活动的必要工具。对于液压动力或电动水下工具,深海电机作为其核心部件而得到了广泛的应用。

水下使用的设备一定要经受得住其预期工作的水深环境的外部压力。如果忽略温度、含盐量和因体积弹性模量的改变引起的海水密度的变化,那么水深每增加米,在每平方厘米的海水环境压力就增加。为此,应针对于不同海水深度选取适当类型的电机以确保电机可靠的密封。所以密封件作为深海电机的重要原件，它的性能也是尤为重要的。尤其是旋转轴的动密封，其性能的好坏直接影响到电机能否正常工作。

深海电机旋转动密封的原理可大致归为承压型旋转动密封和压力补偿型旋转动密封。承压型旋转动密封的结构原理是将密封罩装在电机输出轴处，并在电机输出轴处加装密封圈。该结构的优点是可以使用标准规格的电机，价格便宜，不足之处是电机的密封罩和密封圈必须经得起外部水压，否则任何密封不严引起的泄漏都会对电机造成损害。

压力补偿型旋转动密封，也就是充油补偿，是最常用的解决方法，原理是电机的内部充满了不导电的绝缘油，从而使得密封装置两端的压力基本相等，两端的密封压力差很小，这样就可以很大程度地降低密封地难度，从而提高了密封效果和使用寿命，然而不足之处在于电机长时间运行时，电机发热，会使得电机内部的绝缘油受热膨胀，造成电机内部的压力大于外部水压，从而引起绝缘油从内部外泄的可能。随着海洋充电技术的发展，以及武器预置的要求，一些深海电机需要在海里运行或者待机数年甚至更长的时间，因此需要补充补偿油的方式显然无法满足需求。

发明内容

有鉴于此，为了解决现有技术中存在的深海电机旋转轴的密封结构可靠性差，不能满足电机在海里长期运行和待机需求的技术问题，本发明的目的在于提供一种用于深海电机旋转轴的密封结构及深海动力设备。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于深海电机旋转轴的密封结构，包括密封壳体、第一浮动密封组件以及第二浮动密封组件，所述密封壳体与深海电机的机壳相连接，所述第一浮动密封组件和所述第二浮动密封组件均设置于所述密封壳体内且套设于深海电机的旋转轴的外围，其中：所述密封壳体、所述第一浮动密封组件、所述第二浮动密封组件、所述旋转轴以及所述机壳之间形成有能与所述机壳内部相连通的绝缘油腔，所述密封壳体、所述第二浮动密封组件以及所述旋转轴之间形成有能与外界连通的水腔，所述第一浮动密封组件与所述第二浮动密封组件能沿所述旋转轴的轴线方向移动以改变所述绝缘油腔和所述水腔的空间且所述第一浮动密封组件与所述第二浮动密封组件移动过程中能保持抵接状态。