本實用新型涉及壓力補償器技術領域,尤其涉及一種大功率充油式深潛水下電機壓力補償器。
背景技術:
目前,隨著陸上油氣資源的日益減少,全球加大了海洋油氣資源的開發力度,我國《十二五國家戰略新興產業發展規劃》也明確把海洋工程制造提升到國家戰略高度。水下生產系統是中深水海洋油氣資源開發的主要模式,充油式水下電機壓力補償器與充油式水下電機配套使用,為整個水下生產系統提供可靠的動力源,是整個水下生產系統的關鍵組成部分。
通過分析檢索到國外大功率水下電機的資料來看,國外的冷卻、潤滑和壓力補償技術有兩種形式:一種是潤滑、冷卻分別做成兩個子系統,以外圍環境海水壓力作為基準進行壓力補償,但結構復雜,工藝性差;另一種是一體化結構設計,但其壓力補償是以泵入口壓力為基準壓力進行補償的,這樣系統內外存在壓差,壓力補償不完全。通過現有資料無法分析出國外大功率水下電機的密封形式和特點。而目前國內尚無兆瓦級大功率水下電機的應用和相關專利,在該領域的研究處于空白狀態。
技術實現要素:
基于背景技術存在的技術問題,本實用新型提出了一種大功率充油式深潛水下電機壓力補償器。
本實用新型提出的一種大功率充油式深潛水下電機壓力補償器,包括底座、注油閥、管路接口、波紋膠囊管、膠囊卡子、放氣塞、殼體和上蓋,所述殼體為中空筒體,所述底座設置在殼體的下端,所述底座通過注油件與殼體連接,所述注油件為一端封閉的筒體,注油件封閉一端與底座連接,注油件開口一端與殼體連接,所述注油件上設有注油閥和管路接口;所述波紋膠囊管位于殼體內,所述波紋膠囊管一端與注油件連接并與注油件連通,所述波紋膠囊管遠離注油件一端通過膠囊卡子封閉,所述膠囊卡子可沿殼體的軸向運動,所述膠囊卡子上設有封閉波紋膠囊管的放氣塞,所述上蓋設置在殼體的上端并將殼體的上端封閉。
優選地,所述管路接口的數量為兩個,且兩個管路接口對稱設置。
優選地,所述波紋膠囊管采用氫化丁腈橡膠制成。
優選地,所述底座、注油閥、管路接口、膠囊卡子、放氣塞、殼體、上蓋均采用雙相不銹鋼材質制成。
優選地,殼體與上蓋之間的連接方式、膠囊卡子與波紋膠囊管之間的連接方式、波紋膠囊管和注油件之間的連接方式、注油件和殼體之間的連接方式均采用螺紋連接密封。
優選地,波紋膠囊管通過連接件與注油件連接,且波紋膠囊管與連接件一體成型制成。
本實用新型提出的一種結構簡單,性能穩定可靠的大功率充油式水下電機壓力補償器,以外圍環境海水壓力作為基準進行壓力補償,壓力平衡效果好,結構簡單,性能穩定,降低了其工藝復雜性和制造成本,避免了關鍵技術資源在國外的瓶頸制約,填補了國內空白。本實用新型提供的大功率充油式水下電機壓力補償器工作過程中無泄漏、無污染滿足了海洋生態環境的環保要求。
附圖說明
圖1為本實用新型提出的一種大功率充油式深潛水下電機壓力補償器的結構示意圖。
圖中:1底座、2注油閥、3管路接口、4波紋膠囊管、5膠囊卡子、6放氣塞、7殼體、8上蓋、9注油件。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本實用新型作進一步解說。
參照圖1,一種大功率充油式深潛水下電機壓力補償器,包括底座1、注油閥2、管路接口3、波紋膠囊管4、膠囊卡子5、放氣塞6、殼體7和上蓋8,所述殼體7為中空筒體,所述底座1設置在殼體7的下端,所述底座1通過注油件9與殼體7連接,所述注油件9為一端封閉的筒體,注油件9封閉一端與底座1連接,注油件9開口一端與殼體7連接,所述注油件上設有注油閥2和管路接口3;所述波紋膠囊管4位于殼體內,所述波紋膠囊管4一端與注油件9連接并與注油件9連通,所述波紋膠囊管遠離注油件9一端通過膠囊卡子5封閉,所述膠囊卡子5可沿殼體7的軸向運動,所述膠囊卡子5上設有封閉波紋膠囊管4的放氣塞6,所述上蓋設置在殼體7的上端并將殼體的上端封閉。
本實用新型的壓力補償器為充油式水下電機系統的關鍵組成部分,與充油式水下電機配套使用,為充油式水下電機提供壓力平衡補償和潤滑作用。裝配完畢后打開注油閥2處的絲堵,向波紋膠囊管4內緩慢充氮氣至0.25MPa,然后將整個壓力補償器完全浸沒在水中,無氣泡從水中冒出為壓力補償器密封合格。
本實用新型中,所述管路接口3的數量為兩個,且兩個管路接口3對稱設置。所述波紋膠囊管4采用氫化丁腈橡膠制成。所述底座1、注油閥2、管路接口3、膠囊卡子5、放氣塞6、殼體7、上蓋8均采用205雙相不銹鋼材質制成。殼體7與上蓋8之間的連接方式、膠囊卡子5與波紋膠囊管4之間的連接方式、波紋膠囊管4和注油件9之間的連接方式、注油件9和殼體7之間的連接方式均采用螺紋連接密封。波紋膠囊管4通過連接件與注油件9連接,且波紋膠囊管4與連接件一體成型制成。
將裝配合格的壓力補償器安裝就位后,用管路將壓力補償器管路接口3與充油式水下電機、冷凝器連接好,對系統緩慢充氮氣至0.25MPa,然后將整個壓力補償器完全浸沒在水中,無氣泡從水中冒出為系統密封合格。打開上蓋8和放氣塞6,然后從注油閥2處向系統內緩慢注入電機油,注油時注注停停,直到放氣塞孔處流出的電機油無氣泡時,擰緊放氣塞6,上緊壓力補償器的上蓋8,完成水下電機系統的注油工作。
當充油式水下電機啟動開始工作時,系統內部的電機油溫度逐漸升高,電機油受熱體積逐漸膨脹,系統內部壓力高于外圍環境海水壓力,在內壓的作用下推動壓力補償器的波紋膠囊管4軸向伸長,待系統內電機油壓力與外圍環境海水壓力平衡后,壓力補償器的波紋膠囊管4停止動作,系統處于內外壓差平衡狀態;當充油式水下電機發熱量減少或停機時,系統內部的電機油溫度逐漸降低,電機油體積逐漸收縮,外圍環境海水壓力高于系統內部電機油壓力,在外壓的作用下推動壓力補償器的波紋膠囊管4軸向壓縮,待外圍環境海水壓力與系統內電機油壓力平衡后,壓力補償器的波紋膠囊管4停止動作,系統重新回到內外壓差平衡狀態。
本實用新型的充油式水下電機壓力補償器不僅為水下電機系統提供了內外壓差的平衡補償功能,保證了水下電機的可靠密封,同時還為水下電機系統提供了較大的儲油空間,對水下電機系統起到了一定的潤滑冷卻作用。
以上所述,僅為本實用新型較佳的具體實施方式,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內,根據本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。