[发明专利]采用微间隙旋转动密封且内外腔压力平衡的深海微电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种深海微电机，特别涉及一种工作于深海海底数千米的采用微间隙旋转动密封且内外腔压力平衡的深海微电机。

背景技术

目前市场上的深海微电机结构如图1所示，大多为工作于数百米深至数千米深的海底。市埸上如图1所示的深海微电机包括机械迷宫式防尘机构1、唇形橡胶旋转动密封机构2、O型橡胶圈3、电机本体4、绝缘压力油5、O型橡胶圈6、活塞支架7、移动防尘橡胶圈8、内外腔压差调节弹簧9和后端盖10。由于该深海微电机的工作压力随着潜海深度的加深而压力增加，导致了唇形橡胶旋转动密封2压在转轴上的压力大增。因而，损失较大的电机转矩动力，电机运行效率低下。唇形橡胶密封圈在深海压力的巨大压力下，磨损增大，运行寿命很短。所以，此类深海微电机只能工作于深海百米深以内。

而此类深海微电机中采用O型橡胶圈6的内外腔压力平衡机构，由于O型圈的摩擦力大而使得压力调节灵敏度低下，易使电机内外压力存在微小的不平衡而使得电机机壳产生微小变形，提高了电机运行时的阻力，使得电机运行效率进一步下降。同时，压力调节灵敏度的低下导致电机内外腔压差调节很不可靠，容易使得海水进入电机内部的几率增大。

此类深海微电机中的多圆柱弹簧式内外腔微小压差调节及保持机构，由于内外腔压差调节弹簧9过多，电机装配时对压力差值的调节很不方便，调节压差值离散性大。这是由于该压力差值取决于弹簧的本身的压力大小和装配时的压缩量，所以很难精确调节压力差值。

为了提高深海的工作深度及电机的压力调节灵敏度，市埸上还有另一种如图2所示的深海微电机。该深海微电机包括羊毛毡防尘机构、磁传动旋转动密封机构、电机本体、橡胶皮囊式内外腔压力平衡机构和单个大圆柱弹簧式内外腔微小压力差调节及保持机构。此类深海微电机虽然采用了磁传动方式解决了电机输出转矩损耗大的问题，使得该电机在深海工作的深度处于无限深度范围。但此深海微电机当负载超载时易引起磁传动输出轴失步以及突然起动时输出轴的滞后效应。同时，此深海微电机无论是轴向尺寸还是径向尺寸均大大增加，其重量也相应快速增加。电机的结构趋于愈来愈复杂，电机的费用随着稀土磁钢的成倍增加而大大增加了该深海微电机的制造成本。

此深海微电机中采用羊毛毡11的防尘机构，海水直接浸入磁传动机壳内，海水中的泥沙将直接在电机运行时与滑动轴承15、磁传动外转子输出轴组件17和磁传动密封罩20接触。使得这些零部件的运行寿命降低。特别是海水中泥沙对磁传动外转子输出轴组件17上的稀土磁钢防护层的磨损，使得海水直接腐蚀磁钢，导致电机失效。

磁传动密封型深海微电机的橡胶皮囊式内外腔压力平衡机构包括O型圈24、内外平衡机壳A 25、紧固螺钉28、橡胶皮囊压板29、橡胶皮囊30、橡胶皮囊支架31、内外平衡机壳B 33。

橡胶皮囊式内外腔压力平衡机构较之于O型圈活塞式内外腔压力平衡机构的压力调节灵敏度大大增加，但橡胶皮囊制造较为复杂，需要开模进行压制。且橡胶皮囊使用时易折裂，使用寿命短，而且该机构的轴向长度增加不少。

磁传动密封型深海微电机的单个大圆柱弹簧式内外腔微小压力差调节及保持机构包括内外腔压差调节弹簧32、拉杆34和内外平衡机壳B 33。该压差调节机构可以精确地方便地进行压力差的调节，但拉杆露出机壳长长的部分对于电机的搬运、使用极为不便，常常因为与别的物体相碰而发生损坏，有时断裂的拉杆或受到撞击的拉杆直接刺破橡胶皮囊而导致电机失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种能够抵抗深海海底数千米巨大海水压力而能够正常工作的采用微间隙旋转动密封且内外腔压力平衡的深海微电机。

为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种采用微间隙旋转动密封且内外腔压力平衡的深海微电机，该微电机包括微间隙旋转动密封组件、电机本体、内充的绝缘压力油、脂类防尘旋转动密封组件、波纹管式内外腔压力平衡组件、耐压插座和后端盖。

所述微间隙旋转动密封组件，装配于电机的输出轴上，采用绝缘压力油在径向微小间隙中产生的张力进行动密封。

所述微间隙旋转动密封组件包括微间隙旋转动密封动环、微间隙旋转动密封静环组件和电机输出轴，微间隙旋转动密封静环组件安装于深海微电机前端的内圆止口中，微间隙旋转动密封静环组件的中孔中插入带有微间隙旋转动密封动环的电机输出轴。