发电机前端组件及转轴制造技术

本发明专利技术公开了一种发电机前端组件及转轴，其中前端组件包括，壳体；转轴支撑座，固定安装在壳体内；转轴，包括轴体，安装在转轴支撑座内，其一端安装有动态密封组件，动态密封组件通过支撑组件与转轴支撑座固定连接，轴体的外周壁与动态密封组件的内周壁之间形成第一腔室；轴体与动态密封组件装配的一端安装有叶轮转子，该端沿轴向设有第一流道，轴体上还设有第二流道，以及第三流道，循环叶轮固定安装在所述轴体上。转轴包括轴体，轴体的一端沿轴向设有第一流道，轴体上还设有与第一流道连通的第二流道和第三流道。本发明专利技术能够有效解决转轴前端的散热问题，有效防止沙卡情况的发生。

【技术实现步骤摘要】
发电机前端组件及转轴
本专利技术涉及一种发电机前端组件及一种旋转轴，具体涉及一种用于井下旋转机械的发电机的前端组件及转轴。
技术介绍
现有技术中，常规的井下发电机用的动密封组件内藏于旋转轴与机壳组成的狭小空间内。该空间内，泥浆流体为静流体，动密封组件高速转动所产的热量不能高效的导出，密封件尤其是橡胶密封件在该条件下老化快、寿命低。同时，由于动密封组件内藏于旋转轴与机壳组成的狭小空间为杯状结构，在井下含砂的钻井液条件下，易积砂。积砂过多时，易造成旋转轴砂卡无法转动或者造成动密封组件密封失效。造成井下发电机系统失效，造成重大损失。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种发电机前端组件，以解决现有技术中的不足，它能够有效解决转轴与动态密封组件之间的热量无法导出的问题，提高动密封组件的使用寿命，且能够有效解决砂卡问题。本专利技术的另一目的是提供一种转轴，以解决现有技术中的不足，它能够有效提高散热能力，防止发电机内部空间热量过于集中，影响发电机使用寿命。本专利技术提供了一种发电机前端组件，包括，壳体；转轴支撑座，固定安装在所述壳体内；转轴，包括轴体，所述轴体可转动地安装在所述转轴支撑座内，所述轴体的一端安装有动态密封组件，所述动态密封组件通过支撑组件与所述转轴支撑座固定连接，所述轴体的外周壁与所述动态密封组件的内周壁之间形成有第一腔室；所述轴体与所述动态密封组件装配的一端安装有叶轮转子，且该端沿轴向设有第一流道，所述轴体上还设有用于将所述壳体内腔与所述第一流道连通的第二流道，以及用于将所述第一腔室与所述第一流道连通的第三流道；循环叶轮，固定安装在所述轴体上，且与所述叶轮转子位于同一端。前述的发电机前端组件中，优选地，所述第二流道的出液口与所述第一流道连通，所述第二流道的进液口位于所述轴体的外周壁上，且所述进液口位于所述叶轮转子与所述动态密封组件之间。前述的发电机前端组件中，优选地，所述第二流道沿所述轴体的径向布置，与所述第一流道垂直，所述第二流道的进液口上设有防砂网。前述的发电机前端组件中，优选地，所述第一流道靠近所述叶轮转子的一端为前端，另一端为尾端，所述第三流道的一端与所述尾端连通，所述第三流道的另一端向靠近所述叶轮转子的方向延伸，最终与所述第一腔室连通。前述的发电机前端组件中，优选地，所述转轴支撑座包括支撑座安装部和转轴安装部，所述支撑座安装部的外径大于所述转轴安装部的外径，所述支撑座安装部上形成有液流通道，所述支撑座安装部的外周壁与所述壳体的内周壁相贴合，且二者固定连接；所述转轴安装部的内腔分为转轴安装腔和密封组件安装腔，所述转轴安装腔内安装有滚动轴承，所述轴体远离所述叶轮转子的一端与所述滚动轴承连接，所述动态密封组件通过所述支撑组件固定安装在所述密封组件安装腔内；所述转轴安装部靠近所述叶轮转子的一端形成有多个导液孔，所述导液孔沿所述转轴安装部的周向等间距布置。前述的发电机前端组件中，优选地，所述动态密封组件包括驱动套、弹簧垫、动密封转子和动密封定子，所述驱动套套装在所述轴体上，且与所述轴体固定连接，所述动密封转子与所述驱动套插接配合，且所述驱动套相对于所述动密封转子在轴向上具有滑动自由度，在周向上转动自由度为零；所述弹簧垫套装在所述驱动套内且与所述动密封转子抵接；所述动密封定子与所述动密封转子插接配合，所述动密封定子与所述支撑组件固定连接；所述动密封转子和所述动密封定子的内周壁与所述轴体的外周壁之间具有间隙，所述间隙为所述第一腔室。前述的发电机前端组件中，优选地，所述支撑组件包括支撑座本体和定子固定座，所述支撑座本体固定安装在所述密封组件安装腔内，所述定子固定座与所述支撑座本体朝向所述叶轮转子的一端固定连接，所述动密封定子固定安装在所述定子固定座内。前述的发电机前端组件中，优选地，所述定子固定座包括第一安装部分和第二安装部分，其中靠近所述叶轮转子的为第二安装部分，所述轴体上还设置有循环叶轮，所述循环叶轮位于所述第二安装部分内。一种转轴，包括轴体，所述轴体的一端沿轴向设有第一流道，所述轴体上还设有与所述第一流道连通的第二流道和第三流道；所述第二流道和所述第三流道中靠近所述第一流道进口端的为进口流道，另一个为出口流道。前述的发电机前端组件中，优选地，所述第二流道和所述第三流道的开口均位于所述轴体的外周壁上；所述第二流道沿所述轴体的径向布置，与所述第一流道垂直；所述第三流道倾斜布置，与所述第一流道之间具有夹角；所述第二流道和/或所述第三流道的开口上设有防砂网。与现有技术相比，本专利技术提供了一种新型的发电机前端组件，该前端组件的转轴上设计了第一流道、第二流道和第三流道，通过这三个流道的设计可以使第一腔室内的泥浆流体与外界的泥浆流体循环沟通，大大提高了热交换效率，防止热量堆积在第一腔室内，从而保证动态密封组件的使用寿命，由于能够产生良好的循坏，也不会使第一腔室内卡入泥砂，有效防止砂卡问题的发生。此外，本专利技术还提供了一种转轴，该转轴的结构设计可应用于各类电机，通过转轴上设计的第一流道、第二流道和第三流道，可以有效地将转轴端部的热量疏散开，防止因端部热量堆积，造成端部结构加速老化的问题，能够有效提高各类电机的使用寿命。附图说明图1是本专利技术发电机前端组件的半剖视图；图2是轴体的轴测图；图3是轴体的半剖视图；图4是防砂网的轴测图；图5是发电机前端组件与叶轮定子组件、叶轮定子的半剖视图；图6是转轴支撑座的轴测图；图7是动态密封组件装配状态下的轴测图。附图标记说明：1-壳体，2-转轴支撑座，3-动态密封组件，4-轴体，5-液流通道，6-支撑组件，7-第一腔室，8-叶轮转子，9-第一流道，10-第二流道，11-第三流道，12-防砂网，13-支撑座安装部，14-转轴安装部，15-滚动轴承，16-驱动套，17-弹簧垫，18-动密封转子，19-动密封定子，20-支撑座本体，21-定子固定座，22-循环叶轮，23-环形凹槽，24-通孔，27-叶轮定子组件，28-叶轮定子，30-卡爪，31-导向槽，32-导液孔。具体实施方式下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本专利技术的实施例：如图1所示，一种发电机前端组件，包括壳体1，壳体1呈两端开口的圆筒状结构；转轴支撑座2，固定安装在壳体1内，二者优选采用螺钉固定连接且转轴支撑座2与壳体1的连接面上应设置密封圈，以防止二者的接触面锈蚀；转轴，包括轴体4，轴体4可转动地安装在转轴支撑座2内，轴体4的一端安装有动态密封组件3，动态密封组件3通过支撑组件6与转轴支撑座2固定连接，轴体4的外周壁与动态密封组件3的内周壁之间形成有第一腔室7；轴体4与动态密封组件3装配的一端安装有叶轮转子8，且轴体4的该端沿轴向设有第一流道9，轴体4上还设有用于将壳体1内腔与第一流道9连通的第二流道10，以及用于将第一腔室7与第一流道9连通的第三流道11。需要说明的是，本专利技术为发电机的前端组件，当流体从本专利技术装置流过时，带动叶轮转子8转动，叶轮转子8带着轴体4旋转，轴体4转动的同时驱动发电机的转子旋转进行发电。由于很多设备均需要使用发电机，在某些工况下条件，发电机的工作环境较为恶劣，例如钻井作业，当本专利技术被应用于钻具时，所述的流体则为泥浆，泥浆内含有大量砂石，现有技术中井下发电机的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发电机前端组件，其特征在于：包括，壳体(1)；转轴支撑座(2)，固定安装在所述壳体(1)内；转轴，包括轴体(4)，所述轴体(4)可转动地安装在所述转轴支撑座(2)内，所述轴体(4)的一端安装有动态密封组件(3)，所述动态密封组件(3)通过支撑组件(6)与所述转轴支撑座(2)固定连接，所述轴体(4)的外周壁与所述动态密封组件(3)的内周壁之间形成有第一腔室(7)；所述轴体(4)与所述动态密封组件(3)装配的一端安装有叶轮转子(8)，且该端沿轴向设有第一流道(9)，所述轴体(4)上还设有用于将所述壳体(1)内腔与所述第一流道(9)连通的第二流道(10)，以及用于将所述第一腔室(7)与所述第一流道(9)连通的第三流道(11)；循环叶轮(22)，固定安装在所述轴体(4)上，且与所述叶轮转子(8)位于同一端。

【技术特征摘要】
1.一种发电机前端组件，其特征在于：包括，壳体(1)；转轴支撑座(2)，固定安装在所述壳体(1)内；转轴，包括轴体(4)，所述轴体(4)可转动地安装在所述转轴支撑座(2)内，所述轴体(4)的一端安装有动态密封组件(3)，所述动态密封组件(3)通过支撑组件(6)与所述转轴支撑座(2)固定连接，所述轴体(4)的外周壁与所述动态密封组件(3)的内周壁之间形成有第一腔室(7)；所述轴体(4)与所述动态密封组件(3)装配的一端安装有叶轮转子(8)，且该端沿轴向设有第一流道(9)，所述轴体(4)上还设有用于将所述壳体(1)内腔与所述第一流道(9)连通的第二流道(10)，以及用于将所述第一腔室(7)与所述第一流道(9)连通的第三流道(11)；循环叶轮(22)，固定安装在所述轴体(4)上，且与所述叶轮转子(8)位于同一端。2.根据权利要求1所述的发电机前端组件，其特征在于：所述第二流道(10)的出液口与所述第一流道(9)连通，所述第二流道(10)的进液口位于所述轴体(4)的外周壁上，且所述进液口位于所述叶轮转子(8)与所述动态密封组件(3)之间。3.根据权利要求1或2所述的发电机前端组件，其特征在于：所述第二流道(10)沿所述轴体(4)的径向布置，与所述第一流道(9)垂直，所述第二流道(10)的进液口上设有防砂网(12)。4.根据权利要求1所述的发电机前端组件，其特征在于：所述第一流道(9)靠近所述叶轮转子(8)的一端为前端，另一端为尾端，所述第三流道(11)的一端与所述尾端连通，所述第三流道(11)的另一端向靠近所述叶轮转子(8)的方向延伸，最终与所述第一腔室(7)连通。5.根据权利要求1所述的发电机前端组件，其特征在于：所述转轴支撑座(2)包括支撑座安装部(13)和转轴安装部(14)，所述支撑座安装部(13)的外径大于所述转轴安装部(14)的外径，所述支撑座安装部(13)上形成有液流通道(5)，所述支撑座安装部(13)的外周壁与所述壳体(1)的内周壁相贴合，且二者固定连接；所述转轴安装部(14)的内腔分为转轴安装腔和密封组件安装腔，所述转轴安装腔内安装有滚动轴承(15)，所述轴体(4)远离所述叶轮转子(8)的一端与所述滚动轴承(15)连接，所述动态密封组件(3)通过所述支撑组件(6)固定安装在所述密封组件安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜建生，底青云，王自力，何新振，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11