專利名稱：安全性提高的密封電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安全性提高的密封電機；尤其本發(fā)明涉及一種大型密封發(fā)電機。
背景技術(shù)：
參考圖1，密封發(fā)電機1已知包括容納定子3和轉(zhuǎn)子4的殼體2，其中轉(zhuǎn)子4通過 軸承6由轉(zhuǎn)子軸5支撐。此外，為了使殼體2的內(nèi)部相對外部環(huán)境被密封，密封環(huán)7 ( —個在轉(zhuǎn)子軸5的驅(qū) 動端，另一個在轉(zhuǎn)子軸5的非驅(qū)動端)被提供在殼體2和轉(zhuǎn)子軸5之間。而且，通常滑片(Viper)S被提供在軸承6和密封環(huán)7之間，以有助于密封作用。密封環(huán)7被連接到供應(yīng)回路(未示出)，其在那里饋入油，使得密封被保證。然而，萬一密封環(huán)供應(yīng)回路處發(fā)生問題，密封不再能保證，殼體2內(nèi)部容納的氣體 部分進入密封環(huán)和供應(yīng)回路，并通常到達供應(yīng)回路的集油室，并且一部分通過滑片8泄露 到殼體2的外部。由于通常在殼體2內(nèi)部容納的氣體是H2，可能產(chǎn)生很危險的爆炸混合物。
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的技術(shù)目的是提供一種安全性提高的密封電機，通過它已知技術(shù)的所 述問題被消除。在這個技術(shù)目的的范圍內(nèi)，本發(fā)明一方面提供一種電機，即使在密封環(huán)和/或密 封環(huán)供應(yīng)回路故障的情況下其操作也是安全的，因為防止了爆炸混合物(例如H2/空氣混 合物)的形成。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)目的、以及這些和進一步的方面是通過提供依照所附權(quán)利要求 的電機來實現(xiàn)的。
從根據(jù)本發(fā)明的電機的優(yōu)選但非唯一的實施例的描述，本發(fā)明的其它特點和優(yōu)勢 將更顯而易見，其是通過附圖中的非限制性實例來說明的，在附圖中圖1是諸如大型發(fā)電機的傳統(tǒng)電機的示意圖；圖2是本發(fā)明一個實施例中的諸如大型發(fā)電機的電機的局部示意圖；圖3和4示出本發(fā)明的一個實施例中的分別具有激活的和未激活的應(yīng)急密封環(huán)的 電機的細節(jié)；以及圖5和6示出應(yīng)急密封環(huán)的兩個不同實施例。
具體實施例方式安全性提高的電機具有一些與傳統(tǒng)密封電機相同的特征，為此已經(jīng)參考傳統(tǒng)電機 使用的相同參考標(biāo)記始終被用來表示相同的部件。
密封電機1已知包括容納定子3和轉(zhuǎn)子4的殼體2，其中轉(zhuǎn)子4由從殼體2伸出的 轉(zhuǎn)子軸5支撐。在殼體2和轉(zhuǎn)子軸5之間，密封環(huán)7被提供，以使殼體的內(nèi)部相對外部環(huán)境被密 封。這些密封環(huán)7優(yōu)選是通常的密封環(huán)，諸如例如單、雙或者甚至是三回路密封環(huán)；總 之很清楚的是密封環(huán)也可以是與弓I用的特定類型密封環(huán)不同的。此外，同樣提供了用于支撐轉(zhuǎn)子軸5的軸承6和有助于密封的滑片8 ；滑片8被提 供在軸承6和密封環(huán)7之間。有利地，應(yīng)急密封環(huán)10被提供在殼體2和轉(zhuǎn)子軸5之間，其可采用未激活的配置 或者激活的配置。特別地，在電機的正常操作期間，應(yīng)急密封環(huán)10采用未激活的配置(例如圖4中 所示)，以使得在正常操作期間，應(yīng)急密封環(huán)不操作，并且不起任何密封作用，并且不影響電 機操作。相反，在密封環(huán)7故障的情況下(S卩，如果在正常操作期間保證密封的故障發(fā)生在 密封環(huán)處)，應(yīng)急密封環(huán)10可采用激活的配置(例如圖3中所示的)，其中應(yīng)急密封環(huán)10 是可操作的，并且除密封環(huán)7之外或代替密封環(huán)7保證密封。特別地，兩個應(yīng)急密封環(huán)10被提供，每個位于轉(zhuǎn)子軸的一個端部。如圖中所示的，應(yīng)急密封環(huán)10可被連接到滑片8。應(yīng)急密封環(huán)10具有一個部分12，其在環(huán)10被激活時能抵靠轉(zhuǎn)子軸5移動以實現(xiàn)密封。提供了一個應(yīng)急密封回路14，其被布置來供應(yīng)加壓的氣體，該氣體使可移動部分 12抵靠轉(zhuǎn)子軸5移動。應(yīng)急密封回路14包括容納加壓的氣體的箱16 (例如充滿40巴或更高壓力的N2或 氬的加壓的瓶)；和將箱16連接到應(yīng)急密封環(huán)10的導(dǎo)管18(圖3和4只示出了一個密封 環(huán)，然而很明顯第二個密封環(huán)連接在導(dǎo)管18的端部)。而且，控制閥20被提供在導(dǎo)管18上，以控制供應(yīng)到應(yīng)急密封環(huán)10的氣體；控制閥 20例如是螺線管激活的閥，其連接到廠用電池。特別地，控制閥20在數(shù)量上是兩個，并且排氣支路22在兩個控制閥20之間被連 接到導(dǎo)管18 ；排氣支路22被布置以將氣體排放到導(dǎo)管18的外部，其中氣體能夠通過面向 箱16的閥20泄漏。另外的控制閥M被提供在這個排氣支路22上；同樣閥M優(yōu)選是螺線管激活的 閥，其連接到廠用電池。優(yōu)選控制閥20是螺線管閥，其在沒有能量供應(yīng)時具有打開的結(jié)構(gòu)，另外的控制閥 24是螺線管閥，其在沒有能量供應(yīng)時具有閉合的結(jié)構(gòu)。萬一發(fā)生故障并且這些閥沒有接收 任何電功率供應(yīng)，那么這些閥使系統(tǒng)被激活。如果結(jié)構(gòu)如此要求，減壓閥沈也可被提供在箱16和控制閥20之間。而且，還提供一個安全排氣支路觀，其連接到控制閥20下游的導(dǎo)管18的一部分； 該安全排氣支路觀還被提供有安全閥30。此外，壓力傳感器32、34和36還被分別提供在箱16和控制閥20之間、兩個控制閥20之間、以及均處于兩個控制閥20的下游。這些壓力傳感器32、34和36使系統(tǒng)被監(jiān)控，并且萬一在面向箱16的控制閥20處 出現(xiàn)泄漏、或者如果導(dǎo)管18中的壓力超過安全值，閥M和30被驅(qū)動。圖5示出應(yīng)急密封環(huán)10的一個實施例。應(yīng)急密封環(huán)10具有環(huán)形中空體38，應(yīng)急密封環(huán)10限定了室40和可移動部分12。室40被布置成接收來自箱16的氣體41，以使可移動部分12被激活，并向轉(zhuǎn)子軸 5移動。特別地，中空體38由諸如彈性材料的可變形材料制成，并具有朝向轉(zhuǎn)子軸5的帶 有類似可折疊結(jié)構(gòu)的部分38a。其它面包括嵌入在那里的由金屬板制成的、例如由鋼制成的加強結(jié)構(gòu)。在這方面，金屬板42、44被嵌入在面向滑片8的一面、以及與類似可折疊部分38a 相對的一面；這些金屬板被相互連接，例如被焊接。另一個金屬板46被嵌入在與滑片8相對的一面；該板46被連接到金屬板44 (例 如它被焊接到板44，或板44和46制造成單一片件)，并限定了彈簧元件，所述彈簧元件在 加壓的氣體41被引入室40時如箭頭F所示的旋轉(zhuǎn)、并且在室40被減壓時移動回它的重置 位置。因此，當(dāng)金屬板46如箭頭F所指示的旋轉(zhuǎn)時，可移動部分12被抵靠轉(zhuǎn)子軸5軸向 擠壓。圖6示出應(yīng)急密封環(huán)的一個不同實施例，其使可移動部分12抵靠轉(zhuǎn)子軸5徑向移動。該應(yīng)急密封環(huán)與參考圖5已經(jīng)描述的實施例類似；特別地，它具有嵌入在環(huán)形中 空體38中的金屬板結(jié)構(gòu)48，其中環(huán)形中空體38限定了室40和可移動部分12。中空體38由諸如彈性材料的可變形材料制成，并具有朝向轉(zhuǎn)子軸5的帶有類似可 折疊結(jié)構(gòu)的部分38a，其使該中空體徑向變形，并且當(dāng)加壓的氣體被引入室40時，可移動部 分12徑向擠靠轉(zhuǎn)子軸5。本發(fā)明的電機的操作從描述和說明的那些是顯而易見的，并且實際上如下所述。在正常操作期間，控制閥20被關(guān)閉，而且另一個控制閥M被打開；應(yīng)急密封環(huán)未 被激活，并且不執(zhí)行任何密封作用。這使得面向箱16的控制閥20處的泄漏可能通過排氣支路22被排放。萬一發(fā)生故障，使得沒有油或僅有少量油被供應(yīng)到密封環(huán)7 (因此密封環(huán)7的密封 作用降低)，自動控制系統(tǒng)45驅(qū)動控制閥20打開并且另一個控制閥M關(guān)閉。在這種結(jié)構(gòu)中，氣體(諸如例如容納在箱16中的高壓N2)被供應(yīng)(最后經(jīng)過減壓 閥沈而處于減小的壓力)到導(dǎo)管18中，并因此供應(yīng)到每個應(yīng)急密封環(huán)10的室40中。當(dāng)在室40中時(圖5的實施例)，高壓氣體使中空體38的具有嵌入在那里的金屬 板46的面如箭頭F所示的旋轉(zhuǎn)，并且可移動部分12向著轉(zhuǎn)子軸5軸向移動(在圖5的實 施例中)?？蛇x地(圖6的實施例)，當(dāng)在室40中時，高壓氣體41使類似可折疊結(jié)構(gòu)38a展 開，并且可移動部分12向著轉(zhuǎn)子軸5徑向移動。只要發(fā)電機運行不正常并處于安全配置(即，在用(X)2或N2凈化后)，那么應(yīng)急密封環(huán)就保持在激活配置。 通過減小發(fā)電站電池的可獲得時間，本發(fā)明的安全性提高的密封電機的成本減小 是可能的。自然地，所述特征可相對于彼此獨立地提供。
在實踐中所使用的材料和尺寸根據(jù)需求和技術(shù)狀態(tài)將是可選的。
附圖標(biāo)記
1電機
2殼體
3定子
4轉(zhuǎn)子
5轉(zhuǎn)子軸
6軸承
7密封環(huán)
8滑片
10應(yīng)急密封環(huán)
1210的可移動部分
14應(yīng)急密封回路
16箱
18導(dǎo)管
20控制閥
22排氣支路
24另一個控制閥
26減壓閥
28安全支路
30安全閥
32，34，36壓力傳感器
3810的中空體
38a38的部分
4010的室
41氣體
42，44，46金屬板
45自動控制系統(tǒng)
48金屬板結(jié)構(gòu)
F箭頭
權(quán)利要求
1.一種安全性提高的密封電機，包括容納定子C3)和轉(zhuǎn)子的殼體O)，其中轉(zhuǎn)子 ⑷由從殼體⑵伸出的轉(zhuǎn)子軸(5)支撐，其中在殼體(2)和轉(zhuǎn)子軸(5)之間提供有密封環(huán) (7)，用于使殼體的內(nèi)部相對外部環(huán)境被密封，其特征在于，包括在殼體(2)和轉(zhuǎn)子軸(5)之 間的應(yīng)急密封環(huán)(10)，其在電機正常操作期間可采用非激活的配置，并且在密封環(huán)(7)故 障的情況下采用激活的配置。
2.如權(quán)利要求1所述的電機，其特征在于，包括兩個應(yīng)急密封環(huán)(10)，每個位于轉(zhuǎn)子軸 的一端。
3.如權(quán)利要求2所述的電機，其特征在于，每個所述應(yīng)急密封環(huán)(10)至少具有部分 (12)，其在應(yīng)急密封環(huán)被激活時能抵靠轉(zhuǎn)子軸( 移動，以實現(xiàn)密封。
4.如權(quán)利要求3所述的電機，其特征在于包括應(yīng)急密封回路(14)，其被配置為供應(yīng)加 壓的氣體，所述加壓的氣體導(dǎo)致可移動部分(1 抵靠轉(zhuǎn)子軸( 移動。
5.如權(quán)利要求4所述的電機，其特征在于所述應(yīng)急密封回路(14)包括至少一個箱 (16)，其容納加壓的氣體；以及一個導(dǎo)管(18)，其將箱(16)連接到應(yīng)急密封環(huán)(10)，至少一 個控制閥00)被提供在所述導(dǎo)管(18)上，以控制供應(yīng)到應(yīng)急密封環(huán)(10)的氣體。
6.如權(quán)利要求5所述的電機，其特征在于包括兩個控制閥00)；以及，在兩個控制閥 (20)之間連接到導(dǎo)管(18)的排氣支路(22)，其被布置為排放氣體到導(dǎo)管(18)的外部，另 一個控制閥04)被提供在所述排氣支路0 上。
7.如權(quán)利要求6所述的電機，其特征在于包括在箱(16)和控制閥OO)之間的減壓 閥(26)。
8.如權(quán)利要求7所述的電機，其特征在于包括安全排氣支路( )，其連接到控制閥 (20)下游的所述導(dǎo)管(18)的部分，并被提供有安全閥(30)。
9.如權(quán)利要求7所述的電機，其特征在于所述應(yīng)急密封環(huán)(10)具有環(huán)形中空體 (38)，其限定了室00)和可移動部分(12)，其中來自箱(16)的氣體可被饋入室(40)，以激 活可移動部分(1 從而使其朝著轉(zhuǎn)子軸( 移動。
10.如權(quán)利要求9所述的電機，其特征在于環(huán)形中空體(38)由可變形材料制成，其具 有嵌入其中的加強結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求10所述的電機，其特征在于中空環(huán)形體(38)的面向轉(zhuǎn)子軸(5)的部 分(38a)具有類似可折疊的結(jié)構(gòu)，并且加強結(jié)構(gòu)被嵌入在中空環(huán)形體(38)的其它面。
12.如權(quán)利要求5所述的電機，其特征在于包括自動控制系統(tǒng)(45)，如果在密封環(huán)處 發(fā)生故障，所述自動控制系統(tǒng)驅(qū)動控制閥O0)打開。
13.如權(quán)利要求6和12所述的電機，其特征在于如果在密封環(huán)處發(fā)生故障，自動控制 系統(tǒng)G5)還驅(qū)動另一個控制閥04)關(guān)閉。
全文摘要
本發(fā)明涉及安全性提高的密封電機。安全性提高的密封電機包括容納定子(3)和轉(zhuǎn)子(4)的殼體(2)，其中轉(zhuǎn)子(4)由從殼體(2)伸出的轉(zhuǎn)子軸(5)支撐。在殼體(2)和轉(zhuǎn)子軸(5)之間提供有密封環(huán)(7)，用于使殼體的內(nèi)部相對外部環(huán)境被密封。該電機還包括殼體(2)和轉(zhuǎn)子軸(5)之間的應(yīng)急密封環(huán)(10)，其在電機的正常操作期間可采用非激活的配置，并且在密封環(huán)(7)故障的情況下采用激活的配置。
文檔編號H02K5/128GK102088221SQ201010621528
公開日2011年6月8日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者K·郎根巴赫爾 申請人:阿爾斯通技術(shù)有限公司