在水下与转动装置连接的旋转设备主动排水防水系统

1.本发明涉及水下工程或海洋工程领域，特别涉及一种在水下与转动装置连接的旋转设备主动排水防水系统。


背景技术：

2.目前，海洋波浪具有能量密度大、传播过程损失小的特点，是一种安全清洁的可再生能源。若能规模化开发海上波浪能发电站，将有助于实现双碳减排和绿能利用。然而，在利用波浪能发电时，不可避免地需要将一些设备浸没于水中。例如发电机，它通过将水下结构物在波浪作用下的运动转换为发电机转子的转动，从而产生电能。在此过程中，发电机转轴需要与转动装置相连，但普通发电机不能浸泡于海水中。因此有必要为这类水下发电设备制作一种简易且高效的防水措施。


技术实现要素：

3.本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种在水下与转动装置连接的旋转设备主动排水防水系统。
4.本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种在水下与转动装置连接的旋转设备主动排水防水系统，包括用于连接旋转设备与转动装置的连接轴，还包括位于水下的密封箱和排水系统，旋转设备位于密封箱内中上部，密封箱的侧壁开有通过连接轴的轴孔，转动装置位于密封箱外部，连接轴与轴孔之间设有旋转密封圈，排水系统用于将密封箱内积水排出至密封箱外。
5.进一步地，在轴孔与旋转设备之间设有用于避免从轴孔进入的水飞溅滴落到旋转设备表面的防溅装置。
6.进一步地，防溅装置包括沿连接轴轴线方向依次设置的一级防溅板和二级防溅板，二级防溅板位于一级防溅板和旋转设备之间。
7.进一步地，排水系统包括液位开关、排水泵及排水管；排水泵，其进水口位于密封箱底部，其出水口与排水管相连；排水管穿过密封箱的箱壁且与箱壁密封连接；当密封箱内积水液位处于设定高度时，液位开关输出信号使排水泵启动或停止。
8.进一步地，液位开关设有液位上限开关及液位下限开关，当积水液位位于上限时，液位上限开关动作，进而使排水泵启动；当积水液位位于下限时，液位下限开关动作，进而使排水泵停止。
9.进一步地，液位开关包括启泵浮球、停泵浮球、启泵开关及停泵开关；启泵浮球顶部设有推杆，推杆与启泵开关的拨片关联，带动启泵开关触点接通或断开；停泵浮球顶部设有拉线，拉线与停泵开关的拨片关联，带动停泵开关触点接通或断开；当积水液位位于上限时，启泵开关接通，进而使排水泵启动；当积水液位位于下限时，停泵开关接通，进而使排水泵停止。
10.进一步地，排水管与密封箱的箱壁焊接连接。
11.进一步地，旋转密封圈为机械密封圈。
12.进一步地，轴孔焊接有轴套，轴套与连接轴之间设有机械密封圈。
13.进一步地，旋转设备固定于密封箱顶部，密封箱高度为旋转设备高度的2倍。
14.本发明具有的优点和积极效果是：在水下采用密封箱和旋转密封圈将电机等旋转设备与外部水体隔绝，少量水体可能在电机转动时通过旋转密封圈渗入，通过旋转密封圈渗入的水，可通过设置两级防溅板，从而避免从轴孔进入的水飞溅滴落到旋转设备表面，可有效防止瞬时喷溅射流对电机等旋转设备造成损坏。电机等旋转设备可设置在密封箱内的中上部，密封箱底部可作为蓄水池，同过设置了排水泵、启泵浮球、停泵浮球等，启泵浮球设有启泵开关，停泵浮球设有停泵开关，当积水液位位于上限时，启泵开关动作，进而使排水泵启动；当积水液位位于下限时，停泵开关动作，进而使排水泵停止，实现半自动化的主动水位识别和排水操作，可保证设备长期运行安全。
附图说明
15.图1本发明的一种在水下与转动装置连接的旋转设备主动排水防水系统示意图。
16.图中：1、密封箱；2、电机；3、二级防溅板；4、一级防溅板；5、旋转密封圈；6、连接轴；7、停泵开关；8、启泵开关；9、停泵浮球；10、启泵浮球；11、排水泵；12、排水管。
具体实施方式
17.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
18.在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
19.请参见图1，一种在水下与转动装置连接的旋转设备主动排水防水系统，包括用于连接旋转设备与转动装置的连接轴6，还包括位于水下的密封箱1和排水系统，旋转设备位于密封箱1内中上部，密封箱1的侧壁开有通过连接轴6的轴孔，转动装置位于密封箱1外部，连接轴6与轴孔之间设有旋转密封圈5，排水系统用于将密封箱1内积水排出至密封箱1外。旋转设备可为电机2。
20.优选地，在轴孔与旋转设备之间可设有用于避免从轴孔进入的水飞溅滴落到旋转设备表面的防溅装置。
21.优选地，防溅装置可包括沿连接轴6轴线方向依次设置的一级防溅板4和二级防溅板3，二级防溅板3位于一级防溅板4和旋转设备之间。
22.优选地，排水系统可包括液位开关、排水泵11及排水管12；排水泵11，其位于密封箱1内或位于密封箱1外，其进水口位于密封箱1底部，其出水口与排水管12相连；排水管12穿过密封箱1的箱壁且与箱壁密封连接；当密封箱内积水液位处于设定高度时，液位开关输出信号可使排水泵11启动或停止。液位开关可包括液位传感器，液位传感器用于测量密封
箱1内积水液位高度。液位传感器输出信号可使排水泵11启动或停止。
23.优选地，液位开关可设有液位上限开关及液位下限开关，当积水液位位于上限时，液位上限开关动作，进而可使排水泵11启动；当积水液位位于下限时，液位下限开关动作，可进而使排水泵11停止。
24.优选地，液位开关可包括启泵浮球10、停泵浮球9、启泵开关8及停泵开关7；启泵开关8及停泵开关7可为行程开关。启泵开关8的常开触点及停泵开关7的常闭触点可串联在排水泵11的控制回路中。
25.启泵浮球10顶部可设有推杆，推杆与启泵开关8的拨片关联，带动启泵开关8触点接通或断开；停泵浮球9顶部可设有拉线，拉线与停泵开关7的拨片关联，带动停泵开关7触点接通或断开；当积水液位位于上限时，启泵开关8接通，进而使排水泵11启动；当积水液位位于下限时，停泵开关7接通，进而使排水泵11停止。
26.优选地，排水管12可与密封箱1的箱壁焊接连接。
27.优选地，旋转密封圈5可为机械密封圈。
28.优选地，轴孔可焊接有轴套，轴套与连接轴6之间可设有机械密封圈。
29.优选地，旋转设备可固定于密封箱1顶部，密封箱1高度可为旋转设备高度的2倍。
30.下面以本发明的一个优选实施例来进一步说明本发明的结构及工作原理：
31.一种在水下与转动装置连接的旋转设备主动排水防水系统，包括用于连接旋转设备与转动装置的连接轴6，还包括密封箱1、旋转密封圈5、一级防溅板4、二级防溅板3、排水泵11、停泵浮球9及启泵浮球10；启泵浮球10与启泵开关8的拨片连接；停泵浮球9与停泵开关7的拨片连接；旋转设备为发电机2。
32.密封箱1为钢制密封方箱结构，发电机2固定于密封箱1顶部，密封箱1高度为电机2高度的2倍，密封箱1的侧壁开有通过连接轴6的轴孔，连接轴6穿过密封箱1侧壁上的轴孔与密封箱1外部的转动装置相连；并在轴孔处安装旋转密封圈5，防止连接轴6转动时水大量进入密封箱1。电机2与密封箱1侧壁间还设有一级防溅板4和二级防溅板3，可防止旋转密封圈5处水压力突变导致的瞬时喷溅射流损坏电机2。排水泵11的进水口设置于密封箱1底部，停泵开关7和启泵开关8设置于密封箱1内一定高度位置，停泵开关7下方悬挂有停泵浮球9，启泵开关8下方设置有启泵浮球10。
33.当密封箱1长期处于水下工作时，从旋转密封圈5处进入的水将蓄积于密封箱1底部，当积水液位位于上限时，启泵浮球10上浮，其顶部推杆上移使启泵开关8接通，进而排水泵11开始排水工作，密封箱1内水位随之下降；当积水液位位于下限时，停泵浮球9悬空，顶部连线下拉进而触发停泵开关7，排水泵11停止工作。通过排水泵11的反复启停，使密封箱1内水位始终低于电机2底部。
34.上述密封箱、一级防溅板、二级防溅板、旋转密封圈、机械密封圈、液位开关、停泵开关、启泵开关、停泵浮球、启泵浮球、排水泵、排水管；均可采用现有技术中的元器件及装置，或采用现有技术中的元器件及装置并采用常规技术手段构造。
35.以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

技术特征：
1.一种在水下与转动装置连接的旋转设备主动排水防水系统，包括用于连接旋转设备与转动装置的连接轴，其特征在于，还包括位于水下的密封箱和排水系统，旋转设备位于密封箱内中上部，密封箱的侧壁开有通过连接轴的轴孔，转动装置位于密封箱外部，连接轴与轴孔之间设有旋转密封圈，排水系统用于将密封箱内积水排出至密封箱外。2.根据权利要求1所述的在水下与转动装置连接的旋转设备主动排水防水系统，其特征在于，在轴孔与旋转设备之间设有用于避免从轴孔进入的水飞溅滴落到旋转设备表面的防溅装置。3.根据权利要求2所述的在水下与转动装置连接的旋转设备主动排水防水系统，其特征在于，防溅装置包括沿连接轴轴线方向依次设置的一级防溅板和二级防溅板，二级防溅板位于一级防溅板和旋转设备之间。4.根据权利要求1所述的在水下与转动装置连接的旋转设备主动排水防水系统，其特征在于，排水系统包括液位开关、排水泵及排水管；排水泵，其进水口位于密封箱底部，其出水口与排水管相连；排水管穿过密封箱的箱壁且与箱壁密封连接；当密封箱内积水液位处于设定高度时，液位开关输出信号使排水泵启动或停止。5.根据权利要求4所述的在水下与转动装置连接的旋转设备主动排水防水系统，其特征在于，液位开关设有液位上限开关及液位下限开关，当积水液位位于上限时，液位上限开关动作，进而使排水泵启动；当积水液位位于下限时，液位下限开关动作，进而使排水泵停止。6.根据权利要求4所述的在水下与转动装置连接的旋转设备主动排水防水系统，其特征在于，液位开关包括启泵浮球、停泵浮球、启泵开关及停泵开关；启泵浮球顶部设有推杆，推杆与启泵开关的拨片关联，带动启泵开关触点接通或断开；停泵浮球顶部设有拉线，拉线与停泵开关的拨片关联，带动停泵开关触点接通或断开；当积水液位位于上限时，启泵开关接通，进而使排水泵启动；当积水液位位于下限时，停泵开关接通，进而使排水泵停止。7.根据权利要求1所述的在水下与转动装置连接的旋转设备主动排水防水系统，其特征在于，排水管与密封箱的箱壁焊接连接。8.根据权利要求1所述的在水下与转动装置连接的旋转设备主动排水防水系统，其特征在于，旋转密封圈为机械密封圈。9.根据权利要求8所述的在水下与转动装置连接的旋转设备主动排水防水系统，其特征在于，轴孔焊接有轴套，轴套与连接轴之间设有机械密封圈。10.根据权利要求1所述的在水下与转动装置连接的旋转设备主动排水防水系统，其特征在于，旋转设备固定于密封箱顶部，密封箱高度为旋转设备高度的2倍。

技术总结
本发明公开了一种在水下与转动装置连接的旋转设备主动排水防水系统，包括用于连接旋转设备与转动装置的连接轴，还包括位于水下的密封箱和排水系统，旋转设备位于密封箱内中上部，密封箱的侧壁开有通过连接轴的轴孔，转动装置位于密封箱外部，连接轴与轴孔之间设有旋转密封圈，排水系统用于将密封箱内积水排出至密封箱外。本发明在水下采用密封箱和旋转密封圈将电机等旋转设备与外部水体隔绝，密封箱底部可作为蓄水池，当积水液位位于上限时，启泵开关动作，进而使排水泵启动；当积水液位位于下限时，停泵开关动作，进而使排水泵停止，实现半自动化的主动水位识别和排水操作，可保证设备长期运行安全。备长期运行安全。备长期运行安全。


技术研发人员：王孝群 练继建 刘润 燕翔 邵楠
受保护的技术使用者：河北工程大学
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/7/4