一种用于模拟潜水电机水下运行的试验装置

摘要

本发明公开了一种用于模拟潜水电机水下运行的试验装置，所述内筒体固定设置在外筒体的内部，所述内筒体的顶面上固定设置有封头，所述封头上开设有加压管道和排气管道，所述内筒体的内部固定设置有供潜水电机固定的支架，所述潜水电机上设置有三根电缆引出线，且三根所述电缆引出线分别同出线装置的一端连接，本发明中将三个出线装置位于封头外部的部分与电源的A相、B相和C相连接，当潜水电机在试验装置安装完成后，将电源接通实现潜水电机带电工作，实现模拟潜水电机在水下100米时的工作状态，真实反映潜水电机在真实工况条件下进行试验，从而便于实现潜水电机性能的改进。

权利要求

1.一种用于模拟潜水电机水下运行的试验装置，其特征在于：包括封头（1）、内筒体（3）、出线装置（4）、加压管道（5）、支架（6）、外筒体（7）和排气管道（8），所述内筒体（3）固定设置在外筒体（7）的内部，所述内筒体（3）的顶面上固定设置有封头（1），所述封头（1）上开设有加压管道（5）和排气管道（8），所述内筒体（3）的内部固定设置有供潜水电机固定的支架（6），所述潜水电机上设置有三根电缆引出线，且三根所述电缆引出线分别同出线装置（4）的一端连接，所述封头（1）上开设有三个与出线装置（4）相适配的台阶形孔，所述出线装置（4）固定安装在封头（1）的台阶形孔内，且出线装置（4）的另一端延伸至封头（1）的外部；

所述出线装置（4）包括导电杆（41）、护套（42）、密封垫（43）、出线座（44）和压盖（45），所述出线座（44）的形状与封头（1）的台阶形孔相适配呈台阶状，所述出线座（44）卡接在封头（1）的台阶形孔内部，并通过锁紧螺钉将出线座（44）在封头（1）的台阶形孔内锁紧固定，所述出线座（44）的内部沿轴线方向开设有台阶形槽口，所述护套（42）的外圆周面上且位于中间位置设置有与出线座（44）台阶形槽口相适配的挡块，所述护套（42）经挡块卡接在出线座（44）的台阶形槽口上，且护套（42）的两端贯穿出线座（44）设置，所述出线座（44）位于封头（1）内侧的一端设置有压盖（45），所述压盖（45）与出线座（44）相抵的一端开设有内凹的台阶，所述压盖（45）内凹的台阶与护套（42）的挡块相抵，所述压盖（45）通过锁紧螺钉固定在出线座（44）上；

所述护套（42）的内部沿轴线方向开设有通孔，所述护套（42）内部的通孔内插入有导电杆（41），所述导电杆（41）的两端开设有供线束插入的盲孔；

所述内筒体（3）包括内筒壁（31）、底板（32）和法兰盘（33），所述底板（32）呈盘状结构，所述内筒壁（31）的下端与底板（32）密封焊接，所述内筒壁（31）的顶端焊接有法兰盘（33），所述内筒壁（31）、底板（32）和法兰盘（33）均采用16MnR材料制成；

所述外筒体（7）与内筒体（3）之间设置有若干个矩形筋板，所述矩形筋板设置有十六块，十六块所述矩形筋板在焊接在内筒体（3）的外圆周上，且十六块所述矩形筋板将内筒体（3）的外圆周分为十六个扇形区，且相邻的矩形筋板由若干层钢筋弯曲而成的1/16圆弧段连接，每层由直径从小到大的三个同心圆弧组成，且最外层为整圆钢筋；

所述外筒体（7）的底部设置有由若干个钢筋围成的圆环及竖向钢筋搭设的固定架，所述外筒体（7）的外部设置有由砖砌成的与外筒体（7）相适配的圆柱筒，所述圆柱筒与外筒体（7）之间固定架的钢筋空隙内填充有混凝土。

2.根据权利要求1所述的一种用于模拟潜水电机水下运行的试验装置，其特征在于，所述护套（42）的挡块与出线座（44）的台阶形槽口内部设置有密封垫（43）。

3.根据权利要求1所述的一种用于模拟潜水电机水下运行的试验装置，其特征在于，所述封头（1）包括球冠状盖板和连接法兰，所述出线装置（4）、加压管道（5）和排气管道（8）均设置在球冠状盖板上，所述封头（1）通过连接法兰与内筒体（3）顶端的法兰经螺栓固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于模拟潜水电机水下运行的试验装置，其特征在于，所述封头（1）的连接法兰与内筒体（3）顶端的法兰盘（33）之间设置有O型密封圈（2）。

5.根据权利要求1所述的一种用于模拟潜水电机水下运行的试验装置，其特征在于，所述加压管道（5）通过螺纹连接在封头（1）的球冠状盖板上，且加压管道（5）上外接有注水加压设备，所述排气管道（8）通过螺纹连接在封头（1）的球冠状盖板上，且在排气管道（8）上设置有单向阀。

6.一种根据权利要求1‑4任一项所述的用于模拟潜水电机水下运行的试验装置，其特征在于，该试验装置的步骤为：

步骤一：在地面用砖头砌置一个圆柱筒的坑位，将外筒体（7）安装在圆柱筒的坑位中，再将内筒体（3）安装在外筒体（7）内的内部，将待试验的潜水电机用专用工装卡紧并安装在内筒体（3）的支架（6）上；

步骤二：将该潜水电机的三根电缆引出线分别与三个出线装置（4）连接，并用绝缘材料包裹严实，并将出线装置（4）固定安装在封头（1）的台阶形孔内，将封头（1）的连接法兰与内筒体（3）的法兰盘（33）经螺栓固定连接；

步骤三：三个出线装置（4）位于封头（1）外部的部分与电源的A相、B相和C相连接，并通过外接注水加压设备经加压管道（5）进行注水加压，通过排气管道（8）将内筒体（3）内的气体排出，当内筒体（3）内的水压上升至10MPa后，将电源接通实现潜水电机带电工作，实现模拟潜水电机在水下100米时的工作状态。

说明书

一种用于模拟潜水电机水下运行的试验装置

技术领域

[0001] 本发明属于潜水电机技术领域，具体是一种用于模拟潜水电机水下运行的试验装置。

背景技术

[0002] 现有潜水电机的工厂带电试验只能进行潜没深度较浅(20米以下)的模拟试验，随着潜水电机潜没水深的不断加深，已不能满足更深潜没深度的工厂试验要求。若将潜水电
机置于10MPa水压环境中时，潜水电机的电缆引出装置因承受不了腔体内外10MPa的压差，
会造成电缆从压力容器中挤出现象，短时间内部会造成电缆破损、内部接线损坏等严重的
事故。

[0003] 现阶段潜水电机更深潜没深度的工厂试验只能在不通电条件下进行耐水压工厂试验，无法实现100米水下带电工作状态模拟。这种不通电的试验达不到现场运行真实状
态，使得工厂运行试验与现场运行存在较大偏差。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种用于模拟潜水电机水下运行的试验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0006] 一种用于模拟潜水电机水下运行的试验装置，包括封头、内筒体、出线装置、加压管道、支架、外筒体和排气管道，所述内筒体固定设置在外筒体的内部，所述内筒体的顶面
上固定设置有封头，所述封头上开设有加压管道和排气管道，所述内筒体的内部固定设置
有供潜水电机固定的支架，所述潜水电机上设置有三根电缆引出线，且三根所述电缆引出
线分别同出线装置的一端连接，所述封头上开设有三个与出线装置相适配的台阶形孔，所
述出线装置固定安装在封头的台阶形孔内，且出线装置的另一端延伸至封头的外部。

[0007] 作为本发明再进一步的方案：所述出线装置包括导电杆、护套、密封垫、出线座和压盖，所述出线座的形状与封头的台阶形孔相适配呈台阶状，所述出线座卡接在封头的台
阶形孔内部，并通过锁紧螺钉将出线座在封头的台阶形孔内锁紧固定，所述出线座的内部
沿轴线方向开设有台阶形槽口，所述护套的外圆周面上且位于中间位置设置有与出线座台
阶形槽口相适配的挡块，所述护套经挡块卡接在出线座的台阶形槽口上，且护套的两端贯
穿出线座设置，所述出线座位于封头内侧的一端设置有压盖，所述压盖与出线座相抵的一
端开设有内凹的台阶，所述压盖内凹的台阶与护套的挡块相抵，所述压盖通过锁紧螺钉固
定在出线座上；

[0008] 所述护套的内部沿轴线方向开设有通孔，所述护套内部的通孔内插入有导电杆，所述导电杆的两端开设有供线束插入的盲孔。

[0009] 作为本发明再进一步的方案：所述护套的挡块与出线座的台阶形槽口内部设置有密封垫。

[0010] 作为本发明再进一步的方案：所述封头包括球冠状盖板和连接法兰，所述出线装置、加压管道和排气管道均设置在球冠状盖板上，所述封头通过连接法兰与内筒体顶端的
法兰经螺栓固定连接。

[0011] 作为本发明再进一步的方案：所述封头的连接法兰与内筒体顶端的法兰盘之间设置有O型密封圈。

[0012] 作为本发明再进一步的方案：所述内筒体包括内筒壁、底板和法兰盘，所述底板呈盘状结构，所述内筒壁的下端与底板密封焊接，所述内筒壁的顶端焊接有法兰盘，所述内筒
壁、底板和法兰盘均采用MnR材料制成。

[0013] 作为本发明再进一步的方案：所述外筒体与内筒体之间设置有若干个矩形筋板，所述矩形筋板设置有十六块，十六块所述矩形筋板在焊接在内筒体的外圆周上，且十六块
所述矩形筋板将内筒体的外圆周分为十六个扇形区，且相邻的矩形筋板由若干层钢筋弯曲
而成的1/16圆弧段连接，每层由直径从小到大的三个同心圆弧组成，且最外层为整圆钢筋。

[0014] 作为本发明再进一步的方案：所述外筒体的底部设置有由若干个钢筋围成的圆环及竖向钢筋搭设的固定架，所述外筒体的外部设置有由砖砌成的与外筒体相适配的圆柱
筒，所述圆柱筒与外筒体之间固定架的钢筋空隙内填充有混凝土。

[0015] 作为本发明再进一步的方案：所述加压管道通过螺纹连接在封头的球冠状盖板上，且加压管道上外接有注水加压设备，所述排气管道通过螺纹连接在封头的球冠状盖板
上，且在排气管道上设置有单向阀。

[0016] 作为本发明再进一步的方案：该试验装置的步骤为：

[0017] 步骤一：在地面用砖头砌置一个圆柱筒的坑位，将外筒体安装在圆柱筒的坑位中，再将内筒体安装在外筒体内的内部，将待试验的潜水电机用专用工装卡紧并安装在内筒体
的支架上；

[0018] 步骤二：将该潜水电机的三根电缆引出线分别与三个出线装置连接，并用绝缘材料包裹严实，并将出线装置固定安装在封头的台阶形孔内，将封头的连接法兰与内筒体的
法兰盘经螺栓固定连接；

[0019] 步骤三：三个出线装置位于封头外部的部分与电源的A相、B相和C相连接，并通过外接注水加压设备经加压管道进行注水加压，通过排气管道将内筒体内的气体排出，当内
筒体内的水压上升至10MPa后，将电源接通实现潜水电机带电工作，实现模拟潜水电机在水
下100米时的工作状态。

[0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0021] 1、本发明中将封头与内筒体密封固定连接，并在封头上开设有加压管道和排气管道，通过外接注水加压设备经加压管道进行向内筒体内注水加压，通过排气管道将内筒体
内的气体排出，能够模拟内筒体内的水压达到10MPa以上，相当于水下100米的压力状态，将
潜水电机的电缆引出线设置在出线装置的内部，并经出线装置将电缆引出线引出，有效避
免了电缆引出线从内筒体中挤出，有效防止了在短时间内电缆内部的破损；

[0022] 2、本发明中将三个出线装置位于封头外部的部分与电源的A相、B相和C相连接，当潜水电机在试验装置安装完成后，将电源接通实现潜水电机带电工作，实现模拟潜水电机
在水下100米时的工作状态，真实反映潜水电机在真实工况条件下进行试验，从而便于实现
潜水电机性能的改进；

[0023] 3、本发明中通过设置出线装置，将电缆引出线设置在出线装置的护套中，对电缆引出线进行有效保护，将护套通过出线座和压盖斤锁紧螺钉固定在封头上，使出线装置的
安装更加简便快速。

附图说明

[0024] 为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

[0025] 图1为一种用于模拟潜水电机水下运行的试验装置正面结构示意图。

[0026] 图2为图1中A处放大图。

[0027] 图3为一种用于模拟潜水电机水下运行的试验装置中出线装置的结构示意图。

[0028] 图中：1、封头；2、O型密封圈；3、内筒体；31、内筒壁；32、底板；33、法兰盘；4、出线装置；41、导电杆；42、护套；43、密封垫；44、出线座；45、压盖；5、加压管道；6、支架；7、外筒体；
8、排气管道。

具体实施方式

[0029] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0030] 请参阅图1～3，本发明实施例中，一种用于模拟潜水电机水下运行的试验装置，包括封头1、内筒体3、出线装置4、加压管道5、支架6、外筒体7和排气管道8，所述内筒体3固定
设置在外筒体7的内部，所述内筒体3的顶面上固定设置有封头1，所述封头1上开设有加压
管道5和排气管道8，所述内筒体3的内部固定设置有供潜水电机固定的支架6，所述潜水电
机上设置有三根电缆引出线，且三根所述电缆引出线分别同出线装置4的一端连接，所述封
头1上开设有三个与出线装置4相适配的台阶形孔，所述出线装置4固定安装在封头1的台阶
形孔内，且出线装置4的另一端延伸至封头1的外部，通过出线装置4实现对电缆引出线的有
效保护，防止电缆引出线在试验装置中破裂。

[0031] 所述出线装置4包括导电杆41、护套42、密封垫43、出线座44和压盖45，所述出线座44的形状与封头1的台阶形孔相适配呈台阶状，所述出线座44卡接在封头1的台阶形孔内
部，并通过锁紧螺钉将出线座44在封头1的台阶形孔内锁紧固定，所述出线座44的内部沿轴
线方向开设有台阶形槽口，所述护套42的外圆周面上且位于中间位置设置有与出线座44台
阶形槽口相适配的挡块，所述护套42经挡块卡接在出线座44的台阶形槽口上，且护套42的
两端贯穿出线座44设置，所述出线座44位于封头1内侧的一端设置有压盖45，所述压盖45与
出线座44相抵的一端开设有内凹的台阶，所述压盖45内凹的台阶与护套42的挡块相抵，所
述压盖45通过锁紧螺钉固定在出线座44上，将护套42通过出线座44和压盖45斤锁紧螺钉固
定在封头1上，使出线装置4的安装更加简便快速。

[0032] 所述护套42的内部沿轴线方向开设有通孔，所述护套42内部的通孔内插入有导电杆41，所述导电杆41的两端开设有供线束插入的盲孔，使电缆引出线插入导电杆41内更加
简便快速。

[0033] 所述护套42的挡块与出线座44的台阶形槽口内部设置有密封垫43，提高护套42与出线座44的紧密性。

[0034] 所述封头1包括球冠状盖板和连接法兰，所述出线装置4、加压管道5和排气管道8均设置在球冠状盖板上，所述封头1通过连接法兰与内筒体3顶端的法兰经螺栓固定连接，
使封头1与内筒体3的拆装方便。

[0035] 所述封头1的连接法兰与内筒体3顶端的法兰盘33之间设置有O型密封圈2，提高内筒体3的密封性。

[0036] 所述内筒体3包括内筒壁31、底板32和法兰盘33，所述底板32呈盘状结构，所述内筒壁31的下端与底板32密封焊接，所述内筒壁31的顶端焊接有法兰盘33，所述内筒壁31、底
板32和法兰盘33均采用16MnR材料制成。

[0037] 所述外筒体7与内筒体3之间设置有若干个矩形筋板，所述矩形筋板设置有十六块，十六块所述矩形筋板在焊接在内筒体3的外圆周上，且十六块所述矩形筋板将内筒体3
的外圆周分为十六个扇形区，且相邻的矩形筋板由若干层钢筋弯曲而成的1/16圆弧段连
接，每层由直径从小到大的三个同心圆弧组成，且最外层为整圆钢筋，所述外筒体7的底部
设置有由若干个钢筋围成的圆环及竖向钢筋搭设的固定架，所述外筒体7的外部设置有由
砖砌成的与外筒体7相适配的圆柱筒，所述圆柱筒与外筒体7之间固定架的钢筋空隙内填充
有混凝土，提高该试验装置在地面上的稳定性。

[0038] 所述加压管道5通过螺纹连接在封头1的球冠状盖板上，且加压管道5上外接有注水加压设备，所述排气管道8通过螺纹连接在封头1的球冠状盖板上，且在排气管道8上设置
有单向阀。

[0039] 该用于模拟潜水电机水下运行的试验装置的步骤为：

[0040] 步骤一：在地面用砖头砌置一个圆柱筒的坑位，将外筒体7安装在圆柱筒的坑位中，再将内筒体3安装在外筒体7内的内部，将待试验的潜水电机用专用工装卡紧并安装在
内筒体3的支架6上；

[0041] 步骤二：将该潜水电机的三根电缆引出线分别与三个出线装置4连接，并用绝缘材料包裹严实，并将出线装置4固定安装在封头1的台阶形孔内，将封头1的连接法兰与内筒体
3的法兰盘33经螺栓固定连接；

[0042] 步骤三：三个出线装置4位于封头1外部的部分与电源的A相、B相和C相连接，并通过外接注水加压设备经加压管道5进行注水加压，通过排气管道8将内筒体3内的气体排出，
当内筒体3内的水压上升至10MPa后，将电源接通实现潜水电机带电工作，实现模拟潜水电
机在水下100米时的工作状态。

[0043] 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等
同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本
发明的保护范围之内。