[發明專利]單點系泊系統用高壓旋轉導電裝置

有效

• 申請號: 201610583898.9
• 申請日: 2016-07-22
• 公開（公告）號: CN106025747B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 尹云;高飛;韓力;白樺;馮城;于平
• 申請（專利權）人: 大連華銳重工集團股份有限公司
• 主分類號: H01R39/24
• 分類號: H01R39/24;H01R39/08;H01R39/39;H01R13/52
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司21212
• 代理人: 高永德,李洪福

技術領域

本發明涉及高壓旋轉導電裝置，尤其涉及海洋工程中單點系泊系統用高壓旋轉導電裝置。

背景技術

高壓旋轉導電裝置是單點系泊系統的核心部件之一。高壓旋轉導電裝置既能保證電力在FPSO與井口平臺之間的順利傳輸，其自身又可以與FPSO一起隨風、浪、流進行360°的自由旋轉。通過高壓旋轉導電裝置和海纜，將FPSO上的電力輸送到井口平臺，供生產和生活使用。

現有技術的單點系泊高壓旋轉導電裝置采用側接式電刷、導電裝置內部填充絕緣油。側接式電刷易導致電刷與集電環接觸不良；導電裝置內部填充絕緣油會增加導電裝置的質量；當高壓旋轉導電裝置運行一段時間后，電刷和集電環由于磨損產生的碎屑懸浮在導電裝置內部的絕緣油里時，會產生短路電流，引起導電裝置故障，嚴重影響導電裝置的使用壽命。

因此，市場急需一種電刷接觸良好、結構穩定、導電性能好、密封性好、使用壽命長的適用于單點系泊系統的高壓旋轉導電裝置。

發明內容

本發明針對上述技術問題，提出一種電刷接觸良好、結構穩定、導電性能好、密封性好、使用壽命長的適用于海洋工程單點系泊系統的高壓旋轉導電裝置。

為達到以上目的，通過以下技術方案實現的：

單點系泊系統用高壓旋轉導電裝置，包括：芯軸、下部軸承、密封環、底板、罩子、電刷支架、蓋板、上部軸承、密封罩、電刷組件、集電環、絕緣子、出線電纜和進線電纜；

其中，上部軸承的內圈通過螺栓安裝在芯軸的上部凸臺上，下部軸承的內圈通過螺栓安裝在芯軸的下部法蘭上；上部軸承的外圈通過螺栓安裝在蓋板上，下部軸承的外圈通過螺栓安裝在底板上；

罩子為罩置于芯軸外部的套筒結構，罩于芯軸的底板和蓋板之間部分，且與底板和蓋板之間均為可拆卸固定裝配；

集電環為多層結構，軸向設置于芯軸外部，每相鄰兩層集電環之間均固定有絕緣子，且最終兩端部的集電環層通過最外部的絕緣子連接到芯軸的法蘭上實現固定；

電刷支架固定在底板上，且電刷支架軸向向上延伸覆蓋集電環所在區域；

電刷組件固定在電刷支架上，且電刷組件的電刷的裝配位置與每一層集電環對應配合；電刷組件上固定有銅排；

通過固定在芯軸上的上部軸承和下部軸承，實現與上部軸承和下部軸承直接或間接相連接的罩子、電刷組件等旋轉部件的旋轉；即進一步實現，底板、罩子、電刷支架、蓋板、密封罩、電刷組件和進線電纜可相對芯軸轉動；

電刷組件隨著高壓旋轉導電裝置的罩子等旋轉部件轉動時，通過電刷組件中的電刷與集電環的動態接觸來導通電流；

在下部軸承外側，芯軸的下部法蘭和底板之間設置密封環，用螺栓將密封環連接到芯軸的下部法蘭上；其中，底板軸向設置有用于密封環頂端嵌入的環槽，密封環頂端嵌入于該環槽內；在密封環的頂部與底板之間形成的徑向延伸的間隙設置有密封圈Ⅰ和密封圈Ⅱ，用來密封高壓旋轉導電裝置的內部氣體，在密封環的外側面與底板之間形成的軸向延伸的間隙設置有密封圈Ⅲ，用做第三道氣體密封圈，同時還可防止外部飛濺的海水進入高壓旋轉導電裝置內部；在密封環的底部與芯軸的下部法蘭之間形成的間隙設置有O形密封圈Ⅰ和O形密封圈Ⅱ；即形成高壓旋轉導電裝置的下部“U”形密封結構；

在蓋板上部安裝有密封罩；在密封罩內圓面與芯軸上部外圓面之間安裝有個密封圈Ⅳ，用來密封高壓旋轉導電裝置的內部氣體；密封罩底部與蓋板頂部之間設置有O形密封圈Ⅲ和O形密封圈Ⅳ；即形成高壓旋轉導電裝置的上部“L”形密封結構；

其他主要密封處均各采用2個密封圈，以增加氣體密封的安全性。

進線電纜由罩子側面的電纜入口蓋板上的電纜孔進入內部，且電纜接入部分設置有用于密封和防護的電纜防護罩，進線電纜的伸入部分與銅排連接；

出線電纜通過芯軸底部法蘭上預設的電纜孔引出到外部的接線箱上；

在罩子的側壁開有2個人孔，以便裝置內部的維修檢測。

作為優選結構，在高壓旋轉導電裝置的底部設置有向由罩子、芯軸、蓋板、底板以及各密封結構裝配后形成的密封腔室內注入氮氣或惰性氣體的充氣裝置，通過充氣裝置將氮氣或惰性氣體充入高壓旋轉導電裝置中，相比于使用絕緣油做為絕緣介質使得裝置的質量大大減輕，使用氮氣或惰性氣體做為保護氣體，能避免高壓旋轉導電裝置中由于絕緣油污染導致裝置短路；

在高壓旋轉導電裝置頂部的蓋板安裝有安全閥、壓力表、報警裝置和排氣裝置；

作為優選結構，電刷組件中的電刷與集電環采用夾持式接觸方式，通過電刷與集電環的平面動態接觸來導通電流。