冷却用于支撑或驱动旋转件的发热部件的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及陀螺减摇装置的冷却装置的改进，该冷却装置也适用于其他类似产品的冷却。陀螺减摇装置主要依靠内部高速旋转的飞轮的惯性输出一个与船舶摇晃方向相反的力矩达到稳定船舶的目的，要实现大惯量飞轮的高速旋转，必须有轴承支撑和电机驱动，轴承和电机在高速旋转时都会产生大量的热。同时，为了降低风阻，还需要将转子包裹在一个低压真空或者低密度气体环境下，而在真空环境下高速回转部件的散热难以实现充分的热交换。本发明专利技术的冷却装置设计为在陀螺减摇装置上设置动散热片和静散热片，并在所述动散热片和所述静散热片之间形成一密闭的气体流通通道，实现了在真空低压环境或低密度气体环境下通过热对流的方式高效冷却高速旋转发热部件。

Cooling devices for supporting or driving heating components of rotating parts

【技术实现步骤摘要】
冷却用于支撑或驱动旋转件的发热部件的装置
本专利技术涉及发热部件的冷却装置，所述发热部件是用于支撑或驱动旋转件的发热部件(如轴承、电机)，或其它支撑或驱动旋转件(或称为回转机械)的发热部件，所述旋转件或回转机械是高转速零件，例如是密封在部分真空中的飞轮。
技术介绍
用于减少船舶摇晃的陀螺减摇装置，主要依靠内部高速旋转的飞轮的惯性输出一个与船舶摇晃方向相反的力矩达到稳定船舶的目的。要实现大惯量飞轮的高速旋转，必须有轴承支撑和电机驱动。在飞轮高速旋转时，轴承和电机都会产生大量的热，为了保证轴承稳定高速运转，需要保持轴承、电机、转子在一定的温度范围内，并且要求轴承内外圈之间的温差控制在一个合理的范围内。同时，为了实现转子的高速旋转降低风阻，还需要将转子包裹在一个低压真空或者低密度气体环境下。在真空环境下高速回转部件的散热由于难以实现充分的热交换，因此需要有特殊的设计。在专利文献CN101443987中，公开了一种能够使用在上述支撑飞轮的轴承和电机上的冷却装置，该冷却装置采用动散热片和静散热片相互插入的结构，通过热传导的方式实现热交换，但由于需要保持动散热片和静散热片之间极小的间距，会增加高速设备运转的风险，并且提高了零件的加工、装配难度。
技术实现思路
本专利技术提供一种冷却装置，用于冷却支撑或驱动旋转件的发热部件，冷却效果良好，并且可以解决现有技术中的上述缺陷，也适用于其他产品的支撑或驱动旋转件的发热部件的冷却。本专利技术还提供设置有上述冷却装置的船舶陀螺减摇装置。本专利技术的技术方案如下：一种冷却装置，用于冷却支撑或驱动旋转件的发热部件，该冷却装置主要包括动散热片、静散热片，所述静散热片外部设有冷却部件；其中，所述动散热片由导热性能良好的材料制成，并且所述动散热片随着旋转件一起高速旋转；所述动散热片具有一内腔和一外壁，所述外壁上设有多个沿所述动散热片的径向或与径向成一定角度布置的通孔孔道，该些通孔孔道连通所述内腔与所述动散热片的外壁的外部；所述静散热片固定设置在壳体上并不随旋转件旋转，所述静散热片围绕在所述动散热片之外，并具有安装后密闭的内腔，所述动散热片设置于所述静散热片的内腔中；所述静散热片的内腔中包括第一腔体、第二腔体、以及位于第一腔体和第二腔体之间的凸起壁，所述凸起壁上设有连通第一腔体和第二腔体的多个竖向的孔道；其中，所述第二腔体与所述动散热片的通孔通道的外侧出口连通，所述第一腔体连通至所述动散热片的内腔上方；所述动散热片和所述静散热片之间形成一密闭的气体流通通道。在优选的实施方式中，所述动散热片上的所述通孔孔道为狭长型，并且密集分布在所述动散热片的所述外壁上。在优选的实施方式中，所述动散热片的所述内腔内还设有多个加压导流叶片。在优选的实施方式中，所述叶片以类似风扇叶片的布置方式设置在所述动散热片的所述内腔之内。在优选的实施方式中，所述静散热片的所述孔道为狭长型且密集分布在所述静散热片的所述凸起壁上。在优选的实施方式中，所述动散热片的轴心固定在旋转件上并与所述电机转子同轴转动。在优选的实施方式中，所述静散热片的所述第一腔体位于所述静散热片的所述内腔的上方，所述静散热片的所述第二腔体位于所述静散热片的所述内腔的下方。在优选的实施方式中，所述静散热片的所述第一腔体的内侧面还设有一狭长通道，所述狭长通道分别与所述动散热片的所述通孔孔道和所述静散热片的所述第一腔体连通。在优选的实施方式中，还包括气体导流件，所述气体导流件水平设置在所述动散热片和所述静散热片之间，并提供从所述静散热片的所述第一腔体到所述动散热片的所述内腔的气体流动通道。在优选的实施方式中，所述气体导流件为气体导流片，所述气体导流片的上表面沿径向设有多个长条形的气体通道。在优选的实施方式中，所述静散热片外部设有冷却部件为：所述静散热片之外设有端盖，所述静散热片外部由所述端盖密封，所述端盖与所述静散热片相接触；所述端盖上设有冷却设施。在优选的实施方式中，所述端盖上的冷却设施设置为：所述端盖内充满冷却水。在优选的实施方式中，所述动散热片为圆盘状，所述静散热片的外部轮廓为圆形，所述气体导流件的外形为圆形。本专利技术还提供一种船舶陀螺减摇装置，其设有上述任一所述的冷却装置。其中，所述冷却装置可以设置在所述飞轮旋转轴的一端或两端，和/或设置在所述飞轮旋转轴的中部。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：在本专利技术中，电机转子及轴承内圈的热量通过热传导方式传导至动散热片，动散热片经由气体循环通过热对流将热量传导至静散热片，静散热片经由外部冷却将热量传导至外部，实现设备内部热平衡；本专利技术的冷却装置通过热对流的方式实现高速旋转发热部件的冷却，能够在真空低压环境或低密度气体环境下高效实现支撑或驱动旋转件的发热部件的冷却。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明图1为本专利技术实施例的设置有冷却装置的陀螺减摇装置的剖视图；图2为图1中画圈部分的局部放大图，其中展示了冷却装置；图3为本专利技术实施例的冷却装置及相邻零部件的立体图；图4为本专利技术实施例的冷却装置及相邻零部件的立体透视图；图5为本专利技术实施例的动散热片的立体图；图6为本专利技术实施例的另一种结构的动散热片的主视图；图7为静散热片的立体剖视图；图中标号含义如下：10-飞轮；11-高速电机；12-壳体；13、14-轴承；15-轴承外圈；112-电机定子；16-轴承内圈；111-电机转子；18-动散热片；19-静散热片；180-动散热片内腔；181-动散热片外壁；182-动散热片叶片；18A-动散热片通孔孔道；191-静散热片第一腔体；192-静散热片第二腔体；193-静散热片凸起壁；19B-静散热片孔道；194-静散热片狭长通道；20-气体导流片；30-端盖。具体实施方式本专利技术提供了一种通过气体热对流的方式实现高速旋转发热部件冷却的装置和方法，在真空低压环境或低密度气体环境下高效实现旋转发热部件的冷却。下方以船舶减摇装置为例，对本专利技术做进一步的描述。实施例1请参见图1-图4，本实施例提供了冷却装置的一种实施方式。图1所示为船舶的陀螺减摇装置，其中，钢制的飞轮10在高速电机11的驱动下在壳体12内高速旋转，该壳体12作为一个密闭空间可以抽真空形成低压环境，也可以充入其他低于空气密度的气体以减少飞轮10高速旋转的风阻，轴承13和轴承14用于支撑飞轮10的高速运转。在飞轮10高速运转时，在轴承13、14的内/外圈以及电机11上都会有大量的热产生，其中，轴承外圈15(请结合参见图2所示)和电机定子112的热量可以传导到壳体12并散失掉，但轴承内圈16(请结合参见图2所示)及电机转子111的热量由于处在壳体12的密闭腔体中，需要有特殊的散热路径。因此，本实施例在该陀螺减摇装置的上、下两端分别设置了冷却装置，详见图1中画圈部分。请参见图2，其显示了位于图1中上部圆圈内所示的冷却装置，该冷却装置主要包括动散热片18、静散热片19，静散热片19外设有冷却部件。其中，动散热片18由导热性能良好的材料制成；请结合参见图5和图1，动散热片18的轴心固定在飞轮10的一端并随着电机转子111一起高速旋转；请参见图5，动散热片18为圆盘状，具有一内腔180和一外壁181，外壁181上设有多个沿动散热片18的径向布置的通孔孔道1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷却装置，用于冷却支撑或驱动旋转件的发热部件，其特征在于，该冷却装置主要包括动散热片、静散热片，所述静散热片外部设有冷却部件；其中，所述动散热片由导热性能良好的材料制成，并且所述动散热片随着旋转件一起高速旋转；所述动散热片具有一内腔和一外壁，所述外壁上设有多个沿所述动散热片的径向或与径向成一定角度布置的通孔孔道，该些通孔孔道连通所述内腔与所述动散热片的外壁的外部；所述静散热片固定设置在壳体上并不随旋转件旋转，所述静散热片围绕在所述动散热片之外，并具有安装后密闭的内腔，所述动散热片设置于所述静散热片的内腔中；所述静散热片的内腔中包括第一腔体、第二腔体、以及位于第一腔体和第二腔体之间的凸起壁，所述凸起壁上设有连通第一腔体和第二腔体的多个竖向的孔道；其中，所述第二腔体与所述动散热片的通孔通道的外侧出口连通，所述第一腔体连通至所述动散热片的内腔上方；所述动散热片和所述静散热片之间形成一密闭的气体流通通道。

【技术特征摘要】
1.一种冷却装置，用于冷却支撑或驱动旋转件的发热部件，其特征在于，该冷却装置主要包括动散热片、静散热片，所述静散热片外部设有冷却部件；其中，所述动散热片由导热性能良好的材料制成，并且所述动散热片随着旋转件一起高速旋转；所述动散热片具有一内腔和一外壁，所述外壁上设有多个沿所述动散热片的径向或与径向成一定角度布置的通孔孔道，该些通孔孔道连通所述内腔与所述动散热片的外壁的外部；所述静散热片固定设置在壳体上并不随旋转件旋转，所述静散热片围绕在所述动散热片之外，并具有安装后密闭的内腔，所述动散热片设置于所述静散热片的内腔中；所述静散热片的内腔中包括第一腔体、第二腔体、以及位于第一腔体和第二腔体之间的凸起壁，所述凸起壁上设有连通第一腔体和第二腔体的多个竖向的孔道；其中，所述第二腔体与所述动散热片的通孔通道的外侧出口连通，所述第一腔体连通至所述动散热片的内腔上方；所述动散热片和所述静散热片之间形成一密闭的气体流通通道。2.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述动散热片上的所述通孔孔道为狭长型，并且密集分布在所述动散热片的所述外壁上。3.如权利要求1或2所述的冷却装置，其特征在于，所述动散热片的所述内腔内还设有多个加压导流叶片。4.如权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，所述叶片以风扇叶片的布置方式设置在所述动散热片的所述内腔之内。5.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述静散热片的所述孔道为狭长型且密集分布在所述静散热片的所述凸起壁上。6.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述动散热片的轴心固定在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈少楠，罗琳，唐志勇，崔玉会，
申请(专利权)人：上海矶怃科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31