一种用于海底电机的冷却装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于海底电机的冷却装置，包括：电机，所述电机包括电机外壳，所述电机一端用于联接泵组，另一端联接有电控变量泵；用于补偿海水压力的补偿器，所述补偿器与所述电控变量泵连接；用于使所述电机的冷却液与海水进行热交换的冷却器，所述冷却器与所述电机外壳连通；控制系统，所述控制系统分别与所述电控变量泵和所述补偿器相连，用于控制调节所述电机的散热；其中，所述冷却器与所述补偿器连通，从而实现冷却液的循环流动以对电机进行冷却。本发明专利技术还提供了一种用于海底电机的冷却方法，所述冷却方法使用如上所述的冷却装置进行冷却。

A cooling device and method for Submarine Motor

【技术实现步骤摘要】
一种用于海底电机的冷却装置及方法
本专利技术涉及一种用于电机的冷却装置，具体地涉及一种用于深海装备大功率电机的冷却装置。本专利技术还涉及一种用于海底电机的冷却方法。
技术介绍
近年来，随着海洋经济的不断发展，我国的海洋勘探与开发的能力得到了不断提高，尤其是深海石油勘探开发和深海采矿的发展，这对耐高水压、大功率深海电机的需求越来越大。同时，深海工作环境对大功率电机的长寿命与热稳定性的要求也越来越高。电机的内热交换及其壳体的抗高水压能力直接影响电机的寿命与性能。因此，亟需一种电机冷却方法及装置来交换深海电机产生的热量，并且能够提高电机壳体耐海水高压的能力。CN2011102184951公开了一种海底电机冷却方法及装置。该装置包括一个由电机外壳和换热管组成的换热器，通过换热管内海水与电机外壳内的流体介质(油或水)进行热交换带走热量，降低电机外壳内流体介质的温度，通过外壳内流体介质对电机进行冷却。然而，冷却方法的散热能力与电机转速正相关，其并未考虑电机功率的影响。当转速一定而转矩增加时，电机产生热量较多，海水热交换无法将电机温度降下来，从而会烧坏电机导致深海装备无法工作，其可靠性低。另外，海水腐蚀性很强，换热管一旦腐蚀，海水会直接与电机壳体内壁接触，降低电机的绝缘性能。同时，电机壳内壁较薄易被海水压力压变形，耐压能力差。
技术实现思路
针对至少一些如上所述的技术问题，本专利技术旨在提供一种用于海底电机的冷却装置，该冷却装置具备深海压力补偿功能，能够确保电机及冷却装置适用于深海高压环境。并且冷却装置能够实时检测电机内的冷却液温度，并能够保证电机在任何负载下的散热能力，从而使冷却装置在大功率深海工况下具有很强的适应性。同时，冷却装置能够有效提高电机及设备安全保护性能，增强其可靠性。此外，冷却装置能够实时控制电控变量泵出口及电机内的冷却液压力，有效避免冷却液油压过大而损坏电机外壳，有效保护了冷却装置中的各元件，延长了冷却装置的使用寿命。本专利技术还提出一种用于海底电机的冷却方法，所述冷却方法使用如上所述的冷却装置进行冷却。为此，本专利技术提供了一种用于海底电机的冷却装置，包括：电机，所述电机包括电机外壳，所述电机一端用于联接泵组，另一端联接有电控变量泵；用于补偿海水压力的补偿器，所述补偿器与所述电控变量泵连接；用于使所述电机的冷却液与海水进行热交换的冷却器，所述冷却器与所述电机外壳连通；控制系统，所述控制系统分别与所述电控变量泵和所述补偿器相连，用于控制调节所述电机的散热；其中，所述冷却器与所述补偿器连通，从而实现冷却液的循环流动以对电机进行冷却。在一个优选的实施例中，在所述控制系统与所述电机之间连接有温度传感器和湿度传感器。在一个优选的实施例中，在所述冷却器与所述补偿器之间设有用于对冷却液进行过滤的过滤器。在一个优选的实施例中，所述补偿器还设有用于检测所述补偿器中冷却液容量的位移检测元件。在一个优选的实施例中，所述电机外壳还连接有溢流阀。根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于海底电机的冷却方法，所述冷却方法使用如上所述的冷却装置，包括以下步骤：步骤一：启动所述电机，步骤二：利用所述电控变量泵从所述补偿器吸入冷却液，便利冷却液经所述电控变量泵加压后进入所述电机外壳内，以对所述电机进行降温，步骤三：使吸收了所述电机产生的热量后的冷却液进入所述冷却器，并与海水进行热交换以实现散热，步骤四：使散热后的冷却液经所述过滤器被所述电控变量泵重新吸入以实现循环，从而实现电机的连续冷却，其中，所述冷却装置通过所述温度传感器和湿度传感器对所述电机外壳内的冷却液进行检测，并通过所述控制系统进行控制调节，实现所述电机的可控散热。在一个优选的实施例中，所述电控变量泵吸入的冷却液的压力大于海水压力。在一个优选的实施例中，根据所述温度传感器用于对所述电机外壳内的冷却液的温度进行检测，所述控制系统根据所述温度传感器的检测信号来控制调节所述电控变量泵中冷却液的泵出流量。在一个优选的实施例中，所述电控变量泵的泵出流量随所述电机外壳内的冷却液温度的升高而增加。在一个优选的实施例中，所述湿度传感器用于对所述电机外壳内的冷却液的湿度进行检测，并且当检测到冷却液水分超出一定值时，所述控制系统控制关闭所述电机并采取相应措施。附图说明下面将参照附图对本专利技术进行说明。图1示意性地显示了根据本专利技术的用于海底电机的冷却装置的结构简图。在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本专利技术的原理，并且未按实际比例绘制。具体实施方式下面通过附图来对本专利技术进行介绍。图1显示了根据本专利技术的用于海底电机的冷却装置100的结构简图。如图1所示，冷却装置100用于对电机20进行冷却降温。电机20包括电机外壳1，电机外壳1内包括电机内腔(未示出)，电机内腔用于充满冷却液以对电机进行冷却。在一个实施例中，冷却液优选为冷却油。冷却装置100包括电控变量泵2。实际工作中，电机20的一端联接大功率泵组，为海底勘探设备提供动力，电机20的另一端联接电控变量泵2，并且电控变量泵2通过管道与电机外壳2连接。电机20在工作工程中会产生热量，电控变量泵2能够吸入冷却液并在加压后泵入电机外壳1内的电机内腔中，从而对电机20进行冲洗、冷却以达到降低电机温度的作用。如图1所示，冷却装置100还包括补偿器3。补偿器3通过管道与电控变量泵2相连接。在工作工程中，电控变量泵2从补偿泵3吸入冷却液。补偿器3用于补偿海水压力，从而保证电控变量泵2的吸油口吸入的冷却液压力大于海水压力，并且能够防止泄露造成海水倒灌进入补偿器3。根据本专利技术，冷却装置100还包括冷却器5。如图1所示，冷却器5通过管管道与所述电机外壳1内的电机内腔连通。电机内腔中的冷却液对电机冲洗吸热后，带走电机产生的热量，然后进入冷却器5中。吸收热量的冷却液在冷却器5中与海水进行充分的热交换，从而实现电机散热的目的。通过管道与冷却器5有效提高了冷却液的冷却效果，大大提高了冷却装置100对电机的冷却效率。在本实施例中，电机外壳1还连接有溢流阀4。工作过程中，当电机内腔中的冷却液的压力达到设定值时，溢流阀4自动打开，卸掉部分冷却液，从而降低电机内腔中冷却液的压力，防止电机内腔中的冷却液因压力过大而损坏电机外壳1。溢流阀4对电机外壳起到有效的安全保护作用，能够有效延长冷却装置100的使用寿命。如图1所示，冷却器5通过管道与补偿器3连通，经过冷却器5冷却后的冷却液能够通过管道流向补偿器3，再次被补偿器3吸入，并通过电控变量泵2流向电机内腔对电机进行冷却降温。由此，形成一个冷却液回路，从而连续对电机进行冷却降温。该冷却装置100不仅能够对电机进行连续冷却散热，而且能够节省冷却液，大大提高了冷却装置100的冷却效率。在本实施例中，在冷却器5和补偿器3之间还设有过滤器9。过滤器9用于对冷却液中的杂质进行过滤。过滤器9能够确保整个冷却回路中的冷却液的清洁度，从而延长冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于海底电机的冷却装置，包括：/n电机(20)，所述电机包括电机外壳(1)，所述电机一端用于联接泵组，另一端联接有电控变量泵(2)；/n用于补偿海水压力的补偿器(3)，所述补偿器与所述电控变量泵连接；/n用于使所述电机的冷却液与海水进行热交换的冷却器(5)，所述冷却器与所述电机外壳连通；/n控制系统(8)，所述控制系统分别与所述电控变量泵和所述补偿器相连，用于控制调节所述电机的散热；/n其中，所述冷却器与所述补偿器连通，从而实现冷却液的循环流动以对电机进行冷却。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于海底电机的冷却装置，包括：
电机(20)，所述电机包括电机外壳(1)，所述电机一端用于联接泵组，另一端联接有电控变量泵(2)；
用于补偿海水压力的补偿器(3)，所述补偿器与所述电控变量泵连接；
用于使所述电机的冷却液与海水进行热交换的冷却器(5)，所述冷却器与所述电机外壳连通；
控制系统(8)，所述控制系统分别与所述电控变量泵和所述补偿器相连，用于控制调节所述电机的散热；
其中，所述冷却器与所述补偿器连通，从而实现冷却液的循环流动以对电机进行冷却。


2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，在所述控制系统与所述电机之间连接有温度传感器(6)和湿度传感器(7)。


3.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，在所述冷却器与所述补偿器之间设有用于对冷却液进行过滤的过滤器(9)。


4.根据权利要求1或3所述的冷却装置，其特征在于，所述补偿器还设有用于检测所述补偿器中冷却液容量的位移检测元件。


5.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述电机外壳还连接有溢流阀(4)。


6.一种用于海底电机的冷却方法，所述冷却方法使用根据权利要求1到5中任一项所述的冷却装置，包括以下步骤：
步骤一：启动所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗前星，严允，李俊，晏红文，罗凌波，马亦鸣，王鸿飞，宋俊辉，郭园园，
申请(专利权)人：上海中车艾森迪海洋装备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31