一种电机滑动轴承的散热结构制造技术

本实用新型专利技术属于电机散热技术领域，尤其涉及一种电机滑动轴承的散热结构，具体为内嵌散热结构和/或外设散热结构；内嵌散热结构包括开设于轴瓦本体内部的若干热管腔，每个热管腔中布设有热管体Ⅰ；外设散热结构包括密封板、散热壳体和若干热管体Ⅱ；散热壳体通过密封板与油槽壳的外壁密封连接，热管体Ⅱ的冷凝端处于散热壳体内部，热管体Ⅱ的蒸发端浸泡在油槽壳内部的润滑介质中。本技术方案将内嵌散热结构和外设散热结构相结合，不仅可实现轴瓦本体温度梯度趋缓，热变形减小，油膜厚度增大，还实现了润滑轴承的快速冷却，即采用了内与外的双重冷却手段，最大限度的为润滑轴承提供有效、可靠的散热条件。靠的散热条件。靠的散热条件。

【技术实现步骤摘要】
一种电机滑动轴承的散热结构


[0001]本技术属于电机散热
，尤其涉及一种电机滑动轴承的散热结构。

技术介绍

[0002]发电机轴承随着转速和负荷越来越高，轴承温度越来越高，瓦温高会降低润滑介质粘度，减小轴承油膜厚度，使机组产生安全风险。对于利用动压润滑原理进行润滑的滑动轴承，其轴瓦本体具有以下特点：瓦面与瓦底之间以及轴瓦进油边与轴瓦出油边之间均存在温度梯度，在轴瓦进油边的温度较低，靠近轴瓦出油边位置处温度最高。轴瓦本体的最高温度处，润滑介质粘度降低，油膜厚度减小的位置是轴承最容易发生磨损的部位。
[0003]现有的滑动轴承的冷却主要是通过润滑介质的循环流动，在油槽内部或外部设冷却器，冷却轴承摩擦损耗加热后的润滑介质，避免因轴承过热而造成轴承失效或磨损。同时，有一些轴承利用热管技术进行冷却，其方法有如下形式：
[0004]1）将热管的蒸发端插入轴承的储油室，而冷凝端伸出到轴承壳体外部，利用高温区的蒸发气体将热量带到轴承壳体外，利用环境温度来冷凝散热；
[0005]2）将轴承内部的腔填满填充物，通过填充物传热到热管蒸发端，热管的冷凝端伸出到轴承壳体之外进行热交换。
[0006]综上所述，基于滑动轴承的温度分布特点以及散热要求，上述冷却方式存在以下缺陷：储油室内部为轴承端泄排出来的油,基本没有流动,因此蒸发端基本是通过润滑介质与管壳的热传导获得热量,而冷凝端插入轴承座外,并通过与空气的自然散热进行冷却,传热效率低,传热能力差。冷凝段的传热效率低,极容易使得热管的换热达到极限,只能用于小型的且摩擦损耗较小的轴承上,应用场景和应用能力有限。

技术实现思路

[0007]本技术针对上述现有技术的不足，提供一种电机滑动轴承的散热结构，利用热管技术的高效散热方式，采用了内与外的双重冷却手段，最大限度的为润滑轴承提供有效、可靠的散热条件。
[0008]具体通过以下技术方案实现：
[0009]一种电机滑动轴承的散热结构，其特征在于：所述散热结构包括内嵌散热结构和/或外设散热结构；内嵌散热结构布设于滑动轴承的轴瓦本体中，用于均衡滑动轴承内部温度；外设散热结构布设于发电机的轴承润滑系统上，用于滑动轴承的外部导热。
[0010]优选的，所述内嵌散热结构包括开设于滑动轴承中轴瓦本体内部的若干热管腔，且热管腔从轴瓦本体的高温区延伸到轴瓦本体的低温区；每个热管腔中布设有热管体Ⅰ，且热管体Ⅰ的冷凝端处于轴瓦本体的低温区，热管体Ⅰ的蒸发端处于轴瓦本体的高温区。
[0011]优选的，所述热管腔的腔壁上沿周向并排或间隔设置有若干槽体结构，该槽体结构沿热热管腔的轴向延伸。
[0012]优选的，所述热管体Ⅰ由直接填充于热管腔内部的相变介质构成。
[0013]优选的，所述热管体Ⅰ包括相变介质和吸液芯；吸液芯粘附于热管腔的腔壁上，呈空心柱状结构，相变介质填充于吸液芯的内部。
[0014]优选的，所述相变介质与吸液芯之间设置有管壳。
[0015]优选的，所述热管体Ⅰ包括相变介质、吸液芯和管壳；吸液芯粘附于管壳的内壁上，呈空心柱状结构，相变介质填充于吸液芯的内部。
[0016]优选的，所述管壳与轴瓦本体之间填充有导热膏/胶，管壳与轴瓦本体通过导热膏/胶进行耦合。
[0017]优选的，所述外设散热结构包括密封板、散热壳体和若干热管体Ⅱ；密封板与发电机轴承润滑系统中油槽壳的外壁紧密贴合，散热壳体通过密封板与油槽壳的外壁密封连接，且散热壳体处于发电机转子通风冷却回路中的冷风通道上；热管体Ⅱ穿过密封板和油槽壳，热管体Ⅱ的冷凝端处于散热壳体内部，热管体Ⅱ的蒸发端浸泡在油槽壳内部的润滑介质中。
[0018]优选的，所述散热壳体上设置有通风口。
[0019]优选的，所述散热壳体密封设置，散热壳体的内部填充有液体冷却介质。
[0020]优选的，所述散热壳体内部填充有用于强化对流传热的固态导热体。
[0021]本技术方案带来的有益效果：
[0022]1）本技术方案将内嵌散热结构和外设散热结构相结合，不仅可实现轴瓦本体温度梯度趋缓，热变形减小，油膜厚度增大，还实现了润滑轴承的快速冷却，即采用了内与外的双重冷却手段，最大限度的为润滑轴承提供有效、可靠的散热条件。
[0023]2）本技术方案利可用电机转轴的搅拌使得润滑介质与热管的蒸发端进行了强迫对流热交换,使得热管蒸发端管壳的传热效率大幅提高。在热管体Ⅱ的冷凝端可利用电机转子旋转时产生的用于冷却转子和线圈的多余风量或直接通过冷却介质进行强迫冷却,同样大幅提高冷凝段散热效率和散热能力。综上所述，本技术方案通过提高冷却润滑轴承的润滑系统的冷却效率，使对润滑轴承的冷却效率和能力大幅提高,可对损耗较大的润滑轴承进行冷却,同时可以省去轴承润滑循环的动力系统，应用范围极其广泛。
[0024]3）本技术方案本利用热管体Ⅰ在轴向上热阻小、快速导热的特点，将热管的蒸发端置于轴瓦本体的高温区，冷凝端置于轴瓦本体的低温区。这样可以将高温区的热量利用热管体Ⅰ蒸发冷却的原理快速传递到低温区，使高温区的温度降低，低温区的温度上升，整个轴瓦本体温度梯度趋缓，热变形减小，油膜厚度增大，轴承安全可靠性增加。
附图说明
[0025]本技术的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，其中：
[0026]图1为第一种优选的外设散热结构示意图；
[0027]图2为第二种优选的外设散热结构示意图；
[0028]图3为第三种优选的外设散热结构的局部示意图；
[0029]图4为一种基本的内嵌散热结构的分布示意图；
[0030]图5为第一种优选的内嵌散热结构的分布示意图；
[0031]图6为第二种优选的内嵌散热结构的分布示意图；
[0032]图7为内嵌散热结构在瓦面到瓦底方向的的分布示意图；
[0033]图8为一种基本结构的热管体Ⅰ剖视结构示意图；
[0034]图9为一种优选结构的热管腔剖视结构示意图；
[0035]图10为第一种基本结构的热管体Ⅰ剖视结构示意图；
[0036]图11为第二种基本结构的热管体Ⅰ剖视结构示意图；
[0037]图12为第三种基本结构的热管体Ⅰ剖视结构示意图；
[0038]图中：
[0039]1、密封板；2、散热壳体；3、热管体Ⅱ；4、通风口；5、固态导热体；6、液体冷却介质；7、电机转子；8、滑动轴承；8.1、轴瓦本体；8.1.1、瓦面；8.1.2、瓦底；8.1.3、轴瓦泄油端；8.1.4、轴瓦出油边；8.1.5、轴瓦进油边；8.1.6、温度最高处；8.1.7、温度最低处；9、润滑介质；10、油槽壳；11、空冷器；12、热管体Ⅰ；12.1、相变介质；12.2、吸液芯；12.3、管壳；13、热管腔；13.1、槽体结构；14、导热膏/胶；15、汇流管；16、电机转轴。
具体实施方式
[0040]为使技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机滑动轴承的散热结构，其特征在于：所述散热结构包括内嵌散热结构和/或外设散热结构；内嵌散热结构布设于滑动轴承的轴瓦本体中，用于均衡滑动轴承内部温度；外设散热结构布设于发电机的轴承润滑系统上，用于滑动轴承的外部导热。2.如权利要求1所述一种电机滑动轴承的散热结构，其特征在于：所述内嵌散热结构包括开设于滑动轴承（8）中轴瓦本体（8.1）内部的若干热管腔（13），且热管腔（13）从轴瓦本体（8.1）的高温区延伸到轴瓦本体（8.1）的低温区；每个热管腔（13）中布设有热管体Ⅰ（12），且热管体Ⅰ（12）的冷凝端处于轴瓦本体（8.1）的低温区，热管体Ⅰ（12）的蒸发端处于轴瓦本体（8.1）的高温区。3.如权利要求2所述一种电机滑动轴承的散热结构，其特征在于：所述热管腔（13）的腔壁上沿周向并排或间隔设置有若干槽体结构（13.1），该槽体结构（13.1）沿热管腔的轴向延伸。4.如权利要求2所述一种电机滑动轴承的散热结构，其特征在于：所述热管体Ⅰ（12）由直接填充于热管腔（13）内部的相变介质构成。5.如权利要求2所述一种电机滑动轴承的散热结构，其特征在于：所述热管体Ⅰ（12）包括相变介质和吸液芯（12.2）；吸液芯（12.2）粘附于热管腔（13）的腔壁上，呈空心柱状结构，相变介质填充于吸液芯（12.2）的内部。6.如权利要求5所述一种电机滑动轴承的散热结构，其特征在于：所述相变介质与吸液芯（12.2）之间设置有管壳（12.3）。7.如权利要求2所述一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨培平，廖毅刚，周光厚，杨仕福，钟海权，刘坤，李效振，罗永刚，解朝军，
申请(专利权)人：东方电气集团东方电机有限公司，
类型：新型
国别省市：