隔爆电机液冷机壳散热结构制造技术

一种隔爆电机液冷机壳散热结构，用于隔爆电机机壳的液冷散热，所述散热结构包括设于内水套和外水套之间的多层环形水道、设于相邻环形水道之间的层间过水口、设于沿所述机壳轴向第一个排布的环形水道处的进水口、设于沿所述机壳轴向最后一个排布的环形水道处的出水口；其中冷却介质分成的两路分别为绕周向一个朝向的第一路径及与所述第一路径反向的第二路径；冷却介质在每个环形水道中的第一路径之和等于第二路径之和。本方案使得冷却介质对机壳的散热更加均匀，保证机壳性能高度一致，确保冷切介质的流动阻力在保证散热均匀的前提下能够阻力最小化，也不可能会出现死水情况，从而使得冷却效果稳定、可靠，保障隔爆电机在恶劣环境下的可靠运行。劣环境下的可靠运行。劣环境下的可靠运行。

【技术实现步骤摘要】
隔爆电机液冷机壳散热结构


[0001]本技术涉及电机机壳冷却结构
，特别涉及一种用于矿用防爆电动无轨胶轮运输车的隔爆电机液冷机壳散热结构。

技术介绍

[0002]轴承在电机运行过程中会产生热量，在某些重载高速场合，轴承产生的热量难以溢散，造成轴承质量降低甚至损坏，影响电机寿命。在某些可靠性要求较高的应用领域，轴承采用了多种冷却润滑方式，如循环水冷、油冷油润滑、油气润滑等，可以降低轴承使用温度。
[0003]受煤矿井下环境治理日益严苛及国家绿色智能矿山建设趋势的双重影响，目前煤矿井下辅助运输车(该类车辆主要用于矿区从地面向井下投送工作人员、物资)电动化需求愈来愈强烈，作为一种新型动力防爆无轨胶轮车，防爆电动无轨胶轮运输车，能够有效解决目前井工矿高污染、高噪音、高油耗、低寿命的问题，为矿井煤矿提供高效的辅助运输装备，有效满足煤矿的生产和运输需求，提高矿井安全生产效率，降低矿井生产费用和劳动强度，改善井下环境。
[0004]作为辅助运输车核心部件的电动机采用矿用隔爆型变频永磁同步电机，要求能够使用在具有甲烷混合物及煤尘爆炸危险的煤矿井下，且电机体积小，功率密度高，风冷无法满足电机的散热需求，电机机壳需采用液冷结构。现有的液冷机壳水路结构分为“S”形、螺旋形以及常规的环槽形，在实现本技术的过程中，专利技术人发现现有液冷机壳水路结构至少存在以下问题：
[0005]1、“S”型结构(又叫“之”字形)需要布置隔水筋，焊接工作量大，焊接完成后机壳易变形；
[0006]2、螺旋形水路结构需要车螺旋槽，加工复杂，加工需要考虑螺距，轴向进出水口不好布置；
[0007]3、常规环槽型的冷切水道存在流通时水阻大、会出现死水，散热不均匀，从而降低冷却效果；
[0008]4、传统外外罩板(外水套)采用分瓣拼焊接方式与内水套贴合，水路易短路，也使冷却效果降低。
[0009]有鉴于此，如何解决现有液冷机壳水路结构存在的加工量大、复杂、无法调整、冷却效果差等问题，便成为本技术所要研究解决的课题。

技术实现思路

[0010]本技术提供一种隔爆电机液冷机壳散热结构，其目的是要解决现有液冷机壳水路结构存在的加工量大、复杂、无法调整、冷却效果差等问题，以提供加工简单、不需焊接隔水筋、水口可根据实际需要在圆周方向进行合理布置且冷却效果好的方案。
[0011]为达到上述目的，本技术采用的一种技术方案是：一种隔爆电机液冷机壳散
热结构，用于隔爆电机机壳的液冷散热，所述机壳包含由机座，所述机座包括内水套和外水套，其特征在于，所述散热结构包括：
[0012]设于内水套和外水套之间的多层环形水道，所述环形水道沿所述机壳轴向间隔排布，所述环形水道被布置成冷却液沿环形水道圆周方向流动；
[0013]设于相邻环形水道之间的层间过水口，所述层间过水口用于相邻水道之间冷却介质在轴向流通，且冷却介质经过层间过水口后分成两路并联流通，再汇聚到轴向相邻环形水道的层间过水口处，其中冷却介质分成的两路分别为绕周向一个朝向的第一路径及与所述第一路径反向的第二路径；
[0014]设于沿所述机壳轴向第一个排布的环形水道处的进水口；
[0015]设于沿所述机壳轴向最后一个排布的环形水道处的出水口；
[0016]在所述层间过水口、进水口、出水口正投影到与所述机壳轴向相垂直的平面上后，所述层间过水口、进水口、出水口的中心线与中心轴线相交，设定所述环形水道的层数为n，所述进水口与出水口之间具有夹角α，相邻的所述层间过水口之间被配置成具有相同的中心线偏置夹角β，且满足公式β＝α/n，相邻的所述层间过水口之间具有过水口夹角γ，所述散热结构包括被配置成满足公式γ＝180
‑
β，从而使得冷却介质在每个环形水道中的第一路径之和等于第二路径之和。
[0017]本技术的设计原理和技术构思是：在本技术中，通过对用于特殊、恶劣环境下的隔爆型变频永磁同步电机进行研究，针对隔爆型变频永磁同步电机特有的体积小、功率密度高、使用环境恶劣以及散热要求高的情况，设计出了本技术的液冷散热方案，为了能满足上述特殊情况及特殊要求，本技术将散热结构的主体部分设计成环形水道，环形水道适用于体积小的电机机壳，加工方便、密封可靠，且需要焊接的零部件少、机壳焊接后变形小，在环形水道中，进水口、出水口的布置受限小，可以在在整车布局中有效解决安装空间限制；本技术方案在设计成环形水道的基础上，还特别考虑到了一般常规环槽型的冷切水道存在流通时水阻大、会出现死水、散热不均匀等问题，针对环形水道之间用于冷却介质流通的层间过水口的位置进行了特殊设计，冷却介质经过层间过水口后分成两路并联流通，再汇聚到轴向相邻环形水道的层间过水口处，其中冷却介质分成的两路分别为绕周向一个朝向的第一路径及与所述第一路径反向的第二路径，冷却介质在每个环形水道中的第一路径之和等于第二路径之和，从而使得冷却介质对机壳的散热更加均匀，保证机壳性能高度一致，确保冷切介质的流动阻力在保证散热均匀的前提下能够阻力最小化，也不可能会出现死水情况，从而使得冷却效果稳定、可靠，保障隔爆电机在恶劣环境下的可靠运行。
[0018]本技术的有关内容解释如下：
[0019]1.在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0020]2.在本申请的描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相
连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0021]3.在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0022]4.在本技术的上述技术方案中，所述机壳轴向第一个排布的环形水道及最后一个排布的环形水道处在不与所述层间过水口重叠的区域为水力区，所述进水口设于在所述机壳轴向第一个排布的环形水道的水力区上，所述出水口设于在所述机壳轴向最后一个排布的环形水道的水力区上，因此使得隔爆电机中的进水口、出水口的布置可以有更多的位置去布置，不会受太多限制，从而能够在对矿用防爆电动无轨胶轮运输车的整体布局时不用过多考虑进水口、出水口布置的现在，有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.隔爆电机液冷机壳散热结构，用于隔爆电机机壳的液冷散热，所述机壳包含由机座，所述机座包括内水套(1)和外水套(2)，其特征在于，所述散热结构包括：设于内水套(1)和外水套(2)之间的多层环形水道(3)，所述环形水道(3)沿所述机壳轴向间隔排布，所述环形水道(3)被布置成冷却液沿环形水道(3)圆周方向流动；设于相邻环形水道(3)之间的层间过水口(4)，所述层间过水口(4)用于相邻水道之间冷却介质在轴向流通，且冷却介质经过层间过水口(4)后分成两路并联流通，再汇聚到轴向相邻环形水道(3)的层间过水口(4)处，其中冷却介质分成的两路分别为绕周向一个朝向的第一路径及与所述第一路径反向的第二路径；设于沿所述机壳轴向第一个排布的环形水道(3)处的进水口；设于沿所述机壳轴向最后一个排布的环形水道(3)处的出水口；在所述层间过水口(4)、进水口、出水口正投影到与所述机壳轴向相垂直的平面上后，所述层间过水口(4)、进水口、出水口的中心线与中心轴线相交，设定所述环形水道(3)的层数为n，所述进水口与出水口之间具有夹角α，相邻的所述层间过水口(4)之间被配置成具有相同的中心线偏置夹角β，且满足公式β=α/n，相邻的所述层间过水口(4)之间具有过水口夹角γ，所述散热结构包括被配置成满足公式γ=180
‑
β，从而使得冷却介质在每个环形水道(3)中的第一路径之和等于第二路径之和。2.根据权利要求1所述的一种隔爆电机液冷机壳散热结构，其特征在于：所述机壳轴向第一个排布的环形水道(3)及最后一个排布的环形水道(3)处在不与所述层间过水口(4)重叠的区域为水力区...

【专利技术属性】
技术研发人员：扈建华，朱洺锋，
申请(专利权)人：苏州朗高电机有限公司，
类型：新型
国别省市：