CN103812272A - 一种循环冷却结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种循环冷却结构，包括电机主轴，在电机主轴外安装有轴套，轴套上设置有螺旋槽，螺旋槽的底部分别开有出油口和进油口，所述出油口与进油口之间安装有相互连接的冷却结构和油温调节机构，所述冷却结构和油温调节机构通过导油管与进油口、出油口连接。设置的油温调节机构可使冷却油在经过冷却结构的处理下，保证冷却油的温度在进入螺旋轴之前控制在电机主轴正常工作时的温度，进一步减小电机主轴的受损影响因素，保证电机主轴的工作的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机，具体是指一种循环冷却结构。
背景技术
石油钻进时，钻机的电机长时间不间断工作，由于电机转轴与轴套高速摩擦，会产生大量的热能，如不及时散热，温度很快超出范围而损坏转轴，最终会导致电机工作性能下降或是烧毁。目前国内在电机转轴进行降温时仅仅是在电机转轴中心孔上注入冷却油，由于这种冷却方式通常采用开放冷却方式，即加入热交换器中用于热交换的冷却介质经过热交换器进行热量交换后直接排出而不能循环使用，因此造成极大的浪费；并且在新注入的冷却油中，冷却油的温度不能稳定，而电机转轴在长时间的工作下本身保持着一定的温度，当冷却油的温度较低时注入到电机转轴上，容易使转轴骤冷骤热，最终导致电机转轴受损。
发明内容
本发明的目的在于提供一种循环冷却结构，使得电机在冷却时能循环使用冷却油，降低电机主轴的温度，保证电机主轴工作的稳定性。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种循环冷却结构，包括电机主轴，在电机主轴外安装有轴套，轴套上设置有螺旋槽，螺旋槽的底部分别开有出油口和进油口，所述出油口与进油口之间安装有相互连接的冷却结构和油温调节机构，所述冷却结构和油温调节机构通过导油管与进油口、出油口连接。电机主轴长时间的转动，使得在电机主轴上冷却用的冷却油温度急剧升高；本发明使用时，冷却油在螺旋槽的收集下由出油口流进导油管中，在冷却结构和油温调节机构的处理下由进油口重新流回螺旋槽中，回复到正常温度的冷却油继续对电机主轴进行冷却处理，以稳定电机主轴的正常工作温度，保证电机在长期使用中的稳定性；本发明采用的冷却结构可采用水冷或是空冷方式，在保证高温的冷却油稳定降温的同时也使得冷却油可在轴套内循环使用，降低其使用成本；电机主轴在冷却后始终保持一定的温度，而经过冷却结构降温的冷却油若直接通过进油口流入轴套内，会导致电机主轴骤冷，根据热胀冷缩原理，会导致电机主轴的工作性能下降，使之出现明显的晃动，严重时会导致电机主轴出现裂缝或是折断，设置的油温调节机构可使冷却油在经过冷却结构的处理下，保证冷却油的温度在进入螺旋轴之前控制在电机主轴正常工作时的温度，进一步减小电机主轴的受损影响因素，保证电机主轴的工作的稳定性。
所述冷却结构包括热交换器、集油腔室和油泵，所述热交换器、集油腔室与油泵依次通过导油管连接，所述热交换器与出油口连接，油泵与进油口连接在集油腔室中部还安装有过滤器。由出油口排出的冷却油通过导油管进入到热交换器中，待其温度下降后进入到集油腔室中，再通过过滤器将冷却油中的杂质去除，最后在油泵的导引下经进油口重新回到螺旋槽中，实现了冷却油的循环使用。
所述过滤器包括壳体，壳体将集油腔室分隔成两部分，壳体的两侧分别设置有进油管和出油管，在壳体内安装有筒状滤网，所述滤网为浪型滤网。壳体将集油腔室分隔成两部分，冷却油通过进油管进入到筒状滤网中，由滤网对冷却油进行过滤，滤网采用浪型滤网可增加在单位时间内通过滤网的油量，提高了过滤面积的同时也加强了过滤效果，过滤后的冷却油在油泵的作用下被注入到螺旋槽中。
所述油温调节机构包括控温室，控温室设置在集油腔室与油泵之间，在所述控温室内安装有温度传感器和加热器，温度传感器与加热器分别与外部电源连接。经过降温处理和过滤的冷却油流入到控温室中，控温室内安装的温度传感器将此时冷却油的油温测量出，若是油温低于电机主轴正常工作的温度时，温度传感器将控制外部电源，加热器与外部电源连通，开始对冷却油进行加热，当油温与电机主轴正常工作温度相同时，温度传感器控制切断电源，加热器停止加热，此时冷却油再经过油泵注入到螺旋槽中，继续保持对电机主轴的降温处理，进一步降低的电机主轴受损的可能性，提高其工作的稳定性。
所述滤网的层数至少为三层。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种循环冷却结构，设置的油温调节机构可使冷却油在经过冷却结构的处理下，保证冷却油的温度在进入螺旋轴之前控制在电机主轴正常工作时的温度，进一步减小电机主轴的受损影响因素，保证电机主轴的工作的稳定性；
2、本发明一种循环冷却结构，冷却油通过进油管进入到筒状滤网中，由滤网对冷却油进行过滤，滤网采用浪型滤网可增加在单位时间内通过滤网的油量，提高了过滤面积的同时也加强了过滤效果；
3、本发明一种循环冷却结构，当油温低于电机主轴正常工作的温度时，温度传感器将控制外部电源，加热器与外部电源连通，开始对冷却油进行加热，当油温与电机主轴正常工作温度相同时，温度传感器控制切断电源，加热器停止加热，此时冷却油再经过油泵注入到螺旋槽中，继续保持对电机主轴的降温处理，进一步降低的电机主轴受损的可能性，提高其工作的稳定性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图；
附图中标记及相应的零部件名称：
1-电机主轴、2-轴套、3-螺旋槽、4-出油口、5-进油口、6-热交换器、7-集油腔室、8-油泵、9-控温室、10-加热器、11-温度传感器、12-壳体、13-导油管、14-进油管、15-出油管、16-滤网。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1所示，本发明一种循环冷却结构，包括电机主轴1，在电机主轴1外安装有轴套2，轴套2上设置有螺旋槽3，螺旋槽3的底部分别开有出油口4和进油口5，所述出油口4与进油口5之间安装有相互连接的冷却结构和油温调节机构，所述冷却结构和油温调节机构通过导油管13与进油口5、出油口4连接；所述冷却结构包括热交换器6、集油腔室7和油泵8，所述热交换器6与集油腔室7、油泵8之间通过导油管13连接，在集油腔室7中部还安装有过滤器，集油腔室7的底部还可安装有排污阀；所述过滤器包括壳体12，壳体12将集油腔室7分隔成两部分，壳体12的两侧分别设置有进油管14和出油管15，在壳体12内安装有筒状滤网16，所述滤网16为浪型滤网16；所述油温调节机构包括控温室9，控温室9设置在集油腔室7与油泵8之间，在所述控温室9内安装有温度传感器11和加热器10，温度传感器11与加热器10分别与外部电源连接。
电机主轴1长时间的转动，使得在电机主轴1上冷却用的冷却油温度急剧升高；本发明使用时，冷却油在螺旋槽3的收集下由出油口4流进导油管13中，在冷却结构和油温调节机构的处理下由进油口5重新流回螺旋槽3中，回复到正常温度的冷却油继续对电机主轴1进行冷却处理，以稳定电机主轴1的正常工作温度，保证电机在长期使用中的稳定性；本发明采用的冷却结构可采用水冷或是空冷方式，在保证高温的冷却油稳定降温的同时也使得冷却油可在轴套2内循环使用，降低其使用成本；电机主轴1在冷却后始终保持一定的温度，而经过冷却结构降温的冷却油若直接通过进油口5流入轴套2内，会导致电机主轴1骤冷，根据热胀冷缩原理，会导致电机主轴1的工作性能下降，使之出现明显的晃动，严重时会导致电机主轴1出现裂缝或是折断，设置的油温调节机构可使冷却油在经过冷却结构的处理下，保证冷却油的温度在进入螺旋轴之前控制在电机主轴1正常工作时的温度，进一步减小电机主轴1的受损影响因素，保证电机主轴1的工作的稳定性。
由出油口4排出的冷却油通过导油管13进入到热交换器6中，待其温度下降后进入到集油腔室7中，再通过过滤器将冷却油中的杂质去除，最后在油泵8的导引下经进油口5重新回到螺旋槽3中，实现了冷却油的循环使用；设置在集油腔室7底部的排污阀可定期将集油腔室7内的杂质清理排除，保证冷却油循环使用的稳定性；壳体12将集油腔室7分隔成两部分，冷却油通过进油管14进入到筒状滤网16中，由滤网16对冷却油进行过滤，滤网16采用浪型滤网16可增加在单位时间内通过滤网16的油量，提高了过滤面积的同时也加强了过滤效果，过滤后的冷却油在油泵8的作用下被注入到螺旋槽3中。
经过降温处理和过滤的冷却油流入到控温室9中，控温室9内安装的温度传感器11将此时冷却油的油温测量出，若是油温低于电机主轴1正常工作的温度时，温度传感器11将控制外部电源，加热器10与外部电源连通，开始对冷却油进行加热，当油温与电机主轴1正常工作温度相同时，温度传感器11控制切断电源，加热器10停止加热，此时冷却油再经过油泵8注入到螺旋槽3中，继续保持对电机主轴1的降温处理，进一步降低的电机主轴1受损的可能性，提高其工作的稳定性。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种循环冷却结构，其特征在于：包括电机主轴（1），在电机主轴（1）外安装有轴套（2），轴套（2）上设置有螺旋槽（3），螺旋槽（3）的底部分别开有出油口（4）和进油口（5），所述出油口（4）与进油口（5）之间安装有相互连接的冷却结构和油温调节机构，所述冷却结构和油温调节机构通过导油管（13）与进油口（5）、出油口（4）连接。
2.根据权利要求1所述的一种循环冷却结构，其特征在于：所述冷却结构包括热交换器（6）、集油腔室（7）和油泵（8），所述热交换器（6）、集油腔室（7）与油泵（8）依次通过导油管（13）连接，所述热交换器（6）与出油口（4）连接，油泵（8）与进油口（5）连接，在集油腔室（7）中部还安装有过滤器。
3.根据权利要求2所述的一种循环冷却结构，其特征在于：所述过滤器包括壳体（12），壳体（12）将集油腔室（7）分隔成两部分，壳体（12）的两侧分别设置有进油管（14）和出油管（15），在壳体（12）内安装有筒状滤网（16），所述滤网（16）为浪型滤网。
4.根据权利要求1所述的一种循环冷却结构，其特征在于：所述油温调节机构包括控温室（9），控温室（9）设置在集油腔室（7）与油泵（8）之间，在所述控温室（9）内安装有温度传感器（11）和加热器（10），温度传感器（11）与加热器（10）分别与外部电源连接。
5.根据权利要求3所述的一种循环冷却结构，其特征在于：所述滤网（16）的层数至少为三层。
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