CN103944316B - 一种大功率充油水下电机的散热系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种大功率充油水下电机的散热系统，包括热交换器和液压泵，其中热交换器的第一回路的进口和出口分别与电机舱相连通，液压泵设置在用于连接该第一回路的出口与电机舱的管路上，热交换器的第二回路的进口通过管路与电机驱动的水泵的出水口相连通，水泵输出的水能够流过第二回路；电机舱内的液压油能够在液压泵的驱动下流过热交换器的第一回路，水和液压油在热交换器内完成热量交换，从而完成对电机的冷却，即本散热系统能够很好地对大功率充油水下电机进行冷却。

Description

一种大功率充油水下电机的散热系统

技术领域

本申请涉及海底作业技术领域，更具体地说，涉及一种大功率充油水下电机的散热系统。

背景技术

海底管道挖沟就是先把海底管道按照预定的路线铺设，然后使用海底挖沟机，一般是喷射式挖沟机骑在管道上，喷射出高压大流量的水流冲开管道底部的泥沙，使管道沉入沟中。

大功率充油水下电机和水泵是喷射式海底挖沟机的重要组成部件，而电机的效率和性能是影响喷射式挖沟机挖沟能力的关键。一般在挖沟机上安装的水下电机功率都在300kw左右，电机的效率一般在90％-93％，这样每台电机有21-30kwh的发热量，电机内部的温度会迅速上升，虽然电机处于水底环境，周围的水会带走一部分热量，但依然不能满足电机的散热需求。因此亟需一种散热系统，用于对大功率充油水下电机进行散热。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种散热系统，用于对大功率充油水下电机进行散热。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种大功率充油水下电机的散热系统，所述大功率充油水下电机用于驱动海底挖沟机的水泵，包括：

热交换器；所述热交换器的第一回路的进口和出口分别用于与所述大功率充油水下电机的电机舱相连通；所述热交换器的第二回路的进口用于与所述水泵的出水口相连通；

液压泵，设置在用于连通所述第一回路的出口与所述电机舱的管路上。

优选的，所述热交换器为管壳式热交换器。

优选的，所述管壳式热交换器设置在所述电机舱的外壁上。

优选的，所述液压泵的动力输入轴用于与所述大功率充油水下电机的动力输出轴相连接。

优选的，还包括具预设背压的单向阀；

所述单向阀的进口与所述液压泵的出口相连通，所述单向阀的出口与所述液压泵的进口相连通。

优选的，还包括温度传感器；

所述温度传感器设置在所述电机舱内部；

所述温度传感器设置有用于向温度报警系统输出温度检测信号的信号输出端。

优选的，还包括温度报警系统；

所述温度报警系统与所述信号输出端相连接，用于当所述电机舱内部温度超出预设温度时发出报警信号。

优选的，所述温度传感器为PT100温度传感器。

优选的，还包括主补偿器；

所述主补偿器与所述电机舱相连通。

优选的，还包括辅助补偿器；

所述辅助补偿器与所述大功率充油水下电机的轴端密封舱相连通。

从上述技术方案可以看出，本申请提供了一种大功率充油水下电机的散热系统，包括热交换器和液压泵，其中热交换器的第一回路的进口和出口分别与电机舱相连通，液压泵设置在用于连接该第一回路的出口与电机舱的管路上，热交换器的第二回路的进口通过管路与电机驱动的水泵的出水口相连通，水泵输出的水能够流过第二回路；电机舱内的液压油能够在液压泵的驱动下流过热交换器的第一回路，水和液压油在热交换器内完成热量交换，从而完成对电机的冷却，即本散热系统能够很好地对大功率充油水下电机进行冷却。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种大功率充油水下电机的散热系统的结构图；

图2为本申请另一实施例提供的一种大功率充油水下电机的散热系统的结构图；

图3为本申请又一实施例提供的一种大功率充油水下电机的散热系统的结构图；

图4为本申请又一实施例提供的一种大功率充油水下电机的散热系统的结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本申请实施例提供的一种大功率充油水下电机的散热系统的结构图。该大功率充油水下电机30用于设置在海底挖沟机中，为水泵40提供动力。

如图1所示，本实施例提供的散热系统包括热交换器10和液压泵20。

大功率充油水下电机30的前端设置有水泵40，水泵40的轴与大功率充油水下电机30的动力输出轴相连接，用于利用其动力喷射水流在海底挖沟。

热交换器10设置在大功率充油水下电机30外壁上，其第一回路(未示出)的出口12和进口11分别与大功率充油水下电机30的电机舱通过管路相连通，充在电机舱内的液压油能够通过管路流过热交换器的第一回路。

液压泵20设置在用于连通热交换器10的第一回路的出口12与电机舱的管路上，用于从第一回路中吸出液压油并压入电机舱中，电机舱中的液压油又会通过用于连接第一回路的进口11与电机舱的管路进入第一回路，循环流动。

热交换器10的第二回路(未示出)的进口13与水泵40的出水口41通过管路相连通，具体的为与设置在水泵40的出口法兰上的出水孔411相连通。当水泵40向外喷水时，一部分高压水流就会通过连接出水口41与第二回路的进口13的管路进入热交换器，随后从第二回路的出口14喷出，从而将第一回路中循环流动的液压油的热量带着。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种大功率充油水下电机的散热系统，包括热交换器和液压泵，其中热交换器的第一回路的进口和出口分别与电机舱相连通，液压泵设置在用于连接该第一回路的出口与电机舱的管路上，热交换器的第二回路的进口通过管路与电机驱动的水泵的出水口相连通，水泵输出的水能够流过第二回路；电机舱内的液压油能够在液压泵的驱动下流过热交换器的第一回路，水和液压油在热交换器内完成热量交换，从而完成对电机的冷却，即本散热系统能够很好地对大功率充油水下电机进行冷却。

热交换器10优选管壳式热交换器，其内设置有铜管。液压油与水仅隔一层薄薄的铜管，能够很好地散热。

液压泵20可以通过单独的小功率电机进行驱动，不过为了减少机构设置，本实施例是利用大功率充油水下电机30本身对其进行驱动。连接方式为将液压泵20的动力输入轴(未示出)与大功率充油水下电机的动力输出轴(未示出)相连接，与水泵40分别位于该大功率充油水下电机30的两端。

热交换器或连接热交换器的管路有时候可能发生堵塞，从而可能损坏液压泵，这里为了防止损坏液压泵提出一种新的实施例。

图2为本申请另一实施例提供的一种大功率充油水下电机的散热系统的结构图。

如图2所示，本实施例是在上一实施例的基础上增设了有一定背压的单向阀21。

单向阀21的进口与液压泵20的出口相连通、出口与液压泵20的进口相连通，因为有一定的背压，所以在正常工作时单向阀21不导通，一旦热交换器10本身或其管路发生堵塞，当达到一定压力时单向阀就会导通，从而能够保护液压泵20。

另外为了当散热系统不能正常工作时大功率充油水下电机不会因为散热不良而发生过热，本实施例子中的散热系统还包括温度传感器(未示出)。温度传感器优选PT100温度传感器，设置在电机舱内，并通过其信号输出口与温度报警系统相连接，当温度达到一定限度时及时报警，操作人员可以及时进行干预。

本系统还包括该温度报警系统(未示出)。

实施例三

图3为本申请又一实施例提供的一种大功率充油水下电机的散热系统的结构图。

如图3所示，本实施例是在上一实施例的基础上增设了主补偿器50。

主补偿器50通过管路与大功率充油水下电机30的电机舱相连通，以确保电机舱内的液压油的体积发生变化时通过补偿器进行加油或减油。

主补偿器50的结构是一个密封的皮囊，设置有用于连通电机舱的出口，其内设置有弹簧，外部设置有用于保护皮囊免遭磕碰的金属保护壳。

实施例四

图4为本申请又一实施例提供的一种大功率充油水下电机的散热系统的结构图。

如图4所示，本实施例是在上一实施例的基础上增设了辅助补偿器60。

辅助补偿器60通过管路与到大功率充油水下电机30的轴端密封舱相连通，用于对轴端密封舱的液压油进行补偿。

辅助补偿器60的结构与主补偿器的结构相同。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种大功率充油水下电机的散热系统，所述大功率充油水下电机用于驱动海底挖沟机的水泵，所述大功率充油水下电机的前端设置有所述水泵，所述水泵的轴与所述大功率充油水下电机的动力输出轴相连接，用于利用所述水泵动力喷射水流在海底挖沟，其特征在于，包括：

热交换器；所述热交换器设置在所述大功率充油水下电机外壁上，所述热交换器的第一回路的进口和出口分别用于与所述大功率充油水下电机的电机舱相连通；所述热交换器的第二回路的进口用于与所述水泵的出水口相连通；

液压泵，设置在用于连通所述第一回路的出口与所述电机舱的管路上。

2.如权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述热交换器为管壳式热交换器。

3.如权利要求2所述的散热系统，其特征在于，所述管壳式热交换器设置在所述电机舱的外壁上。

4.如权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述液压泵的动力输入轴用于与所述大功率充油水下电机的动力输出轴相连接。

5.如权利要求1～4任一项所述的散热系统，其特征在于，还包括具预设背压的单向阀；

所述单向阀的进口与所述液压泵的出口相连通，所述单向阀的出口与所述液压泵的进口相连通。

6.如权利要求5所述的散热系统，其特征在于，还包括温度传感器；

所述温度传感器设置在所述电机舱内部；

所述温度传感器设置有用于向温度报警系统输出温度检测信号的信号输出端。

7.如权利要求6所述的散热系统，其特征在于，还包括温度报警系统；

所述温度报警系统与所述信号输出端相连接，用于当所述电机舱内部温度超出预设温度时发出报警信号。

8.如权利要求7所述的散热系统，其特征在于，所述温度传感器为PT100温度传感器。

9.如权利要求6所述的散热系统，其特征在于，还包括主补偿器；

所述主补偿器与所述电机舱相连通。

10.如权利要求9所述的散热系统，其特征在于，还包括辅助补偿器；

所述辅助补偿器与所述大功率充油水下电机的轴端密封舱相连通。