CN107144067A - 石油机械设备局部发热区域降温方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种石油机械设备局部发热区域降温方法，包括在石油机械设备局部发热区域上相贴设置冷却水管，在冷却水管内通入冷却水循环冷却的步骤，以及在冷却水管外正对设置风扇实现风冷的步骤，其特点在于，在风扇动力输入端设置一根转轴，并使得该转轴的一端穿入冷却水管内并设置水轮，靠冷却水流动推动水轮带动风扇旋转产生风流实现风冷。本发明结合了水冷和风冷双重冷却，提高了降温效率；同时风扇依靠水流提供动力，风扇电机不会暴露在设备局部发热的区域外而导致温度过高而烧毁，延长了风扇使用寿命，更好地保证了冷却效果和安全性。

Description

石油机械设备局部发热区域降温方法

技术领域

本发明涉及石油机械设备技术领域，具体涉及一种石油机械设备局部发热区域降温方法。

背景技术

石油，地质勘探的主要对象之一，是一种粘稠的、深褐色液体，被称为“工业的血液”。地壳上层部分地区有石油储存。主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。石油是现代社会必不可少的能源资源之一，石油的加工机械设备种类繁多，由于石油供求量较大，因此加工设备运作比较频繁，基本上启动不会轻易停止，因此机械设备由于长时间工作产生大量热量，这种热量不仅会加速机械过早的损毁，而石油是易燃品，所以最大的问题是引发安全事故，因此需要在石油加工机械设备上易发热的局部位置，单独安装散热装置进行降温。

目前，用于对石油加工设备局部位置进行降温的散热装置，一般采用风扇正对吹风降温，或者采用冷却水管道贴合布置到设备局部发热位置进行降温等方式。但散热效果不是很理想，导致使用散热器的设备出现烧坏的状况，造成了一定的经济损失，而且风扇马达暴露在设备发热位置中导致温度较高，加上风扇长时间的转动马达也容易因疲劳过热而烧坏，而且这种马达一旦烧毁很容易导致安全事故的发生。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是，怎样设计一种实施简单，方便对石油机械设备局部发热地区进行降温，提高降温效率且延长风扇的使用寿命的石油机械设备局部发热区域降温方法，同时采用的降温装置还能够解决在轻便作业场景下石油机械设备散热装置机动性差和散热效率低的问题，且具有散热灵活度高、散热面积大等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种石油机械设备局部发热区域降温方法，包括在石油机械设备局部发热区域上相贴设置冷却水管，在冷却水管内通入冷却水循环冷却的步骤，以及在冷却水管外正对设置风扇实现风冷的步骤，其特征在于，在风扇动力输入端设置一根转轴，并使得该转轴的一端穿入冷却水管内并设置水轮，靠冷却水流动推动水轮带动风扇旋转产生风流实现风冷。

这样，结合了水冷和风冷双重冷却，提高了降温效率；同时风扇依靠水流提供动力，风扇电机不会暴露在设备局部发热的区域外而导致温度过高而烧毁，延长了风扇使用寿命，更好地保证了冷却效果和安全性。

作为优化，本方法可以采用以下的石油机械设备散热装置实现，所述散热装置包括矩形框架结构的外壳，外壳内设置有风扇和水循环冷却系统，水循环冷却系统正对设置在风扇的前方，水循环冷却系统包括冷却水管，冷却水管弯曲回绕设置在外壳的一侧且连接设有进水口和出水口；其特征在于：外壳内通过支撑杆支撑设置有第一转轴，第一转轴的一端穿进冷却水管且在其端头设置有用于随水流转动的水轮；第一转轴与风扇传动连接。

上述石油机械设备散热装置，使用时只需将装置置于石油设备局部发热位置，使得冷却水管和设备表面相贴，再将冷却水管外接冷却水源，即可使用；使用非常灵活方便。其同时结合了水冷和风冷的双重冷却效果，提高了降温效率。同时更重要的时，风扇直接靠冷却水的流动驱动旋转，冷却水可以另外靠设置在管道中的水泵保证水压和水速。这样动力机不会因为暴露在设备局部发热的区域外而导致温度过高而烧毁，延长了装置使用寿命，更好地保证了冷却效果和安全性。装置中，支撑杆固定设置在外壳的底部，由支撑杆支撑设置的第一转轴处于外壳内的中部位置；水循环冷却系统设置在风扇和待散热设备之间；水轮的转动可以带动风扇的转动；冷却水管内一般使用冷水，当水流在冷却水管内循环流动，冷却水管与周围的空气接触，可以对冷却水管周围的空气进行降温；同时，在水流的带动下，水轮进行转动，水轮的转动带动第一转轴转动，第一转轴带动风扇的转动，实现对设备进行降温；通过冷却水管内水流的流动带动水轮的转动，进而带动风扇的转动，无需电机带动风扇，克服了电机自重的影响，且散热效率高，从而解决在轻便作业场景下石油机械设备散热装置机动性差重和散热效率低的问题。另外，实施时，由于石油机械设备，特别是石油开采设备，例如抽油机等，由于随着开采点的调整常常需要设备跟随移动调整位置，故特别适合采用本方法，依靠上述的散热装置对设备的局部发热位置（例如石油液压泵）进行降温；具有较好的灵活性和便携性，提高了降温效果。

进一步地，上述石油机械设备散热装置中，所述外壳内还设置有第一齿轮和固定设置在外壳上的第二齿轮，第一齿轮为外齿轮，第二齿轮为内齿轮，第二齿轮通过其内齿圈与第一齿轮相互啮合；外壳内还设置有第二转轴，第二转轴沿第二齿轮轴向设置于第二齿轮偏心位置，第二转轴和第一转轴传动连接，风扇安装在第二转轴上；第二转轴传动连接有第三转轴，第三转轴的一端安装第一齿轮；第二齿轮的外周表面上设置有滑道；在第二齿轮、第二转轴和第三转轴间还连接设有固定座，固定座通过固定连接的滑块可滑动地装配在第二齿轮的滑道上，第二转轴和第三转轴安装在固定座上；第一转轴沿第二齿轮轴向设置于第二齿轮轴心位置。

上述石油机械设备散热装置中，第一齿轮为外齿轮，第二齿轮为环状的内齿轮，第二齿轮通过其内齿圈和第一齿轮啮合；第二转轴的转动可以带动第一齿轮的转动；固定座将第二转轴和第三转轴固定成一体，当第二转轴在水轮带动下转动时，第一齿轮沿着第二齿轮的内齿圈转动，可以实现风扇的公转；设置固定座是为了将第二转轴和第三转轴固定成一个整体，该整体通过固定滑块可以在第二齿轮外圈上的滑道上滑动；通过风扇在第二齿轮内的公转，可以达到提高石油机械设备散热装置的散热灵活度、散热效率、增大散热面积等目的，采用较小的风扇达到了大散热面积的效果。

进一步地，上述石油机械设备散热装置中，所述第一转轴、第二转轴和第三转轴上均套设有轴承；固定座包括固定杆、第一连接杆和第二连接杆；第一轴承与支撑杆固定连接，第二轴承和第三轴承通过第一连接杆连接，第三轴承和固定杆通过第二连接杆连接，固定杆与滑块连接。在转轴上套设轴承是为了提高转轴的转动效率，同时保证转轴转动的可执行性能和安全性能。

进一步地，上述石油机械设备散热装置中，第一转轴和第二转轴通过第一传动带传动连接；第二转轴和第三转轴通过第二传动带传动连接；所述第一转轴、第二转轴和第三转轴上与第一传动带和第二传动带相应的连接位置设置有传动轮。传动轮可以对传动带的位置进行限定，将各部件间的位置关系固定，防止传动轮在高速转动过程中出现打滑等现象，可以避免出现安全事故。

进一步地，上述石油机械设备散热装置中，所述水循环冷却系统还包括水泵和水箱，水泵和水箱均设置在冷却水管的进水口和出水口之间；水泵安装在水箱的出水端。水箱可以蓄水，让冷却水管内的水流温度有一个缓冲的过程，避免冷却水管内的水温过高。

进一步地，上述石油机械设备散热装置中，所述水箱设置有换水口。冷却水管内的水需要定期更换，通过换水口可以完成换水。

进一步地，上述石油机械设备散热装置中，所述外壳内靠近冷却水管进水口的位置设置有温控开关，温控开关与水泵控制电路电连接。温控开关设置在冷却水管进水口的附近，用于检测冷却水管的温度，并将检测的温度信息发送到水泵控制电路；水泵控制电路根据接收的温度信息分析判断是否需要继续工作，控制水泵的启闭。

进一步地，上述石油机械设备散热装置中，所述外壳上设置有磁力表座，能够通过磁力表座将石油机械设备散热装置吸贴在具有钢铁壳体的待散热设备上。磁力表座一般设计两个，即可实现石油机械设备散热装置的稳定吸贴。

进一步地，上述石油机械设备散热装置中，所述第一转轴和冷却水管的管壁连接处设置有防水圈。防水圈可以防止冷却水管漏水，若冷却水管漏水，会导致冷却水管内部水流流速降低，影响水轮的转动和风扇的转动，进而影响整体的散热效果。

进一步地，上述石油机械设备散热装置中，所述外壳内设置有用于容纳第二齿轮的凹槽，第二齿轮卡接在凹槽内并通过连接件与外壳固定连接。在外壳内设置用于容纳第二齿轮的凹槽是为了将第二齿轮固定在外壳内；连接件用于将第二齿轮固定在外壳上，连接的位置不做限定。

本发明具有实施简单，方便对石油机械设备局部发热地区进行降温，提高降温效率且延长风扇的使用寿命的优点，同时采用的降温装置还能够解决在轻便作业场景下石油机械设备散热装置机动性差和散热效率低的问题，且具有散热灵活度高、散热面积大等优点。

附图说明

图1为本发明实施例中石油机械设备散热装置的立体结构示意图；

图2为图1中A区域的局部放大图；

图3为从图1后方观察的后视图；

图4为去掉水循环冷却系统后从图1后方观察的立体图；

图5为图4中B区域的局部放大图；

图6为本发明实施例中石油机械设备散热装置的水轮结构示意图。

附图标记：

1-外壳、2-风扇、3、冷却水管、31-进水口、32-出水口、4-水泵、5-支撑杆、6-第一转轴、7-第二转轴、8-第三转轴、9-水轮、10-第一传动带、11-第二传动带、12-第一齿轮、13-第二齿轮、131-内齿圈、132-滑道、14-固定座、141-固定杆、142-第一连接杆、143-第二连接杆、15-滑块、16-第一轴承、17-第二轴承、18-第三轴承、19-水箱、20-温控开关、21-磁力表座。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

最优实施例：

一种石油机械设备局部发热区域降温方法，包括在石油机械设备局部发热区域上相贴设置冷却水管，在冷却水管内通入冷却水循环冷却的步骤，以及在冷却水管外正对设置风扇实现风冷的步骤，其特点在于，在风扇动力输入端设置一根转轴，并使得该转轴的一端穿入冷却水管内并设置水轮，靠冷却水流动推动水轮带动风扇旋转产生风流实现风冷。

这样，结合了水冷和风冷双重冷却，提高了降温效率；同时风扇依靠水流提供动力，风扇电机不会暴露在设备局部发热的区域外而导致温度过高而烧毁，延长了风扇使用寿命，更好地保证了冷却效果和安全性。

本实施例中，本方法采用了以下的散热装置实现，所述散热装置参照图1~图6，包括矩形框架结构的外壳1，外壳内设置有风扇2和水循环冷却系统，水循环冷却系统正对设置在风扇的前方，水循环冷却系统包括冷却水管3，冷却水管弯曲回绕设置在外壳的一侧且连接设有进水口31和出水口32；外壳内通过支撑杆5支撑设置有第一转轴6，第一转轴的一端穿进冷却水管且在其端头设置有用于随水流转动的水轮9；第一转轴与风扇传动连接。

上述石油机械设备散热装置，使用时只需将装置置于石油设备局部发热位置，使得冷却水管和设备表面相贴，再将冷却水管外接冷却水源，即可使用，具有安装使用方便灵活的特点。其同时结合了水冷和风冷的双重冷却效果，提高了降温效率。同时更重要的时，风扇直接靠冷却水的流动驱动旋转，冷却水可以另外靠设置在管道中的水泵保证水压和水速。这样动力机不会因为暴露在设备局部发热的区域外而导致温度过高而烧毁，延长了装置使用寿命，更好地保证了冷却效果和安全性。冷却水管弯曲布置，增加冷却面积，提高冷却效果。同时，装置中支撑杆固定设置在外壳的底部，由支撑杆支撑设置的第一转轴处于外壳内的中部位置；水循环冷却系统设置在风扇和待散热设备之间；水轮的转动可以带动风扇的转动；冷却水管内一般使用冷水，当水流在冷却水管内循环流动，冷却水管与周围的空气接触，可以对冷却水管周围的空气进行降温；同时，在水流的带动下，水轮进行转动，水轮的转动带动第一转轴转动，第一转轴带动风扇的转动，实现对设备进行降温；通过冷却水管内水流的流动带动水轮的转动，进而带动风扇的转动，无需电机带动风扇，克服了电机自重的影响，且散热效率高，从而解决在轻便作业场景下石油机械设备散热装置机动性差重和散热效率低的问题。

本实施例采用的散热装置中，所述外壳内还设置有第一齿轮12和固定设置在外壳上的第二齿轮13，第一齿轮为外齿轮，第二齿轮为内齿轮，第二齿轮通过其内齿圈131与第一齿轮相互啮合；外壳内还设置有第二转轴7，第二转轴沿第二齿轮轴向设置于第二齿轮偏心位置，第二转轴和第一转轴传动连接，风扇安装在第二转轴上；第二转轴传动连接有第三转轴8，第三转轴的一端安装第一齿轮；第二齿轮的外周表面上设置有滑道132；在第二齿轮、第二转轴和第三转轴间还连接设有固定座14，固定座通过固定连接的滑块15可滑动地装配在第二齿轮的滑道上，第二转轴和第三转轴安装在固定座上；第一转轴沿第二齿轮轴向设置于第二齿轮轴心位置。

上述石油机械设备散热装置中，第一齿轮为外齿轮，第二齿轮为环状的内齿轮，第二齿轮通过其内齿圈和第一齿轮啮合；第二转轴的转动可以带动第一齿轮的转动；固定座将第二转轴和第三转轴固定成一体，当第二转轴在水轮带动下转动时，第一齿轮沿着第二齿轮的内齿圈转动，可以实现风扇的公转；设置固定座是为了将第二转轴和第三转轴固定成一个整体，该整体通过固定滑块可以在第二齿轮外圈上的滑道上滑动；通过风扇在第二齿轮内的公转，可以达到提高石油机械设备散热装置的散热灵活度、散热效率、增大散热面积等目的，采用较小的风扇达到了大散热面积的效果。

具体实施过程中，还可以设计为其他结构：所述外壳内还设置有第一齿轮和固定设置在外壳上的第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮均为外齿轮，第一齿轮和第二齿轮相互啮合；第二转轴传动连接有第三转轴，第三转轴的一端安装第一齿轮；第二齿轮为环状齿轮，第二齿轮的内圈上设置有滑道；在第二齿轮、第二转轴和第三转轴间还设置有固定座，固定座能够通过固定滑块在第二齿轮的滑道上滑动；当第二转轴在水轮带动下转动时，第一齿轮沿着第二齿轮的外齿转动，可以实现风扇的公转。

对比两种结构，区别在于第一齿轮和第二齿轮间的啮合方式，第一种啮合方式需要将第二齿轮设置为较大的环状齿轮，让风扇在齿轮的带动下在环状齿轮环状结构内进行公转；第二种啮合方式需要将第二齿轮设置为较小的环状齿轮，让风扇在齿轮的带动下在环状齿轮环状结构外进行公转；第二齿轮都必须固定在外壳内，且第一转轴均沿第二齿轮轴向设置在第二齿轮轴心位置，第二转轴沿第二齿轮轴向设置于第二齿轮偏心位置。

本实施例采用的散热装置中，所述第一转轴、第二转轴和第三转轴上均套设有轴承；固定座14包括固定杆141、第一连接杆142和第二连接杆143；第一轴承16与支撑杆固定连接，第二轴承17和第三轴承18通过第一连接杆连接，第三轴承和固定杆通过第二连接杆连接，固定杆与滑块15连接。在转轴上套设轴承是为了提高转轴的转动效率，同时保证转轴转动的可执行性能和安全性能。具体实施过程中，还可以设计为其他结构：第二轴承和第三轴承分别与固定座固定连接，固定座通过滑块在第二齿轮的滑道内滑动；固定座亦可以和滑块一体成型设计。

本实施例采用的散热装置中，第一转轴和第二转轴通过第一传动带10传动连接；第二转轴和第三转轴通过第二传动带11传动连接；第一转轴16、第二转轴17和第三转轴18上与第一传动带和第二传动带相应的连接位置设置有传动轮。传动轮可以对传动带的位置进行限定，将各部件间的位置关系固定，防止传动轮在高速转动过程中出现打滑等现象，可以避免出现安全事故。

本实施例采用的散热装置中，所述水循环冷却系统还包括水泵4和水箱19，水泵和水箱均设置在冷却水管的进水口和出水口之间；水泵安装在水箱的出水端。水箱可以蓄水，让冷却水管内的水流温度有一个缓冲的过程，避免冷却水管内的水温过高。

本实施例采用的散热装置中，所述水箱设置有换水口。冷却水管内的水需要定期更换，通过换水口可以完成换水。

本实施例采用的散热装置中，所述外壳内靠近冷却水管进水口的位置设置有温控开关20，温控开关与水泵控制电路电连接。温控开关设置在冷却水管进水口附件，用于检测冷却水管的温度，并将检测的温度信息发送到水泵控制电路；水泵控制电路根据接收的温度信息分析判断是否需要继续工作，控制水泵的启闭。

本实施例采用的散热装置中，所述外壳上设置有磁力表座21，能够通过磁力表座将石油机械设备散热装置吸贴在具有钢铁壳体的待散热设备上。磁力表座一般设计两个，即可实现石油机械设备散热装置的稳定吸贴。磁力表座包括转动手柄，磁力表座的使用方式为现有技术，在此不做赘述。

本实施例采用的散热装置中，所述第一转轴和冷却水管的管壁连接处设置有防水圈。防水圈可以防止冷却水管的漏水，若冷却水管漏水，会导致冷却水管内部水流流速降低，影响水轮的转动和风扇的转动，进而影响整体的散热效果。

本实施例采用的散热装置中，所述外壳内设置有用于容纳第二齿轮的凹槽，第二齿轮卡接在凹槽内并通过连接件与外壳固定连接。在外壳内设置用于容纳第二齿轮的凹槽是为了将第二齿轮固定在外壳内；连接件用于将第二齿轮固定在外壳上，连接的位置不做限定。

本发明方法，解决了在轻便作业场景下石油机械设备散热装置机动性差和散热效率低的问题，不需要电机带动风扇，具有散热灵活度高、散热面积大、节省能源等优点。

Claims (10)

1.一种石油机械设备局部发热区域降温方法，包括在石油机械设备局部发热区域上相贴设置冷却水管，在冷却水管内通入冷却水循环冷却的步骤，以及在冷却水管外正对设置风扇实现风冷的步骤，其特征在于，在风扇动力输入端设置一根转轴，并使得该转轴的一端穿入冷却水管内并设置水轮，靠冷却水流动推动水轮带动风扇旋转产生风流实现风冷。

2.如权利要求1所述的石油机械设备局部发热区域降温方法，其特征在于，采用以下的散热装置实现，所述散热装置包括矩形框架结构的外壳，外壳内设置有风扇和水循环冷却系统，水循环冷却系统正对设置在风扇的前方，水循环冷却系统包括冷却水管，冷却水管弯曲回绕设置在外壳的一侧且连接设有进水口和出水口；外壳内通过支撑杆支撑设置有第一转轴，第一转轴的一端穿进冷却水管且在其端头设置有用于随水流转动的水轮；第一转轴与风扇传动连接。

3.根据权利要求2所述的石油机械设备局部发热区域降温方法，其特征在于：所述外壳内还设置有第一齿轮和固定设置在外壳上的第二齿轮，第一齿轮为外齿轮，第二齿轮为内齿轮，第二齿轮通过其内齿圈与第一齿轮相互啮合；外壳内还设置有第二转轴，第二转轴沿第二齿轮轴向设置于第二齿轮偏心位置，第二转轴和第一转轴传动连接，风扇安装在第二转轴上；第二转轴传动连接有第三转轴，第三转轴的一端安装第一齿轮；第二齿轮的外周表面上设置有滑道；在第二齿轮、第二转轴和第三转轴间还连接设有固定座，固定座通过固定连接的滑块可滑动地装配在第二齿轮的滑道上，第二转轴和第三转轴安装在固定座上；第一转轴沿第二齿轮轴向设置于第二齿轮轴心位置。

4.根据权利要求3所述的石油机械设备局部发热区域降温方法，其特征在于：所述第一转轴、第二转轴和第三转轴上均套设有轴承；固定座包括固定杆、第一连接杆和第二连接杆；第一轴承与支撑杆固定连接，第二轴承和第三轴承通过第一连接杆连接，第三轴承和固定杆通过第二连接杆连接，固定杆与滑块连接。

5.根据权利要求4所述的石油机械设备局部发热区域降温方法，其特征在于：第一转轴和第二转轴通过第一传动带传动连接；第二转轴和第三转轴通过第二传动带传动连接；所述第一转轴、第二转轴和第三转轴上与第一传动带和第二传动带相应的连接位置设置有传动轮。

6.根据权利要求2所述的石油机械设备局部发热区域降温方法，其特征在于：所述水循环冷却系统还包括水泵和水箱，水泵和水箱均设置在冷却水管的进水口和出水口之间；水泵安装在水箱的出水端。

7.根据权利要求2所述的石油机械设备局部发热区域降温方法，其特征在于：所述外壳内靠近冷却水管进水口的位置设置有温控开关，温控开关与水泵控制电路电连接。

8.根据权利要求7所述的石油机械设备局部发热区域降温方法，其特征在于：所述外壳上设置有磁力表座，能够通过磁力表座将石油机械设备局部发热区域降温方法吸贴在具有钢铁壳体的待散热设备上。

9.根据权利要求8所述的石油机械设备局部发热区域降温方法，其特征在于：所述第一转轴和冷却水管的管壁连接处设置有防水圈。

10.根据权利要求3所述的石油机械设备局部发热区域降温方法，其特征在于：所述外壳内设置有用于容纳第二齿轮的凹槽，第二齿轮卡接在凹槽内并通过连接件与外壳固定连接。