CN114421687B - 一种具有高效散热功能的隔爆电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有高效散热功能的隔爆电机,所述隔爆电机包括电机主体、主轴和密封装置,所述电机主体的上方设置有接线器,所述电机主体的下方设置有固定装置,所述电机主体的一侧设置有冷却装置,本发明的冷却装置由冷却盖和冷却器组成,通过主轴、传动轴和齿轮泵能够将电机外壳内的气体吸入到冷却器内,并将冷却管内的冷却水循环流进换热管内,进而达到冷却的目的,本发明在底座的内部设置有转化机构,通过转化机构能够将隔爆电机振动产生的能量转化为第一扇叶的动能,通过第一扇叶和通风管能够在电机外壳的外表面形成一组防护层,避免隔爆电机发生爆炸停机时易燃易爆的气体或者粉尘进入到隔爆电机内部,引发二次爆炸。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,具体为一种具有高效散热功能的隔爆电机。
背景技术
隔爆电机又称防爆电机,它相比于普通电机具有隔爆外壳,该外壳通常极厚,既要能承受其内部爆炸性气体混合物引爆时产生的爆炸压力,又要能防止爆炸产物穿出隔爆间隙引燃电机外壳周围的爆炸性混合物。
为了保证隔爆效果,目前的隔爆电机通常会设置密封装置,将隔爆电机内部环境与外界环境相隔开,防止外界易燃易爆的气体或粉尘进入隔爆电机内部,从而引起隔爆电机爆炸,但是隔爆电机在长时间工作内部温度会迅速升高,单靠隔爆电机外壳上的散热片散热效果不佳,若在隔爆电机外部设增设冷却装置成本又过高,同时随着隔爆电机的使用,隔爆电机的密封性能会逐渐下降,以至于外界易燃易爆的气体或粉尘会慢慢进入到隔爆电机内,现有的隔爆电机通常无法判断隔爆电机内部是否进入了易燃易爆的气体或者粉尘,进而不便于工作人员停机维修,最后当隔爆电机内部发生爆炸停止工作时,隔爆电机内部的温度并不会立即降低,甚至隔爆电机内部还会存在火星,若隔爆电机外壳质量不过关出现裂纹,一旦外界的易燃易爆气体或粉尘进入到至隔爆电机内部,极易引发二次爆炸。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高效散热功能的隔爆电机,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种具有高效散热功能的隔爆电机,所述隔爆电机包括电机主体、主轴和密封装置,所述电机主体的上方设置有接线器,所述电机主体的下方设置有固定装置,所述电机主体的一侧设置有冷却装置,所述电机主体包括电机外壳、转子和定子,通过定子产生旋转的磁场,所述定子设置在电机外壳的内壁上,所述转子设置在主轴上且位于电机外壳的内部中间位置处,所述转子为钕铁硼磁体且通过转子带动主轴旋转,所述密封装置包括第一端盖和第二端盖,所述第一端盖设置在电机外壳远离冷却装置的一端,所述第二端盖设置在电机外壳靠近冷却装置的一端,所述冷却装置包括冷却盖和冷却器,所述冷却器设置在冷却盖的内部,所述第一端盖的内部设置有检测环,所述冷却器与检测环之间通过冷却管相连接。
工作时,通过接线器保证外界电源能够与电机主体安全的连接,通过第一端盖和第二端盖使得电机主体始终处于密闭的环境,避免外界易燃易爆气体或者粉尘等物质进入电机主体的内部,造成隔爆电机的损坏,本发明在设置有检测环和冷却器,通过检测环能够判断隔爆电机是否处于水平状态,通过冷却器能够使得冷却管内的冷却水循环流动并且保证冷却水的温度始终处于一个定值,避免长时间工作后电机外壳内部的温度过高。
进一步的,所述主轴贯穿于冷却器,所述冷却器的内部开设有冷气腔和蓄压室,所述冷气腔与蓄压室之间通过节流通道相连接,所述蓄压室靠近第二端盖的一端设置有进气管,所述蓄压室与进气管之间设置有齿轮泵,所述蓄压室靠近主轴的一端设置有传动轴,所述主轴与传动轴之间通过齿轮传动连接,所述传动轴与齿轮泵之间通过变向器和传动带传动连接,所述冷气腔靠近第二端盖的一端设置有出气管,所述冷气腔靠近蓄压室的一端设置有第二扇叶,所述出气管和进气管均贯穿于第二端盖。
隔爆电机工作时,通过主轴和齿轮能够带动传动轴快速旋转,通过变向器能够改变传动轴的转动方向进而使得齿轮泵工作,通过齿轮泵能够将电机外壳内部的气体吸入到蓄压室内,当蓄压室内设置有加压装置时,通过蓄压室能够对气体进行加压,气体被加压到一定程度后会通过节流通道流入冷气腔内并使得第二扇叶旋转,此时的气体的温度相较于电机外壳内部的气体会有显著的降低,通过上述技术方案,防止电机外壳因为密闭的环境而导致内部气体的温度过高,造成内部零件损坏,同时本发明设置风冷水冷散热方式均与外界环境隔离,无需外界能量,故而保证了隔爆电机的密闭性。
进一步的,所述蓄压室的一侧开设有检测槽,所述检测槽与蓄压室相连通且内部设置有升降块,所述升降块通过弹簧活动安装在检测槽内,所述蓄压室的出气口设置有蓄压板,所述蓄压板上开设有通孔,所述蓄压板的一端通过弹簧与冷却器相连接,所述蓄压板的另一端通过拉绳和定滑轮与升降块相连接,所述检测槽的内壁上设置有发光板和光敏电阻板,所述蓄压室的内部靠近进气口的一端设置有过滤板,所述过滤板与蓄压室进气口之间设置有第三扇叶,所述第三扇叶的高度低于检测槽进气口的高度。
本发明在蓄压室的出气口设置有蓄压板,通过蓄压板能够使得齿轮泵输送的气体在蓄压室和检测槽内聚集,进而起到蓄压的作用,通过过滤板能够起到过滤气体的目的,保证电机主体内的气体为洁净气体,由于电机主体始终处于密闭的状态,因此电机主体内的气体应保持不变,此时光敏电阻的电阻值应在某个固定的区间范围内,当光敏电阻的电阻值发生明显的变化即可判断电机主体内进入了易燃易爆的气体或者粉尘等物质,从而方便工作人员及时关闭隔爆电机,对隔爆电机进行排查维修,通过第三扇叶能够使得流入到检测槽内的气体为均匀气体,从而提高了检测精度,另外蓄压室和检测槽内的气压蓄积到一定程度后,升降块会被向上挤压,由于蓄压板的一端通过弹簧与冷却器相连接,因此升降块向上移动的距离大于某个值时,在弹簧的作用下,蓄压板会向远离升降块的方向移动,当蓄压板上开设的通孔与蓄压室的出气口相重叠时,蓄压室内的气体会向冷气腔的方向移动,通过上述技术方案,一方面达到了加压的目的,另一方面能够实时检测电机主体内的气体变化。
进一步的,所述蓄压室远离第二端盖的一端开设有换热室、冷凝室和加磁室,所述换热室与冷凝室之间通过气道相连通,所述换热室的内部设置有换热管和液氨,所述换热室远离第二端盖的一端设置有齿轮泵,所述传动轴与齿轮泵之间通过变向器和传动带传动连接,所述换热管的一端直接与冷却管相连接,所述换热管的另一端通过齿轮泵与冷却管相连接,所述加磁室的内部设置有永磁体,所述加磁室与冷凝室之间设置有制冷器,所述制冷器的一端伸入加磁室内,所述制冷器的另一端伸入冷凝室内,所述第二扇叶与制冷器之间通过传动杆相连接。
通过上述技术方案,隔爆电机工作的过程中,通过传动轴、变向器和齿轮泵能够达到循环冷却管内冷却水的目的,通过换热管和液氨能够降低冷却管内冷却水的温度,在降温的时候液氨会吸热气化进入冷凝室内,本发明在加磁室与冷凝室之间设置有制冷器,通过第二扇叶和传动杆能够使得制冷器在冷凝室和加磁室内旋转,根据磁热效应,制冷器在转动的过程中会在加磁室内放热,在冷凝室内吸热,通过该效应能够使得冷凝室内变为气态的液氨重新变为液态进而达到重复利用的目的。
进一步的,所述检测环通过轴套与主轴相连接,所述检测环的内部开设有第一空腔和第二空腔,所述第一空腔的内部设置有冷却水,所述第一空腔与冷却管相连通,所述第一空腔远离第二空腔的一侧开设有蓄水槽,所述蓄水槽的内部设置有浮块,所述浮块远离冷却水的一侧设置有气态导电介质,所述气态导电介质对浮块的压力等于冷却水对浮块的压力,所述气态导电介质的一端与外界电源相连接,所述气态导电介质的另一端与隔爆电机控制系统相连接,所述第二空腔的内部设置有绝缘液体,所述第二空腔的上方设置有两组电极板,两组电极板之间设置有气态导电介质,所述气态导电介质与冷却水不互溶。
通过上述技术方案,工作过程中,若电机主体内的温度不正常升高,冷却器将无法保证冷却管内的冷却水温度降低的正常状况下,由于第一空腔与冷却管相连通,因此第一空腔内部的冷却水温度也会相应的升高,若冷却水的温度高于四摄氏度,那么第一空腔内部的冷却水体积会随着温度的升高而逐渐变大,浮块会逐渐挤压气态导电介质,最后通过电机控制系统接收到的电流大小能够间接判断电机主体内的温度是否出现异常,当异常过大时,电机控制系统会自动关闭隔爆电机工作,进而防止电机主体内的温度过高而发生爆炸。
进一步的,所述固定装置包括支撑座和底座,所述支撑座的内部开设有第三空腔和第四空腔,所述第三空腔和第四空腔的内部均填充有液体,所述第三空腔与第四空腔之间通过输水泵相连接,所述底座的内部开设有蓄能室,所述蓄能室的内部设置有支撑块和绝缘液体,所述第三空腔与蓄能室之间通过支撑块相连接,所述支撑块伸入蓄能室内的一端设置有金属板,所述蓄能室的内部设置有两组永磁体,所述输水泵通过导线与其中一组电极板电性连接,另外一组电极板与外界电源相连接。
通过上述技术方案,在安装隔爆电机的过程中,若因为地面不平整而发生倾斜现象,第二空腔内的绝缘液体会流入到两组电极板中间,导致两组电极板之间的气态导电介质浓度增大,根据接收到的电流,输水泵会将第四空腔内的液体输送到第三空腔内,使得支撑块伸出第三空腔内,通过支撑块能够调整隔爆电机的水平度,在工作的过程中,若隔爆电机发生振动,支撑块会带着金属板上下移动,通过支撑块、金属板和蓄能室内部设置的绝缘液体能够起到减震的作用,同时金属板会切割磁感线,通过金属板上的感应电流变化,一方面能够判断出隔爆电机的振动幅度和频率变化,另一方面能够产生热量加热绝缘液体,最后在振动的过程中绝缘液体也会产生内摩擦而自动发热,因此通过金属板和绝缘液体能够使得蓄能室的温度升高,进而达到蓄能的目的。
进一步的,所述底座的内部还开设有鼓风室,所述鼓风室和蓄能室均具有保温功能,所述鼓风室靠近蓄能室的一端设置有转化机构,所述鼓风室靠近电机外壳的一端设置有第一扇叶,所述鼓风室的上方开设有若干组通孔,所述转化机构与第一扇叶之间通过齿轮传动连接,所述转化机构包括转化室,所述转化室的一端通过导热板与鼓风室相连接,所述转化室的另一端通过导热板与蓄能室相连接,所述转化室的内部设置有活动板且填充有气体,所述转化室靠近鼓风室的一端设置有传动架、齿轮盘和气缸,所述气缸与转化室相连通,所述气缸的内部设置有活塞,所述齿轮盘的一端与气缸内部设置的活塞相连接,所述齿轮盘的另一端通过传动架与活动板相连接。
由于鼓风室和蓄能室均具有保温功能,因此随着工作的进行,蓄能室内的温度会逐渐高于鼓风室内的温度,根据气体热胀冷缩的原理,转化室靠近蓄能室一端的气体会受热发生膨胀,进而推动活动板向鼓风室移动,同时气缸内部设置的活塞也会移动,通过气缸内部设置的活塞能够使得齿轮盘发生旋转,由于转化机构与第一扇叶之间通过齿轮传动连接,因此通过齿轮盘和齿轮能够带动第一扇叶转动,通过第一扇叶产生的风能够加快电机外壳散热的速度,理论上隔爆工作的时间越长,蓄能室内的温度与鼓风室内的温度差值会越大,第一扇叶的转速也就越快,通过上述技术方案,一方面减少了隔爆电机振动的幅度,另一方面将振动的能量转化为第一扇叶的动能,进而增大了隔爆电机的散热速度。
进一步的,所述底座的底端设置有通风管,所述通风管的一端伸入鼓风室内,所述通风管的另一端与外界空气相连通。
通过上述技术方案,当隔爆电机内部发生爆炸停止工作时,蓄能室内部的温度并不会立即降低,此时第一扇叶依然会正常转动,通过第一扇叶和通风管能够将外界空气吹到电机外壳的外表面,根据康达效应,气流有偏离原本流动方向,改为随着凸出的物体表面流动的倾向,因此外界空气会在电机外壳的外表面形成一组防护层,避免易燃易爆的气体或者粉尘进入到隔爆电机内部,引发二次爆炸。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明相比于目前的隔爆电机设置有冷却装置,冷却装置由冷却盖和冷却器组成,进而保证了隔爆电机密封性的同时达到冷却的目的,通过主轴、传动轴和齿轮泵一方面能够将电机外壳内部的气体吸入到冷却器内部开设的蓄压室内,进而对电机外壳内部的气体进行降温,另一方面还能使得冷却管内的冷却水循环流进换热管内,进而达到换热冷却的目的,当电机外壳内部的气体吸入到蓄压室内时,通过检测槽内的发光板和光敏电阻板能够判断电机主体内进入了多少的易燃易爆的气体或者粉尘等物质,当电机主体内的易燃易爆气体或者粉尘过多时工作人员可及时关闭隔爆电机,本发明在第一端盖的内部设置有检测环,通过检测环一方面能够判断电机主体内的温度是否出现异常,进而防止电机主体内的温度过高而发生爆炸,另一方面能够检测隔爆电机是否处于水平状态,通过输水泵和支撑块能够调整隔爆电机的水平度,最后本发明在底座的内部设置有转化机构,当隔爆电机发生振动时,通过金属板上感应电流产生的热量以及绝缘液体因为内摩擦产生的热量,能够使得蓄能室内的温度高于鼓风室内的温度,通过转化机构能够利用蓄能室与鼓风室之间的温差,进而使得第一扇叶转动,通过第一扇叶能够加快电机外壳散热的速度,通过第一扇叶和通风管能够将外界空气吹到电机外壳的外表面,并在电机外壳的外表面形成一组防护层,避免隔爆电机发生爆炸停机时易燃易爆的气体或者粉尘进入到隔爆电机内部,引发二次爆炸。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明的电机主体剖面结构示意图;
图3是本发明的冷却器内部结构示意图;
图4是本发明的蓄压室内部结构示意图;
图5是本发明的检测环内部结构示意图;
图6是本发明的隔爆电机倾斜时检测环内部结构示意图;
图7是本发明的隔爆电机正视剖面结构示意图;
图8是本发明的隔爆电机倾斜时支撑座结构示意图;
图9是本发明的支撑座与底座相结合结构示意图;
图10是本发明的图9中A部结构示意图;
图11是本发明的隔爆电机内部爆炸之后转化机构和第一扇叶工作结构示意图。
图中:1-电机主体、11-电机外壳、12-冷却管、13-转子、14-定子、2-接线器、3-主轴、4-密封装置、41-第一端盖、411-检测环、4111-蓄水槽、41111-浮块、4112-第一空腔、4113-轴套、4114-第二空腔、4115-电极板、42-第二端盖、5-固定装置、51-支撑座、511-第三空腔、5111-支撑块、512-第四空腔、52-底座、521-蓄能室、522-鼓风室、5221-转化机构、52211-传动架、52212-齿轮盘、52213-气缸、52214-活动板、52215-转化室、5222-第一扇叶、6-冷却装置、61-冷却盖、62-冷却器、621-冷气腔、6211-第二扇叶、622-传动轴、6221-变向器、623-蓄压室、6231-第三扇叶、6232-过滤板、6233-蓄压板、624-换热室、6241-换热管、625-齿轮泵、626-冷凝室、627-加磁室、6271-制冷器、628-检测槽、6281-升降块、7-通风管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示,一种具有高效散热功能的隔爆电机,隔爆电机包括电机主体1、主轴3和密封装置4,电机主体1的上方设置有接线器2,电机主体1的下方设置有固定装置5,电机主体1的一侧设置有冷却装置6,电机主体1包括电机外壳11、转子13和定子14,通过定子14产生旋转的磁场,定子14设置在电机外壳11的内壁上,转子13为钕铁硼磁体,转子13设置在主轴3上且位于电机外壳11的内部中间位置处,通过转子13带动主轴3旋转,密封装置4包括第一端盖41和第二端盖42,第一端盖41设置在电机外壳11远离冷却装置6的一端,第二端盖42设置在电机外壳11靠近冷却装置6的一端,冷却装置6包括冷却盖61和冷却器62,冷却器62设置在冷却盖61的内部,第一端盖41的内部设置有检测环411,冷却器62与检测环411之间通过冷却管12相连接。
工作时,通过接线器2保证外界电源能够与电机主体1安全的连接,通过第一端盖41和第二端盖42使得电机主体1始终处于密闭的环境,避免外界易燃易爆气体或者粉尘等物质进入电机主体1的内部,造成隔爆电机的损坏,本发明在设置有检测环411和冷却器62,通过检测环411能够判断隔爆电机是否处于水平状态,通过冷却器62能够使得冷却管12内的冷却水循环流动并且保证冷却水的温度始终处于一个定值,避免长时间工作后电机外壳11内部的温度过高。
如图2-图4所示,主轴3贯穿于冷却器62,冷却器62的内部开设有冷气腔621和蓄压室623,冷气腔621与蓄压室623之间通过节流通道相连接,蓄压室623靠近第二端盖42的一端设置有进气管,蓄压室623与进气管之间设置有齿轮泵625,蓄压室623靠近主轴3的一端设置有传动轴622,主轴3与传动轴622之间通过齿轮传动连接,传动轴622与齿轮泵625之间通过变向器6221和传动带传动连接,冷气腔621靠近第二端盖42的一端设置有出气管,冷气腔621靠近蓄压室623的一端设置有第二扇叶6211,出气管和进气管均贯穿于第二端盖42。
隔爆电机工作时,通过主轴3和齿轮能够带动传动轴622快速旋转,通过变向器6221能够改变传动轴622的转动方向进而使得齿轮泵625工作,通过齿轮泵625能够将电机外壳11内部的气体吸入到蓄压室623内,当蓄压室623内设置有加压装置时,通过蓄压室623能够对气体进行加压,气体被加压到一定程度后会通过节流通道流入冷气腔621内并使得第二扇叶6211旋转,此时的气体的温度相较于电机外壳11内部的气体会有显著的降低,通过上述技术方案,防止电机外壳11因为密闭的环境而导致内部气体的温度过高,造成内部零件损坏,同时本发明设置风冷水冷散热方式均与外界环境隔离,无需外界能量,故而保证了隔爆电机的密闭性。
如图2-图4所示,蓄压室623的一侧开设有检测槽628,检测槽628与蓄压室623相连通且内部设置有升降块6281,升降块6281通过弹簧活动安装在检测槽628内,蓄压室623的出气口设置有蓄压板6233,蓄压板6233上开设有通孔,蓄压板6233的一端通过弹簧与冷却器62相连接,蓄压板6233的另一端通过拉绳和定滑轮与升降块6281相连接,检测槽628的内壁上设置有发光板和光敏电阻板,发光板和光敏电阻板均为外界电源相连接,蓄压室623的内部靠近进气口的一端设置有过滤板6232,过滤板6232与蓄压室623进气口之间设置有第三扇叶6231,第三扇叶6231的高度低于检测槽628进气口的高度。
本发明在蓄压室623的出气口设置有蓄压板6233,通过蓄压板6233能够使得齿轮泵625输送的气体在蓄压室623和检测槽628内聚集,进而起到蓄压的作用,通过过滤板6232能够起到过滤气体的目的,保证电机主体1内的气体为洁净气体,由于电机主体1始终处于密闭的状态,因此电机主体1内的气体应保持不变,此时光敏电阻的电阻值应在某个固定的区间范围内,当光敏电阻的电阻值发生明显的变化即可判断电机主体1内进入了易燃易爆的气体或者粉尘等物质,从而方便工作人员及时关闭隔爆电机,对隔爆电机进行排查维修,通过第三扇叶6231能够使得流入到检测槽628内的气体为均匀气体,从而提高了检测精度,另外蓄压室623和检测槽628内的气压蓄积到一定程度后,升降块6281会被向上挤压,由于蓄压板6233的一端通过弹簧与冷却器62相连接,因此升降块6281向上移动的距离大于某个值时,在弹簧的作用下,蓄压板6233会向远离升降块6281的方向移动,当蓄压板6233上开设的通孔与蓄压室623的出气口相重叠时,蓄压室623内的气体会向冷气腔621的方向移动,通过上述技术方案,一方面达到了加压的目的,另一方面能够实时检测电机主体1内的气体变化。
如图2和图3所示,蓄压室623远离第二端盖42的一端开设有换热室624、冷凝室626和加磁室627,换热室624与冷凝室626之间通过气道相连通,换热室624的内部设置有换热管6241和液氨,换热室624远离第二端盖42的一端设置有齿轮泵625,传动轴622与齿轮泵625之间通过变向器6221和传动带传动连接,换热管6241的一端直接与冷却管12相连接,换热管6241的另一端通过齿轮泵625与冷却管12相连接,加磁室627的内部设置有永磁体,加磁室627与冷凝室626之间设置有制冷器6271,制冷器6271的一端伸入加磁室627内,制冷器6271的另一端伸入冷凝室626内,第二扇叶6211与制冷器6271之间通过传动杆相连接。
通过上述技术方案,隔爆电机工作的过程中,通过传动轴622、变向器6221和齿轮泵625能够达到循环冷却管12内冷却水的目的,通过换热管6241和液氨能够降低冷却管12内冷却水的温度,在降温的时候液氨会吸热气化进入冷凝室626内,本发明在加磁室627与冷凝室626之间设置有制冷器6271,通过第二扇叶6211和传动杆能够使得制冷器6271在冷凝室626和加磁室627内旋转,根据磁热效应,制冷器6271在转动的过程中会在加磁室627内放热,在冷凝室626内吸热,通过该效应能够使得冷凝室626内变为气态的液氨重新变为液态进而达到重复利用的目的。
如图2-图6所示,检测环411通过轴套4113与主轴3相连接,检测环411的内部开设有第一空腔4112和第二空腔4114,第一空腔4112的内部设置有冷却水,第一空腔4112与冷却管12相连通,第一空腔4112远离第二空腔4114的一侧开设有蓄水槽4111,蓄水槽4111的内部设置有浮块41111,浮块41111远离冷却水的一侧设置有气态导电介质,气态导电介质对浮块41111的压力等于冷却水对浮块41111的压力,气态导电介质的一端与外界电源相连接,气态导电介质的另一端与隔爆电机控制系统相连接,第二空腔4114的内部设置有绝缘液体,第二空腔4114的上方设置有两组电极板4115,两组电极板4115之间设置有气态导电介质,气态导电介质与冷却水不互溶。
通过上述技术方案,工作过程中,若电机主体1内的温度不正常升高,冷却器62将无法保证冷却管12内的冷却水温度降低的正常状况下,由于第一空腔4112与冷却管12相连通,因此第一空腔4112内部的冷却水温度也会相应的升高,若冷却水的温度高于四摄氏度,那么第一空腔4112内部的冷却水体积会随着温度的升高而逐渐变大,浮块41111会逐渐挤压气态导电介质,最后通过电机控制系统接收到的电流大小能够间接判断电机主体1内的温度是否出现异常,当异常过大时,电机控制系统会自动关闭隔爆电机工作,进而防止电机主体1内的温度过高而发生爆炸。
如图1-图9所示,固定装置5包括支撑座51和底座52,支撑座51的内部开设有第三空腔511和第四空腔512,第三空腔511和第四空腔512的内部均填充有液体,第三空腔511与第四空腔512之间通过输水泵相连接,底座52的内部开设有蓄能室521,蓄能室521的内部设置有支撑块5111和绝缘液体,第三空腔511与蓄能室521之间通过支撑块5111相连接,支撑块5111伸入蓄能室521内的一端设置有金属板,蓄能室521的内部设置有两组永磁体,输水泵通过导线与其中一组电极板4115电性连接,另外一组电极板4115与外界电源相连接。
通过上述技术方案,在安装隔爆电机的过程中,若因为地面不平整而发生倾斜现象,第二空腔4114内的绝缘液体会流入到两组电极板4115中间,导致两组电极板4115之间的气态导电介质浓度增大,根据接收到的电流,输水泵会将第四空腔512内的液体输送到第三空腔511内,使得支撑块5111伸出第三空腔511内,通过支撑块5111能够调整隔爆电机的水平度,在工作的过程中,若隔爆电机发生振动,支撑块5111会带着金属板上下移动,通过支撑块5111、金属板和蓄能室521内部设置的绝缘液体能够起到减震的作用,同时金属板会切割磁感线,通过金属板上的感应电流变化,一方面能够判断出隔爆电机的振动幅度和频率变化,另一方面能够产生热量加热绝缘液体,最后在振动的过程中绝缘液体也会产生内摩擦而自动发热,因此通过金属板和绝缘液体能够使得蓄能室521的温度升高,进而达到蓄能的目的。
如图2-图10所示,底座52的内部还开设有鼓风室522,鼓风室522和蓄能室521均具有保温功能,鼓风室522靠近蓄能室521的一端设置有转化机构5221,鼓风室522靠近电机外壳11的一端设置有第一扇叶5222,鼓风室522的上方开设有若干组通孔,转化机构5221与第一扇叶5222之间通过齿轮传动连接,转化机构5221包括转化室52215,转化室52215的一端通过导热板与鼓风室522相连接,转化室52215的另一端通过导热板与蓄能室521相连接,转化室52215的内部设置有活动板52214且填充有气体,转化室52215靠近鼓风室522的一端设置有传动架52211、齿轮盘52212和气缸52213,气缸52213与转化室52215相连通,气缸52213的内部设置有活塞,齿轮盘52212的一端与气缸52213内部设置的活塞相连接,齿轮盘52212的另一端通过传动架52211与活动板52214相连接。
由于鼓风室522和蓄能室521均具有保温功能,因此随着工作的进行,蓄能室521内的温度会逐渐高于鼓风室522内的温度,根据气体热胀冷缩的原理,转化室52215靠近蓄能室521一端的气体会受热发生膨胀,进而推动活动板52214向鼓风室522移动,同时气缸52213内部设置的活塞也会移动,通过气缸52213内部设置的活塞能够使得齿轮盘52212发生旋转,由于转化机构5221与第一扇叶5222之间通过齿轮传动连接,因此通过齿轮盘52212和齿轮能够带动第一扇叶5222转动,通过第一扇叶5222产生的风能够加快电机外壳11散热的速度,理论上隔爆工作的时间越长,蓄能室521内的温度与鼓风室522内的温度差值会越大,第一扇叶5222的转速也就越快,通过上述技术方案,一方面减少了隔爆电机振动的幅度,另一方面将振动的能量转化为第一扇叶5222的动能,进而增大了隔爆电机的散热速度。
如图2-图11所示,底座52的底端设置有通风管7,通风管7的一端伸入鼓风室522内,通风管7的另一端与外界空气相连通。
通过上述技术方案,当隔爆电机内部发生爆炸停止工作时,蓄能室521内部的温度并不会立即降低,此时第一扇叶5222依然会正常转动,通过第一扇叶5222和通风管7能够将外界空气吹到电机外壳11的外表面,根据康达效应,气流有偏离原本流动方向,改为随着凸出的物体表面流动的倾向,因此外界空气会在电机外壳11的外表面形成一组防护层,避免易燃易爆的气体或者粉尘进入到隔爆电机内部,引发二次爆炸。
本发明的工作原理:安装隔爆电机时,通过检测环411能够检测隔爆电机是否处于水平状态,若因为地面不平整隔爆电机发生倾斜现象,输水泵会将第四空腔512内的液体输送到第三空腔511内,使得支撑块5111伸出第三空腔511内,通过支撑块5111能够调整隔爆电机的水平度,通过接线器2将外界电源与电机主体1连接,使得隔爆电机正常工作,在工作的过程中,通过主轴3、传动轴622和齿轮泵625一方面能够将电机外壳11内部的气体吸入到蓄压室623内进而对电机外壳11内部的气体进行降温,另一方面还能使得冷却管12内的冷却水循环冷却,通过检测槽628内的发光板和光敏电阻板能够判断电机主体1内是否进入了易燃易爆的气体或者粉尘等物质,方便工作人员及时关闭隔爆电机,若工作过程中隔爆电机发生振动,支撑块5111会带着金属板上下移动,通过支撑块5111、金属板和蓄能室521内部设置的绝缘液体能够起到减震的作用,同时根据金属板上产生的感应电流能够判断出隔爆电机的振动幅度和频率变化,最后通过金属板上感应电流产生的热量以及绝缘液体因为内摩擦产生的热量,能够使得蓄能室521内的温度高于鼓风室522内的温度,根据蓄能室521与鼓风室522之间的温差转化机构5221会发生转到进而带动第一扇叶5222转动,通过第一扇叶5222产生的风能够加快电机外壳11散热的速度,若底座52的底端设置有与空气相连通的通风管7,通过第一扇叶5222和通风管7能够将外界空气吹到电机外壳11的外表面,并在电机外壳11的外表面形成一组防护层,避免隔爆电机发生爆炸停机时易燃易爆的气体或者粉尘进入到隔爆电机内部,引发二次爆炸。
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。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种具有高效散热功能的隔爆电机,其特征在于:所述隔爆电机包括电机主体(1)、主轴(3)和密封装置(4),所述电机主体(1)的上方设置有接线器(2),所述电机主体(1)的下方设置有固定装置(5),所述电机主体(1)的一侧设置有冷却装置(6),所述电机主体(1)包括电机外壳(11)、转子(13)和定子(14),所述定子(14)设置在电机外壳(11)的内壁上,所述转子(13)设置在主轴(3)上且位于电机外壳(11)的内部中间位置处,所述密封装置(4)包括第一端盖(41)和第二端盖(42),所述第一端盖(41)设置在电机外壳(11)远离冷却装置(6)的一端,所述第二端盖(42)设置在电机外壳(11)靠近冷却装置(6)的一端,所述冷却装置(6)包括冷却盖(61)和冷却器(62),所述冷却器(62)设置在冷却盖(61)的内部,所述第一端盖(41)的内部设置有检测环(411),所述冷却器(62)与检测环(411)之间通过冷却管(12)相连接;
所述检测环(411)通过轴套(4113)与主轴(3)相连接,所述检测环(411)的内部开设有第一空腔(4112)和第二空腔(4114),所述第一空腔(4112)的内部设置有冷却水,所述第一空腔(4112)与冷却管(12)相连通,所述第一空腔(4112)远离第二空腔(4114)的一侧开设有蓄水槽(4111),所述蓄水槽(4111)的内部设置有浮块(41111),所述浮块(41111)远离冷却水的一侧设置有气态导电介质,所述第二空腔(4114)的内部设置有绝缘液体,所述第二空腔(4114)的上方设置有两组电极板(4115),两组电极板(4115)之间设置有气态导电介质;
若电机主体(1)内的温度不正常升高,且冷却水的温度高于四摄氏度时,第一空腔(4112)内部的冷却水体积随温度的升高逐渐变大,浮块(41111)逐渐挤压气态导电介质,电机控制系统接收到的电流发生变化,通过电机控制系统接收到的电流大小判断电机主体(1)内的温度是否异常,温度异常过大时,电机控制系统会自动关闭隔爆电机工作,防止电机主体(1)内的温度过高发生爆炸。
2.根据权利要求1所述的一种具有高效散热功能的隔爆电机,其特征在于:所述固定装置(5)包括支撑座(51)和底座(52),所述支撑座(51)的内部开设有第三空腔(511)和第四空腔(512),所述第三空腔(511)和第四空腔(512)的内部均填充有液体,所述第三空腔(511)与第四空腔(512)之间通过输水泵相连接,所述底座(52)的内部开设有蓄能室(521),所述蓄能室(521)的内部设置有支撑块(5111)和绝缘液体,所述第三空腔(511)与蓄能室(521)之间通过支撑块(5111)相连接,所述支撑块(5111)伸入蓄能室(521)内的一端设置有金属板,所述蓄能室(521)的内部设置有两组永磁体,所述输水泵通过导线与电极板(4115)电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种具有高效散热功能的隔爆电机,其特征在于:所述底座(52)的内部还开设有鼓风室(522),所述鼓风室(522)和蓄能室(521)均具有保温功能,所述鼓风室(522)靠近蓄能室(521)的一端设置有转化机构(5221),所述鼓风室(522)靠近电机外壳(11)的一端设置有第一扇叶(5222),所述鼓风室(522)的上方开设有若干组通孔,所述转化机构(5221)与第一扇叶(5222)之间通过齿轮传动连接,所述转化机构(5221)包括转化室(52215),所述转化室(52215)的一端通过导热板与鼓风室(522)相连接,所述转化室(52215)的另一端通过导热板与蓄能室(521)相连接,所述转化室(52215)的内部设置有活动板(52214)且填充有气体,所述转化室(52215)靠近鼓风室(522)的一端设置有传动架(52211)、齿轮盘(52212)和气缸(52213),所述气缸(52213)与转化室(52215)相连通,所述气缸(52213)的内部设置有活塞,所述齿轮盘(52212)的一端与气缸(52213)内部设置的活塞相连接,所述齿轮盘(52212)的另一端通过传动架(52211)与活动板(52214)相连接。
4.根据权利要求3所述的一种具有高效散热功能的隔爆电机,其特征在于:所述底座(52)的底端设置有通风管(7),所述通风管(7)的一端伸入鼓风室(522)内,所述通风管(7)的另一端与外界空气相连通。
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