CN210195757U - 一种盾构机集成式水冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种盾构机集成式水冷系统，包括内自循环装置、外循环装置以及控制模块；内循环装置包括冷却水箱、冷却水泵和冷却设备，冷却水箱还安装有循环水管，循环水管的两端均与冷却水箱连通，冷却水泵和冷却设备串联在循环水管上；控制模块包括第一温度检测单元、第二温度检测单元、压力检测单元和控制单元；第一温度检测单元，用于检测冷却水泵的出水口处的温度；第二温度检测单元，用于检测冷却设备的温度；控制单元，分别与第一温度检测单元、第二温度检测单元电连接，用于根据第二温度检测单元和第一温度检测单元两者检测出的温差数值，通过变频器控制冷却水泵转速。本实用新型所述的盾构机集成式水冷系统，达到节能的效果。

Description

一种盾构机集成式水冷系统

技术领域

本实用新型属于水冷领域，尤其是涉及一种盾构机集成式水冷系统。

背景技术

现有的盾构机冷却系统多是风冷形式，即利用空气进行冷却，该冷却系统存在如下问题：

1、空气的吸热性较差，而设备在工作中会产生大量热能，需要的空气量大，所以空气压缩机的功率也会增大，增加了能源消耗；

2、空气冷却易导致冷却不均匀，会存在局部过热的现象；

3、空气冷却噪音大，对生产人员有影响；4、空气冷却速度慢。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种盾构机集成式水冷系统，以达到节能的效果。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种盾构机集成式水冷系统，包括内自循环装置、外循环装置以及控制模块；

内循环装置包括冷却水箱、冷却水泵和冷却设备，冷却水箱还安装有循环水管，循环水管的两端均与冷却水箱连通，冷却水泵和冷却设备串联在循环水管上；

控制模块包括第一温度检测单元、第二温度检测单元、压力检测单元和控制单元；

第一温度检测单元，用于检测冷却水泵的出水口处的温度；

第二温度检测单元，用于检测冷却设备的温度；

控制单元，分别与第一温度检测单元、第二温度检测单元电连接，用于根据第二温度检测单元和第一温度检测单元两者检测出的温差数值，通过变频器控制冷却水泵转速。

进一步的，所述控制模块还包括压力检测单元，压力检测单元用于检测冷却水泵出口处水压的压值；控制单元与压力检测单元电连接，并根据压值对变频器限频。

进一步的，所述外循环装置包括热交换机和制冷设备，热交换机包括进行热交换的第一管路和第二管路，第一管路串联在循环水管上，第二管路与制冷设备串联。

进一步的，所述控制器当对变频器限频，用于启动制冷设备。

进一步的，所述循环水管包括出水主管和回水主管，冷却设备包括多根支管，支管并联在出水主管和回水主管之间，且支管穿梭在盾构机的发热部件之间。

进一步的，所述出水主管和回水主管均在管壁上开有一排沿径向设置的通孔，且支管两端分别通过连接头连接在出水主管的通孔和支管的通孔上。

进一步的，所述出水主管和回水主管均在通孔处形成有管口，且管口端面形成有外倒角；支管的两末端均形成有内倒角，且支管的两末端沿径向向外延伸形成有翻边；连接头形成有相互连通的螺纹孔和贯穿孔，贯穿孔与螺纹孔同轴设置，且螺纹孔直径大于贯穿孔；连接头通过贯穿口套设在支管末端外，螺纹孔与管口外壁管螺纹连接，连接头的内壁将翻边压在管口的端面上。

进一步的，所述翻边与管口端面之间夹持有密封圈，且密封圈位于外倒角外侧。

相对于现有技术，本实用新型所述的盾构机集成式水冷系统具有以下优势：

(1)系统主要是通过温度传感器检查冷却设备温度与冷却水泵出口的温度进行比较，如果设备的温度高，变频器进行频率的增加，增大水的流量，降低冷却设备的温度；如果设备温度低，变频器降低频率，设备温度就会上升，变频器就根据冷却设备的变化进行频率的改变；变频器根据冷却设备温度变化来改变输出，从而达到节能的目的。

(2)变频器输出频率增大时，冷却水泵的流量增大，冷却水的压力也会响应的增大，如果压力过大对管路、电机和变频器都影响，冷却水泵出口的压力传感器检测的压力过大时，许要降低变频器是输出，减小压力，压力的控制高于温度的控制。

(3)设备的温度与泵出口的温度相同，但温度较高发出报警信号，这是因为此系统的散热量已经达到极限，需要通过外循环来增加散热量，控制是电动调节阀打开，用外循环水来冷却内循环水。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的系统示意图；

图2为本实用新型实施例所述的支管和连接头结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的控制模块电连接示意图。

附图标记说明：

1、冷却水箱；2、冷却水泵；3、冷却设备；31、支管；311、翻边；32、连接头；33、密封圈；4、第一温度检测单元；5、第二温度检测单元；6、压力检测单元；7、控制单元；8、外循环装置；9、管口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种盾构机集成式水冷系统，如图1所示，包括内自循环装置、外循环装置8以及控制模块。

内循环装置包括冷却水箱1、冷却水泵2和冷却设备3。冷却水箱1一端上侧连通有进入管，进水管上安装有进水阀；冷却水箱1还安装有循环水管，循环水管的进水口与冷却水箱1一端下侧连通，循环水管的出水口与冷却水箱1上侧连通，冷却水泵2和冷却设备3串联在循环水管上。

循环水管包括出水主管和回水主管，出水主管和回水主管均在管壁上开有一排沿径向设置的通孔，冷却设备3包括连接头32和多根支管31，支管31与出水主管和回水主管两者上的通孔一一对应，且支管31两端分别通过连接头32连接在出水主管的通孔和支管31的通孔上，从而支管31并联在出水主管和回水主管之间，且支管31穿梭在盾构机的发热部件之间。

结合图2所示，出水主管和回水主管均在通孔处形成有管口9，且管口9端面形成有外倒角。支管31的两末端均形成有内倒角，且支管31的两末端沿径向向外延伸形成有翻边311。连接头32形成有相互连通的螺纹孔和贯穿孔，贯穿孔与螺纹孔同轴设置，且螺纹孔直径大于贯穿孔。连接头32通过贯穿口套设在支管31末端外，螺纹孔与管口9外壁管螺纹连接，从而连接头32的内壁将翻边311压在管口9的端面上。另外为了保证密封，翻边311与管口9端面之间夹持有密封圈33，且密封圈33位于外倒角外侧。

外循环装置8包括热交换机和制冷设备，热交换机包括第一管路和第二管路，第一管路串联在循环水管上，第二管路与作为制冷设备的冷压缩机组串联，通过第一管路和第二管路进行热交换，实现外循环的制冷。其中热交换机的制冷设备均为现有技术，本实施例不再赘述。

如图3所示，控制模块包括第一温度检测单元4、第二温度检测单元5、压力检测单元6和控制单元7。

第一温度检测单元4和第二温度检测单元5均为温度传感器，第一温度检测单元4安装在冷却水泵2的出水口处，用于检测冷却水泵2的出水口处的温度；第二温度检测单元5安装在回水主管上，用于检测回水主管的温度。

压力检测单元6，为压力传感器，安装在冷却水泵2的出水口处；

控制单元7，为PLC、PID或单片机等，分别与第一温度检测单元4、第二温度检测单元5、压力检测单元6电连接，用于根据第二温度检测单元5和第一温度检测单元4两者的温差数值，通过变频器控制冷却水泵2转速；并根据压力检测单元6检测的压值，对变频器限频并开启外循环装置8。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种盾构机集成式水冷系统，其特征在于：包括内自循环装置、外循环装置(8)以及控制模块；

内循环装置包括冷却水箱(1)、冷却水泵(2)和冷却设备(3)，冷却水箱(1)还安装有循环水管，循环水管的两端均与冷却水箱(1)连通，冷却水泵(2)和冷却设备(3)串联在循环水管上；

控制模块包括第一温度检测单元(4)、第二温度检测单元(5)、压力检测单元(6)和控制单元(7)；

第一温度检测单元(4)，用于检测冷却水泵(2)的出水口处的温度；

第二温度检测单元(5)，用于检测冷却设备(3)的温度；

控制单元(7)，分别与第一温度检测单元(4)、第二温度检测单元(5)电连接，用于根据第二温度检测单元(5)和第一温度检测单元(4)两者检测出的温差数值，通过变频器控制冷却水泵(2)转速。

2.根据权利要求1所述的盾构机集成式水冷系统，其特征在于：控制模块还包括压力检测单元(6)，压力检测单元(6)用于检测冷却水泵(2)出口处水压的压值；控制单元(7)与压力检测单元(6)电连接，并根据压值对变频器限频。

3.根据权利要求2所述的盾构机集成式水冷系统，其特征在于：外循环装置(8)包括热交换机和制冷设备，热交换机包括进行热交换的第一管路和第二管路，第一管路串联在循环水管上，第二管路与制冷设备串联。

4.根据权利要求3所述的盾构机集成式水冷系统，其特征在于：控制器当对变频器限频，用于启动制冷设备。

5.根据权利要求1所述的盾构机集成式水冷系统，其特征在于：循环水管包括出水主管和回水主管，冷却设备(3)包括多根支管(31)，支管(31)并联在出水主管和回水主管之间，且支管(31)穿梭在盾构机的发热部件之间。

6.根据权利要求5所述的盾构机集成式水冷系统，其特征在于：出水主管和回水主管均在管壁上开有一排沿径向设置的通孔，且支管(31)两端分别通过连接头(32)连接在出水主管的通孔和支管(31)的通孔上。

7.根据权利要求6所述的盾构机集成式水冷系统，其特征在于：出水主管和回水主管均在通孔处形成有管口(9)，且管口(9)端面形成有外倒角；支管(31)的两末端均形成有内倒角，且支管(31)的两末端沿径向向外延伸形成有翻边(311)；连接头(32)形成有相互连通的螺纹孔和贯穿孔，贯穿孔与螺纹孔同轴设置，且螺纹孔直径大于贯穿孔；连接头(32)通过贯穿口套设在支管(31)末端外，螺纹孔与管口(9)外壁管螺纹连接，连接头(32)的内壁将翻边(311)压在管口(9)的端面上。

8.根据权利要求7所述的盾构机集成式水冷系统，其特征在于：翻边(311)与管口(9)端面之间夹持有密封圈(33)，且密封圈(33)位于外倒角外侧。

Images