CN213305198U - 一种水冷变频调速一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水冷变频调速一体机，包括：水冷电机；变频器，其与所述水冷电机连接，用于控制所述水冷电机的操作；隔爆壳，其形成所述变频器的外壳，且可拆卸地设置在所述水冷电机的上部；冷却散热器，其位于所述水冷电机和变频器形成的整体的一侧，用于为所述变频器和水冷电机水冷却。本实用新型的水冷变频调速一体机，将变频器和水冷电机上下集成一体化，省去单独安装变频器的电气空间，减小安装空间及维护成本，且同时一体机满足防爆要求，适合高危险户外区域使用。

Description

一种水冷变频调速一体机

技术领域

本实用新型涉及变频器技术领域，尤其涉及一种水冷变频调速一体机。

背景技术

在当前石油钻井行业，泥浆泵相比较其他机器，需要进行频繁的转运。其中现有泥浆泵的驱动电机主要有直驱和皮带传动这两种比较常见的形式。这两种形式的驱动电机均需在泥浆泵处布置，并且需要在非防爆的电气空间内置变频器以用于控制驱动电机，因此，现有常用的方案为变频器和驱动电机分离的方式，变频器需要占用很大的电气安装空间，且需要特殊的降温防护措施，给现场使用人员造成较高的投入成本。

钻井现场空间有限，这种布置方式导致该泥浆泵及其相关电气设备占用空间大且转运不方便。因此，需要水冷变频调速一体机来减少泥浆泵及其相关电气设备整体占用面积且实现防爆防护。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种水冷变频调速一体机，将变频器和水冷电机上下集成一体化，省去单独安装变频器的电气空间，减小安装空间及维护成本，且同时一体机满足防爆要求，适合高危险户外区域使用。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

本申请涉及一种水冷变频调速一体机，其特征在于，包括：水冷电机；变频器，其与所述水冷电机连接，用于控制所述水冷电机的操作；隔爆盒，其形成所述变频器的外壳，且可拆卸地设置在所述水冷电机的上部；冷却散热器，其位于所述水冷电机和变频器形成的整体的一侧，用于为所述变频器和水冷电机水冷却。

在本申请中，所述水冷变频调速一体机还包括：水冷板，其用于为所述变频器中产热部件散热；冷却结构，其用于为所述水冷电机散热。

在本申请中，所述水冷板设置在所述隔爆盒的底面上，且所述水冷板内设置有至少一条冷却管路。

在本申请中，所述冷却结构设置在所述水冷电机的机壳上，且设有至少一条冷却管路。

在本申请中，所述至少一条冷却管路沿所述水冷电机的机壳轴向设置，或者沿所述水冷电机的机壳的长度螺旋设置。

在本申请中，所述冷却散热器包括：散热器外壳；容置器，其置于所述散热器外壳内且容纳有冷却液；管路，其用于循环冷却液，且分别与所述水冷板内的至少一条冷却管路和所述冷却结构的至少一条冷却管路连通；循环泵，其设置在所述管路上，用于为所述冷却液的循环提供动力。

在本申请中，所述冷却散热器还包括：散热结构，其置于所述散热器外壳内，用于对所述管路内冷却液进行降温。

在本申请中，所述水冷变频调速一体机还包括：安装架，其设置在所述水冷电机的机壳上，且所述隔爆盒可拆卸地安装至所述安装架上。

在本申请中，所述水冷变频调速一体机还包括：接线盒，其可拆卸地设置在所述隔爆盒上。

在本申请中，所述水冷电机为增安型电机。

与现有技术相比，本实施例的水冷变频调速一体机的优点及有益效果如下：变频器设置在水冷电机的上部，形成变频调速一体机，且隔爆盒形成为变频器的外壳，使变频器具有防爆高防护作用，避免单独提供变频器所用的非防爆的电气安装空间，减少整个设备占用空间，及维护成本；冷却散热器用于对变频器和水冷电机散热，且独立于变频器和水冷电机整体设计，便于分体式运输。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型提出的水冷变频调速一体机实施例的结构图；

图2是本实用新型提出的水冷变频调速一体机实施例中水冷电机的结构图；

图3是本实用新型提出的水冷变频调速一体机实施例中隔爆盒、水冷板以及接线盒安装成一体的结构图一；

图4是本实用新型提出的水冷变频调速一体机实施例中隔爆盒的结构图；

图5是本实用新型提出的水冷变频调速一体机实施例中隔爆盒、水冷板以及接线盒安装成一体的结构图二；

图6是本实用新型提出的水冷变频调速一体机实施例中冷却散热器的剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

为了实现变频器和水冷电机的一体化设计，避免变频器需要单独占用电气安装空间且使变频器和水冷的电机满足防爆要求，适用于高危险户外区域，本实施例涉及一种水冷变频调速一体机。

参考图1至图6，其示出了水冷变频调速一体机100的结构。该一体机100包括水冷电机10、变频器（未示出）、冷却散热器20、隔爆盒30、接线盒40、支撑架60和安装架70。

水冷电机10带有皮带轮，其可以通过皮带与泥浆泵进行连接，用于在水冷电机10工作时驱动泥浆泵工作。优选地，水冷电机10可以为增安型电机，其具有较高的安全等级，能够防止其内部和外部部件可能出现危险性的温度、电弧和火花。

支撑架60设置在水冷电机10的机壳的底部，用于承载水冷电机10于地面上且保持与地面有一定距离。

隔爆盒30形成变频器的壳体，即，变频器置于隔爆盒30内，并可拆卸地安装在水冷电机10的上方，且变频器与水冷电机10连接，实现变频器对水冷电机10的变频操作以控制水冷电机10的转动。

具体地，在水冷电机10上方设置有安装架70，隔爆盒30可拆卸地固定至安装架70上，便于拆卸及维修，且安装架70使得变频器和水冷电机10两者之间保持一定距离，减小变频器和水冷电机10之间的相互影响，提高安全性水平，且两者之间的距离也有利于散热。本实施例中安装架70为设置在水冷电机10机壳上的法兰板。

且将变频器和水冷电机10集成在一起，相对于分立的变频器和水冷电机10，整体减小了变频器和水冷电机10集成后占用空间，便于空间布置。

参见图3至图5，其使出了隔爆盒30的结构。

在本申请中，隔爆盒30为具有一定厚度的隔板形成的壳体，其包括四周侧面（在图5中仅示出左侧板31和前侧板32）、顶板和底板33，且在底板33上形成有间隔的多个贯通部，其示出底板33上的贯通部331和贯通部332，形成隔爆盒30的各板的厚度、材质及组装方式及间隙等方面均满足防爆的国家标准。

隔爆盒30形成变频器的壳体，使变频器满足防爆要求，适用于高危险户外区域。

为了对变频器和水冷电机10进行水冷散热，该一体机10还包括用于对变频器内产热功率器件进行散热的水冷板50和用于对水冷电机10进行散热的冷却结构。

水冷板50设置在隔爆盒30的底板33上的贯通部331处，变频器内产热功率器件置于该水冷板50上。该水冷板50内设置有至少一条冷却管路，如图4所示，在本实施例中，水冷板50上设置有一条成S型的冷却管路51，其内部能够流通冷却液，且该水冷板50上设置有与冷却管路51连通的第一入口52和第一出口53，该第一入口52用于接收冷却液，该第一出口53用于排出冷却管路51内的冷却液。

通过该水冷板50可以对变频器排放的热量进行散热。

为了实现对水冷电机10的冷却，冷却结构设置在水冷电机10的机壳上，且布置有至少一条冷却管路（未示出）以及连通冷却管路的第二入口（未示出）和第二出口（未示出）。

该冷却管路可以沿水冷电机10的机壳轴向设置，或者沿水冷电机10的机壳的长度螺旋设置，其具体设置在此不做限制。

通过该冷却结构，实现对水冷电机10机壳排放的热量进行散热。

上述的水冷板50内的冷却管路51和冷却结构的冷却管路都是连通的，以便于冷却液从冷却散热器20排出后依次经过水冷板50内冷却管路51及冷却结构的冷却管路后返回到冷却散热器20，或者依次经过冷却结构的冷却管路及水冷板50内冷却管路51后返回到冷却散热器20，实现热交换。

参见图1和图6，在其中示出了冷却散热器20的结构。

参见图1，冷却散热器20设置在变频器和水冷电机10集成为整体的一侧，其向水冷板50的冷却管路51和冷却结构的冷却管路内通入冷却液。

参见图6，冷却散热器20包括散热器外壳21、循环泵22、管路23及容置器24。

散热器外壳21形成冷却散热器20的外观壳体，用于容纳循环泵22、管路23及容置器24。

在本申请中，冷却液采用水，使得容置器24为水箱，且循环泵22为循环水泵。

循环泵22用于对管路23内的水提供循环动力，管路23与水冷板50的冷却管路和冷却结构的冷却管路连通。

在本申请中，冷却散热器20还包括散热结构，其用于降低经过管路23内的冷却液的温度，从而使经过散热结构的冷却液的温度较低，以便冷却液进入水冷板50的冷却管路和冷却结构的冷却管路中时，对变频器和水冷电机进行冷却操作。

该散热结构可以为散热风机25，其设置在散热器外壳21内，通过散热风机25加快管路23处的风速，可以加快管路23的热交换，进而可以达到对管路23内水的降温操作。

当然，该散热结构可以为贯穿有管路23的容器，且该容器内设有易升华的介质（例如氯化铝、碘等），该介质用于吸收管路23内的热量。

此外，还可以设置水压/水位指示器等，用于指示水箱内的水压及水位参数等。

与变频器和水冷电机10分离的冷却散热器20，能够便于分体式运输；独立于变频器和水冷电机10，整体减小了变频器和水冷电机10集成后占用空间，便于空间布置；且冷却散热器20能够根据实际需要设计体积，便于更好地为变频器和水冷电机10提供散热，而不影响变频器和水冷电机10的整体体积；冷却散热器集成化，相比开放式水冷器体积小，重量轻，且便于运输。

参见图3至图5，在本申请中，还设置有接线盒40，其用于电连接外部设备，接线盒40通过法兰面可拆卸地设置在隔爆盒30上，具体地，参见图4和图5，该接线盒40设置在隔爆盒30底板33的贯通部332处，是用户动力电缆接入与控制电缆接入，为一体机100提供动力电源及控制一体机运行与停止。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种水冷变频调速一体机，其特征在于，包括：

水冷电机；

变频器，其与所述水冷电机连接，用于控制所述水冷电机的操作；

隔爆盒，其形成所述变频器的外壳，且可拆卸地设置在所述水冷电机的上部；

冷却散热器，其位于所述水冷电机和变频器形成的整体的一侧，用于为所述变频器和水冷电机水冷却。

2.根据权利要求1所述的水冷变频调速一体机，其特征在于，所述水冷变频调速一体机还包括：

水冷板，其用于为所述变频器中产热部件散热；

冷却结构，其用于为所述水冷电机散热。

3.根据权利要求2所述的水冷变频调速一体机，其特征在于，所述水冷板设置在所述隔爆盒的底面上，且所述水冷板内设置有至少一条冷却管路。

4.根据权利要求2所述的水冷变频调速一体机，其特征在于，所述冷却结构设置在所述水冷电机的机壳上，且设有至少一条冷却管路。

5.根据权利要求4所述的水冷变频调速一体机，其特征在于，所述至少一条冷却管路沿所述水冷电机的机壳轴向设置，或者沿所述水冷电机的机壳的长度螺旋设置。

6.根据权利要求2所述的水冷变频调速一体机，其特征在于，所述冷却散热器包括：

散热器外壳；

容置器，其置于所述散热器外壳内且容纳有冷却液；

管路，其用于循环冷却液，且分别与所述水冷板内的至少一条冷却管路和所述冷却结构的至少一条冷却管路连通；

循环泵，其设置在所述管路上，用于为所述冷却液的循环提供动力。

7.根据权利要求6所述的水冷变频调速一体机，其特征在于，所述冷却散热器还包括：

散热结构，其置于所述散热器外壳内，用于对管路内冷却液进行降温。

8.根据权利要求1所述的水冷变频调速一体机，其特征在于，所述水冷变频调速一体机还包括：

安装架，其设置在所述水冷电机的机壳上，且所述隔爆盒安装至所述安装架上。

9.根据权利要求1所述的水冷变频调速一体机，其特征在于，所述水冷变频调速一体机还包括：

接线盒，其可拆卸地设置在所述隔爆盒上。

10.根据权利要求1所述的水冷变频调速一体机，其特征在于，所述水冷电机为增安型电机。

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