CN216110670U - 一种采用液冷电机的电驱压裂橇 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种采用液冷电机的电驱压裂橇，具体涉及压裂施工技术领域。所述电驱压裂橇包括驱动电机和压裂泵，所述驱动电机为液冷电机并通过其液冷散热机构散热；所述电驱压裂橇还包括第二液冷换热器，所述第二液冷换热器用于通过第二泵机构及相应管路与所述驱动电机的液冷散热机构连接。解决了电机采用风冷方式散热过程中出现的噪音大的问题；并且提高了驱动电机的防护等级，减少外部空气及灰尘进入驱动电机内部，延长了驱动电机的使用寿命，并减少对其保养的频率。

Description

一种采用液冷电机的电驱压裂橇

技术领域

本实用新型涉及压裂施工技术领域，具体而言，涉及一种采用液冷电机的电驱压裂橇。

背景技术

随着我国页岩气开采的发展，压裂施工作业开始向深层(井深5000米以上)区域拓展，施工压力和施工总液量不断增大，高压力、大排量的压裂施工作业越来越频繁，单井压裂作业时间也越来越长。现有的车载式压裂装备已逐渐被电驱压裂橇取代，而电驱压裂橇采取的驱动方式为电动机驱动压裂泵，在电驱压裂橇工作过程中会产生大量的热，导致电驱压裂橇的主电机的绕组、轴承和压裂泵急需有效散热。

但是，目前对于电驱压裂橇的驱动电机的散热方式主要为风冷形式的散热，存在噪音大，易扰民，并且灰尘、颗粒等容易随同气流循环而进入驱动电机内部，造成驱动电机需要频繁保养并缩短其使用寿命。

实用新型内容

本实用新型旨在一定程度上解决或改善现有的电驱压裂橇使用过程中的上述问题的至少一个方面。

为此，本实用新型提供了一种采用液冷电机的电驱压裂橇，包括驱动电机和压裂泵，所述驱动电机为液冷电机并通过其液冷散热机构散热；所述电驱压裂橇还包括第二液冷换热器，所述第二液冷换热器用于通过第二泵机构及相应管路与所述驱动电机的液冷散热机构连接。

进一步地，所述的电驱压裂橇还包括第一液冷换热器；

所述第一液冷换热器用于通过第一泵机构及相应管路与所述压裂橇的压裂泵的动力端润滑油散热机构连接。

进一步地，所述第一液冷换热器和第二液冷换热器集成为换热装置。

进一步地，所述电驱压裂橇还包括风扇，所述风扇适于吹向所述第一液冷换热器和/或所述第二液冷换热器。

进一步地，所述驱动电机的散热机构为液冷换热机构，所述第二液冷换热器通过所述第二泵机构及相应管路与所述液冷换热机构连接。

进一步地，所述驱动电机的液冷换热机构的冷却介质为水或油。

进一步地，所述电驱压裂橇还包括水箱，所述第二泵机构、所述水箱、所述第二液冷换热器和所述液冷换热机构连接为水冷却循环回路。

进一步地，所述换热装置设置在所述驱动电机与所述压裂泵之间。

进一步地，所述第一液冷换热器通过第一泵机构及相应管路与所述压裂橇的压裂泵的动力端润滑油散热机构连接，包括：所述第一液冷换热器通过第一泵机构及相应管路与所述压裂橇的压裂泵的润滑油油箱连接。

进一步地，所述油箱、所述第一泵机构、所述第一液冷换热器和所述压裂泵连接为油冷循环回路。

进一步地，所述驱动电机的外壳为封闭外壳。

本实用新型中，利用所述驱动电机为液冷电机并通过其液冷散热机构散热，另外第二液冷换热器通过第二泵机构及相应管路与所述压裂橇的驱动电机的散热机构连接，从而对驱动电机形成完整的液冷散热方式；同时利用所述第一液冷换热器通过第一泵机构及相应管路与所述压裂橇的压裂泵的动力端润滑油散热机构连接，实现对压裂泵也同样采用液冷散热方式。

解决了使用风扇的风冷方式散热过程中出现的噪音大的问题；并且提高了驱动电机的防护等级，减少外部空气及灰尘进入驱动电机内部，从而较少了驱动电机与外部环境的气流循环，达到了防止灰尘和颗粒等细小污物随同循环的气流进入电驱压裂橇，延长了驱动电机的使用寿命，并减少对其保养的频率。

另外，通过将第二液冷换热器与第一液冷换热器集成在一起，使得第二液冷换热器仅仅占用原有的第一液冷换热器周围的位置空间，从而巧妙的避免引入第二液冷换热器而导致对电驱压裂橇其他部件位置的重新布局的，从而降低了电驱压裂橇的改进升级的设计制造成本。

附图说明

图1为本实用新型的具体实施方式的电驱压裂橇的示意性立体图；

图2为本实用新型的具体实施方式的换热装置分别与压裂泵和驱动电机连接的示意性冷却液管路连接图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，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。

术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

需要说明的是，本实用新型中提及的“连接”包括可拆卸连接与不可拆卸连接，也就是说，本实用新型中提及的“连接”可以是可拆卸连接或者不可拆卸连接，这里的不可拆卸连接也可以称为固定连接；而本实用新型中如果没有明确指出连接为可拆卸连接或者不可拆卸连接，则认为可拆卸连接与不可拆卸连接均适用，具体使用可拆卸连接还是不可拆卸连接，可以根据具体的实施过程的具体实施条件而定，因此，本实用新型的后文中将不再对“连接”进行相应的解释说明。

另外，本实用新型中提及的“设置”包括安装、固定、连接的情况，也就是说，本实用新型中提及的“设置”可以是安装、固定、连接中的至少一种，因此，本实用新型的后文中将不再对“设置”进行相应的解释说明。

而且，附图中Z轴表示竖向，也就是上下位置，并且Z轴的正向表示上， Z轴的负向表示下；

附图中Y轴表示沿着压裂橇的长度的水平方向；

附图中X轴表示沿着压裂橇的宽度的水平方向；

同时需要说明的是，前述Z轴、Y轴及X轴的表示含义仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

参见图1和图2，本实施方式提供了一种电驱压裂橇，压裂撬包含驱动电机100和压裂泵300，驱动电机100为液冷电机并通过其液冷散热机构散热；

换热装置200包括集成设置的第一液冷换热器210和第二液冷换热器220；其中，

第一液冷换热器210用于通过第一泵机构240及相应管路与压裂橇的压裂泵300的动力端润滑油散热机构连接；

第二液冷换热器220用于通过第二泵机构260及相应管路与压裂橇的驱动电机100的液冷散热机构连接。

需要说明的是，这里通过驱动电机100与压裂泵300连接，使驱动电机 100驱动压裂泵300工作。

另外，这里的第一液冷换热器210和第二液冷换热器220适于通过水冷或油冷或水冷与油冷相结合的方式分别对相应的压裂泵300和驱动电机100 进行散热；当然，还可以在低温情况下通过第一液冷换热器210和第二液冷换热器220分别为驱动电机100与压裂泵300加热。当然，这里的油可以是润滑油，以同时实现对压裂泵300或驱动电机100的润滑作用。

本实施方式中，利用驱动电机100为液冷电机并通过其液冷散热机构散热，另外第二液冷换热器220通过第二泵机构260及相应管路与压裂橇的驱动电机100的液冷散热机构连接，从而对驱动电机100形成完整的液冷散热方式；同时利用第一液冷换热器通过第一泵机构及相应管路与压裂橇的压裂泵的动力端润滑油散热机构连接，实现对压裂泵也同样采用液冷散热方式。解决了使用风扇的风冷方式散热过程中出现的噪音大的问题；并且提高了驱动电机的防护等级，减少外部空气及灰尘进入驱动电机内部，从而较少了驱动电机100与外部环境的气流循环，达到了防止灰尘和颗粒等细小污物随同循环的气流进入电驱压裂橇，延长了驱动电机的使用寿命，并减少对其保养的频率。

另外，通过将第二液冷换热器220与第一液冷换热器210集成在一起，使得第二液冷换热器220仅仅占用原有的第一液冷换热器210周围的位置空间，从而巧妙的避免引入第二液冷换热器220而导致对电驱压裂橇其他部件位置的重新布局的，从而降低了电驱压裂橇的改进升级的设计制造成本。

参见图1和图2，优选地，电驱压裂橇还包括风扇230，风扇230适于吹射第一液冷换热器210和/或第二液冷换热器220。

也就是说，风扇230可以吹射第一液冷换热器210和第二液冷换热器220 中的至少一个。

由于这里的风扇230仅仅对第一液冷换热器210和第二液冷换热器220 中的至少一个进行风冷散热，从而对换热装置200进行有效降温，提高对压裂泵300和/或驱动电机100的散热效果。

因此大幅度缩小了对风扇230吹射力度的要求，因此该风扇230产生的噪音很小，并且由于压裂泵300和驱动电机100采用液冷方式散热，因此压裂泵300和驱动电机100的密闭性更好，该风扇230的使用也不会对压裂泵 300和驱动电机100的防尘性造成影响。

参见图1和图2，优选地，第二液冷换热器220适于通过第二泵机构260 及相应管路与液冷换热机构连接。

液冷换热机构可以是用于散热的内水箱或者水套或者其他对驱动电机 100进行水冷的机构，从而利用第二液冷换热器220对驱动电机100内的液冷换热机构内流动的冷却液进行换热，从而实现对驱动电机100的散热冷却。

参见图1和图2，优选地，液冷换热机构为穿过驱动电机100内的水管。利用水管体积小，可以减小对驱动电机100内部空间的占用。

驱动电机100的液冷换热机构的冷却介质为水。

另外，水管可以是换热管，也就是蛇形管。

参见图1和图2，优选地，换热装置200还包括水箱270，第二泵机构260、水箱270、第二液冷换热器220和液冷换热机构连接为水冷却循环回路。

具体地，可以是第二液冷换热器220的输出端与液冷换热机构连通，液冷换热机构与第二泵机构260连通，第二泵机构260与水箱270连通，水箱 270与第二液冷换热器220的输出端连通。这里的第二泵机构260可以是水泵。

通过第二泵机构260、水箱270、第二液冷换热器220和液冷换热机构连通为水冷却循环回路，从而使冷却水可以持续的对驱动电机100进行循环冷却，提高对驱动电机100的冷却效果。另外，水箱270可以为驱动电机100 补水。

参见图1和图2，优选地，换热装置200设置在驱动电机100与压裂泵 300之间。

如此设置，可以方便第一液冷换热器210与压裂泵300连接，以及第二液冷换热器220与驱动电机100连接，从而节约管路耗材，并且便于换热装置200、驱动电机100与压裂泵300的装配。

另外，本实施方式还提供了一种压裂橇，包括前述换热装置200。由于该压裂橇本身取得的技术效果与前述换热装置200相同，因此不再对压裂橇本身进行解释说明。

参见图1和图2，优选地，第一液冷换热器210通过第一泵机构240及相应管路与压裂橇的压裂泵300的动力端润滑油散热机构连接，包括：第一液冷换热器210适于通过第一泵机构240及相应管路与压裂橇的压裂泵300的润滑油油箱250连接。

这里的压裂泵300的动力端内设置有多个传动齿轮，而润滑油油箱250 可以与压裂泵300的动力端连接，从而实现对压裂泵300的传动齿轮起到润滑作用的同时，还对压裂泵300进行冷却。

参见图1和图2，优选地，油箱250、第一泵机构240、第一液冷换热器 210和压裂泵300连接为油冷循环回路。

通过第一泵机构240、油箱250、第一液冷换热器210与压裂泵300连通为油冷却循环回路，从而使冷却油可以持续的对压裂泵300进行循环冷却，提高对压裂泵300的冷却效果。

具体地，可以是第一液冷换热器210的输出端与压裂泵300连接，压裂泵300与第一泵机构240连接，第一泵机构240与油箱250连接，油箱250 再与第一液冷换热器210的输入端连接，从而构成一个完整的油冷却循环回路。

这里的第一泵机构240可以是齿轮泵。

参见图1和图2，优选地，驱动电机100的外壳为封闭外壳。

在驱动电机100通过其液冷散热机构和第二液冷换热器220、第二泵机构 260及相应管路连接为液冷循环回路为驱动电机100进行充分散热的情况下，不必在驱动电机100外壳设置通风结构，以避免灰尘等杂质进入驱动电机100，因此可以将驱动电机100的外壳设置为封闭外壳，以对驱动电机100进行有效保护。

参见图1和图2，优选地，换热装置200还包括液力润滑泵280，液力润滑泵280适于与压裂泵300的液力端连接。

通过液力润滑泵280与压裂泵300的液力端连接，使液力润滑泵280对压裂泵300内的柱塞进行润滑，从而延长柱塞的使用寿命，这里的液力润滑泵280可以对柱塞进行脂润滑。

另外，换热装置200可以包括控制器291，控制器291分别与第一泵机构 240、第二泵机构260、压裂泵300和驱动电机100连接，从而提高自动化控制程度，另外可以在换热装置200处设置工具箱292，以方便存储维护工具。

虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种采用液冷电机的电驱压裂橇，包括驱动电机(100)和压裂泵(300)，其特征在于，所述驱动电机(100)为液冷电机并通过其液冷散热机构散热；所述电驱压裂橇还包括第二液冷换热器(220)，所述第二液冷换热器(220)用于通过第二泵机构(260)及相应管路与所述驱动电机(100)的液冷散热机构连接。

2.根据权利要求1所述的电驱压裂橇，其特征在于，所述的电驱压裂橇还包括第一液冷换热器(210)；

所述第一液冷换热器(210)用于通过第一泵机构(240)及相应管路与所述压裂橇的压裂泵(300)的动力端润滑油散热机构连接。

3.根据权利要求2所述的电驱压裂橇，其特征在于，所述第一液冷换热器(210)和第二液冷换热器(220)集成为换热装置(200)。

4.根据权利要求3所述的电驱压裂橇，其特征在于，所述电驱压裂橇还包括风扇(230)，所述风扇(230)适于吹向所述第一液冷换热器(210)和/或所述第二液冷换热器(220)。

5.根据权利要求1所述的电驱压裂橇，其特征在于，所述驱动电机(100)的液冷换热机构的冷却介质为水或油。

6.根据权利要求3所述的电驱压裂橇，其特征在于，所述换热装置(200)还包括水箱(270)，所述第二泵机构(260)、所述水箱(270)、所述第二液冷换热器(220)和所述液冷换热机构连接为水冷却循环回路。

7.根据权利要求3所述的电驱压裂橇，其特征在于，所述换热装置(200)设置在所述驱动电机(100)与所述压裂泵(300)之间。

8.根据权利要求2所述的电驱压裂橇，其特征在于，所述第一液冷换热器(210)通过第一泵机构(240)及相应管路与所述压裂橇的压裂泵(300)的动力端润滑油散热机构连接，包括：所述第一液冷换热器(210)通过第一泵机构(240)及相应管路与所述压裂橇的压裂泵(300)的润滑油油箱(250)连接。

9.根据权利要求8所述的电驱压裂橇，其特征在于，所述油箱(250)、所述第一泵机构(240)、所述第一液冷换热器(210)和所述压裂泵(300)连接为油冷循环回路。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的电驱压裂橇，其特征在于，所述驱动电机(100)的外壳为封闭外壳。

Images