底板密封结构和水冷柜的制作方法

本实用新型涉及电气设备的管路密封技术领域，尤其涉及一种用于风力发电机的水冷柜的底板密封结构和水冷柜。

背景技术：

风力发电机组在运转期间，在变流设备上会产生大量的热量，若不及时排走这些热量，会大大降低风力发电机组的效率。由于变流设备中的电子器件通常具有一定的工作温度范围，散热不足甚至会导致变流设备损坏或者造成风力发电机组的故障。为确保变流设备正常工作，风力发电机组需要专门的冷却散热系统。

目前，变流设备的冷却方式普遍采用水冷方式，整个变流水冷系统分为内部冷却系统和外部冷却系统。外部冷却系统主要由水冷管道、水冷主机、内部散热器和外部散热器组成。内部散热器设置在热源设备(例如变流设备)内部并且与外部散热器和水冷主机经由水冷管道连接成冷却回路。水冷管路内填充冷却介质，冷却介质在水冷主机的驱动下沿水冷管路在内部散热器和外部散热器之间循环流动。在冷却循环过程中，变流设备在运行过程中产生的热量被内部散热器中的冷却介质吸收，热量随着恒定压力和流速的冷却介质源源不断送至外部散热器，外部散热器与冷空气进行热交换将冷却介质携带的热量带走，散热后的冷却介质再循环回到变流设备。水冷主机包括水泵、电动三通阀、机械过滤器、膨胀罐、加热器、温度传感器、压力传感器等部件，为冷却介质进行循环提供稳定可靠的动力，使其保持恒定压力和流速，是整个外部冷却系统的重要组成部分。图1示意性地显示了水冷主机在风力发电机组中的安装布局。图2显示了现有水冷柜的底板密封结构的示意图。如图1所示，水冷柜的柜体1安装在风力发电机组的一层基座平台3上，平台3的下方安装箱式变压器、变流设备等电器产品。结合图1和图2，水冷主机2安装在柜体1的内部，水冷主机2的端口通过管接头30与水冷管道(未显示)连接。其中，管接头30位于柜体1的内部并且有一部分穿过柜体1的底板10上的通孔11与位于平台3的下方的水冷管路以及热源设备(例如变流设备，未显示)连通。但是，当水冷主机2的部件以及水冷管路接口位置发生泄漏时，冷却介质会通过底板10上的通孔11滴落到下方的箱式变压器、变流设备等产品上，从而造成箱式变压器、变流设备等产品发生电器短路或烧坏等问题。为防止此问题发生，在水冷柜的底板上增加了密封措施。如图2所示，底板10上设置有通孔11，管接头30从通孔11穿过。在管接头30的外周密封地套设橡胶密封圈20，橡胶密封圈20包括缩口部20a和平面部20b，缩口部20a通过抱箍23锁紧在管接头30的外周表面上，防止泄露的冷却介质沿着水冷管路通过通孔11滴落到底板10下方的器件上；平面部20b固定在底板10上，防止泄露的冷却介质沿底板10通过通孔11滴落到底板10下方的器件上。为了辅助固定橡胶密封圈20到底板10上，利用密封压板21压住橡胶密封圈20的平面部20b，并且利用固定螺栓22将密封压板21与橡胶密封圈20的平面部20b固定在底板10上。但是，这种底板密封结构仍然存在不足。一方面，橡胶密封圈20和底板10之间靠密封压板21和固定螺栓22进行密封，底板10与橡胶密封圈20之间属于平面密封，密封效果差，冷却介质仍然会通过底板10与橡胶密封圈20之间的空隙流到底板的通孔，并滴落到位于下方的器件上，从而造成箱式变压器、变流设备等产品发生电器短路或烧坏等问题。另一方面，水冷主机安装在柜体的内部，操作空间有限，在有限的空间内需要进行抱箍安装，密封压板安装及螺栓连接等工作，密封结构复杂、操作困难并且需要耗费大量时间。

因此，需要一种能够克服上述缺陷中的至少一个缺陷的底板密封结构以及具有该密封结构的水冷柜。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供一种能够对管接头和底板之间进行有效密封的底板密封结构和水冷柜。本实用新型的另一个目的是提供一种结构简单的底板密封结构和水冷柜。本实用新型的另一个目的是提供一种操作简便的底板密封结构和水冷柜。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种底板密封结构，包含管接头、底板和密封圈，底板上具有供管接头穿过的通孔和围绕通孔设置的第一凸起部；密封圈密封地固定在管接头的位于第一凸起部上方的管壁位置，并且密封圈的外部边缘在管接头的径向上延伸超过第一凸起部的外周。

根据本实用新型的实施例，底板的上表面还设置有环绕第一凸起部的第二凸起部，从而在第一凸起部与第二凸起部之间形成储液空间。

根据本实用新型的实施例，第一凸起部为翻边。

根据本实用新型的实施例，底板上还设置有液体排出端口。

根据本实用新型的实施例，底板上还设置有与液体排出端口连通的螺纹接口，螺纹接口位于底板的下表面上。

根据本实用新型的实施例，底板为倾斜表面，液体排出端口位于倾斜表面的最低处。

根据本实用新型的实施例，密封圈包括缩口部、扩口部以及连接缩口部和扩口部的连接部，缩口部密封地固定在管接头的管壁上，扩口部比缩口部更靠近第一凸起部。

根据本实用新型的实施例，密封圈的扩口部朝向底板的方向竖直延伸。

根据本实用新型的实施例，扩口部的端部表面位于第一凸起部的端部表面与底板之间。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种水冷柜，包括柜体，水冷主机和上述底板密封结构，水冷主机安装在柜体的内部并且包括端口，底板密封结构的管接头处于水冷主机的端口位置。

综上，本实用新型的水冷柜底部密封结构能够对管接头和底板之间进行有效密封。另外，本实用新型的底板密封结构的结构简单、易于操作，节省了配件成本，缩短了装配时间。

附图说明

从下面结合附图对本实用新型的具体实施方式的描述中可以更好地理解本实用新型，在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。其中：

图1是现有的用于风力发电机组的水冷柜的布局示意图；

图2是现有水冷柜的底板密封结构的示意图；

图3是本实用新型的一个实施例的水冷柜的底板密封结构的示意图；

图4是本实用新型的一个实施例的水冷柜的底板密封结构的底板的正面示意图；

图5是图4所示底板的背面示意图。

其中：

柜体-1；水冷主机-2；平台-3；底板-10；通孔-11；第一凸起部-12；外周-12a；端部表面-12b；第二凸起部-13；液体排出端口-14；接口-15；橡胶密封圈-20；缩口部-20a；平面部-20b；密封压板-21；螺栓-22；抱箍-23；管接头-30；密封圈-40；缩口部-41；扩口部-42；端部表面-42a；连接部-43。

具体实施方式

下文中，参照附图描述本实用新型的实施例。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本实用新型的原理，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显。本实用新型不限于所描述的优选实施例，本实用新型的范围由权利要求书限定。

根据本实用新型的实施例的底板密封结构可以用于管路穿过底板时的密封，管路用于输送液体，液体可以是用于冷却系统的冷却介质，例如冷却液。根据本实用新型的实施例的底板密封结构适用于各种具有上述密封要求的电气设备，例如，根据本实用新型的实施例的底板密封结构可以应用于风力发电机组。

图3显示了根据本实用新型的一个实施例的底板密封结构。如图3所示，底板密封结构包括底板10和密封圈40。底板10上具有通孔11，管接头30的一端与水冷主机的端口(未显示)相连，另一端穿过通孔11与位于底板10下方的水冷管路(未显示)相连。管接头30在本实施例中为直管接头，在其他实施例中也可以是弯管接头或其他类型的接头。在底板10上围绕通孔11设置第一凸起部12，第一凸起部12具有一定高度并且完全包围通孔11的外周区域，从而阻挡滴落在底板10上的冷却介质流入通孔11。

图4显示了本实用新型的一个实施例的底板密封结构的底板10的正面示意图。如图4所示，在底板10上设置有多个通孔11，每个通孔11供相应的一个管接头30穿过。第一凸起部12从通孔11的内周边缘位置向上延伸形成，可替换地，第一凸起部12也可以设置在底板上与通孔11的内周边缘隔开一定距离的位置。第一凸起部12在本实施例中是圆形，可替换地，第一凸起部12也可以形成其他形状，例如，椭圆形、矩形或其他任意形状，以适应管接头30的形状。

第一凸起部12在本实施例中采用翻边式设计，可以在底板10上加工通孔11的过程中通过翻边工艺形成，从而使第一凸起部12的加工工艺变得简单。可替换地，第一凸起部12也可以采用其他工艺制成，例如，将第一凸起部12围绕通孔11焊接固定在底板10上。

在底板10上还设置有环绕第一凸起部12的第二凸起部13，在第一凸起部12与第二凸起部13之间形成储液空间，该储液空间形成用于盛放一定量冷却介质的槽状结构，当水冷主机2或管路接口发生泄漏时，泄漏的冷却介质会积存在底板10上的储液空间，即槽状结构中。第二凸起部13可以具有与第一凸起部12相同的形状，例如圆形、矩形等，也可以具有与第一凸起部12不同的形状。第二凸起部13可以是多个并且围绕相应的第一凸起部12。可替换地，第二凸起部13为一个并且围绕所有的第一凸起部12。本实施例的底板10为矩形，第二凸起部13围绕矩形底板10的四个边缘形成。优选地，围绕矩形底板10的四个边缘形成的第二凸起部13为翻边设计，与采用翻边设计的第一凸起部12相互配合，使得整个底板10呈现出类似水槽结构的形式。

图4和图5进一步显示了设置在底板上的液体排出端口14，为设置底板上的开孔。图5显示了图4所示底板密封结构的底板10的背面示意图，底板10的背面设置有与液体排出端口14连通的接口15，该接口15可以与排放管路(未显示)相连，使得泄漏到底板上的冷却介质通过液体排出端口14排出，并且经由与接口15相连的排放管路排放到风力发电机组的外部，避免了冷却介质滴落到位于底板10下方的电器元件上的风险。优选地，接口15可以为螺纹接口，例如标准的G1/8″外螺纹接口，从而与标准口径的软管(未显示)的一端连接，软管的另一端延伸至柜体1外部的其他地方，例如用于收集冷却介质的废液回收装置(未显示)。为了使泄漏到底板10上的冷却介质流到液体排出端口14，底板10可以具有倾斜表面，液体排出端口14位于倾斜表面的最低处，使得冷却介质在重力作用下沿斜面流到液体排出端口14。

回到图3，密封圈40密封地固定在管接头30的位于第一凸起部12上方的管壁位置，并且密封圈40的外部边缘延伸超过第一凸起部12的外周12a。密封圈40例如可以采用与图2相同的紧固方式，即通过密封压板21和螺栓22将密封圈的平面部固定在底板10上，在此不再赘述。密封圈40可以由橡胶材料制成。

优选地，本实施例的密封圈40采用伞状结构，包括缩口部41、扩口部42以及连接缩口部41和扩口部42的连接部43。缩口部41密封地固定在管接头30的管壁上，扩口部42比缩口部41更靠近第一凸起部12。为了使密封圈40的缩口部41与管接头30的管壁更好地连接，可以采用抱箍45将密封圈40锁紧在管接头30上，从而防止泄露的冷却介质沿着管路滴落到位于底板10下方的器件上。密封圈40的扩口部42将底板10上的通孔11罩住，优选地，密封圈40的扩口部42延伸超过第一凸起部12的外周12a，以将第一凸起部12完全罩住，从而使泄漏的冷却介质沿着密封圈40的外周表面流到第一凸起部12以外的底板10上，以避免冷却介质滴落到通孔11中。

密封圈40可以固定在管接头30外周上的适当位置处，如图3所示，使密封圈40的扩口部42的端部表面42a位于第一凸起部12的端部表面12b的上方。优选地，密封圈40的扩口部42的端部表面42a位于第一凸起部12的端部表面12b与所述底板10之间，即密封圈40的扩口部42与第一凸起部12在竖直方向上具有重合区域。根据本实用新型的另一实施例，密封圈40的扩口部42的端部表面也可以与底板10形成接触，以进一步增强密封效果。另外，密封圈40的扩口部42朝向底板10的方向竖直延伸，从而对沿着密封圈40的外表面流动的冷却介质具有更好的引导作用。

本实用新型还公开了一种水冷柜，水冷柜包括柜体、水冷主机和根据本实用新型的实施例的底板密封结构，水冷主机安装在柜体的内部并且包括端口，底板密封结构的管接头与水冷主机的端口相连。上文已经参照图3至图5对底板密封结构进行了详细描述，在此不再赘述。

采用根据本实用新型的实施例的底板密封结构和具有该密封结构的水冷柜，相对于采用密封压板和螺栓的现有密封紧固方式而言，简化了密封结构，降低了成本。另一方面，根据本实用新型的实施例的底板密封结构使得密封结构的安装更加方便，简单，减少了密封结构安装工时，本实用新型的密封结构的安装耗时仅为现有密封结构安装完成需耗时的大约1/4。此外，根据本实用新型的密封结构的密封效果得到增强，避免了泄露冷却介质从水冷柜的底板上的通孔位置滴落到位于下方的器件上的风险，降低了机组故障点及器件因水冷主机泄露造成的损坏数量，从而降低了机组的维护成本。

尽管已经参考示例性实施例描述了本实用新型，但是应当理解，本实用新型并不限于上述实施例的构造。相反，本实用新型意在覆盖各种修改例和等同配置。另外，尽管在各种示例性结合体和构造中示出了所公开实用新型的各种元件，但是包括更多、更少的元件的其它组合也落在本实用新型的范围之内。