一种油冷式电磁涡流刹车的制作方法

本实用新型属于石油钻机用刹车技术领域，具体涉及一种油冷式电磁涡流刹车。

背景技术：

电磁涡流刹车是在国内外广泛应用于石油钻机绞车的一种辅助制动装置，它利用电磁感应原理，进行无磨损制动，制动力矩大，制动特性好，对绞车实现在无级调速，任意控制钻具下放速度，工作可靠，寿命长，维护简单；应用涡流刹车，可大幅度减少刹车块的磨损，并延长主刹车的使用寿命，减少维修工作量，降低成本，有着明显的经济效益和社会效益。但是有的电磁涡流刹车冷却装置，冷却效率低、冷却效果差，一方面，使得电磁涡流刹车只能间歇式工作，另一方面，容易造成电磁涡流刹车的定子的绕组发热而损坏，同时转子和定子的其他部分由于发热而寿命降低，第三方面，容易造成能源的不必要的浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对上述存在的问题，提供了一种油冷式电磁涡流刹车的冷却油与转子、定子和壳体进行直接接触，增加了冷却油的散热效率，使得电磁涡流刹车能够连续性工作，同时由于提高了传热效率，节约了能源。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：本实用新型公开了一种油冷式电磁涡流刹车，包括电磁刹车和循环油冷却系统；所述电磁刹车具有壳体、定子、转子、冷却液进口管道和冷却液出口管道；所述壳体具有内腔；所述定子和所述转子均置于所述内腔，所述冷却液进口管道和所述冷却液出口管道均与所述内腔连通；所述循环油冷却系统的冷却油出口与所述冷却液进口管道连通，且所述循环油冷却系统的冷却油进口与所述冷却液出口连通以形成冷却油的循环回路；所述冷却油为绝缘油，且所述冷却油可与所述定子、所述转子和所述壳体直接接触而换热。

进一步地，所述循环油冷却系统包括用于冷却从所述冷却液出口管道流出的冷却液的变压油散热器、用于储存经过所述变压油散热器冷却后的冷却油的油箱、将所述油箱内冷却油泵至冷却液进口管道的循环油泵和为所述变压油散热器降温的散热器风机。

进一步地，所述油箱设置有用于指示所述油箱内冷却油储存量的油标。

进一步地，所述定子包括与所述壳体连接的磁极和缠绕于所述磁极的线圈；所述线圈和所述磁极均可与所述冷却油直接接触而散热。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

经过研究发现，现有的风冷及水冷电磁涡流刹车在使用时温升极快，使得电磁线圈内阻变大、电流减小、制动力矩变差；并且造成定子上缠绕的励磁线圈加速老化，使之寿命缩短，造成电磁刹车维修成本增加、可靠性降低。在我国沙漠地区及中东地区夏天温度可高达50-60℃，冬天在零下20-30℃，所以风冷电磁刹车不适应于高温地区。而现有水冷电磁刹车的冷却系统过于简单，造成电磁刹车机体上半部高温，下半部低温的现象，环境温度与刹车内部温差过大，同时线圈密封罩内产生冷凝水，造成刹车绝缘降低，并产生安全隐患，大大缩短刹车使用寿命；温度在零下时冷却水又会结冰，水泵无法运行，要运行还需把几十吨水，进行加温，将水泵管道结冰融化，方能运行，操作使用很不方便；沙漠使用淡水冷却运输成本较高，现场需安装20-30T的冷却水罐，并做防冻处理。当电磁刹车使用3-5年后，电磁刹车的转子，磁极表面会产生严重的锈蚀，使转子与定子之间的间隙变大，电磁刹车的制动力矩降低，大大缩短刹车使用寿命；并且上述两种电磁涡流刹车(风冷和水冷)在额定电压情况下，只能间断工作，进钻时严禁连续使用。本实用新型的油冷式电磁涡流刹车采用绝缘的冷却油与转子、定子和壳体直接接触而进行散热，提高了换热效率，通过上述的冷却方式，将电磁刹车所产生的热量强行带出，保证了电磁刹车正常工作，并实现了电磁刹车在额定电压情况下连续工作的能力。通过上述方式解决了因使用冷却水，造成磁极表面、转子表面及壳体内部锈蚀，导致电磁刹车转子与磁极间隙增大，刹车力矩变差的现象。通过上述方式的循环油冷却系统，体积更小，更轻，安装运输方便，不再需要笨拙的大冷却水罐。

附图说明

图1是本实用新型的实施例的结构示意图；

附图标记：1-壳体，3-转子，4-线圈、5-磁极，6-定子，10-转子轴，12-冷却液进口管道，14-喷油口，16-冷却液出口管道，17-变压油散热器，18-散热器风机，19-油标，20-油箱，21-循环油泵。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本实用新型提供了一种油冷式电磁涡流刹车，包括电磁刹车和循环油冷却系统；所述电磁刹车具有壳体1、定子6、转子3、冷却液进口管道12和冷却液出口管道16，转子3由转子轴10驱动而转动；所述壳体1具有内腔；所述定子6和所述转子3均置于所述内腔，所述冷却液进口管道12和所述冷却液出口管道16均与所述内腔连通；所述循环油冷却系统的冷却油出口与所述冷却液进口管道12连通，且所述循环油冷却系统的冷却油进口与所述冷却液出口连通以形成冷却油的循环回路；所述冷却油为绝缘油，且所述冷却油可与所述定子6、所述转子3和所述壳体1直接接触而换热。

所述循环油冷却系统包括用于冷却从所述冷却液出口管道16流出的冷却液的变压油散热器17、用于储存经过所述变压油散热器17冷却后的冷却油的油箱20、将所述油箱20内冷却油泵至冷却液进口管道12的循环油泵21和为所述变压油散热器17降温的散热器风机18。

所述油箱20设置有用于指示所述油箱20内冷却油储存量的油标19。

所述定子6包括与所述壳体1连接的磁极5和缠绕于所述磁极5的线圈4；所述线圈4和所述磁极5均可与所述冷却油直接接触而散热。磁极5的材料为优质电工钢。

本实用新型的油冷式电磁涡流刹车工作原理如下：循环油泵21将冷却后的油箱20内的冷却油泵至冷却液进口管道12，然后进入内腔，冷却并在磁极5 的最顶端的喷油口14喷至转子3的内圆，往下流至冷却液出口管道16，经过变压油散热器17冷却后进入油箱20；而另一部分冷却油经过转子3反射磁极5 表面及线圈4表面，然后向下流至冷却液出口管道16，经过变压油散热器17 冷却后进入油箱20形成循环，将刹车的线圈4、磁极5和转子3所产生的高温排出，这样就实现了电磁涡流刹车在额定电压情况连续工作能力。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。