一种变频发电机组冷却系统的制作方法

本实用新型涉及发电机组技术领域，尤其涉及一种变频发电机组冷却系统。

背景技术：

目前，市面上的变频发电机组主要由发动机、发电机、油箱、拉盘启动器总成、变频器、消声器以及其它辅助装置构成，在工作过程中发动机将燃烧释放的化学能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能，这两者在工作过程中都会伴随产生大量的热能，变频器交直流转换时自身也会产生大量的热量，为确保整个发电机组正常运转，需要有良好的通风环境，使机体得到充分的冷却，因此，市场上大部分发电机组都是敞开式结构。但由于目前的变频发电机组的结构布局合理性较差，虽然采用了敞开式（开架式）结构，但其内部的散热效果也较差。

为此，也有的变频发电机组布置了冷却风道系统，但现有的发电机组仅设置一条进风通道，并且将进风通道设置在变频器处，冷却风从进风通道进入发电机组内后，先对变频器进行冷却，随后冷却风对发电机组内的其他部件进行冷却；这样，虽然能使变频器获得较好的冷却效果，但是作为发电机组动力来源的发动机并不能获得较好的冷却效果。同时，消声器工作过程中散发的热量，也容易导致周围部件的温度升高，从而降低整个变频发电机组的工作性能。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于解决现有变频发电机组结构复杂，布局合理性差，散热效果差，整个发电机组性能低的问题，提供一种变频发电机组冷却系统，通过全新的结构布局，使变频发电机组的结构更加简单、合理，并在变频发电机组内形成多条散热通道，从而有效地对变频发电机组的各个部件进行散热，散热效果更好，能够有效提高整个变频发电机组的性能。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种变频发电机组冷却系统，包括机架、发动机、发动机曲轴箱、发电机、油箱、拉盘启动器总成、变频器以及消声器，所述发动机、发动机曲轴箱、发电机以及消声器安装于机架的下部；其中，所述发动机和发动机曲轴箱位于机架中部，且发动机与发动机曲轴箱相连在一起；所述发电机和消声器位于发动机和发动机曲轴箱一侧，且发电机与发动机曲轴箱的位置相对应，消声器与发动机的位置相对应，拉盘启动器总成位于发动机和发动机曲轴箱的另一侧；所述油箱与机架上部相连，并将发动机、发动机曲轴箱、发电机、消声器以及拉盘启动器总成覆盖；所述发电机包括电机外罩、电机定子以及电机转子，其中，电机外罩的一端与发动机曲轴箱相连，另一端延伸至机架的侧面，所述电机定子位于电机壳体内，并也与发动机曲轴箱固定连接，电机转子位于电机定子内侧，并套设在曲轴上，且能与曲轴同步转动；所述拉盘启动器总成包括拉盘罩、导风罩和启动器，其中，拉盘罩上开设有第一进风孔，空气经第一进风孔后进入导风罩内，在导风罩的作用下对发动机曲轴箱及发动机进行冷却；其特征在于：

在电机转子背离发动机曲轴箱的一侧设有一径流风扇，所述径流风扇套设在曲轴上，并与电机转子固定连接，且能与曲轴同步转动；在电机外罩远离发动机曲轴箱一端的端面上开设有第二进风孔，在电机外罩的侧壁的上部设有第一出风孔，在电机外罩的侧壁靠近消声器一侧的下部设有第二出风孔；所述变频器水平安装于电机外罩的第一出风孔上方，其长度方向与发电机的轴向垂直；所述油箱的底壳对应变频器的位置向上凹陷形成导风槽，所述导风槽的顶部与变频器上侧之间具有间隙，该导风槽贯穿油箱的底壳远离消声器的一侧，其靠近消声器的一端位于变频器与消声器之间，且导风槽靠近消声器的一端的下侧向消声器方向倾斜；

所述第一出风孔的一端位于变频器下方，另一端延伸至变频器与消声器之间，且位于导风槽靠近消声器一端的下方，空气从第一出风孔吹出后向上并向背离消声器方向流动，其中，一部分空气能够沿变频器下侧朝背离消声器的方向流动，直至从机架背离消声器的一侧流出，另一部分空气能够从导风槽靠近消声器的一端进入导风槽，并经导风槽靠近消声器一端的端面的反弹下沿导风槽向背离消声器的方向移动，直至从机架背离消声器的一侧流出；所述第二出风孔的出风方向朝向消声器方向；

在发动机外侧设有一缸头导流罩，所述缸头导流罩包括设于发动机的缸头上方的第一导流板和设于发动机的缸头与电机外罩之间的第二导流板，所述第二导流板纵向设置并将发动机与电机外罩隔开；所述第一导流板的一侧与导风罩相连，另一侧与第二导流板的上侧相连，第二导流板的下侧延伸至发动机的缸头下侧，其靠近消声器的一侧向消声器方向弯曲并延伸形成第三导流板；

所述消声器包括消声器筒体和消声器外罩，发动机的缸头的排气孔通过管道与消声器筒体相连；所述消声器筒体与消声器外罩之间具有间隙，该消声器外罩靠近发动机的一侧为开放侧，其背离发电机的一侧开设有第三出风孔；所述第三导流板远离第二导流板的一侧延伸至外罩的开放侧内侧，使从经拉盘罩进入的空气经缸头导流罩后能够进入消声器外罩，并从第三出风孔流出。

进一步地，所述变频器的下侧竖直设有数块相互平行的散热翅片，所述散热翅片的长度方向与变频器的长度方向一致。

进一步地，在第一出风孔靠近消声器的一端外侧竖直设有第一导风板，所述第一导风板的下端与电机外罩的侧壁相连，上端延伸至变频器上侧，并位于导风槽靠近消声器一端的倾斜面正下方，使从第一出风孔靠近第一导风板部分吹出的空气能够经第一导风板导向后进入导风槽内。

进一步地，在第一出风孔的另一端外侧设有第二导风板，所述第二导风板的下端与电机外罩相连，上端向背离消声器的方向倾斜并延伸至机架侧面，且第二导风板的上端与变频器下侧之间具有间隙。

进一步地，在电机外罩的第二进风孔上方还设有第三导风板，所述第三导风板的下侧与电机外罩相连，两端分别与第一导风板和第二导风板的外侧相连，其上侧先向背离电机外罩方向倾斜并延伸，然后再向上弯折并延伸，直至第三导风板的上沿延伸至散热翅片下沿的上方，且第三导风板的竖向延伸段与散热翅片之间具有间隙。

进一步地，在第一出风孔和第二出风孔内均安装有出风导向片。

进一步地，所述变频器包括电路板、整流单元、逆变单元以及电感线圈，其中，所述整流单元、逆变单元以及电感线圈沿电路板的长度方向布置。

进一步地，在消声器外罩的开放侧下部还设有一挡风板，该挡风板位于第三导流板下方。

进一步地，所述机架为开放式框架结构。

进一步地，在机架的下部设有一托架，所述托架通过数个减震支架与机架的下侧相连，所述发动机和发动机曲轴箱均安装于该托架上，所述消声器的底部通过一连接架与该托架相连。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、将变频器布置在电机外罩上方，并在油箱的底壳对应设置导风槽，这样，结构更加合理，并且能够有效减小整个变频发电机组的体积。

2、从拉盘罩进入的空气对发动机曲轴箱和发动机冷却后，经缸头导流罩导流后进入消声器外罩内，从而能够有效对消声器进行冷却，同时，由于缸头导流罩的作用，避免了冷却发动机和发动机曲轴箱后的热空气从电机外罩和消声器外罩之间的间隙穿过后从电机外罩上的第二进风孔进入径流风扇，从而保证了对变频器的散热效果。

3、在电机外罩内设置径流风扇，在电机外罩的端面上开设第二进风孔，并在电机外罩的侧壁上部设置第一出风孔，这样，空气从第一出风孔吹出后分为两路，一路从变频器的下侧沿变频器的长度方向移动至机架外侧，带走变频器散发的热量，另一路进入导风槽，然后沿导风槽从变频器的上侧移动至机架外侧，带走变频器散发的热量；这样，通过同时对变频器上下两侧进行散热冷却，从而能够更好并且更直接地对变频器进行冷却，从而提高变频器的工作效率和使用寿命；同时，从导风槽流过的空气能够对油箱底壳进行降温，从而有效对油箱内的油进行降温，从而能够有效提高发动机效率。

4、在电机外罩的侧壁靠近消声器方向的一侧的下部设置第二出风孔，空气从第二出风孔吹出后，能够从消声器两侧及其下方流过，从而能够将消声器散发的热量吹走，从而进一步避免了冷却消声器后的热空气从电机外罩的第二进风孔进入径流风扇，从而进一步提高变频器的工作效率和使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为图1去掉油箱后的俯视图。

图3为图2沿H-H向的剖视图。

图4为拉盘启动器、发动机、发动机曲轴箱、发电机以及消声器的装配结构示意图。

图5为电机外罩、变频器以及油箱的装配结构示意图。

图6为图5的左视图。

图7为缸头导流罩的结构示意图。

图8为电机外罩的结构示意图。

图9为消声器的结构示意图。

图10为图9的右视图。

图中：1—机架，2—发动机，3—发动机曲轴箱，4—油箱，5—变频器，61—消声器筒体，62—消声器外罩，7—电机外罩，8—拉盘罩，9—导风罩，10—第一进风孔，11—径流风扇，12—第二进风孔，13—第一出风孔，14—第二出风孔，15—导风槽，16—第一导流板，17—第二导流板，18—第三导流板，19—第三出风孔，20—散热翅片，21—第一导风板，22—第二导风板，23—第三导风板，24—挡风板。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：参见图1至图10，一种变频发电机组冷却系统，包括机架1、发动机2、发动机曲轴箱3、发电机、油箱4、拉盘启动器总成、变频器5以及消声器，所述发动机2、发动机曲轴箱3、发电机以及消声器安装于机架1的下部；其中，所述机架1为开放式框架结构，能够更好地提高整个变频发电机组的散热效果。在机架1的下部设有一托架，所述托架通过数个减震支架与机架1的下侧相连，所述发动机2和发动机曲轴箱3均安装于该托架上，所述消声器的底部通过一连接架与该托架相连；这样，不仅装配更加方便，并且能使各部件与地面之间具有间隙，从而能够更好地进行散热，同时，托架通过减震支架与机架1相连，从而能够有效地起到减震降噪的作用。其中，所述发动机2和发动机曲轴箱3位于机架1中部，且发动机2与发动机曲轴箱3相连在一起；所述发电机和消声器位于发动机2和发动机曲轴箱3一侧，且发电机与发动机曲轴箱3的位置相对应，消声器与发动机2的位置相对应，拉盘启动器总成位于发动机2和发动机曲轴箱3的另一侧；所述油箱4与机架1上部相连，并将发动机2、发动机曲轴箱3、发电机、消声器以及拉盘启动器总成覆盖。所述发电机包括电机外罩7、电机定子以及电机转子，其中，电机外罩7的一端与发动机曲轴箱3相连，另一端延伸至机架1的侧面，所述电机定子位于电机壳体内，并也与发动机曲轴箱3固定连接，电机转子位于电机定子内侧，并套设在曲轴上，且能与曲轴同步转动；实际装配时，在曲轴上安装有一飞轮，电机转子与该飞轮固定连接。所述拉盘启动器总成包括拉盘罩8、导风罩9和启动器，其中，拉盘罩8上开设有若干第一进风孔10，空气经第一进风孔10后进入导风罩9内，在导风罩9的作用下对发动机曲轴箱3及发动机2进行冷却。所述导风罩9一侧与发动机曲轴箱3和发动机2相连，另一侧与拉盘罩8相连，在导风罩9内设有一叶轮，在发动机曲轴箱3靠近拉盘罩8的一侧的曲轴上设有飞轮，所述叶轮与该飞轮相连，通过该叶轮能够将空气从拉盘罩8上的第一进风孔10吸入，在导风罩9的导流作用下，空气流过曲轴后发动机2（的缸头）后，再向背离拉盘罩8的方向流动。

在电机转子背离发动机曲轴箱3的一侧设有一径流风扇11，所述径流风扇11套设在曲轴上，并与电机转子固定连接，且能与曲轴同步转动。在电机外罩7远离发动机曲轴箱3一端的端面上开设有（若干）第二进风孔12，在电机外罩7的侧壁的上部设有第一出风孔13，在电机外罩7的侧壁靠近消声器一侧的下部设有第二出风孔14。所述变频器5水平安装于电机外罩7的第一出风孔13上方，其长度方向与发电机的轴向垂直；且变频器5背离消声器的一端延伸至机架1侧面。所述变频器5包括电路板、整流单元、逆变单元以及电感线圈，其中，所述整流单元、逆变单元以及电感线圈沿电路板的长度方向布置；这样，在冷却风（空气）从变频器5上下两侧吹过的过程中，能够更有效地对变频器5进行冷却，从而使变频器5的散热效果更好。所述油箱4的底壳对应变频器5的位置向上凹陷形成导风槽15，所述导风槽15的顶部与变频器5上侧之间具有间隙，该导风槽15（远离消声器的一端）贯穿油箱4的底壳远离消声器的一侧，其靠近消声器的一端位于变频器5与消声器之间；且导风槽15靠近消声器的一端的下侧向消声器方向倾斜；具体实施时，导风槽15靠近电机外罩7端面（第二进风孔12）的一侧也贯穿油箱4靠近电机外罩7端面（第二进风孔12）的一侧，这样加工更加方便，结构更加合理。

所述第一出风孔13的一端位于变频器5下方，另一端延伸至变频器5与消声器之间，且位于导风槽15靠近消声器一端（倾斜面）的下方，空气从第一出风孔13吹出后向上并向背离消声器方向流动。其中，一部分空气能够沿变频器5下侧朝背离消声器的方向流动，直至从机架1背离消声器的一侧流出；另一部分空气能够从导风槽15靠近消声器的一端进入导风槽15，并经导风槽15靠近消声器一端的端面的反弹下沿导风槽15向背离消声器的方向移动，直至从机架1背离消声器的一侧流出。所述第二出风孔14的出风方向朝向消声器方向，这样，空气从第二出风孔14吹出后，能够从消声器两侧及其下方流过，从而能够将消声器散发的热量吹走，从而进一步避免了冷却消声器后的热空气从电机外罩7的第二进风孔12进入径流风扇11，从而进一步提高变频器5的工作效率。具体实施时，在第一出风孔13和第二出风孔14内均安装有出风导向片；从而能够通过调节出风导向片进行出风方向的调节，以更好地保证从两出风孔吹出的风按设计的方向吹出，使冷却效果更好。

在实际实施过程中，所述变频器5的下侧竖直设有数块相互平行的散热翅片20，所述散热翅片20的长度方向与变频器5的长度方向一致。通过设置散热翅片20，能够更好地对变频器5进行散热，同时，相邻两散热翅片20之间形成风槽，能够有效对空气进行导流，避免空气乱窜，从而进一步提高散热效果。在第一出风孔13靠近消声器的一端外侧竖直设有第一导风板21，所述第一导风板21的下端与电机外罩7的侧壁相连，上端延伸至变频器5上侧，并位于导风槽15靠近消声器一端的倾斜面正下方，使从第一出风孔13靠近第一导风板21部分吹出的空气能够经第一导风板21导向后进入导风槽15内。通过第一导风板21能够有效将从第一出风孔13吹出的小部分导流至变频器5上方，由于第一导风板21与导风槽15的（靠近消声器一端的）倾斜面正对，这样，经第一导风板21导入导风槽15的空气在撞击倾斜面后向背离消声器的方向流动，这样能够有效对变频器5上侧进行冷却散热，同时对油箱4底壳进行散热。在第一出风孔13的另一端外侧设有第二导风板22，所述第二导风板22的下端与电机外罩7相连，上端向背离消声器的方向倾斜并延伸至机架1侧面，且第二导风板22的上端与变频器5下侧之间具有间隙（形成出风口）。通过第二导风板22对变频器5下侧的空气进行导向，使空气从第二导风板22与变频器5之间的间隙流动至机架1外侧，从而能够防止空气乱窜，从而能够进一步提高变频器5的散热效果。在电机外罩7的第二进风孔12上方还设有第三导风板23，所述第三导风板23的下侧与电机外罩7相连，两端分别与第一导风板21和第二导风板22的外侧相连，其上侧先向背离电机外罩7方向倾斜并延伸，然后再向上弯折并延伸，直至第三导风板23的上沿延伸至散热翅片20下沿的上方，且第三导风板23的竖向延伸段与散热翅片20之间具有间隙。这样，通过第三导流板18将被变频器5下侧（及散热翅片20）反弹后的空气向上方导流，从而避免空气经电机外罩7上的第二进风孔12进入电机外罩7内，从而确保整个变频发电机组的散热效果。

通过该结构设计，径流风扇11产生的大部分冷却风，通过电机外罩7上方的第一出风孔13，直接吹向变频器5底部的主要发热源位置进行冷却，冷却风在变频器5下侧的散热翅片20（之间形成的冷却通道）和第三导风板23的作用下，有效的防止风量的散失，并一路对散热片通道进行散热，散热路径更长。径流风扇11产生的小部分冷却风，通过电机外罩7上方的第一出风孔13，在第一导风板21的引导吹向油箱4底部的导风槽15，冷却风顺着油箱4底部的导风成型流过变频器5上方，对变频器5裸露元件散热（整流器、逆变器、变压器，电容，电感线圈等）进行散热；同时，还能够对油箱4（底壳）进行冷却，避免油温过高影响发动机2工作效率。另外，径流风扇11产生的小部分冷却风，通过电机外罩7下方的第二出风孔14排出，以驱散消声器热辐射的热量，防止被吸入电机外罩7第二进风口；并且，部分风量会顺着机架1地板流向消声器，对消声器进行散热。

具体地：冷却风经过电机外罩7通过进风道B进入电机外罩7内部，在径流风扇11作用下对变频器5进行冷却；其中，径流风扇11强制甩出的冷却风通过风道D对变频器5主要散热片区域下侧进行强制散热冷却带走变频器5功能元件大部分热量，同时从风道C对变频器5上侧的裸露发热电器元件（如电感线圈）进行冷却散热，减少变频器5热量与此同时对油箱4底壳进行冷却，降低燃油温度。另外，在第一导风板21、第二导风板22与第三导风板23的作用下，冷却变频器5后的热风通过第二导风板22与变频器5形成的出风口、变频器5与油箱4底壳之间形成的间隙以及第三导风板23与散热翅片20之间的间隙有序排出；并且，在第二导风板22和第三导风板23的作用下，排出的热风不会再次通过电机外罩7上的第二进气风孔再次进入电机外罩7内，从而保证冷却散热效果。

在发动机2外侧设有一缸头导流罩，所述缸头导流罩包括设于发动机2的缸头上方的第一导流板16和设于发动机2的缸头与电机外罩7之间的第二导流板17，所述第二导流板17纵向设置并将发动机2与电机外罩7隔开。所述第一导流板16的一侧与导风罩9相连，另一侧与第二导流板17的上侧相连，第二导流板17的下侧延伸至发动机2的缸头下侧，其靠近消声器的一侧向消声器方向弯曲并延伸形成第三导流板18。

所述消声器包括消声器筒体61和消声器外罩62，发动机2的缸头的排气孔通过管道与消声器筒体61相连。所述消声器筒体61与消声器外罩62之间具有间隙，该消声器外罩62靠近发动机2的一侧为开放侧，其背离发电机的一侧开设有若干第三出风孔19。所述第三导流板18远离第二导流板17的一侧延伸至外罩的开放侧内侧，使从经拉盘罩8进入的空气经缸头导流罩后能够进入消声器外罩62，并从第三出风孔19流出。

通过该结构设计，从拉盘罩8进入的空气对发动机曲轴箱3和发动机2冷却后，经缸头导流罩导流后进入消声器外罩62内，从而能够有效对消声器进行冷却，同时，由于缸头导流罩的作用，避免了冷却发动机2和发动机曲轴箱3后的热风从电机外罩7和消声器外罩62之间的间隙穿过后从电机外罩7上的第二进风孔12进入径流风扇11，从而保证了对变频器5的散热效果。

具体地：发动机2冷却风经过A风道进入导风罩9，对发动机曲轴箱3和发动机2进行冷却，然后进入缸头导流罩，通过缸头导流罩的导向功能将热风集中在缸头导流罩出风区域，然后在缸头导流罩的导流下进入消声器筒体61与消声器外罩62之间的间隙，最终从电机外罩7上的第三出风孔19排出。另外，电机外罩7的第二出风孔14甩出的风通过风道E向消声器方向吹风，同时对消声器进行冷却；从而避免热风会直接经进风道B进入电机外罩7，扎样，不仅不能起到冷却降温作用，反而起到加热作用损害电器元件使用功能，影响整机使用性能。

由于变频发电机组通常还包括空滤器、碳罐、面板组件等，其中，空滤器、碳罐以及消声器位于机架1的同一侧，且碳罐位于发动机2缸头的下方，消声器与空滤器分别位于发动机2缸头的两侧；因此，在消声器外罩62的开放侧下部还设有一挡风板24，该挡风板24位于第三导流板18下方。这样，能够有效防止消声器的散热风流向缸头、空滤方向影响整机热负荷，能很好避免因对空滤器进气及气缸头的加热引起的整机功率下降问题，从而提高发动机2的效率。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。