热交换系统的制作方法

1.本技术涉及油液冷却技术，尤其涉及一种热交换系统。


背景技术：

2.以大型消防泵的齿轮箱热交换系统为例，泵内的机械齿轮系统运行时会产生大量热量，需用专门的润滑油热交换系统对齿轮系统内的润滑油进行冷却。
3.传统的润滑油热交换系统需要对冷却介质设置专用的贮存、冷却设备，增大了热交换系统的体积，安装受限；结构复杂，故障率高。并且冷却介质需要定期更换，增加了额外的维护保养成本。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种利用自然资源作为冷却介质的热交换系统，优化齿轮箱热交换系统的结构，确保机械齿轮系统平稳运行。
5.本技术的一个方面提供一种利用自然资源作为冷却介质的热交换系统，包括：齿轮箱、润滑油泵及换热器；
6.所述齿轮箱包括箱体，所述润滑油泵设于所述箱体内，所述箱体设有出油口和进油口；
7.所述润滑油泵设有油液进口和油液出口；
8.所述换热器设有进口端和出口端；
9.其中，所述油液进口与所述箱体内的空间连通，所述油液出口和所述出油口连接，所述出油口和所述进口端连接，所述出口端和所述进油口连接。
10.进一步地，所述润滑油泵设置于所述箱体的底部。
11.进一步地，所述润滑油泵包括油泵壳体，所述油泵壳体的体积小于等于所述箱体体积的五分之一。
12.进一步地，所述齿轮箱包括用于动力输出的第一齿轮组件，所述润滑油泵包括用于动力输入的第二齿轮组件，所述第一齿轮组件和所述第二齿轮组件啮合。
13.进一步地，所述热交换系统包括用于输送冷却介质的冷却介质泵，所述冷却介质泵设于所述箱体外，或所述冷却介质泵设于所述箱体内。
14.进一步地，所述齿轮箱包括用于动力输出的第一齿轮组件，所述冷却介质泵包括用于动力输入的第三齿轮组件，所述第三齿轮组件和所述第一齿轮组件啮合。
15.进一步地，所述换热器设有相连通的介质进口端和介质出口端；所述冷却介质泵设有介质进口和介质出口；所述介质出口和所述介质进口端连接。
16.进一步地，所述热交换系统还包括冷却介质净化装置，设于所述介质进口处。
17.进一步地，所述润滑油泵包括第二齿轮组件；所述第一齿轮组件、所述第二齿轮组件和所述第三齿轮组件的最高点距离所述齿轮箱顶部的距离大于等于所述齿轮箱高度的五分之一。
18.进一步地，所述箱体设有用于观察所述齿轮箱内部润滑油高度的视窗。
19.进一步地，所述热交换系统还包括温度感应装置，所述温度感应装置设于所述齿轮箱。
20.本技术，润滑油泵设置在齿轮箱壳体内，优化了热交换系统的结构设计，减小其体积，便于安装。并且，利用自然资源作为冷却介质，则无需在热交换系统内配置专门的冷却介质存储容器，既进一步减小了热交换系统的体积，也使其结构得到了精简，降低热交换系统的制造成本，减小故障发生的概率，确保机械齿轮系统平稳运行。自然资源冷却介质无需人工定期更换，降低设备维护难度。
21.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
22.图1所示为本技术热交换系统的一个实施例的结构示意图；
23.图2所示为本技术热交换系统的一个实施例的局部结构示意图；
24.图3所示为图2所示的热交换系统的局部结构俯视图。
具体实施方式
25.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置的例子。
26.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。除非另作定义，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
27.本技术提供一种利用自然资源作为冷却介质的热交换系统，包括：齿轮箱、润滑油泵及换热器。齿轮箱包括箱体，润滑油泵设于箱体内。箱体设有出油口和进油口。润滑油泵设有油液进口和油液出口。换热器设有进口端和出口端。其中，油液进口与箱体内的空间连通，油液出口和出油口连接，出油口和进口端连接，出口端和进油口连接。本技术中，润滑油泵设置在了齿轮箱的箱体内，无需单独占用外部空间，优化了热交换系统的结构设计，使得
热交换系统的集成度提高，体积减小，结构紧凑。
28.此外，本技术利用自然资源作为冷却介质，例如利用江河湖泊、地下水作为冷却介质，这样就无需在热交换系统内配置专门用于存储冷却介质的冷却介质存储容器，既减小了热交换系统的体积，也使热交换系统的结构得到了精简，降低了热交换系统的制造成本，减小了故障发生的概率，确保机械齿轮系统平稳运行。利用自然资源作为冷却介质，无需人工定期更换，降低设备维护难度和人工成本。
29.下面结合附图，对本技术的热交换系统进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
30.如图1所示，本技术提供一种热交换系统100，该热交换系统100包括：齿轮箱110、润滑油泵120及换热器130。齿轮箱110包括箱体111和设置于箱体111内的齿轮组件。箱体111设有出油口112和进油口113，箱体111内加注有润滑油，润滑油可以对箱体111内的齿轮组件起润滑和冷却作用。
31.润滑油泵120设于箱体111内，润滑油泵120设有油液进口121和油液出口122，其中，油液进口121与箱体111内的空间连通，油液出口122经由出油口112连通至换热器130。
32.换热器130设有进口端131和出口端132，油液出口122经由出油口112连通至换热器130的进口端131，换热器130的出口端132与箱体111的进油口113连通。如此，箱体111内润滑油可以通过润滑油泵120输入至换热器130内，通过换热器130内的冷却介质与润滑油进行热交换，对润滑油进行冷却，冷却后的润滑油从换热器130的出口端132流出，进入箱体111的进油口113，如此实现对润滑油的循环冷却。
33.根据以上的描述可知，润滑油泵120设于箱体111内，无需单独占用外部空间，优化了热交换系统100的结构设计，使得热交换系统100的集成度提高，体积减小，结构更加紧凑。
34.热交换系统100还包括用于输送冷却介质的冷却介质泵140。换热器130设有供冷却介质流入的连通的介质进口端133和供冷却介质流出的介质出口端134。冷却介质泵140设有介质进口141和介质出口142。介质出口142和介质进口端133连接，供冷却介质通过冷却介质泵140输送至介质进口端133。冷却介质泵140可以加速冷却介质的循环，由此可以提高润滑油的换热效率。
35.本技术提供的热交换系统100可以利用海水、河水、地下水等自然资源作为冷却介质，例如，冷却介质泵140可以向换热器130内输送海水、河水或地下水。如此，无需在热交换系统100中配置专门用于存储冷却介质的冷却介质存储容器，既减小了热交换系统100的体积，也使其结构得到了精简，降低成本。利用自然资源作为冷却介质无需人工定期更换，降低设备维护难度。并且，就地取材，利用自然资源的冷量来对润滑油进行冷却，无需额外对冷却介质进行降温处理，极大地降低了能耗，实现零碳排放的效果。
36.在一个实施例中，热交换系统100还可以包括用于过滤冷却介质的净化装置(未图示)，该净化装置可以设于介质进口141处。在一些实施例中，净化装置可以采用过滤网，将河水、地下水等自然资源中的杂质过滤掉，减少冷却介质对热交换系统100的管路影响，避免堵塞发生。
37.在另一些实施例中，当利用海水作为冷却介质时，净化装置可以采用海水淡化装置，避免海水对热交换系统100的管路产生腐蚀。当然，净化装置不仅限于以上所描述的，根
据净化装置应用场景的不同，净化装置的实施方式以及所实现的功能可以有所不同，本技术对此不作限制。
38.在一些实施例中，热交换系统100中的换热器130、冷却介质泵140和冷却介质流通管路等部件可采用耐腐蚀材料，例如不锈钢，以减轻冷却介质对系统的影响。本技术对热交换系统100的材料不作任何限制。
39.在一些实施例中，换热器130的介质出口端132处设有观察口(未图示)，通过观察口可以观察换热器130内冷却介质的流动情况，如发现堵塞等异常状况，可以及时检修。
40.在一些实施例中，参照图1至图3所示，冷却介质泵140设于箱体111外，如此设置，便于在自然资源所在地和齿轮箱110相距较远时布置冷却介质泵140。在另一些实施例中，冷却介质泵140设于箱体111内，此时，需要在箱体111上开设供介质进口141和介质出口142穿设的开口。在冷却介质泵140设于箱体111内的实施例中可以使得热交换系统100进一步集成化。
41.在一些实施例中，如图2所示，齿轮箱110包括用于动力输出的第一齿轮组件114，润滑油泵120包括用于动力输入的第二齿轮组件123，第一齿轮组件114和第二齿轮组件123啮合。润滑油泵120直接由齿轮箱110进行驱动，无需另外设置驱动源，节约能源，降低成本。并且，热交换系统100无需考虑润滑油泵120的驱动源布置问题，使得其适用范围更广，有利于将其布置在条件苛刻的自然环境中。本实施例中的齿轮箱110可以应用于消防泵中，消防泵一般采用柴油机作为动力输入源，功率较大，由此，齿轮箱110带动润滑油泵120运行，使得润滑油的循环速度加快，实现快速热交换。
42.继续参照图2，在一些实施例中，冷却介质泵140包括用于动力输入的第三齿轮组件143，第三齿轮组件143和第一齿轮组件114啮合。如此设置，齿轮箱110还可以带动冷却介质泵140运行，无需另外设置驱动源。在齿轮箱110的驱动下，冷却介质在热交换系统100中快速流动，不断地从介质进口141流入、从介质出口142流出，为润滑油的降温提供充足的冷量。因此，换热器130没有贮存大量冷却介质的需求，体积可大幅减小，实现小型化设计，方便安装，降低成本。并且，冷却介质的快速循环，能够减小其沉积硬化和腐蚀热交换系统100的可能性，降低系统运维的频率。在一些实施例中，小型化的换热器130可采用一次性设计，使用一段时间后，直接更换换热器130，减少运维时间，提高综合经济效益。
43.第一齿轮组件114和第二齿轮组件123之间的传动比以及第三齿轮组件143和第一齿轮组件114之间的传动比根据实际需求设计，本技术对此不作限制。
44.在一些实施例中，换热器130设有换热管(未图示)，进口端131和出口端132为换热管的两端。换热管和润滑油管路的容积大小的设置，需能保证润滑油在管路中流动时，齿轮箱110中的润滑油始终没过上述第一齿轮组件114、第二齿轮组件123和第三齿轮组件143，从而确保齿轮箱110内的传动组件始终能够得到充足的润滑和降温，避免发生故障。在一些实施例中，第一齿轮组件114、第二齿轮组件123和第三齿轮组件143的最高点距离齿轮箱110顶部的距离大于或等于齿轮箱110高度的五分之一。如此设置，进一步确保齿轮箱110内的传动组件浸没在润滑油中。并且，传动组件结构紧凑，减小了齿轮箱110的体积，方便安装。
45.在一些实施例中，润滑油泵120设置于箱体111的底部，和其他传动组件具有距离，减少对齿轮箱110运行的影响，也保证了润滑油泵120的油液进口121始终没入润滑油，能够
正常运行。
46.在一些实施例中，如图1和图2所示，润滑油泵120包括油泵壳体124，油泵壳体124的体积小于等于箱体111体积的五分之一，润滑油泵120采用小型泵，如此设置，减小箱体111的体积，便于适应不同的安装限制条件。
47.在一些实施例中，如图2所示，箱体111设有用于观察齿轮箱110内部润滑油高度的视窗115，当润滑油高度低于最小设定值时，及时停止齿轮箱110的运行，避免安全事故的发生。
48.可选地，热交换系统100还包括温度感应装置116，设于齿轮箱110。在一些实施例中，温度感应装置116可采用温度计，显示齿轮箱110的温度，成本低，易实现。在另一些实施例中，温度感应装置116可采用供读取温度的显示屏幕及控制系统，控制系统可在温度超出安全范围时停止齿轮箱110的运行，也可在润滑油温度低于最低设定值时暂停换热系统100的运行，再在润滑油温度升高需降温时启动换热系统100。
49.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术保护的范围之内。