电动机外水冷装置、水冷板和电动机的制作方法

1.本发明涉及电动机技术领域，尤其涉及一种电动机外水冷装置、该电动机外水冷装置中使用的水冷板，以及包括该电动机外水冷装置的电动机。


背景技术：

2.现有的大型电动机具有机构简单、运行可靠、损耗少、效率高、可以实现直驱控制等优点，特别适合低速、大扭矩的应用场合，因此广泛应用于石油、矿山开采，冶金轧钢等行业。但电动机在工作时，机壳内部会产生较高的温度，对电动机内部零件影响较大，因此电动机内部产生的热量如何快速散掉是一个重要问题。现有电动机大部分采用的是风冷和水冷散热两种方式，风冷散热是利用空气作为冷却媒介，通常是在机壳表面设置散热筋和在壳体的内部安装散热风扇，但即使将两种方式相结合，其散热效果也不够好，特别是对于大型电动机，如果不能有效的将其内部的热量快速散去，很容易造成电动机内部的绕组铜丝烧毁损坏。因此现有的大型电动机大都采用水冷散热。
3.传统的水外冷结构是在电动机机座上设计出冷却水道，具有冷却水道的电动机尽管具有较高的导热性能，但水道容易腐蚀，可靠性差，而且后期如果发生漏水渗水状况，则需要更换整台电动机的外壳，增加使用成本，降低生产效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种电动机外水冷装置，维修方便简单，使用成本低。
5.为了实现上述目的，本发明提供了一种电动机外水冷装置，包括水冷板、连接管和连接件，所述水冷板包括水冷板壳体、开设在所述水冷板壳体两端的进出水口和安装在所述进出水口上的接头，多块所述水冷板围绕电动机外壳的外表面布置，两两相邻的两块所述水冷板的同一端的进出水口上的接头通过所述连接管连接，使得所述水冷板和连接管形成冷却水路，所述冷却水路上设置有冷却水进口和冷却水出口，所述连接件连接相邻的两块所述水冷板。
6.在一个实施例中，所述水冷板与所述电动机外壳接触的内表面为弧面，以使得所述水冷板紧贴在所述电动机外壳上。
7.在一个实施例中，所述连接管为柔性管。
8.在一个实施例中，所述连接管呈u形。
9.在一个实施例中，所述连接管为高压胶管。
10.在一个实施例中，所述连接件包括连接板和紧固螺栓，在所述水冷板的水冷板壳体上固定安装有固定板，所述固定板上开设有固定孔，所述连接板的两端分别压在相邻的水冷板的固定板上并通过紧固螺栓与所述固定板固定连接。
11.在一个实施例中，所述连接板与所述固定板连接的内表面为弧面，连接所述水冷板的所有连接板的内表面均在同一圆柱面上。
12.在一个实施例中，所述固定板上开设的固定孔的数量为两个，两个所述固定孔沿
所述电动机外壳的轴线方向布置，使得两两相邻的所述连接板沿着所述电动机外壳的圆周方向交错分布。
13.本发明与现有技术的不同之处在于，本发明提供的电动机外水冷装置通过连接管连接相邻的水冷板，可以使得围绕电动机外壳的外表面布置的多块水冷板形成冷却水路，通过向该冷却水路中输送冷却水，可以实现电动机的有效冷却，当其中某块水冷板发生漏水渗水等情况时，可以卸下连接该水冷板的连接管，从而可以仅更换该块水冷板。因此，本发明提供的电动机外水冷装置，维修方便简单，使用成本低。同时，相对于将冷却水道焊接于电动机外壳上的冷却结构，本发明提供的电动机外水冷装置的水冷板等零部件均是在工厂制造，在组装时无需现场焊接，可以避免在现场焊接时要满足焊接牢固、无漏点等要求，因此具有使用成本低、维修方便简单的优点。
14.本发明还提供了一种水冷板和电动机，具有维修方便简单，使用成本低的优点。
15.为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
16.一种水冷板，包括水冷板壳体、开设在所述水冷板壳体两端的进出水口和安装在所述进出水口上的接头，所述水冷板的同一端的进出水口能够通过连接管连接，使得所述水冷板和连接管形成冷却水路。
17.一种电动机，包括电动机外壳和电动机外水冷装置，所述电动机外水冷装置包括水冷板、连接管和连接件，所述水冷板包括水冷板壳体、开设在所述水冷板壳体两端的进出水口和安装在所述进出水口上的接头，多块所述水冷板围绕所述电动机外壳的外表面均布，两两相邻的两块所述水冷板的同一端的进出水口上的接头通过所述连接管连接，使得所述水冷板和连接管形成冷却水路，所述冷却水路上设置有冷却水进口和冷却水出口，所述连接件连接相邻的两块所述水冷板。
18.所述水冷板和电动机与上述的电动机外水冷装置对于现有技术所具有的技术优势相同，在此不再赘述。
附图说明
19.通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
20.图1是本发明提供的一种实施例的电动机外水冷装置的安装结构示意图；
21.图2是图1所示的电动机外水冷装置的水冷板的结构示意图；
22.图3是图1所示的电动机外水冷装置的连接管的结构示意图；
23.图4是图1所示的电动机外水冷装置的连接板的结构示意图；
24.附图标记说明：
25.1-水冷板；11-水冷板壳体；12-接头；13-固定板；14-固定孔；2-连接管；31-连接板；32-连接孔；33-紧固螺栓；4-电动机外壳。
具体实施方式
26.下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公
开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
27.下面结合附图来详细描述本公开的具体实施方式。
28.参考图1所示，本发明提供的基本实施方式的电动机外水冷装置包括水冷板1、连接管2和连接件。参考图2所示，所述水冷板1包括水冷板壳体11、开设在所述水冷板壳体11两端的进出水口和安装在所述进出水口上的接头12。水冷板壳体11的内腔为冷却水流动的冷却水道，水冷板壳体11两端的进出水口为冷却水道两端的开口或开孔，用于冷却水的进出，接头12可以通过焊接等方式连接在水冷板壳体11两端的进出水口上。接头12优选采用高压接头。所述水冷板壳体11采用导热系数高的材料制作，或者水冷板壳体11与电动机外壳4接触的内表面采用导热系数高的材料制作，导热系数高的材料可以为铜、铝、钢板等材料。
29.多块所述水冷板1围绕电动机外壳4的外表面布置，水冷板1的数量根据电动机外壳4的大小确定，当电动机外壳4的外径或表面积较大时，水冷板1的数量较多，当电动机外壳4的外径或表面积较小时，水冷板1的数量较少。优选地，如图2所示，水冷板1呈长条形，并且两两相邻的水冷板1之间具有小的间隔，使得冷却水道较长，与电动机外壳4的接触面积较大，从而使得电动机外水冷装置具有较好的冷却效果。
30.参考图1所示，两两相邻的两块所述水冷板1的同一端的进出水口上的接头12通过所述连接管2连接，使得所述水冷板1和连接管2形成冷却水路，冷却水路呈连续s形。所述冷却水路上设置有冷却水进口和冷却水出口。所述冷却水路上的冷却水进口和冷却水出口可以均为一个，此时可以通过相邻的两块水冷板1上同一端的进出水口分别作为冷却水进口和冷却水出口。为了使得电动机外水冷装置具有更好的冷却效果，所述冷却水路上的冷却水进口和冷却水出口可以均为两个、三个或更多个，当采用多个冷却水进口和冷却水出口时，可以使得电动机外水冷装置的水冷板1和连接管2形成两个、三个或者更多个冷却水路，从而可以缩短冷却水路的长度使得冷却水出水温度较低而提高冷却效果。
31.所述连接件连接相邻的两块所述水冷板1。连接件可以为多个，连接所有两两相邻的水冷板1，连接件也可以为1个，仅连接设置有冷却水进口和冷却水出口的两块相邻的水冷板1，此时其他相邻的水冷板1之间是通过连接管2连接的。优选地，参考图1所示，两两相邻的水冷板1之间均通过连接件固定连接。
32.为了确保电动机外水冷装置在电动机外壳4上的轴向固定，可以在电动机外壳4的外表面上形成环形的水冷板安装槽，每块水冷板1的两端均与水冷板安装槽的槽壁接触，或者在电动机外壳4上设置挡板等水冷板轴向定位装置。
33.上述基本实施方式提供的电动机外水冷装置在使用时，首先根据电动机外壳4的大小确定需要使用的水冷板1的数量，然后将水冷板1安装在电动机外壳4上，两两相邻的水冷板1的进出水口通过连接管2连接，并通过接件连固定连接水冷板1。通过连接管2连接相邻的水冷板1，可以使得围绕电动机外壳4的外表面布置的多块水冷板1形成连续s形冷却水路，通过向该冷却水路中输送冷却水，即可实现电动机的冷却，当其中某块水冷板1发生漏水渗水等情况时，可以卸下连接该水冷板1的连接管2和连接件，就可以方便地更换该块水冷板。由于在维修电动机外水冷装置时，无需整体更换水冷装置或者整台电动机的外壳，因此本发明提供的电动机外水冷装置具有维修方便简单，使用成本低的优点。
34.在本发明中，为了使得电动机外水冷装置具有更好的冷却效果，优选地，如图2所示，所述水冷板1与所述电动机外壳4接触的内表面为弧面，以使得所述水冷板1紧贴在所述电动机外壳4上。
35.为了使得本发明提供的电动机外水冷装置安装更方便，在本发明的一个优选实施例中，所述连接管2为柔性管，优选为高压胶管。在本实施例中，通过将连接管2设置为柔性管，在安装电动机外水冷装置时，可以先通过连接管2将水冷板1连接在一起，使得水冷板1形成一个整体，然后再将其搭接在电动机外壳4上，通过连接件将水冷板1连接为一个固定在电动机外壳4上的环形。相对于将水冷板1先放置在电动机外壳4上再安装连接管2的方式，本实施例提供电动机外水冷装置无需围绕电动机外壳4逐一安装水冷板1，因此安装更简单、操作更方便。
36.在本发明中，所述连接管2可以采用各种适当形状，如图3所示，在本发明的一个优选实施例中，所述连接管2呈u形。在本实施例中，通过将连接管2设置为u形，既可以使得相邻的两块水冷板1之间排布地更紧密，也可以减小冷却水在冷却水道中的流动阻力，保证电动机外水冷装置的冷却效果。
37.在本发明中，连接件用于连接相邻的两块水冷板1，可以采用现有的各种适当连接件，例如连接件可以为环形的连接套。在本发明的优选实施例中，所述连接件包括连接板31和紧固螺栓33，连接板31上开设有连接孔32，连接板31可以采用钢板制作。参考图2所示，在所述水冷板1的水冷板壳体11上固定安装有固定板13，所述固定板13上开设有固定孔14，所述连接板31的两端分别压在相邻的水冷板1的固定板13上并通过紧固螺栓33穿过连接孔32与所述固定板13固定连接。在本实施例中，通过紧固螺栓33将连接板31的两端固定在相邻的两块水冷板1的固定板13上来连接水冷板1，可以使得连接件具有拆装方便的优点，从而便于电动机外水冷装置的安装和维修。优选地，所述固定板13位于水冷板1的中部。
38.在上述实施例的基础上，进一步优选地，如图4所示，所述连接板31与所述固定板13连接的内表面为弧面，连接所述水冷板1的所有连接板31的内表面均在同一圆柱面上。在本实施例中，通过将连接板31的内表面设置为弧面，并且将所有连接板31的内表面均设置在同一圆柱面上，使得连接板31可以采用具有相同厚度的板材加工通孔后弯曲成型，从而可以在使得连接板31加工简易的情况下，保证紧固螺栓33能够垂直于固定板13安装，避免对固定板13产生侧向作用力，使得电动机外水冷装置结构更牢固。
39.如图1、图2所示，所述固定板13上开设的固定孔14的数量为两个，两个所述固定孔14沿所述电动机外壳4的轴线方向布置，即两个固定孔14沿固定板13的长度方向分布，每块固定板13均能够与两块连接板31固定连接，使得两两相邻的所述连接板31沿着所述电动机外壳4的圆周方向交错分布。在本实施例中，通过使得连接水冷板1的连接板31沿着圆周方向错位分布，可以使得连接板31形成两圈固定结构，从而可以有效增加水冷板1径向固定的牢固性。
40.并且通过在设置在水冷板壳体11中部的固定板13上开设两个固定孔14，即通过一块固定板13连接两块连接板31，该两块连接板31相距较近，可以在保证水冷板1的固定牢固性的同时，可以方便连接板31的安装，由于电动机外水冷装置中包括的水冷板1的数量较多，需要安装的连接板31也较多，因此上述连接板31的固定方式可以在较大程度上减少连接板31的安装工作量。
41.如图2所示，本发明还提供了一种水冷板，该水冷板包括水冷板壳体11、开设在所述水冷板壳体11两端的进出水口和安装在所述进出水口上的接头12，所述水冷板1的同一端的进出水口能够通过连接管2连接，使得所述水冷板1和连接管2形成冷却水路。所述水冷板1与所述电动机外壳4接触的内表面为弧面，以使得所述水冷板1紧贴在所述电动机外壳4上。在所述水冷板1的水冷板壳体11上固定安装有固定板13，所述固定板13上开设有固定孔14，以方便连接板31的安装。
42.与上述实施例提供的电动机外水冷装置技术构思相同，本发明还提供了一种电动机，包括电动机外壳4和电动机外水冷装置，所述电动机外水冷装置包括水冷板1、连接管2和连接件，所述水冷板1包括水冷板壳体11、开设在所述水冷板壳体11两端的进出水口和安装在所述进出水口上的接头12。多块所述水冷板1围绕所述电动机外壳4的外表面均布，两两相邻的两块所述水冷板1的同一端的进出水口上的接头12通过所述连接管2连接，使得所述水冷板1和连接管2形成冷却水路，所述冷却水路上设置有冷却水进口和冷却水出口，所述连接件连接相邻的两块所述水冷板1。所述电动机外水冷装置的结构与上述实施例提供的电动机外水冷装置相同，在此不再具体说明。
43.综上，本发明提供的外水冷装置由多个水冷板1组成，在后期如出现漏水渗水状况，可直接更换漏水的水冷板1，而且这样的水冷板1可以实现批量生产，同批水冷板1可以在相同规格型号电动机上通用，方便制造、维修和快速安装，有利于后期电动机的保养。本发明提供的上述技术方案解决了电动机水道焊接维修更换问题，在同样使用水冷状况下，使用本发明的水冷板1组成的水冷装置，可以实现独立设计生产，提高生产效率，不仅提高使用效率，还能降低使用成本。同时，相比于焊接在电动机上的水冷装置，本发明提供的外水冷装置，可以及时发现使用过程中漏水滴水问题，便于直接更换水冷板，无需整台机壳更换，可以节约成本，提高维修效率，同时水冷装置若出现漏水渗水现象，不会渗透到电动机内部，可进一步保证电动机的使用安全性。
44.在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本发明的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本发明方案的限制。
46.另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明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”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说
明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。
47.虽然本说明书已经示出和描述了本发明的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本发明思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本发明的过程中，可以采用对本文所描述的本发明实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本发明的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的模块组成、等同或替代方案。