一种一体式电动滚筒水冷散热结构的制作方法

1.本实用新型涉及矿用设备技术领域，具体地说，涉及一体式电动滚筒水冷散热结构技术领域。


背景技术：

2.在煤矿工业生产过程中，运输是一个非常重要的环节，尤其是带式输送机，因具有运输量大、连续作业效率高、可靠等特点而得到广泛的应用。但目前带式输送机的动力系统存在体积庞大、效率低、故障点多、维修量大等缺点，因此实现节能降耗，响应低碳经济的国家政策，提高带式输送机运输系统的驱动动力性能是本领域人员一直追求的目标。而永磁同步变频调速一体式电动滚筒冷却系统设计的好坏直接决定了电动滚筒和矿用变频器的可靠性，为了保证其温度控制的精准性，需要独特的水冷结构设计。
3.现有传统带式输送机电动滚筒的冷却方式大体分为：油冷式，油浸式或风冷式，前两种方式对电机和润滑油都的质量要求较高，又不节能；后一种节能，但靠传导、辐射和风的对流，冷却效果不理想。再者，由于整个系统设备较多包括减速器、联轴器，藕合器等，无法实现热传导的一体化平衡，循环系统的通用性不高。缺点一：传统的冷却系统设计缺少永磁滚筒热量及散热计算，无法优选出节能有效的冷却水的流通路径，冷却效果一般，同时冷却水的系统流阻和循环泵功率较高；缺点二：虽然使用永磁同步电滚筒运行效率高达90％以上，但仍不可避免地会因磁极相对运动产生功率损耗转化为机械热能，永磁同步一体式电动滚筒结构紧凑，运行功率大，依靠单纯地风冷式系统达不到预期冷却效果，采用油冷式系统容易产生污染排放五，日常维护成本较高。以上问题亟待解决。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的，在于提出一种一体式电动滚筒水冷散热结构，在永磁同步变频调速一体式电动滚筒有限的空间内最大化地增加散热面积，在其定子及定子绕组内壁部分加焊u形水道，最大程度地降低运行温度，避免因功率热损耗大而诱发的高温退磁、失效，延长使用寿命，提高运行效率。
5.本实用新型公开了一种一体式电动滚筒水冷散热结构，包括电动滚筒本体和滚筒水路结构，电动滚筒本体内部设有定子铁芯，定子铁芯外部设有水套基座，水套基座上部设有定子绕组，滚筒水路结构设于定子铁芯和水套基座之间，并贴附在水套基座内壁上，滚筒水路结构为u型水路。
6.优选的，所述滚筒水路结构包括若干槽钢和封板，槽钢呈门字形，焊接在水套基座内壁上，槽钢与槽钢之间通过封板连接，以形成u型水路。
7.优选的，所述槽钢在水套基座内壁上等间距布置。
8.优选的，所述水套基座为圆柱形钢基座。
9.优选的，所述电动滚筒本体通过支撑轴与隔爆变频箱体相连。
10.优选的，所述隔爆变频箱体包括长方形背板，背板内部设有箱体水路。
11.优选的，所述箱体水路在背板上呈u型布置。
12.优选的，所述定子绕组顶部设有磁钢转子。
13.优选的，所述水套基座和滚筒水路结构均做防腐处理。
14.本实用新型具有如下优点：
15.本实用新型设计通过在电动滚筒本体内部设有定子铁芯，定子铁芯外部设有水套基座，水套基座上部设有定子绕组，滚筒水路结构设于定子铁芯和水套基座之间，并贴附在水套基座内壁上，滚筒水路结构为u型水路，最大程度地降低运行温度，避免因功率热损耗大而诱发的高温退磁、失效，延长使用寿命，实现了加快永磁同步变频调速一体式电动滚筒的热交换率，提高其散热效果。整个系统冷却水压力在0.2mpa至3mpa之间，冷却水流量≥5m3/h，提高了传输系统的工作效率和负荷工作能力，即节能降耗又满足了煤矿井下的生产要求。
附图说明
16.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
17.图1为本实用新型结构示意图；
18.图2为滚筒水路结构的示意图；
19.图3为滚筒水路结构的展开示意图；
20.图4为图3中a-a剖面图。
21.附图说明：
22.1-隔爆变频箱体，2-箱体水道，3-水套基座，4-滚筒水套，5-定子铁芯，6
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定子绕组，7-磁钢转子，8-支撑轴,9-电动滚筒本体，10-滚筒水路结构，11-槽钢， 12-封板。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体的实施例对本实用新型中的结构作进一步的说明，但是不作为本实用新型的限定。
24.如图1-4所示，本实用新型实施例公开了一种一体式电动滚筒水冷散热结构，包括电动滚筒本体9和滚筒水路结构10，电动滚筒本体9内部设有定子铁芯5，定子铁芯5外部设有水套基座3，水套基座3上部设有定子绕组6，滚筒水路结构10设于定子铁芯5和水套基座3之间，并贴附在水套基座3内壁上，滚筒水路结构10为u型水路。
25.优选的，所述滚筒水路结构包括若干槽钢11和封板12，槽钢11呈门字形，焊接在水套基座3内壁上，槽钢11与槽钢11之间通过封板12连接，以形成u 型水路。
26.优选的，所述槽钢11在水套基座3内壁上等间距布置。
27.优选的，所述水套基座3为圆柱形钢基座。
28.优选的，所述电动滚筒本体9通过支撑轴8与隔爆变频箱体1相连。
29.优选的，所述隔爆变频箱体1包括长方形背板，背板内部设有箱体水路(图中未示出)。
30.优选的，所述箱体水路在背板上呈u型布置(图中未示出)。
31.优选的，所述定子绕组6顶部设有磁钢转子7。
32.优选的，所述水套基座3和滚筒水路结构10均做防腐处理。
33.本新型结构是在定子铁芯的外部加焊20mm厚度水套基座，在水套基座内部，以定子铁芯为轴心，圆形24等分，间隔均布排列63#槽钢与5mm钢质封板各12件，组成水道整体，拼焊在水套基座上，在槽钢的上下部各开进出水孔，使冷却水道走向为“u”字形，整个水套基座内壁都为导热面，直接带走铁芯铜绕组及磁钢所产生的运行温度，由设在定子铁芯的进出水口导出。
34.设备隔爆变频箱背板是水冷散热装置，成“u”型布置，截面为长方形，散热总功率1521w，入口水温≤30
°
；永磁滚筒水套基座采用q235a钢板焊接成圆形，同时，在其内壁间隔均布12件槽钢和封板，组成定子水道整体。为了保证水道强度，水套基座和水套在采用热套工艺的基础上，进行了加焊，以防止水压造成膨胀，同时，组焊水套前，水套及机座都做了防腐处理。按照标准 mt/t847要求，本循环系统水道，已做4.5mpa的静水压力试验，历时5min,无变形，无渗漏。
35.在所述的隔爆变频箱水冷板和滚筒水道，在取水源较紧张的情况下，可以用矿用隔爆型束管连接成一套水冷循环系统；在资源足够的情况下，可以各自循环，互不干涉。当现场水质酸碱度较差时，可另外配置空水冷却装置或过滤器，然后与该冷却系统进、出水口相连使用。
36.本实用新型的工作原理为：冷却水从隔爆变频箱体进水口进入，首先冷却隔爆箱体机芯，再由隔爆变频箱体后背板出水口进入滚筒水道的进水口进入定子铁心，再由定子铁心进入定子水套的“u”型折返式水道，来回流动一整圈之后，绕回定子铁芯的出水口，之后流出，周而复始工作。
37.本设计要实现：其一，在永磁同步变频调速一体式电动滚筒有限地空间内最大化地增加散热面积，在其水套基座内部加焊u形水道，最大程度地降低运行温度，避免因功率热损耗大而诱发的高温退磁、失效，延长使用寿命，提高运行效率；其二，变频箱后背板设计成独立水冷散热装置，分别安装管螺纹进出水口，即可与滚筒进出水路串连为一个整体循环系统，又可以并连为2组独立循环系统，可根据现场情况而定。
38.以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。