脹管型電機水冷機座的製作方法

2023-06-24 20:36:01 2

專利名稱：脹管型電機水冷機座的製作方法
技術領域：
本發明涉及電機水冷機座，適用於中大型發電機的冷卻。
背景技術：
隨著大功率風力發電機的不斷發展，由於受到機艙內有限空間尺寸的限制，水夾克機座冷卻也得到進一步應用。由於水夾克機座冷卻直接通過導熱與強制液體對流換熱來冷卻發電機，因此發電機溫升可以得到較好的控制。目前的水夾克機座在應用中遇到以下問題(1)由於水夾克機座中通常會涉及到不同材料之間的焊接，而水夾克機座一般要求耐水壓較高(廣2Mpa之間)，這就通常會引起水道的密封洩露問題而導致發電機燒損故障；(2)由於水夾克機座受到了尺寸方面的限制，水側換熱由於是強制對流雖然得到了換熱強化，但是氣側換熱還是受限於對流換熱係數與換熱面積；由於上述原因，一般定子溫度雖然較低，但是轉子依靠內循環風冷的空氣側散熱效果都不理想。

發明內容
本發明的目的在於提供一種脹管型電機水冷機座，採用了脹管式的內肋片換熱管以實現高效換熱，解決目前水夾克機座中的洩露與空氣側散熱效果不佳的問題。本發明的技術方案如下
一種脹管型電機水冷機座，包括外筒體和內筒體，所述外筒體兩端的長度超出內筒體的長度；所述外筒體的兩端連接有端環，其表面設置有進水口和出水口，其下方連接有底腳；所述內筒體的兩端通過水道密封環與外筒體連接；由內筒體、外筒體和水道密封環形成水道框架，在水道框架內的水道密封環上連接多道水道筋形成迂迴的水道，在相鄰兩條水道筋之間設置換熱管，所述換熱管的兩端固定在水道密封環上，所述水道密封環上設置有管孔，管孔的圓周上開設有密封溝槽，所述換熱管穿過水道密封環的管孔後，脹接到水道密封環的管孔中，所述換熱管的管材進入密封溝槽內形成密封。其進一步的技術方案為所述換熱管的內管壁上帶有肋片。本發明的有益技術效果是
(1)本發明採用帶有密封溝槽的水道密封環，經過換熱管端部脹接後形成緻密的密封結構；(2)本發明採用帶有內肋片的換熱管，大大強化氣側換熱，降低發電機轉子溫升。


圖1是本發明的結構示意圖。圖2是圖1的左視圖。圖3是圖1中A處的放大圖。圖4是帶有內肋片的換熱管的截面圖。附圖標記說明1、端環；2、水道密封環；3、進水口 ；4、出水口 ；5、換熱管；6、外筒體；7、內筒體；8、底腳；9、水道筋；10、密封溝槽。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做進一步說明。如圖1、圖2所示，本發明主要包括外筒體6和內筒體7，其中外筒體6兩端的長度超出內筒體7的長度。外筒體6的兩端連接有端環1，其表面上方設置有進水口 3和出水口 4，其下方連接有底腳8。內筒體7的兩端通過水道密封環2與外筒體6連接，由內筒體7、 外筒體6和兩端的水道密封環2形成水道框架。如圖2所示，在水道框架內的水道密封環 2上連接有多道水道筋9形成迂迴的水道。在相鄰兩條水道筋9之間設置有換熱管5，換熱管5的兩端固定在水道密封環2上。冷卻水從機座的進水口 3進入後，經過迂迴的水道筋9後，將發電機定子熱量經過內筒體7導熱與水強制對流後帶走。同時，發電機轉子熱量通過內循環風路經過換熱管5 將氣側熱量通過管壁氣側對流、管壁導熱與管外強制對流換熱帶走。由於換熱管5 —般採用銅、鋁等導熱係數較高的材料，而水道密封環2 —般採用普通碳鋼，採用焊接則性能較差，因此選用新的連接方式替代。如圖3所示，本發明採用一種帶有密封溝槽10管孔的水道密封環2，在換熱管5穿過水道密封環2的管孔後，採用脹管器將換熱管5的管端脹接到水道密封環2的管孔中。由於換熱管5採用銅、鋁等材料，材質較軟，因此受到脹管擠壓後進入水道密封環2的密封溝槽10內形成緻密的密封結構，從而解決了水道中因不同管材焊接失敗引起的水道洩露問題。由於發電機轉子熱量需要通過內循環風路經過換熱管5將氣側熱量通過管壁氣側對流、管壁導熱與管外強制對流換熱帶走。為了解決氣側散熱受到水夾克機座尺寸限制的問題，本發明應用一種帶內肋片的散熱管5，如圖4所示。散熱管5的內管壁上帶有多個肋片，可以通過製作該式樣的模具拉拔製作而成。該結構大大增加了散熱管5內部的散熱面積，從而大大強化了氣側換熱，降低了發電機轉子的溫升。以上所述的僅是本發明的優選實施方式，本發明不限於以上實施例。可以理解，本領域技術人員在不脫離本發明的基本構思的前提下直接導出或聯想到的其他改進和變化， 均應認為包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種脹管型電機水冷機座，其特徵在於包括外筒體(6)和內筒體(7)，所述外筒體 (6)兩端的長度超出內筒體(7)的長度；所述外筒體(6)的兩端連接有端環(1)，其表面設置有進水口( 3 )和出水口( 4 )，其下方連接有底腳(8 )；所述內筒體(7 )的兩端通過水道密封環(2 )與外筒體(6 )連接；由內筒體(7 )、外筒體(6 )和水道密封環(2 )形成水道框架，在水道框架內的水道密封環(2 )上連接多道水道筋(9 )形成迂迴的水道，在相鄰兩條水道筋(9 ) 之間設置換熱管(5)，所述換熱管(5)的兩端固定在水道密封環(2)上，其特徵在於所述水道密封環(2)上設置有管孔，管孔的圓周上開設有密封溝槽(10)，所述換熱管(5)穿過水道密封環(2)的管孔後，脹接到水道密封環(2)的管孔中，所述換熱管(5)的管材進入密封溝槽(10)內形成密封。
2.根據權利要求1所述脹管型電機水冷機座，其特徵在於所述換熱管(5)的內管壁上帶有肋片。
全文摘要
本發明提供一種脹管型電機水冷機座，包括外筒體和內筒體，外筒體的兩端連接有端環，其表面設置有進水口和出水口，其下方連接有底腳；內筒體的兩端通過水道密封環與外筒體連接；由內筒體、外筒體和水道密封環形成水道框架，在水道框架內的水道密封環上連接多道水道筋形成迂迴的水道；水道密封環上設置有管孔，管孔的圓周上開設有密封溝槽，換熱管穿過水道密封環的管孔後脹接到水道密封環的密封溝槽內，換熱管的內管壁上帶有肋片。本發明採用帶有密封溝槽的水道密封環，經過換熱管端部脹接後形成緻密的密封結構以防止洩露；採用帶有內肋片的換熱管，增加內部散熱面積，大大強化氣側換熱，降低發電機轉子溫升。
文檔編號H02K5/20GK102570696SQ20121007409
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月20日 優先權日2012年3月20日
發明者周會軍, 安康平, 朱紅燕, 楊菲, 王成, 王裕峰, 郭強, 陳恆峰, 黃森林 申請人:中科盛創(青島)電氣有限公司