一种防爆电机的外壳水冷装置

技术领域

本发明属于电机外壳领域，具体的说是一种防爆电机的外壳水冷装置。

背景技术

电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，是现在常见的一种机械驱动件，电机的种类有很多，分类的方式也有很多，按工作电源种类划分：可分为直流电机和交流电机，按结构和工作原理可划分：可分为直流电动机、异步电动机、同步电动机，也可以简单的分为驱动电机和伺服电机。

防爆电机是一种可以在易燃易爆场所使用的一种电机，运行时不产生电火花，防爆电机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业，此外，在纺织、冶金、城市燃气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。

防爆电机在运行过程中会散发热量，在精密加工过程中，需要电机高速运转，高转速甚至达到每分钟万转以上，而防爆伺服电机为了保证准确控制，每毫秒都会接收多次信号脉冲，此些操作会让电机升至一百五十五摄氏度及以上，容易让伺服电机中的电子元件损坏，一般的电机通过风扇散热效果一般。

为此，本发明提供一种防爆电机的外壳水冷装置。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种防爆电机的外壳水冷装置，包括防爆外壳和水冷模块，所述防爆外壳位于水冷模块的一侧，所述防爆外壳的一端固接有密封板，所述防爆外壳的顶面固接有外接头，所述防爆外壳的内侧开设有水冷槽，所述水冷槽的内侧中部固接有隔板，所述防爆外壳的顶面固接有两个连接阀，两个连接阀以隔板为对称中心呈对称设置，所述连接阀与水冷槽内侧连通，所述连接阀与水冷模块之间连接有传输管一和传输管二，工作时，电机在运行过程中会散发热量，在精密加工过程中，需要电机高速运转，高转速甚至达到每分钟万转以上，而伺服电机为了保证准确控制，每毫秒都会接收多次信号脉冲，此些操作会让电机升至一百五十五摄氏度及以上，容易让伺服电机中的电子元件损坏，一般的电机通过风扇散热，效果一般，通过防爆外壳和水冷槽的设置，通过水冷模块将内部循环水通过传输管一注入到水冷槽中，配合隔板的设置，让液体充满水冷槽后，再从传输管二循环到水冷模块中，让水冷槽充满液体，水流的热交换效果远高于气流散热，保证了电机零件在适合的温度下工作，从而有效的提高了伺服电机的使用寿命。

优选的，所述水冷模块的一端连接有进水阀，所述水冷模块的另一端连接有排水管，所述水冷模块的内侧设置有测温模块，所述测温模块用于测量水温，所述排水管的内侧设置有阀门组件，工作时，通过水冷模块的循环水散热效率一般，循环到水冷模块的水源一直处于封闭状态，在电机高速长期运作的情况下，循环密闭的水冷效果不足以保护伺服电机，配合进水阀和排水管的设置，当测温模块检测出温度过高时，开启进水阀让外界的水源流入到水冷模块中，让外界的冷水通过传输管一进入到水冷槽中，冷却后水再通过传输管二回流，此时阀门组件开启，让回流的水源通过排水管排出，当测温模块检测到温度降低后，此时阀门组件和进水阀关闭，让水源进行内循环散热，通过此种设置，实现了正常运作下水循环散热，高温运作下，外接水源散热的效果，实现了伺服电机高强度运作下也能保证电机内侧运行温度的效果，同时也降低了全程外接水源散热导致水源浪费严重的问题。

优选的，所述防爆外壳整体由多块钢板相互焊接而成，且钢板的内侧中部设置有钢丝网，所述密封板的材质与防爆外壳相同，工作时，电机在高速运转下，容易因为一些细小的原因导致旋转受阻，之后整体爆开，在有人员在场或者机械堆积较多的地方，容易引发重大的安全问题，配合防爆外壳的材质设置，全身钢板材质有较高的刚性，可以将爆破抑制在防爆外壳中，且内部埋藏的钢丝网，使得防爆外壳就算爆开，钢丝网也会束缚裂开的外壳，不会四散飞溅碎片。

优选的，所述水冷模块包括蓄水箱一和蓄水箱二，所述蓄水箱一和蓄水箱二之间连接有多根冷却管，所述蓄水箱一和蓄水箱二的外侧包裹有外壳，所述冷却管的一侧设置有风扇组，所述风扇组与外壳固接，所述外壳的中部开设有网格槽，所述进水阀与蓄水箱二连接，所述排水管与蓄水箱一连接，所述蓄水箱二的内侧设置有水泵，所述水泵与传输管一连接，所述传输管二与蓄水箱一连接，工作时，通过水泵将蓄水箱二的水通过传输管一压入水冷槽中，水冷槽中的水充满后，水会从传输管二挤会到蓄水箱一中，蓄水箱一与蓄水箱二通过多个冷却管交换水流，配合风扇组的吹风散热效果，可以有效的给水降温，从而完成循环散热效果，而在进水阀和阀门组件开启后，进水阀中的进入活水，会直接被蓄水箱二中的水泵抽入到水冷槽中，而从传输管二中排出的水，会直接从排水管排出，实现活水散热效果，当需要切换回去时，只需缓慢关闭阀门组件，随着阀门组件的出口越来越小，出水的压力增大，多余的水流就会充满整个水冷模块和水冷槽，当阀门组件整体关闭后，再将进水阀关闭，就能将整个内循环填满，保证循环过程中没有空包，从而让循环散热过程的效果保持最高。

优选的，所述传输管二与蓄水箱一之间固接有单向阀，所述传输管一和水泵之间也固接有单向阀，所述传输管一和传输管二有柔性橡胶管制成，且外侧套接有柔性金属保护管，工作时，配合两个单向阀的设置，可以让水流只能单向循环，减少水路紊乱和倒灌的问题，而传输管一和传输管二的材料设置，可以提高使用寿命。

优选的，所述阀门组件包括弯折管，所述弯折管与蓄水箱一的内侧连通，所述弯折管的远离蓄水箱一的一端固接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的驱动端固接有密封盖，所述密封盖的外径与排水管的内径相同，所述弯折管外侧开设有贯穿孔二，工作时，在正常循环过程中，电动伸缩杆伸长，贯穿孔二处于堵住状态，当需要活水循环时，只需让电动伸缩杆回缩，就能让贯穿孔二处于开启状态，让循环后的水从贯穿孔二流出，当需要回归循环时，只需缓慢外顶电动伸缩杆，就能让贯穿孔二缓慢变小，排出的水压增大，多余的水就能将循环空腔填满，从而实现了随意切换的效果。

优选的，所述弯折管二的外侧还开设有多个贯穿孔一，所述贯穿孔一呈圆形设置，所述贯穿孔一位于靠近蓄水箱一的一侧，所述密封盖的外侧套接有密封垫，工作时，配合贯穿孔一的设置，在循环水时，先直接将贯穿孔二全部封住，只留几个贯穿孔一排水，此时水流就会通过圆孔状的贯穿孔一排出，此种设置，水流不会冲刷密封盖，减少密封盖多层冲刷后出现密封不严问题，且可以在设计时调整贯穿孔一的直径，让排出压力刚好与整体装置零件压力承受范围匹配，相比于密封盖缓慢顶出，可以保证内部填充水压稳定，让水源即可以顺利充满循环空腔，同时不会压力过大，导致管道破裂等问题。

优选的，所述连接阀包括旋盖和固定套，所述固定套与防爆外壳固接，所述旋盖与固定套内侧螺纹连接，所述旋盖的顶面开设有贯穿至底面的连通孔，且连通孔的顶面转动连接有卡套，所述传输管一和传输管二均与卡套固接，所述旋盖的底端中部固接有过滤芯，工作时，外界的循环水难以全部处理成纯净水，因此容易内含水垢，配合过滤芯的设置，进出的水流会通过过滤芯，从而隔离大部分水垢，在使用一段时间后，只需将旋盖向外旋出，就能对过滤芯进行更换，减少水垢在水冷槽中堆积的问题。

优选的，所述固定套与旋盖之间设置有垫片，所述垫片为金属材料，所述旋盖的截面呈六边形设置，工作时，垫片的设置可以增加密封性，减少漏水问题，而旋盖的结构设置，方便了手动旋出的过程。

优选的，所述过滤芯包括外环芯和内环芯，所述外环芯的底面与水冷槽的内壁贴合，所述外环芯和内环芯的外表面均开设有多个过滤孔，所述过滤孔中设置有过滤层，所述外环芯和内环芯的过滤孔呈分散式排布，工作时，配合过滤芯的双层结构设置，不仅可以更有效的过滤水垢，且由于过滤孔呈分散式排布式设置，让水流走过过滤芯内侧的长度增长，让更多水垢被挡在外环芯和内环芯之间，进一步保证了水冷槽中的干净程度，使其使用寿命延长。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种防爆电机的外壳水冷装置，通过防爆外壳和水冷槽的设置，通过水冷模块将内部循环水通过传输管一注入到水冷槽中，配合隔板的设置，让液体充满水冷槽后，再从传输管二循环到水冷模块中，让水冷槽充满液体，水流的热交换效果远高于气流散热，保证了电机零件在适合的温度下工作，从而有效的提高了伺服电机的使用寿命。

2.本发明所述的一种防爆电机的外壳水冷装置，配合进水阀和排水管的设置，当测温模块检测出温度过高时，开启进水阀让外界的水源流入到水冷模块中，让外界的冷水通过传输管一进入到水冷槽中，冷却后水再通过传输管二回流，此时阀门组件开启，让回流的水源通过排水管排出，当测温模块检测到温度降低后，此时阀门组件和进水阀关闭，让水源进行内循环散热，通过此种设置，实现了正常运作下水循环散热，高温运作下，外接水源散热的效果，实现了伺服电机高强度运作下也能保证电机内侧运行温度的效果，同时也降低了全程外接水源散热导致水源浪费严重的问题。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明防爆外壳的立体图；

图3是本发明中连接阀的展开立体图；

图4是本发明中连接阀的剖视图；

图5是本发明中水冷模块的立体图；

图6是本发明中蓄水箱一和蓄水箱二的连接立体图；

图7是本发明中蓄水箱一和蓄水箱二的立体图；

图8是本发明中排水管的剖视图；

图中：1、防爆外壳；2、密封板；3、外接头；4、连接阀；5、传输管一；6、水冷模块；7、进水阀；8、传输管二；9、排水管；10、水冷槽；11、旋盖；12、隔板；13、过滤芯；14、固定套；15、卡套；16、外环芯；17、内环芯；18、蓄水箱一；19、蓄水箱二；20、风扇组；21、冷却管；22、弯折管；24、贯穿孔一；25、电动伸缩杆；26、密封盖；27、贯穿孔二；28、单向阀；29、垫片。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例一

如图1至图2所示，本发明实施例所述的一种防爆电机的外壳水冷装置，包括防爆外壳1、密封板2、水冷槽10、隔板12和水冷模块6，所述防爆外壳1位于水冷模块6的一侧，所述防爆外壳1的一端固接有密封板2，所述防爆外壳1的顶面固接有外接头3，所述防爆外壳1的内侧开设有水冷槽10，所述水冷槽10的内侧中部固接有隔板12，所述防爆外壳1的顶面固接有两个连接阀4，两个连接阀4以隔板12为对称中心呈对称设置，所述连接阀4与水冷槽10内侧连通，所述连接阀4与水冷模块6之间连接有传输管一5和传输管二8，工作时，电机在运行过程中会散发热量，在精密加工过程中，需要电机高速运转，高转速甚至达到每分钟万转以上，而伺服电机为了保证准确控制，每毫秒都会接收多次信号脉冲，此些操作会让电机升至一百五十五摄氏度及以上，容易让伺服电机中的电子元件损坏，一般的电机通过风扇散热，效果一般，通过防爆外壳1和水冷槽10的设置，通过水冷模块6将内部循环水通过传输管一5注入到水冷槽10中，配合隔板12的设置，让液体充满水冷槽10后，再从传输管二8循环到水冷模块6中，让水冷槽10充满液体，水流的热交换效果远高于气流散热，保证了电机零件在适合的温度下工作，从而有效的提高了伺服电机的使用寿命。

如图1至图2所示，包括进水阀7、排水管9和测温模块，所述水冷模块6的一端连接有进水阀7，所述水冷模块6的另一端连接有排水管9，所述水冷模块6的内侧设置有测温模块，所述测温模块用于测量水温，所述排水管9的内侧设置有阀门组件，工作时，通过水冷模块6的循环水散热效率一般，循环到水冷模块6的水源一直处于封闭状态，在电机高速长期运作的情况下，循环密闭的水冷效果不足以保护伺服电机，配合进水阀7和排水管9的设置，当测温模块检测出温度过高时，开启进水阀7让外界的水源流入到水冷模块6中，让外界的冷水通过传输管一5进入到水冷槽10中，冷却后水再通过传输管二8回流，此时阀门组件开启，让回流的水源通过排水管9排出，当测温模块检测到温度降低后，此时阀门组件和进水阀7关闭，让水源进行内循环散热，通过此种设置，实现了正常运作下水循环散热，高温运作下，外接水源散热的效果，实现了伺服电机高强度运作下也能保证电机内侧运行温度的效果，同时也降低了全程外接水源散热导致水源浪费严重的问题。

如图1至图2所示，所述防爆外壳1整体由多块钢板相互焊接而成，且钢板的内侧中部设置有钢丝网，所述密封板2的材质与防爆外壳1相同，工作时，电机在高速运转下，容易因为一些细小的原因导致旋转受阻，之后整体爆开，在有人员在场或者机械堆积较多的地方，容易引发重大的安全问题，配合防爆外壳1的材质设置，全身钢板材质有较高的刚性，可以将爆破抑制在防爆外壳1中，且内部埋藏的钢丝网，使得防爆外壳1就算爆开，钢丝网也会束缚裂开的外壳，不会四散飞溅碎片。

如图5至图7所示，包括蓄水箱一18、蓄水箱二19、冷却管21、风扇组20和网格槽，所述水冷模块6包括蓄水箱一18和蓄水箱二19，所述蓄水箱一18和蓄水箱二19之间连接有多根冷却管21，所述蓄水箱一18和蓄水箱二19的外侧包裹有外壳，所述冷却管21的一侧设置有风扇组20，所述风扇组20与外壳固接，所述外壳的中部开设有网格槽，所述进水阀7与蓄水箱二19连接，所述排水管9与蓄水箱一18连接，所述蓄水箱二19的内侧设置有水泵，所述水泵与传输管一5连接，所述传输管二8与蓄水箱一18连接，工作时，通过水泵将蓄水箱二19的水通过传输管一5压入水冷槽10中，水冷槽10中的水充满后，水会从传输管二8挤会到蓄水箱一18中，蓄水箱一18与蓄水箱二19通过多个冷却管21交换水流，配合风扇组20的吹风散热效果，可以有效的给水降温，从而完成循环散热效果，而在进水阀7和阀门组件开启后，从进水阀7中的进入活水，会直接被蓄水箱二19中的水泵抽入到水冷槽10中，而从传输管二8中排出的水，会直接从排水管9排出，实现活水散热效果，当需要切换回去时，只需缓慢关闭阀门组件，随着阀门组件的出口越来越小，出水的压力增大，多余的水流就会充满整个水冷模块6和水冷槽10，当阀门组件整体关闭后，再将进水阀7关闭，就能将整个内循环填满，保证循环过程中没有空包，从而让循环散热过程的效果保持最高。

如图4至图7所示，所述传输管二8与蓄水箱一18之间固接有单向阀28，所述传输管一5和水泵之间也固接有单向阀28，所述传输管一5和传输管二8有柔性橡胶管制成，且外侧套接有柔性金属保护管，工作时，配合两个单向阀28的设置，可以让水流只能单向循环，减少水路紊乱和倒灌的问题，而传输管一5和传输管二8的材料设置，可以提高使用寿命。

如图4至图7所示，包括弯折管22、电动伸缩杆25和密封盖26，所述阀门组件包括弯折管22，所述弯折管22与蓄水箱一18的内侧连通，所述弯折管22的远离蓄水箱一18的一端固接有电动伸缩杆25，所述电动伸缩杆25的驱动端固接有密封盖26，所述密封盖26的外径与排水管9的内径相同，所述弯折管22外侧开设有贯穿孔二27，工作时，在正常循环过程中，电动伸缩杆25伸长，贯穿孔二27处于堵住状态，当需要活水循环时，只需让电动伸缩杆25回缩，就能让贯穿孔二27处于开启状态，让循环后的水从贯穿孔二27流出，当需要回归循环时，只需缓慢外顶电动伸缩杆25，就能让贯穿孔二27缓慢变小，排出的水压增大，多余的水就能将循环空腔填满，从而实现了随意切换的效果。

如图8所示，包括贯穿孔一24和密封垫，所述弯折管二22的外侧还开设有多个贯穿孔一24，所述贯穿孔一24呈圆形设置，所述贯穿孔一24位于靠近蓄水箱一18的一侧，所述密封盖26的外侧套接有密封垫，工作时，配合贯穿孔一24的设置，在循环水时，先直接将贯穿孔二27全部封住，只留几个贯穿孔一24排水，此时水流就会通过圆孔状的贯穿孔一24排出，此种设置，水流不会冲刷密封盖26，减少密封盖26多层冲刷后出现密封不严问题，且可以在设计时调整贯穿孔一24的直径，让排出压力刚好与整体装置零件压力承受范围匹配，相比于密封盖26缓慢顶出，可以保证内部填充水压稳定，让水源即可以顺利充满循环空腔，同时不会压力过大，导致管道破裂等问题。

如图3至图4所示，所述连接阀4包括旋盖11和固定套14，所述固定套14与防爆外壳1固接，所述旋盖11与固定套14内侧螺纹连接，所述旋盖11的顶面开设有贯穿至底面的连通孔，且连通孔的顶面转动连接有卡套15，所述传输管一5和传输管二8均与卡套15固接，所述旋盖11的底端中部固接有过滤芯13，工作时，外界的循环水难以全部处理成纯净水，因此容易内含水垢，配合过滤芯13的设置，进出的水流会通过过滤芯13，从而隔离大部分水垢，在使用一段时间后，只需将旋盖11向外旋出，就能对过滤芯13进行更换，减少水垢在水冷槽10中堆积的问题。

如图3至图4所示，所述固定套14与旋盖11之间设置有垫片29，所述垫片29为金属材料，所述旋盖11的截面呈六边形设置，工作时，垫片29的设置可以增加密封性，减少漏水问题，而旋盖11的结构设置，方便了手动旋出的过程。

实施例二

如图4所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述过滤芯13包括外环芯16和内环芯17，所述外环芯16的底面与水冷槽10的内壁贴合，所述外环芯16和内环芯17的外表面均开设有多个过滤孔，所述过滤孔中设置有过滤层，所述外环芯16和内环芯17的过滤孔呈分散式排布，工作时，配合过滤芯13的双层结构设置，不仅可以更有效的过滤水垢，且由于过滤孔呈分散式排布式设置，让水流走过过滤芯13内侧的长度增长，让更多水垢被挡在外环芯16和内环芯17之间，进一步保证了水冷槽10中的干净程度，使其使用寿命延长。

工作时，电机在运行过程中会散发热量，在精密加工过程中，需要电机高速运转，高转速甚至达到每分钟万转以上，而伺服电机为了保证准确控制，每毫秒都会接收多次信号脉冲，此些操作会让电机升至一百五十五摄氏度及以上，容易让伺服电机中的电子元件损坏，一般的电机通过风扇散热，效果一般，通过防爆外壳1和水冷槽10的设置，通过水冷模块6将内部循环水通过传输管一5注入到水冷槽10中，配合隔板12的设置，让液体充满水冷槽10后，再从传输管二8循环到水冷模块6中，让水冷槽10充满液体，水流的热交换效果远高于气流散热，保证了电机零件在适合的温度下工作，从而有效的提高了伺服电机的使用寿命；通过水冷模块6的循环水散热效率一般，循环到水冷模块6的水源一直处于封闭状态，在电机高速长期运作的情况下，循环密闭的水冷效果不足以保护伺服电机，配合进水阀7和排水管9的设置，当测温模块检测出温度过高时，开启进水阀7让外界的水源流入到水冷模块6中，让外界的冷水通过传输管一5进入到水冷槽10中，冷却后水再通过传输管二8回流，此时阀门组件开启，让回流的水源通过排水管9排出，当测温模块检测到温度降低后，此时阀门组件和进水阀7关闭，让水源进行内循环散热，通过此种设置，实现了正常运作下水循环散热，高温运作下，外接水源散热的效果，实现了伺服电机高强度运作下也能保证电机内侧运行温度的效果，同时也降低了全程外接水源散热导致水源浪费严重的问题；电机在高速运转下，容易因为一些细小的原因导致旋转受阻，之后整体爆开，在有人员在场或者机械堆积较多的地方，容易引发重大的安全问题，配合防爆外壳1的材质设置，全身钢板材质有较高的刚性，可以将爆破抑制在防爆外壳1中，且内部埋藏的钢丝网，使得防爆外壳1就算爆开，钢丝网也会束缚裂开的外壳，不会四散飞溅碎片；通过水泵将蓄水箱二19的水通过传输管一5压入水冷槽10中，水冷槽10中的水充满后，水会从传输管二8挤会到蓄水箱一18中，蓄水箱一18与蓄水箱二19通过多个冷却管21交换水流，配合风扇组20的吹风散热效果，可以有效的给水降温，从而完成循环散热效果，而在进水阀7和阀门组件开启后，从进水阀7中的进入活水，会直接被蓄水箱二19中的水泵抽入到水冷槽10中，而从传输管二8中排出的水，会直接从排水管9排出，实现活水散热效果，当需要切换回去时，只需缓慢关闭阀门组件，随着阀门组件的出口越来越小，出水的压力增大，多余的水流就会充满整个水冷模块6和水冷槽10，当阀门组件整体关闭后，再将进水阀7关闭，就能将整个内循环填满，保证循环过程中没有空包，从而让循环散热过程的效果保持最高；配合两个单向阀28的设置，可以让水流只能单向循环，减少水路紊乱和倒灌的问题，而传输管一5和传输管二8的材料设置，可以提高使用寿命；在正常循环过程中，电动伸缩杆25伸长，贯穿孔二27处于堵住状态，当需要活水循环时，只需让电动伸缩杆25回缩，就能让贯穿孔二27处于开启状态，让循环后的水从贯穿孔二27流出，当需要回归循环时，只需缓慢外顶电动伸缩杆25，就能让贯穿孔二27缓慢变小，排出的水压增大，多余的水就能将循环空腔填满，从而实现了随意切换的效果；配合贯穿孔一24的设置，在循环水时，先直接将贯穿孔二27全部封住，只留几个贯穿孔一24排水，此时水流就会通过圆孔状的贯穿孔一24排出，此种设置，水流不会冲刷密封盖26，减少密封盖26多层冲刷后出现密封不严问题，且可以在设计时调整贯穿孔一24的直径，让排出压力刚好与整体装置零件压力承受范围匹配，相比于密封盖26缓慢顶出，可以保证内部填充水压稳定，让水源即可以顺利充满循环空腔，同时不会压力过大，导致管道破裂等问题；外界的循环水难以全部处理成纯净水，因此容易内含水垢，配合过滤芯13的设置，进出的水流会通过过滤芯13，从而隔离大部分水垢，在使用一段时间后，只需将旋盖11向外旋出，就能对过滤芯13进行更换，减少水垢在水冷槽10中堆积的问题；垫片29的设置可以增加密封性，减少漏水问题，而旋盖11的结构设置，方便了手动旋出的过程。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。