高速永磁电机直驱离心机转子的冷却方法及冷却系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106602765A(43)申请公布日2017.04.26(21)申请号201710091125.3(22)申请日2017.02.20(71)申请人上海优耐特斯压缩机有限公司地址201802上海市嘉定区南翔工业园区嘉美路201号(72)发明人张回良林伟伟肖旭张杰刘涛(74)专利代理机构上海明成云知识产权代理有限公司31232代理人常明(51)Int.Cl.H02K1/32(2006.01)H02K9/06(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图5页(54)发明名称高速永磁电机直驱离心机转子的冷却方法及冷却系统(57)摘要本发明涉及一种高速永磁电机直驱离心机转子的冷却方法及冷却系统，两级压缩的离心机第二级进气端固定叶轮的螺杆、轴上轴心及径向通过钻孔连通构成冷却剂的通路，同时电机壳体上开设数个与大气相通的孔，离心机正常工作时二级进气端的气压在1.5bar（G）以上，电机内部气压较低，压力差使离心机进气端的常温气体通过轴心盲孔和连通盲孔的径向孔带走转轴内部的大部分热量，同时通过转轴的旋转，使转轴表面与气体进行二次换热，最终使转子保持在安全的温度范围内。本发明直接对轴内部和外表面同时进行换热，解决了高速永磁直驱离心机转子的散热问题，使得换热效率更佳，更加实用可靠，结构更简单，成本更低，效果更好。CN106602765ACN106602765A权利要求书1/1页1.一种高速永磁电机直驱离心机转子的冷却方法，其特征在于：其中一级叶轮（31）通过一级螺杆（32）联接固定在转轴（42）上，二级叶轮（80）通过二级螺杆（41）联接固定在转轴（42）上，一级叶轮（31）、一级螺杆（32）、二级叶轮（80）、二级螺杆（41）以及转轴（42）部件组成机组的整个转子；气体经过一级压缩后进入冷却器进行冷却，之后进入二级压缩，最后得到满足设计要求的压力气体；两级压缩的离心机第二级进气端固定叶轮的螺杆、轴上轴心及径向通过钻孔连通构成冷却剂的通路，同时电机壳体（36）上开设数个与大气相通的孔，这样，离心机正常工作时二级进气端的气压在1.5bar（G）以上，电机内部气压较低，压力差使离心机进气端的常温气体通过轴心盲孔和连通盲孔的径向孔带走转轴（42）内部的大部分热量，同时，通过转轴的旋转，使转轴表面与气体进行二次换热，最终使转子保持在安全的温度范围内。2.按照权利要求1所述的高速永磁电机直驱离心机转子的冷却方法，其特征在于：冷却剂的循环路径为：大气进入一级叶轮（31）到一级蜗壳（33）再到冷却器，然后从二级螺杆（41）进气口进入，经过转轴（42）轴心钻孔和数个气孔，并从气孔流出进入定子绕组（37）外部与电机壳体（36）内部之间的空间，再从电机壳体（36）上的孔流出，由此循环进入大气，转子上产生的热量被气流带走。3.一种高速永磁电机直驱离心机转子的冷却系统，其特征在于：它包括电机壳体（36）、定子绕组（37）、电机定子冷却水槽（38）、一级叶轮（31）、一级螺杆（32）、一级蜗壳（33）、第一轴承（34）、第二轴承（35）、二级蜗壳（39）、二级螺杆（41）、转轴（42）以及二级叶轮（80）；所述一级叶轮（31）通过一级螺杆（32）联接固定在转轴（42）上，二级叶轮（80）通过二级螺杆（41）联接固定在转轴（42）上，一级叶轮（31）、一级螺杆（32）、二级叶轮（80）、二级螺杆（41）以及转轴（42）部件组成机组的整个转子；所述转轴（42）两侧安装第一轴承（34）和第二轴承（35），定子绕组（37）安装在转轴（42）外围，电机壳体（36）上开设数个与大气相通的孔；所述转子连同定子绕组（37）、电机壳体（36）、一级蜗壳（33）、二级蜗壳（39）、第一轴承（34）和第二轴承（35）部件组成高速直驱离心机的机头；所述二级螺杆（41）设置二级螺杆钻孔（43），转轴（42）轴心设置转轴钻孔（44），在转轴（42）上还设置数个气孔，大气经过转轴（42）轴心钻孔（44）和数个气孔，并从气孔流出进入定子绕组（37）外部与电机壳体（36）内部之间的空间，再从电机壳体（36）上的孔流出，大气气流由此循环将转子上产生的热量带走。4.按照权利要求3所述的高速永磁电机直驱离心机转子的冷却系统，其特征在于：所述电机壳体（36）上沿圆周方向均匀布置二至四个通气管路（66），通气管路（66）最终联接同一个真空泵（65），真空泵（65）工作在轴表面形成负压，设置相反的气流方向和循环回路，在负压工况下使转子与气体的摩擦损失降到最低，同样达到冷却直驱离心机转子的效果。5.按照权利要求4所述的高速永磁电机直驱离心机转子的冷却系统，其特征在于：所述通气管路（66）靠近轴的一侧均匀开设一条1mm的缝隙。6.按照权利要求4