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一种节能式冷却装置   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2020-10-26
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2021-02-09
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2022-02-18
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2040-10-26
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN202011158020.3 申请日 2020-10-26
公开/公告号 CN112253351B 公开/公告日 2022-02-18
授权日 2022-02-18 预估到期日 2040-10-26
申请年 2020年 公开/公告年 2022年
缴费截止日
分类号 F03B11/06F03B11/00F16C37/00 主分类号 F03B11/06
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 7
权利要求数量 8 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 2 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 湖南谨航科技开发有限公司 当前专利权人 湖南谨航科技开发有限公司
发明人 沈从武 第一发明人 沈从武
地址 湖南省怀化市靖州苗族侗族自治县渠阳镇体育路 邮编 418400
申请人数量 1 发明人数量 1
申请人所在省 湖南省 申请人所在市 湖南省怀化市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
长沙鑫泽信知识产权代理事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
刁飞
摘要
本发明公开了一种节能式冷却装置,包括设置在轴瓦两端的进油环室和出油环室,出油环室的内径尺寸大于进油环室的内径尺寸,轴瓦上设置有与进、出油环室配合的进油封板和出油封板;进油封板上设置有进油管,出油封板上设置有与进油管连通的设置的出油管;功能区与换能区通过密封板分隔,密封板靠近换能区的一端设置有降温室,降温室内设置有换热管,换热管的两端分别于进油管和出油管连通设置。本方案通过进、出油环室的径距差,能够在主轴转动时形成压力差,达到自动进油的目的,无需通过油泵即可在主轴转动时自动实现进油操作,降低了能耗,同时无需人工开启操作。
  • 摘要附图
    一种节能式冷却装置
  • 说明书附图:图1
    一种节能式冷却装置
  • 说明书附图:图2
    一种节能式冷却装置
  • 说明书附图:图3
    一种节能式冷却装置
  • 说明书附图:图4
    一种节能式冷却装置
  • 说明书附图:图5
    一种节能式冷却装置
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2022-02-18 授权
2 2021-02-09 实质审查的生效 IPC(主分类): F03B 11/06 专利申请号: 202011158020.3 申请日: 2020.10.26
3 2021-01-22 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种节能式冷却装置,水轮机包括主轴(1),所述主轴(1)上由左至右设置有功能区(2)和换能区(3),所述换能区(3)内设置有转轮体(4),所述转轮体(4)上设置有多个叶片(5),所述功能区(2)内设置有与所述主轴(1)套接的轴瓦(6),冷却装置包括设置在所述轴瓦(6)两端的进油环室(7)和出油环室(8),其特征在于,所述出油环室(8)的内径尺寸大于所述进油环室(7)的内径尺寸,其中:
所述轴瓦(6)上设置有进油封板(9)和出油封板(10),所述进油封板(9)适用于将进油环室(7)的开口处封合,所述出油封板(10)适用于将出油环室(8)的开口处封合;
所述进油封板(9)上设置有进油管(11),所述出油封板(10)上设置有与所述进油管(11)连通的设置的出油管(12);
所述功能区(2)与所述换能区(3)通过密封板(13)分隔,所述密封板(13)靠近所述换能区(3)的一端设置有降温室(14),所述降温室(14)内设置有换热管(15),所述换热管(15)的两端分别于所述进油管(11)和所述出油管(12)连通设置;
所述进油环室(7)和出油环室(8)均与所述主轴(1)固定连接;
所述进油环室(7)与所述出油环室(8)的结构一致,进油环室(7)包括设置在主轴(1)外侧的连接环板(22)和竖直设置在所述连接环板(22)上的圆弧围板(23),所述主轴(1)上还设置有放置环槽(24),所述放置环槽(24)内设置有辅助环板(25),所述辅助环板(25)上设置有多个固定柱(26),所述固定柱(26)穿过所述连接环板(22)自由设置,所述固定柱(26)的自由端设置有外螺纹。

2.根据权利要求1所述的一种节能式冷却装置,其特征在于,所述功能区(2)内设置有冷却设备(16)和与所述冷却设备(16)电连接的控制器(17),所述密封板(13)上靠近所述降温室(14)设置有第一温度传感器(18),所述出油封板(10)上设置有第二温度传感器(19),所述第一温度传感器(18)和所述第二温度传感器(19)均适用于将信号传输至控制器(17),所述进油管(11)和出油管(12)上分别设置有与所述控制器(17)电连接的第一换向阀(20)和第二换向阀(21),所述第一换向阀(20)和第二换向阀(21)均与所述冷却设备(16)连通设置。

3.根据权利要求1所述的一种节能式冷却装置,其特征在于,所述进油封板(9)上设置有与所述圆弧围板(23)套接的圆弧封板(27),所述圆弧封板(27)与圆弧围板(23)之间设置有密封轴承(28)。

4.根据权利要求1所述的一种节能式冷却装置,其特征在于,所述连接环板(22)和辅助环板(25)的连接处设置有密封槽(29),所述密封槽(29)内设置有弹性密封圈(30)。

5.根据权利要求1所述的一种节能式冷却装置,其特征在于,所述降温室(14)朝向所述换能区(3)的一端设置有防护网(31),所述换热管(15)呈“S”型设置。

6.根据权利要求1所述的一种节能式冷却装置,其特征在于,所述进油管(11)或所述出油管(12)上设置有排气阀(32)。

7.根据权利要求1‑6任意一项所述的一种节能式冷却装置,其特征在于,所述功能区(2)内设置有油箱(36)和与所述油箱(36)连通设置的补油泵(33),所述补油泵(33)的出口端与所述进油管(11)连通设置。

8.根据权利要求7所述的一种节能式冷却装置,其特征在于,所述补油泵(33)与所述进油管(11)之间设置有单向阀(34),所述进油管(11)上还设置有压力计(35)。
说明书

技术领域

[0001] 本发明属于水轮机水利发电用辅助装置,特别是属于一种节能式冷却装置。

背景技术

[0002] 贯流式水轮机主要适用于1~25m的水头,是低水头、大流量水电站的一种专用机型。由于其水流在流道内基本上沿轴向运动,不转弯,因此机组的过水能力和水力效率能有所提高。特适用于潮汐电站,其双向发电、双向抽水和双向泄水等功能很适合综合利用低水头水力资源。由于目前中高水头水电资源开发殆尽,可开发的水电资源多为低水头,贯流式水轮机适合低水头应用,而且效率高投资低,近年来发展较快,而且功率也越来越大。
[0003] 轴伸贯流式水轮机的导轴承安装在水轮机进水道中封闭的灯泡体内,通常采用强迫外循环冷却。现有的冷却系统大多需要大功率油泵将冷却油注入轴瓦与主轴的连接处,同时,还需采用冷却设备对升温油液进行冷却,以循环进行使用,多个电气元件的长时间开启,会大大提高降温的能耗,不便于使用。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于:提供一种节能式冷却装置。
[0005] 本发明采用的技术方案如下:
[0006] 一种节能式冷却装置,水轮机包括主轴,所述主轴上由左至右设置有功能区和换能区,所述换能区内设置有转轮体,所述转轮体上设置有多个叶片,所述功能区内设置有与所述主轴套接的轴瓦,冷却装置包括设置在所述轴瓦两端的进油环室和出油环室,所述出油环室的内径尺寸大于所述进油环室的内径尺寸,所述轴瓦上设置有进油封板和出油封板,所述进油封板适用于将进油环室的开口处封合,所述出油封板适用于将出油环室的开口处封合;所述进油封板上设置有进油管,所述出油封板上设置有与所述进油管连通的设置的出油管;所述功能区与所述换能区通过密封板分隔,所述密封板靠近所述换能区的一端设置有降温室,所述降温室内设置有换热管,所述换热管的两端分别于所述进油管和所述出油管连通设置。主轴、转轮体、叶片、轴瓦的设置,为现有水轮机的基础结构,功能区为主轴与发电结构的连接区,换能区则为转轮体与水流的连接区,进、出油环室的设置,分别用于放置进入轴瓦前的低温油和经轴瓦与主轴间隙后的高温油,内径较大的出油环室,在主轴转动时,油液的大离心力会与进油环室的小离心力之间形成压力差,使得进油环室内的油液在负压作用下通过轴瓦与主轴的间隙流向出油环室内,无需油泵提供油压,降低能耗,此外,设置在换能区内的降温室,在油液通过降温室内的降温管时,换能区的低温水流会对降温管内的高温油液进行降温,同时,换能区水流由于流速通常较快,因而能够迅速带走油液中的温度,保证了降温效率,同时,无冷却设备参与降温,进一步减少了降温过程所需能耗,适宜推广使用。
[0007] 优选的,所述功能区内设置有冷却设备和与所述冷却设备电连接的控制器,所述密封板上靠近所述降温室设置有第一温度传感器,所述出油封板上设置有第二温度传感器,所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均适用于将信号传输至控制器,所述进油管和出油管上分别设置有与所述控制器电连接的第一换向阀和第二换向阀,所述第一换向阀和第二换向阀均与所述冷却设备连通设置。第一、第二温度传感器的设置,分别用于检测换能区温度及出油环室的温度,即检测降温温度与主轴温度,当降温温度过低(或主轴温度过高时),控制器即时控制第一、第二换向阀换向,将进、出油管与冷却设备连接,保证装置的使用效果。
[0008] 优选的,所述进油环室与所述出油环室的结构一致,进油环室包括设置在主轴外侧的连接环板和竖直设置在所述连接环板上的圆弧围板,所述主轴上还设置有放置环槽,所述放置环槽内设置有辅助环板,所述辅助环板上设置有多个固定柱,所述固定柱穿过所述连接环板自由设置,所述固定柱的自由端设置有外螺纹。辅助环板的设置,能够通过放置环槽固定其轴线方向位置,与连接环板的配合设置,则能够限制进、出油环室的位置;圆弧围板的设置,与连接环板和进油封板围合形成进油环室,以用于放置油液,内径较大的出油环室,其圆弧围板的内径则较大,辅助环板上多个固定柱机固定柱自由端外螺纹的设置,能够通过螺母将连接环板与辅助环板紧贴,保证固定效果。
[0009] 优选的,所述进油封板上设置有与所述圆弧围板套接的圆弧封板,所述圆弧封板与圆弧围板之间设置有密封轴承。圆弧封板、圆弧围板以及密封轴承的配合,能够将油液封合在进油封板内,避免出现漏油情况,同时,圆弧围板在转动时不会带动进油封板运动,便于进、出油管的连接。
[0010] 优选的,所述连接环板和辅助环板的连接处设置有密封槽,所述密封槽内设置有弹性密封圈。密封槽与弹性密封圈的设置,进一步提高了装置的密封效果,防止油液渗出。
[0011] 优选的,所述降温室朝向所述换能区的一端设置有防护网,所述换热管呈“S”型设置。防护网的设置,能够避免外界杂物与换热管发生碰撞,造成换热管损坏的情况,“S”型设置的换热管,则能够加大换热面积,保证换热效果。
[0012] 优选的,所述进油管或所述出油管上设置有排气阀。排气阀的设置,能够避免油液回路中气泡过多,影响使用效果,排气阀通常设置在油液回路的顶端位置。
[0013] 优选的,所述功能区内设置有油箱和与所述油箱连通设置的补油泵,所述补油泵的出口端与所述进油管连通设置。补油泵的设置,当油液回路中油液渗出过多时,能够及时对油液进行补充,保证使用效果。
[0014] 优选的,所述补油泵与所述进油管之间设置有单向阀,所述进油管上还设置有压力计。单向阀的设置,能够避免出现油液回流的情况,压力计的设置,则能够实时检测回路内压力(进油管处压力为低压位置),当出现漏油情况时,会造成压力降低的情况,当压力低于指定值时,即开启补油泵进行补油操作,避免油液过少造成装置使用效果不佳的情况。
[0015] 综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
[0016] 1、本发明中,通过进、出油环室的径距差,能够在主轴转动时形成压力差,达到自动进油的目的,无需通过油泵即可在主轴转动时自动实现进油操作,降低了能耗,同时无需人工开启操作。
[0017] 2、本发明中,通过设置在换能区内的降温室,能够利用外界的水流带走油液中的温度,起到降温作用,降低了冷却装置的使用需求,进一步降低了能耗,适宜推广使用。
[0018] 3、本发明中,通过控制器、冷却设备以及第一、第二冷却开关的设置,在外界温度过高(降温室降温效果不佳),或主轴温度过高时,能够及时通过冷却设备进行降温,保证使用效果,避免主轴高温影响设备使用寿命。
[0019] 4、本发明中,通过连接环板和辅助环板的设置,能够固定进、出油环室的位置,同时,通过弹性密封圈与密封轴承的设置,能够保证进、出油环室的密封性能,提高使用效果。
[0020] 5、本发明中,通过补油泵、压力计以及单向阀的设置,能对回路内油液进行补充,避免油液渗出影响装置的使用效果。

实施方案

[0028] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明,即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0029] 因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0030] 需要说明的是,术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0031] 如图1‑5所示,一种节能式冷却装置,水轮机包括主轴1,主轴1上由左至右设置有功能区2和换能区3,换能区3内设置有转轮体4,转轮体4上设置有多个叶片5,功能区2内设置有与主轴1套接的轴瓦6,冷却装置包括设置在轴瓦6两端的进油环室7和出油环室8,出油环室8的内径尺寸大于进油环室7的内径尺寸,进油环室7与出油环室8的结构一致,进油环室7包括设置在主轴1外侧的连接环板22和竖直设置在连接环板22上的圆弧围板23,主轴1上还设置有放置环槽24,放置环槽24内设置有辅助环板25,辅助环板25上设置有多个固定柱26,固定柱26穿过连接环板22自由设置,固定柱26的自由端设置有外螺纹;连接环板22和辅助环板25的连接处设置有密封槽29,密封槽29内设置有弹性密封圈30;轴瓦6上设置有进油封板9和出油封板10,进油封板9适用于将进油环室7的开口处封合,出油封板10适用于将出油环室8的开口处封合;进油封板9上设置有与圆弧围板23套接的圆弧封板27,圆弧封板27与圆弧围板23之间设置有密封轴承28;进油封板9上设置有进油管11,出油封板10上设置有与进油管11连通的设置的出油管12;功能区2与换能区3通过密封板13分隔,密封板13靠近换能区3的一端设置有降温室14,降温室14内设置有换热管15,换热管15的两端分别于进油管11和出油管12连通设置;降温室14朝向换能区3的一端设置有防护网31,换热管15呈“S”型设置;功能区2内设置有冷却设备16和与冷却设备16电连接的控制器17,密封板13上靠近降温室14设置有第一温度传感器18,出油封板10上设置有第二温度传感器19,第一温度传感器18和第二温度传感器19均适用于将信号传输至控制器17,进油管11和出油管12上分别设置有与控制器17电连接的第一换向阀20和第二换向阀21,第一换向阀20和第二换向阀21均与冷却设备16连通设置;油液回路内设置有排气阀32;功能区2内设置有油箱36和与油箱36连通设置的补油泵33,补油泵33的出口端与进油管11连通设置;补油泵33与进油管
11之间设置有单向阀34,进油管11上还设置有用于将信号传输至控制器17的压力计35。
[0032] 在使用过程中,当主轴1在转轮体4上叶片5在水力作用下转动时,会带动主轴1进行转动,此时,进油环室7与出油环室8中的油液,同时也会与主轴1一同运动,由于出油环室8的内径较大,因而其所受的离心力也会较大,从而会与进油环室7之间形成一个压力差,将进油环室7中的油液通过轴瓦6间隙吸入出油环室8内(此过程中对轴瓦6与主轴1进行润滑,同时,带走摩擦产生的热量),出油环室8中的油液则通过出液管进入降温室14的换热管15内,在水流作用下迅速冷却降温,再回流至进油环室7内,形成油液循环;此外,当第一温度传感器18感应到换能区3温度超过指定值或第二温度传感器19感应到出油环室8内温度超过指定值时,控制器17先开启冷却设备16,随后开启第一、第二换向阀21将进、出油管12与冷却设备16连接,油液经冷却设备16降低至低温后进入进油环室7,迅速为主轴1降温,避免换能区3温度过高造成的降温效果不佳,同时,能够控制主轴1温度始终保持在恒定区间内,避免出现高温烧瓦的现象;值得一提的是,压力计35还会对回路中的压力进行实时检测,当压力值低于指定值时(油液未填满造成压力值偏低),压力计35将压力信号传输至控制器
17,控制器17接收到压力信号后,开启补油泵33为回路补油,直至压力值达到预定区间内时,再关闭补油泵33,完成补油操作。
[0033] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

附图说明

[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0022] 图1为本发明的剖面结构示意图。
[0023] 图2为图1中A区域的放大示意图。
[0024] 图3为图2中B区域的放大示意图。
[0025] 图4为图2中C区域的放大示意图。
[0026] 图5为本发明中降温室的结构示意图。
[0027] 图中标记:1‑主轴,2‑功能区,3‑换能区,4‑转轮体,5‑叶片,6‑轴瓦,7‑进油环室,8‑出油环室,9‑进油封板,10‑出油封板,11‑进油管,12‑出油管,13‑密封板,14‑降温室,15‑换热管,16‑冷却设备,17‑控制器,18‑第一温度传感器,19‑第二温度传感器,20‑第一换向阀,21‑第二换向阀,22‑连接环板,23‑圆弧围板,24‑放置环槽,25‑辅助环板,26‑固定柱,
27‑圆弧封板,28‑密封轴承,29‑密封槽,30‑弹性密封圈,31‑防护网,32‑排气阀,33‑补油泵,34‑单向阀,35‑压力计,36‑油箱。
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