CN114123661B - 一种电机滑动轴承的散热方法 - Google Patents

一种电机滑动轴承的散热方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114123661B
CN114123661B CN202111464729.0A CN202111464729A CN114123661B CN 114123661 B CN114123661 B CN 114123661B CN 202111464729 A CN202111464729 A CN 202111464729A CN 114123661 B CN114123661 B CN 114123661B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
heat dissipation
bearing
heat pipe
shell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111464729.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114123661A (zh
Inventor
杨培平
郑小康
周光厚
杨仕福
张天鹏
刘坤
徐建伟
欧阳宁东
黄智欣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongfang Electric Machinery Co Ltd DEC
Original Assignee
Dongfang Electric Machinery Co Ltd DEC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongfang Electric Machinery Co Ltd DEC filed Critical Dongfang Electric Machinery Co Ltd DEC
Priority to CN202111464729.0A priority Critical patent/CN114123661B/zh
Publication of CN114123661A publication Critical patent/CN114123661A/zh
Priority to PCT/CN2022/098497 priority patent/WO2023098019A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114123661B publication Critical patent/CN114123661B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/20—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil wherein the cooling medium vaporises within the machine casing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C37/00—Cooling of bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N39/00—Arrangements for conditioning of lubricants in the lubricating system
    • F16N39/02—Arrangements for conditioning of lubricants in the lubricating system by cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/167—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/225—Heat pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N2210/00—Applications
    • F16N2210/14—Bearings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

本发明属于电机散热技术领域，尤其涉及基于一种电机滑动轴承的散热方法。包括加工散热结构和轴承散热；加工散热结构：在滑动轴承内部设置内嵌散热结构和/或在发电机的轴承润滑***中安装外设散热结构；轴承散热：利用内嵌散热结构均衡滑动轴承内部温度和/或利用外设散热结构配合轴承润滑***对滑动轴承进行外部导热。本技术方案将内嵌散热结构和外设散热结构相结合，不仅可实现轴瓦本体温度梯度趋缓，热变形减小，油膜厚度增大，还实现了润滑轴承的快速冷却，即采用了内与外的双重冷却手段，最大限度的为润滑轴承提供有效、可靠的散热条件。

Description

一种电机滑动轴承的散热方法
技术领域
本发明属于电机散热技术领域，尤其涉及基于一种电机滑动轴承的散热方法。
背景技术
发电机轴承随着转速和负荷越来越高，轴承温度越来越高，瓦温高会降低润滑介质粘度，减小轴承油膜厚度，使机组产生安全风险。对于利用动压润滑原理进行润滑的滑动轴承，其轴瓦本体具有以下特点：瓦面与瓦底之间以及轴瓦进油边与轴瓦出油边之间均存在温度梯度，在轴瓦进油边的温度较低，靠近轴瓦出油边位置处温度最高。轴瓦本体的最高温度处，润滑介质粘度降低，油膜厚度减小的位置是轴承最容易发生磨损的部位。
现有的滑动轴承的冷却主要是通过润滑介质的循环流动，在油槽内部或外部设冷却器，冷却轴承摩擦损耗加热后的润滑介质，避免因轴承过热而造成轴承失效或磨损。同时，有一些轴承利用热管技术进行冷却，其方法有如下形式：
1）将热管的蒸发端***轴承的储油室，而冷凝端伸出到轴承壳体外部，利用高温区的蒸发气体将热量带到轴承壳体外，利用环境温度来冷凝散热；
2）将轴承内部的腔填满填充物，通过填充物传热到热管蒸发端，热管的冷凝端伸出到轴承壳体之外进行热交换。
综上所述，基于滑动轴承的温度分布特点以及散热要求，上述冷却方式存在以下缺陷：储油室内部为轴承端泄排出来的油,基本没有流动,因此蒸发端基本是通过润滑介质与管壳的热传导获得热量,而冷凝端***轴承座外,并通过与空气的自然散热进行冷却,传热效率低,传热能力差。冷凝段的传热效率低,极容易使得热管的换热达到极限,只能用于小型的且摩擦损耗较小的轴承上,应用场景和应用能力有限。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种电机滑动轴承的散热方法，利用热管技术的高效散热方式，采用了内与外的双重冷却手段，最大限度的为润滑轴承提供有效、可靠的散热条件。
具体通过以下技术方案实现：
一种电机滑动轴承的散热方法，其特征在于，包括：
S1，在滑动轴承内部设置内嵌散热结构和/或在发电机的轴承润滑***中安装外设散热结构；
S2，利用内嵌散热结构均衡滑动轴承内部温度和/或利用外设散热结构配合轴承润滑***对滑动轴承进行外部导热。
优选的，设置内嵌散热结构包括以下步骤：
S1-11，在滑动轴承的轴瓦本体上开设若干直线槽，且直线槽从轴瓦本体的高温区延伸到轴瓦本体的低温区；
S1-12，在每条直线槽中分别设置热管体Ⅰ，并确保热管体Ⅰ的冷凝端处于轴瓦本体的低温区、热管体Ⅰ的蒸发端处于轴瓦本体的高温区；
S1-13，将所有直线槽的槽口进行密封，以构成密封热管体Ⅰ的热管腔。
优选的，所述步骤S1-11中，还包括在所述直线槽的槽壁上沿周向并排或间隔设置若干槽体结构，且该槽体结构沿管腔的轴向延伸。
优选的，所述步骤S1-12中，设置热管体Ⅰ是直接在所述直线槽中填充相变介质。
优选的，所述步骤S1-12中，设置热管体Ⅰ是在直线槽的槽壁上粘附呈空心柱状结构的吸液芯，并确保吸液芯的外壁与直线槽的槽壁紧密贴合，然后在吸液芯内部填充相变介质。
优选的，所述步骤S1-12中，还包括在吸液芯的内部设置呈空心柱状结构的管壳，并确保管壳的外壁与吸液芯的内壁紧密贴合，所述相变介质处于管壳的内部。
优选的，所述步骤S1-12中，设置热管体Ⅰ是将热管体Ⅰ成品放置于直线槽中，该热管体Ⅰ成品包括相变介质、吸液芯和管壳；吸液芯粘附于管壳的内壁上，呈空心柱状结构，相变介质填充于吸液芯的内部。
优选的，所述步骤S1-12中，将热管体Ⅰ成品放置于直线槽中以后，在管壳与轴瓦本体之间填充有导热膏/胶，使管壳与轴瓦本体通过导热膏/胶进行耦合。
优选的，所述步骤S1-12中，将热管体Ⅰ成品放如直线槽之前，采用热胀的方式将直线槽扩大。
优选的，所述安装外设散热结构包括以下步骤：
S1-21，在发电机轴承润滑***中的油槽壳确定外设散热结构的安装位置，该安装位置处于发电机转子通风冷却回路中的冷风通道上；
S1-22，准备好外设散热结构需要的密封板、散热壳体和若干热管体Ⅱ；
S1-23，将密封板粘贴于步骤S1-21确定的安装位置处；
S1-24，将热管体Ⅱ穿过密封板和油槽壳，使热管体Ⅱ的蒸发端浸泡在油槽壳内部的润滑介质中；
S1-25，将散热壳体通过密封板与油槽壳的外壁密封连接，使热管体Ⅱ的冷凝端处于散热壳体的内部。
优选的，所述散热壳体上设置有通风口。
优选的，所述步骤S1-25中，还包括在散热壳体的内部填充有液体冷却介质或用于强化对流传热的固态导热体。
本技术方案带来的有益效果：
1）本技术方案将内嵌散热结构和外设散热结构相结合，不仅可实现轴瓦本体温度梯度趋缓，热变形减小，油膜厚度增大，还实现了润滑轴承的快速冷却，即采用了内与外的双重冷却手段，最大限度的为润滑轴承提供有效、可靠的散热条件。
2）本技术方案利可用电机转轴的搅拌使得润滑介质与热管的蒸发端进行了强迫对流热交换,使得热管蒸发端管壳的传热效率大幅提高。在热管体Ⅱ的冷凝端可利用电机转子旋转时产生的用于冷却转子和线圈的多余风量或直接通过冷却介质进行强迫冷却,同样大幅提高冷凝段散热效率和散热能力。综上所述，本技术方案通过提高冷却润滑轴承的润滑***的冷却效率，使对润滑轴承的冷却效率和能力大幅提高,可对损耗较大的润滑轴承进行冷却,同时可以省去轴承润滑循环的动力***，应用范围极其广泛。
3）本技术方案本利用热管体Ⅰ在轴向上热阻小、快速导热的特点，将热管的蒸发端置于轴瓦本体的高温区，冷凝端置于轴瓦本体的低温区。这样可以将高温区的热量利用热管体Ⅰ蒸发冷却的原理快速传递到低温区，使高温区的温度降低，低温区的温度上升，整个轴瓦本体温度梯度趋缓，热变形减小，油膜厚度增大，轴承安全可靠性增加。
4）本技术方案的内嵌散热结构可以提高轴承的承载能力，缩小瓦块尺寸，减小轴承的损耗，提高机组的效率。
5）本技术方案通过设置内嵌散热结构，可以提高轴承的承载能力，缩小瓦块尺寸，减小轴承的损耗，提高机组的效率。
附图说明
本发明的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，其中：
图1为第一种优选的外设散热结构示意图；
图2为第二种优选的外设散热结构示意图；
图3为第三种优选的外设散热结构的局部示意图；
图4为一种基本的内嵌散热结构的分布示意图；
图5为第一种优选的内嵌散热结构的分布示意图；
图6为第二种优选的内嵌散热结构的分布示意图；
图7为内嵌散热结构在瓦面到瓦底方向的的分布示意图；
图8为一种基本结构的热管体Ⅰ剖视结构示意图；
图9为一种优选结构的热管腔剖视结构示意图；
图10为第一种基本结构的热管体Ⅰ剖视结构示意图；
图11为第二种基本结构的热管体Ⅰ剖视结构示意图；
图12为第三种基本结构的热管体Ⅰ剖视结构示意图；
图中：
1、密封板；2、散热壳体；3、热管体Ⅱ；4、通风口；5、固态导热体；6、液体冷却介质；7、电机转子；8、滑动轴承；8.1、轴瓦本体；8.1.1、瓦面；8.1.2、瓦底；8.1.3、轴瓦泄油端；8.1.4、轴瓦出油边；8.1.5、轴瓦进油边；8.1.6、温度最高处；8.1.7、温度最低处；9、润滑介质；10、油槽壳；11、空冷器；12、热管体Ⅰ；12.1、相变介质；12.2、吸液芯；12.3、管壳；13、热管腔；13.1、槽体结构；14、导热膏/胶；15、汇流管；16、电机转轴。
具体实施方式
为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动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。
实施例1
本实施例提供一种电机滑动轴承的散热方法，滑动轴承8包括轴瓦本体8.1，滑动轴承8的外部安装有用于存放润滑介质9的油槽壳10。作为本技术方案一种优选的实施方案，包括：S1，在滑动轴承8内部设置内嵌散热结构和/或在发电机的轴承润滑***中安装外设散热结构；S2，利用内嵌散热结构均衡滑动轴承8内部温度和/或利用外设散热结构配合轴承润滑***对滑动轴承8进行外部导热。
设置内嵌散热结构包括以下步骤：
S1-11，在滑动轴承8的轴瓦本体8.1上开设若干直线槽，且直线槽从轴瓦本体8.1的高温区延伸到轴瓦本体8.1的低温区；
S1-12，在每条直线槽中分别设置热管体Ⅰ12，如图8所示，可直接所述直线槽中填充相变介质12.1，以构成热管体Ⅰ12，并确保热管体Ⅰ12的冷凝端处于轴瓦本体8.1的低温区、热管体Ⅰ12的蒸发端处于轴瓦本体8.1的高温区；
S1-13，将所有直线槽的槽口进行密封，以构成密封热管体Ⅰ12的热管腔13。
其中，内嵌散热结构的冷凝液直接处于散热孔（直线槽）中，通过抽真空（相变介质12.1充满直线槽，使最终热管腔13中不存在空气）控制蒸发温度，由于没有接触热阻，传热效率高，适用于冷凝液重力回流。其中，相变介质12.1需要具备与轴瓦本体8.1的兼容性。进一步的，为了更加便于产生毛细力，在步骤S1-11中，还包括在直线槽的槽壁上沿周向并排或间隔设置若干槽体结构13.1，且该槽体结构13.1沿管腔的轴向延伸，其中，槽体结构13.1的横截面结构可以呈三角形、梯形和矩形等，如图9所示，槽体结构13.1的横截面结构呈矩形。
安装外设散热结构包括以下步骤：
S1-21，在发电机轴承润滑***中的油槽壳10确定外设散热结构的安装位置，该安装位置处于发电机转子7通风冷却回路中的冷风通道上；
S1-22，准备好外设散热结构需要的密封板1、散热壳体2和若干热管体Ⅱ3；
S1-23，将密封板1粘贴于步骤S1-21确定的安装位置处；
S1-24，将热管体Ⅱ3穿过密封板1和油槽壳10，使热管体Ⅱ3的蒸发端浸泡在油槽壳10内部的润滑介质9中；
S1-25，将散热壳体2通过密封板1与油槽壳10的外壁密封连接，使热管体Ⅱ3的冷凝端处于散热壳体2的内部；如图3所示，散热壳体2密封设置，散热壳体2的内部填充有液体冷却介质6，冷却介质可快速带走热管体Ⅱ3冷凝端的热量，提高了热管体Ⅱ3冷凝端散热效率，进一步提高了外设散热结构对润滑轴承的润滑***乃至润滑轴承自身的冷却效果。
轴承散热：是利用内嵌散热结构均衡滑动轴承8内部温度，即利用热管体Ⅰ12的均文特性，对滑动轴承8散热的内部温度进行调整，实现利用轴瓦本体8.1原低温区分担原高温区热量，以提高原低温区的散热效率，进一步提高滑动轴承8的整体散热效率。利用外设散热结构配合轴承润滑***对滑动轴承8进行外部导热，即在发电机工作的过程中，滑动轴承8将热量散发于轴承润滑***的润滑介质9中，润滑介质9通过对流传热将热量传递到热管体Ⅱ3的蒸发端，热管体Ⅱ3的蒸发端受热后，热管体Ⅱ3管芯内的液体蒸发，释放潜热；基于压力差，蒸汽向冷凝端移动，在冷凝端凝结成液体，释放热量，液体通过重力或毛细力流回蒸发端，完成自循环。冷凝端释放出来热量传递至散热壳体2，散热壳体2可以自行散热，也可以基于发电机转子7通风冷却回路风冷散热。所谓风冷散热，即电机转子7内部的热风经过空冷器11后被冷却，空冷器11中的冷风经过冷风通道时带走散热壳体2的热量。
综上所述，本技术方案将内嵌散热结构和外设散热结构相结合，不仅可实现轴瓦本体8.1温度梯度趋缓，热变形减小，油膜厚度增大，还实现了润滑轴承的快速冷却，即采用了内与外的双重冷却手段，最大限度的为润滑轴承提供有效、可靠的散热条件。
实施例2
本实施例提供一种电机滑动轴承的散热方法，其中，滑动轴承8的外部安装有用于存放润滑介质9的油槽壳10。作为本技术方案一种优选的实施方案，包括加工散热结构和轴承散热。其中，如图1所示，加工散热结构是在发电机的轴承润滑***中安装外设散热结构，具体包括以下步骤：
S1-21，在发电机轴承润滑***中的油槽壳10确定外设散热结构的安装位置，该安装位置处于发电机转子7通风冷却回路中的冷风通道上，具体的，安装位置可处于油槽壳10的顶部、底部或侧面 ；
S1-22，准备好外设散热结构需要的密封板1、散热壳体2和若干热管体Ⅱ3；
S1-23，将密封板1粘贴于步骤S1-21确定的安装位置处，使密封板1可靠的把合在油槽壳10上，用于将热管体Ⅱ3的蒸发端与冷凝端隔开，同时防止油槽壳10内部的润滑介质9流出；
S1-24，将热管体Ⅱ3穿过密封板1和油槽壳10，使热管体Ⅱ3的蒸发端浸泡在油槽壳10内部的润滑介质9中；
S1-25，将散热壳体2通过密封板1与油槽壳10的外壁密封连接，使热管体Ⅱ3的冷凝端处于散热壳体2的内部；进一步的，为提高散热效率，在散热壳体2上开设通风口4。
轴承散热：利用外设散热结构配合轴承润滑***对滑动轴承8进行外部导热，即当发电机转动时，滑动轴承8由于摩擦损耗会产生大量的热量，该热量使得润滑介质9温度升高。电机转轴16转动时，会搅动润滑介质9在圆周方向和平行于轴向流动，由此一来，润滑介质9通过对流传热将热量传递到热管体Ⅱ3的蒸发端。热管体Ⅱ3的蒸发端受热后，热管体Ⅱ3管芯内的液体受热蒸发，产生蒸汽。基于压力差，蒸汽向冷凝端移动，在冷凝端被凝结成液体，释放热量。液体（冷凝液）通过重力或毛细力流回蒸发端，完成自循环。冷凝端释放出来的热量,可通过散热壳体22进行冷却。具体的，可将热管体Ⅱ3的冷凝端连接于散热壳体2上，以实现快速导热。电机转子7内部的热风经过空冷器11后被冷却，从空冷器11中的冷风经过冷风通道时带走散热壳体2的热量。
本技术方案利可用电机转轴16的搅拌使得润滑介质9与热管的蒸发端进行了强迫对流热交换,使得热管蒸发端管壳12.3的传热效率大幅提高。在热管体Ⅱ3的冷凝端可利用电机转子7旋转时产生的用于冷却转子和线圈的多余风量或直接通过冷却介质进行强迫冷却,同样大幅提高冷凝段散热效率和散热能力。综上所述，本技术方案通过提高冷却润滑轴承的润滑***的冷却效率，使对润滑轴承的冷却效率和能力大幅提高,可对损耗较大的润滑轴承进行冷却,同时可以省去轴承润滑循环的动力***，应用范围极其广泛。
实施例3
本实施例提供一种电机滑动轴承8的散热方法，本技术方案是针对所有利用动压润滑原理进行润滑的滑动轴承8，包括但不限于可倾瓦推力轴承、整体瓦推力轴承、可倾瓦径向轴承、椭圆轴承、圆轴承、多油楔轴承等结构形式，滑动轴承8包括轴瓦本体8.1。作为本技术方案一种优选的实施方案，包括加工散热结构和轴承散热。其中，加工散热结构是在滑动轴承8内部设置内嵌散热结构，具体包括以下步骤：
S1-11，在滑动轴承8的轴瓦本体8.1上开设若干直线槽，且直线槽从轴瓦本体8.1的高温区延伸到轴瓦本体8.1的低温区；具体的，针对每个滑动轴承8，根据瓦面8.1.1与瓦底8.1.2之存在的温度差以及轴瓦进油端与轴瓦出油端存在的温度差，可采用包括但不限于如图4至图7的方式布设内嵌散热结构，其中：图4至图6是按照轴瓦进油端和轴瓦出油端的温差变化布设的热管腔13和热管体Ⅰ12；图4为了确保足够的冷凝面积，将热管腔13（热管体Ⅰ12）相对于轴瓦轴承泄油端倾斜设置；图5为了达到更好的均温效果，采用两个方向倾斜的热管腔13（热管体Ⅰ12）布设结构；图6的热管腔13（热管体Ⅰ12）平行于轴瓦泄油端8.1.3，并设置汇流管15以增加冷凝面积；图7是针对于瓦面8.1.1到瓦底8.1.2的温差布设热管腔13（热管体Ⅰ1212） ，即热管腔13（热管体Ⅰ12）垂直于瓦面8.1.1和瓦底8.1.2。
S1-12，在每条直线槽中分别设置热管体Ⅰ12，并确保热管体Ⅰ12的冷凝端处于轴瓦本体8.1的低温区、热管体Ⅰ12的蒸发端处于轴瓦本体8.1的高温区；
S1-13，将所有直线槽的槽口进行密封，以构成密封热管体Ⅰ12的热管腔13。
轴承散热：利用内嵌散热结构均衡滑动轴承8内部温度。
本技术方案本利用热管体Ⅰ12在轴向上热阻小、快速导热的特点，将热管的蒸发端置于轴瓦本体8.1的高温区，冷凝端置于轴瓦本体8.1的低温区，这样可以将高温区的热量利用热管体Ⅰ12蒸发冷却的原理快速传递到低温区，使高温区的温度降低，低温区的温度上升，整个轴瓦本体8.1温度梯度趋缓，热变形减小，油膜厚度增大，轴承安全可靠性增加。
实施例4
本实施例提供一种电机滑动轴承8的散热方法，滑动轴承8包括轴瓦本体8.1，滑动轴承8的外部安装有用于存放润滑介质9的油槽壳10。作为本技术方案一种优选的实施方案，包括加工散热结构和轴承散热。其中，加工散热结构是在滑动轴承8内部设置内嵌散热结构，以及在发电机的轴承润滑***中安装外设散热结构。
设置内嵌散热结构包括以下步骤：
S1-11，在滑动轴承8的轴瓦本体8.1上开设若干直线槽，且直线槽从轴瓦本体8.1的高温区延伸到轴瓦本体8.1的低温区。
S1-12，在每条直线槽中分别设置热管体Ⅰ12，并确保热管体Ⅰ12的冷凝端处于轴瓦本体8.1的低温区、热管体Ⅰ12的蒸发端处于轴瓦本体8.1的高温区；具体的，如10所示，热管体Ⅰ12包括相变介质12.1和吸液芯12.2；设置热管体Ⅰ12是在直线槽的槽壁上粘附呈空心柱状结构的吸液芯12.2，并确保吸液芯12.2的外壁与直线槽的槽壁紧密贴合，然后在吸液芯12.2内部填充相变介质12.1。
S1-13，将所有直线槽的槽口进行密封，以构成密封热管体Ⅰ12的热管腔13。
安装外设散热结构包括以下步骤：
S1-21，在发电机轴承润滑***中的油槽壳10确定外设散热结构的安装位置，该安装位置处于发电机转子7通风冷却回路中的冷风通道上；
S1-22，准备好外设散热结构需要的密封板1、散热壳体2和若干热管体Ⅱ3；
S1-23，将密封板1粘贴于步骤S1-21确定的安装位置处；
S1-24，将热管体Ⅱ3穿过密封板1和油槽壳10，使热管体Ⅱ3的蒸发端浸泡在油槽壳10内部的润滑介质9中；
S1-25，将散热壳体2通过密封板1与油槽壳10的外壁密封连接，使热管体Ⅱ3的冷凝端处于散热壳体2的内部，进一步的，如图2所示，散热壳体22内部填充有用于强化对流传热的固态导热体5，比如肋片，翅片，导风板，导风栅格等。
轴承散热：利用内嵌散热结构均衡滑动轴承8内部温度，利用外设散热结构配合轴承润滑***对滑动轴承8进行外部导热。
本实施例在不用在热管腔13上设置槽体结构13.1的前提下，通过设置吸液芯12.2产生毛细力，为冷凝液毛细回流提供可靠条件，方便更换热管体Ⅰ12，且工艺简单、成本低。进一步的，所述相介质与吸液芯12.2之间设置有管壳12.3，可先将管壳12.3充满相变介质12.1后，再将管壳12.3***到吸液芯12.2中，便于安装和更换，且可适用于冷凝液重力回流。
实施例5
本实施例提供一种电机滑动轴承8的散热方法，滑动轴承8包括轴瓦本体8.1。作为本技术方案一种优选的实施方案，包括加工散热结构和轴承散热。其中，加工散热结构是在滑动轴承8内部设置内嵌散热结构，具体包括以下步骤：
S1-11，在滑动轴承8的轴瓦本体8.1上开设若干直线槽，且直线槽从轴瓦本体8.1的高温区延伸到轴瓦本体8.1的低温区。
S1-12，在每条直线槽中分别设置热管体Ⅰ12，并确保热管体Ⅰ12的冷凝端处于轴瓦本体8.1的低温区、热管体Ⅰ12的蒸发端处于轴瓦本体8.1的高温区；具体的，设置热管体Ⅰ12是将热管体Ⅰ12成品放置于直线槽中，该热管体Ⅰ12成品包括相变介质12.1、吸液芯12.2和管壳12.3；吸液芯12.2粘附于管壳12.3的内壁上，呈空心柱状结构，相变介质12.1填充于吸液芯12.2的内部。优选的，可先采用热胀的方式将直线槽扩大，然后再将热管体Ⅰ12成品放置于直线槽中，如此一来，待热管腔13冷却后，便将管壳12.3紧密包裹。由此可以看出，该结构的热管体Ⅰ12便于安装和更换。进一步的，在不采用热胀方式的情况下，将热管体Ⅰ12成品放置于直线槽中以后，可在管壳12.3与轴瓦本体8.1之间填充有导热膏/胶14，使管壳12.3与轴瓦本体8.1通过导热膏/胶14进行耦合。
S1-13，将所有直线槽的槽口进行密封，以构成密封热管体Ⅰ12的热管腔13。
轴承散热：利用内嵌散热结构均衡滑动轴承8内部温度。

Claims (10)

1.一种电机滑动轴承的散热方法，其特征在于，包括：
S1，在滑动轴承（8）内部设置内嵌散热结构和在发电机的轴承润滑***中安装外设散热结构；
设置内嵌散热结构包括以下步骤：
S1-11，在滑动轴承（8）的轴瓦本体（8.1）上开设若干直线槽，且直线槽从轴瓦本体（8.1）的高温区延伸到轴瓦本体（8.1）的低温区；
S1-12，在每条直线槽中分别设置热管体Ⅰ（12），并确保热管体Ⅰ（12）的冷凝端处于轴瓦本体（8.1）的低温区、热管体Ⅰ（12）的蒸发端处于轴瓦本体（8.1）的高温区；
S1-13，将所有直线槽的槽口进行密封，以构成密封热管体Ⅰ（12）的热管腔（13）；
安装外设散热结构包括以下步骤：
S1-21，在发电机轴承润滑***中的油槽壳确定外设散热结构的安装位置，该安装位置处于发电机转子（7）通风冷却回路中的冷风通道上；
S1-22，准备好外设散热结构需要的密封板（1）、散热壳体（2）和若干热管体Ⅱ（3）；
S1-23，将密封板（1）粘贴于步骤S1-21确定的安装位置处；
S1-24，将热管体Ⅱ（3）穿过密封板（1）和油槽壳（10），使热管体Ⅱ（3）的蒸发端浸泡在油槽壳（10）内部的润滑介质（9）中；
S1-25，将散热壳体（2）通过密封板（1）与油槽壳（10）的外壁密封连接，使热管体Ⅱ（3）的冷凝端处于散热壳体（2）的内部；
S2，利用内嵌散热结构均衡滑动轴承（8）内部温度和利用外设散热结构配合轴承润滑***对滑动轴承（8）进行外部导热。
2.如权利要求1所述一种电机滑动轴承的散热方法，其特征在于：所述步骤S1-11中，还包括在所述直线槽的槽壁上沿周向并排或间隔设置若干槽体结构（13.1），且该槽体结构（13.1）沿管腔的轴向延伸。
3.如权利要求2所述一种电机滑动轴承的散热方法，其特征在于；所述步骤S1-12中，设置热管体Ⅰ（12）是直接在所述直线槽中填充相变介质（12.1）。
4.如权利要求1所述一种电机滑动轴承的散热方法，其特征在于：所述步骤S1-12中，设置热管体Ⅰ（12）是在直线槽的槽壁上粘附呈空心柱状结构的吸液芯（12.2），并确保吸液芯（12.2）的外壁与直线槽的槽壁紧密贴合，然后在吸液芯（12.2）内部填充相变介质（12.1）。
5.如权利要求4所述一种电机滑动轴承的散热方法，其特征在于：所述步骤S1-12中，还包括在吸液芯（12.2）的内部设置呈空心柱状结构的管壳（12.3），并确保管壳（12.3）的外壁与吸液芯（12.2）的内壁紧密贴合，所述相变介质（12.1）处于管壳（12.3）的内部。
6.如权利要求1所述一种电机滑动轴承的散热方法，其特征在于：所述步骤S1-12中，设置热管体Ⅰ（12）是将热管体Ⅰ（12）成品放置于直线槽中，该热管体Ⅰ（12）成品包括相变介质（12.1）、吸液芯（12.2）和管壳（12.3）；吸液芯（12.2）粘附于管壳（12.3）的内壁上，呈空心柱状结构，相变介质（12.1）填充于吸液芯（12.2）的内部。
7.如权利要求6所述一种电机滑动轴承的散热方法，其特征在于：所述步骤S1-12中，将热管体Ⅰ（12）成品放置于直线槽中以后，在管壳（12.3）与轴瓦本体（8.1）之间填充有导热膏/胶（14），使管壳（12.3）与轴瓦本体（8.1）通过导热膏/胶（14）进行耦合。
8.如权利要求6所述一种电机滑动轴承的散热方法，其特征在于；所述步骤S1-12中，将热管体Ⅰ（12）成品放入直线槽之前，采用热胀的方式将直线槽扩大。
9.如权利要求1所述一种电机滑动轴承的散热方法，其特征在于：所述散热壳体（2）上设置有通风口（4）。
10.如权利要求1所述一种电机滑动轴承的散热方法，其特征在于：所述步骤S1-25中，还包括在散热壳体（2）的内部填充有液体冷却介质（6）或用于强化对流传热的固态导热体（5）。
CN202111464729.0A 2021-12-03 2021-12-03 一种电机滑动轴承的散热方法 Active CN114123661B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111464729.0A CN114123661B (zh) 2021-12-03 2021-12-03 一种电机滑动轴承的散热方法
PCT/CN2022/098497 WO2023098019A1 (zh) 2021-12-03 2022-06-14 一种电机滑动轴承的散热方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111464729.0A CN114123661B (zh) 2021-12-03 2021-12-03 一种电机滑动轴承的散热方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114123661A CN114123661A (zh) 2022-03-01
CN114123661B true CN114123661B (zh) 2023-05-26

Family

ID=80365791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111464729.0A Active CN114123661B (zh) 2021-12-03 2021-12-03 一种电机滑动轴承的散热方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN114123661B (zh)
WO (1) WO2023098019A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114123661B (zh) * 2021-12-03 2023-05-26 东方电气集团东方电机有限公司 一种电机滑动轴承的散热方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63163094A (ja) * 1986-12-26 1988-07-06 Toshiba Eng Co Ltd 軸受冷却装置
US6210042B1 (en) * 1997-06-19 2001-04-03 Qian Wang Isothermal journal bearing
JPH11270550A (ja) * 1998-03-25 1999-10-05 Hitachi Ltd スラスト軸受装置及びその軸受パッドの製造方法
JP2009136043A (ja) * 2007-11-29 2009-06-18 Hitachi Ltd 回転電機
CN202100613U (zh) * 2011-06-14 2012-01-04 黄永亮 自带润滑的轴套
TWM502162U (zh) * 2011-08-26 2015-06-01 Himanshu Pokharna 複合材質熱管
CN102425605A (zh) * 2011-11-22 2012-04-25 虞海盈 多功能轴承润滑***
CN104422320B (zh) * 2013-08-21 2016-04-20 英业达科技有限公司 热管
CN208870940U (zh) * 2018-09-13 2019-05-17 中储国能(北京)技术有限公司 一种滑动轴承辅助散热装置
CN113028265A (zh) * 2021-03-11 2021-06-25 中船重工电机科技股份有限公司 电机滑动轴承的随动式润滑油外循环***
CN112815014B (zh) * 2021-03-31 2023-03-28 东方电气集团东方电机有限公司 轴承冷却结构及风力发电机
CN114123661B (zh) * 2021-12-03 2023-05-26 东方电气集团东方电机有限公司 一种电机滑动轴承的散热方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023098019A1 (zh) 2023-06-08
CN114123661A (zh) 2022-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10132574B2 (en) Axial flow heat exchanger devices and methods for heat transfer using axial flow devices
CN114785051B (zh) 一种永磁电机的热管冷却结构及电机
US7424906B2 (en) High performance thermosiphon with internally enhanced condensation
CN108882654B (zh) 相变冷却***、冷却***及变流器柜冷却***
CN114123661B (zh) 一种电机滑动轴承的散热方法
CN101917835A (zh) 电动汽车控制器大功率模块冷却结构
CN108050023A (zh) 用于风力发电机组的轴系的冷却***及风力发电机组
JP2010148272A (ja) インバータおよびモータの冷却装置
CN210982726U (zh) 散热器和激光雷达
CN201916367U (zh) 一种轴承自循环蒸发冷却装置
US20230313782A1 (en) Multisiphon passive cooling system with liquid bridge
CN116014985A (zh) 一种基于热管的高铁永磁电机额外热路增强型冷却结构
CN216904596U (zh) 一种电机滑动轴承的散热结构
CN112815014B (zh) 轴承冷却结构及风力发电机
CN215419967U (zh) 一种用于飞轮储能单元的散热结构
CN116914991A (zh) 一种双定子永磁电机的内定子冷却结构及双定子永磁电机
CN208242072U (zh) 基于相变热能转换的散热***
JP2023061299A (ja) インホイールモータの冷却装置
CN205208776U (zh) 用于空调压缩机的主动强化散热装置
CN114320787A (zh) 一种采用热管冷却的风力发电机集成冷却***
CN109739325B (zh) 一种用于智慧高铁数据中心的服务器
TWI359901B (en) Cooling structure for lubricating oil of engine
CN112491181A (zh) 一种内转子电机冷却结构
CN206206180U (zh) 高背压式压缩机、制冷***和制冷设备
KR101294939B1 (ko) 써모사이폰 열교환장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant