本实用新型属于电机技术领域，尤其是海上钻井平台上的电力设备使用的变频一体机的结构改进。
背景技术：
当前，为了满足我国石油工业飞速发展的需要，人们勘探与开采蕴藏在海洋地层深处的石油和天然气作为动力源，海上钻井平台是海上油漆勘探开发必不可少的海上结构物，而电机是石油开采中不可缺少的设备。
由于海上钻井平台的空间限制，平台上设备高度集中，且距离井口较近，属于防爆区域，则对平台上的设备的防爆要求高，则其使用的电机通常为防爆型的变频一体机，防爆型变频一体机防爆性能高，且将电机与变频部分结构高度集成在一起，缩小占地空间，以适用于空间有限的海上钻井平台。
现有技术中，海上钻井平台上使用的防爆型变频一体机通常是通过风冷散热，电机的主轴上装配风扇，由变频器驱动电机，通过电机主轴旋转产生的风量达到自冷的效果，在电机机壳上设置有进出风口，以便通过风扇作用使外界低温空气进入电机内部，同时将电机内部热空气排出，实现对电机内部器件的散热。
这种风冷设置方式，对于较高转速的旋转电机来讲，风扇的转速较快，产生的风量较大，此设计散热效果良好。但变频一体机中的电机为变频电机，对于变频电机来讲，当工况要求电机只能在低频、低速状态下运转时，风扇的转速较低，产生的风量较小，单单只靠电机驱动风扇所产生的风量将很难满足散热需求。此外，风冷散热需要在风扇作用下将外界低温空气引入电机内部，由于海上潮湿盐雾环境，外界低温空气进入电机内部后会对电机内部器件造成腐蚀，无避免此问题，现有技术中通常在电机上对应设置盐雾过滤器，增大了电机体积，不利于海上钻井平台对设备结构高紧凑性的要求，且增设盐雾过滤器也会加大电机的成本。
本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。
技术实现要素：
本实用新型针对现有技术所述变频一体机存在的上述技术问题，提出一种水冷变频一体机，散热效果好，防护性高，可有效避免潮湿盐雾环境对电机内部器件的腐蚀，减小电机成本。
为达到解决上述技术问题的目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：一种水冷变频一体机，包括集成为一体的电机和变频器，所述电机包括主轴、前端盖、后端盖、位于前端盖和后端盖之间呈筒状的机壳，所述前端盖、机壳和后端盖依次连接围成封闭的电机内部空间；所述机壳的内层和外层之间形成有冷却水道，所述冷却水道外连有水冷管，所述水冷管上设有水泵；所述电机的主轴上安装有循环风机，所述循环风机位于所述电机内部空间中。
所述冷却水道为由所述机壳的一端螺旋环绕至另一端的螺旋形冷却水道。
所述前端盖和所述后端盖内均形成有与所述冷却水道相连通的端盖水道，所述冷却水道、端盖水道及所述水冷管串联构成循环冷却水路，所述循环冷却水路对应配置有对其进行散热的散热器及散热风机。
所述前端盖上形成有第一环形槽，且所述前端盖上焊接有与所述第一环形槽相适配的第一环形挡板，所述第一环形槽与所述第一环形挡板围成所述前端盖的所述端盖水道；所述后端盖上形成有第二环形槽，且所述后端盖上焊接有与所述第二环形槽相适配的第二环形挡板，所述第二环形槽与所述第二环形挡板围成所述后端盖的所述端盖水道。
所述变频器位于所述电机的上方，所述电机还包括支架，所述支架与所述机壳的底部固定连接且向上延伸至所述变频器的上方，所述散热器及所述散热风机设在所述支架上并位于所述变频器的上方。
所述水冷管的一部分缠绕在所述散热器上。
所述支架竖直向上延伸至所述变频器的上方。
所述水泵固设在所述支架的底部上。
所述水泵为散热水泵。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和积极效果：
1、本实用新型水冷变频一体机，将变频器和电机集成为一体，减少占地空间，易于拆卸运输；
2、电机机壳内部形成有冷却水道，同时在封闭的电机内部空间内设有循环风机，使得电机内部空气流动，电机内部器件工作产生的热量可通过空气流动传导到冷却水道，由冷却水道内的冷却水带走，提高了电机的散热冷却能力，增加电机的负载能力；
3、循环风机在封闭的电机内部空间中促使空气流动，与外界无连通，能达到较高的防护等级，可避免诸如海上等场合潮湿盐雾环境对电机内部器件的腐蚀影响，又满足防爆设计要求，提高了电机的可靠性。
结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。
图1为本实用新型水冷变频一体机正视图；
图2为图1的a向视图；
图3为图1的局部剖视示意图；
图4为本实用新型水冷变频一体机的电机前端盖剖视示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方向或位置关系的术语是基于壁挂式空调室内机壁挂安装状态所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
参照图1至图3，图示了示例性一种水冷变频一体机10，包括集成为一体的电机100和变频器200，电机100包括主轴110、前端盖120、后端盖130、位于前端盖120和后端盖130之间呈筒状的机壳140，前端盖120、机壳140和后端盖130依次连接围成封闭的电机内部空间150；机壳140为双层结构，其内层和外层之间形成有冷却水道141，冷却水道141外连有水冷管（未图示），水冷管上设有水泵160；电机100的主轴110上安装有循环风机170，循环风机170位于电机内部空间150中。
通过水泵160及水冷管向冷却水道141内泵入冷却水，同时在电机工作时，主轴转动带动内部的循环风机170转动，促使电机内部空间中的空气流动，空气流动方向如图3中箭头i所示，电机内部器件工作产生的热量可通过空气流动传导到冷却水道141，由冷却水道141内的冷却水带走，水流方向如图3中箭头ii所示，提高了电机的散热冷却能力。另外，循环风机170在封闭的电机内部空间150中促使空气流动，与外界无连通，能达到较高的防护等级，可避免诸如海上等场合潮湿盐雾环境对电机内部器件的腐蚀影响，又满足防爆设计要求，提高了电机100的可靠性。
进一步地，冷却水道141为螺旋状，由沿机壳140的周向由机壳140的一端螺旋环绕至另一端，以尽可能延长冷却水道的流程，增大其与机壳140的接触面积，进而增大其与电机内部空间的换热面积，提高散热冷却效果，同时也能有效对电机100上的变频器200工作产生的热量进行散热，进一步提高对整机的散热冷却效果。具体地，机壳140的外层上设有用于向冷却水道141内输入水或由冷却水道141内排出水的进/出水口（未图示）；进/出水口可直接外连水冷管，或通过水冷管转接头进行转接连接。
同样，为进一步提高对水冷变频一体机10整机的冷却散热效果，本实施例中前端盖120和后端盖130内均形成有与冷却水道141相连通的端盖水道，其中前端盖120内的端盖水道为端盖水道121，后端盖130的端盖水道为端盖水道131，冷却水道141、端盖水道121、131及水冷管串联构成循环冷却水路，如图3所示，循环冷却水路对应配置有对其进行散热的散热器180及散热风机190，如图1和图2所示。在水泵160的作用下，冷却水在循环冷却水路中循环流动，其与水冷变频一体机10工作产生的热量热交换后温度升高，由散热器180和散热风机190对升温的冷却水进行散热冷却使其再次达到冷却所需低温，提高了散热效率。
对于前端盖120上的端盖水道121，具体地，参照图4，在前端盖120上形成有第一环形槽122，且前端盖120上焊接有与第一环形槽122相适配的第一环形挡板123，第一环形槽122与第一环形挡板123围成前端盖120的端盖水道121；同理，后端盖130上形成有第二环形槽（未图示），且后端盖130上焊接有与第二环形槽相适配的第二环形挡板，第二环形槽与第二环形挡板围成后端盖130的端盖水道131。此结构端盖水道121结构简单，易于加工。
为进一步减小水冷变频一体机10整机占地面积，本实施例中变频器200位于电机100的上方，具体为正上方；电机100还包括支架1100，支架1100与机壳140的底部固定连接且向上延伸至变频器200的上方，散热器180及散热风机190设在支架1100上并位于变频器200的上方。即散热器180和散热风机190占据的是水冷变频一体机10的上部空间，而非横向空间，则进一步有利于减少整机占地空间，易于拆卸运输。优选地，支架1100竖直向上延伸至变频器200的上方，位于变频器200的正上方空间内。水冷管可通过其一部分缠绕在散热器180上或者通过悬挂的方式将其一部分定位在支架1100上，以使其尽可能地靠近散热器180和散热风机190，提高散热冷却效果。
对于水泵160，其固设在支架1100的底部上，如图1所示，位于支架1100的底部角处，水泵160优选为散热水泵，自带散热风机，以满足其本身散热需求。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。
1.一种水冷变频一体机，包括集成为一体的电机和变频器，所述电机包括主轴、前端盖、后端盖、位于前端盖和后端盖之间呈筒状的机壳，所述前端盖、机壳和后端盖依次连接围成封闭的电机内部空间；其特征在于：
所述机壳的内层和外层之间形成有冷却水道，所述冷却水道外连有水冷管，所述水冷管上设有水泵；
所述电机的主轴上安装有循环风机，所述循环风机位于所述电机内部空间中。
2.根据权利要求1所述的水冷变频一体机，其特征在于：
所述冷却水道为由所述机壳的一端螺旋环绕至另一端的螺旋形冷却水道。
3.根据权利要求1所述的水冷变频一体机，其特征在于：
所述前端盖和所述后端盖内均形成有与所述冷却水道相连通的端盖水道，所述冷却水道、端盖水道及所述水冷管串联构成循环冷却水路，所述循环冷却水路对应配置有对其进行散热的散热器及散热风机。
4.根据权利要求3所述的水冷变频一体机，其特征在于：
所述前端盖上形成有第一环形槽，且所述前端盖上焊接有与所述第一环形槽相适配的第一环形挡板，所述第一环形槽与所述第一环形挡板围成所述前端盖的所述端盖水道；所述后端盖上形成有第二环形槽，且所述后端盖上焊接有与所述第二环形槽相适配的第二环形挡板，所述第二环形槽与所述第二环形挡板围成所述后端盖的所述端盖水道。
5.根据权利要求3所述的水冷变频一体机，其特征在于：
所述变频器位于所述电机的上方，所述电机还包括支架，所述支架与所述机壳的底部固定连接且向上延伸至所述变频器的上方，所述散热器及所述散热风机设在所述支架上并位于所述变频器的上方。
6.根据权利要求5所述的水冷变频一体机，其特征在于：
所述水冷管的一部分缠绕在所述散热器上。
7.根据权利要求5所述的水冷变频一体机，其特征在于：
所述支架竖直向上延伸至所述变频器的上方。
8.根据权利要求5所述的水冷变频一体机，其特征在于：
所述水泵固设在所述支架的底部上。
9.根据权利要求8所述的水冷变频一体机，其特征在于：
所述水泵为散热水泵。
技术总结