一种矿用自循环水冷系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种矿用自循环水冷系统，属于煤矿设备生产技术领域。


背景技术：

2.煤矿生产中，由于特殊的作业环境，现有的隔爆型防爆电控箱由于其相对密封性的结构要求，这就造成了当需要长期使用中，存在着散热效率差，影响到电器元件寿命，继而发生意外事故的危险。
3.专利号为cn202222337801.x的专利，公开了一种矿用隔爆型电控箱，隔板设置在箱体内，并将箱体的内腔分隔成开关安装腔以及转接腔，总接线端子设置在转接腔内，电缆引入装置和电缆引出装置均安装在箱体上，且电缆引入装置和电缆引出装置均与转接腔导通，开关组件安装在开关安装腔内，总接线端子通过穿过隔板的电缆与开关组件连接并导通。本实用新型能够实现电缆接入和电缆接出与开关组件的安装分隔开，能够避免引入电缆和引出电缆与开关组件直接连接，而容易出现松动的问题，而且能够使外漏的电缆数量大大减少，电缆更加整齐；实现了开关的集中安装，无轨胶轮车的操纵更加方便。
4.上述专利虽然可以实现电控箱基本功能，目前技术考虑不全面，具有以下弊端：
5.现有的防爆箱多采用增大箱体自身面积的方式，来提高散热效率，然而，这种方式不仅增加了装配的难度，而且增加了原料的使用。
6.亟待一种矿用自循环水冷系统，水冷棒的中心轴的端部贯穿防爆外壳，并焊接在防爆外壳上，并且进水孔道和出水孔道通过管路连通散热器、循环泵、水箱形成水循环路径，水箱内的冷却液经循环泵、进水孔道泵入水冷棒的螺旋孔道中，然后从出水孔道流出，防爆外壳中的热空气在水冷棒的换热套表面进行热交换，对防爆外壳内空气进行降温，经水冷棒流出的液体在散热器处经冷却风扇降温，从新回流至水箱中，达到对防爆外壳内部空间散热降温的效果。


技术实现要素：

7.为解决上述问题之一，根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：如何实现水冷棒的中心轴的端部贯穿防爆外壳，并焊接在防爆外壳上，并且进水孔道和出水孔道通过管路连通散热器、循环泵、水箱形成水循环路径，水箱内的冷却液经循环泵、进水孔道泵入水冷棒的螺旋孔道中，然后从出水孔道流出，防爆外壳中的热空气在水冷棒的换热套表面进行热交换，对防爆外壳内空气进行降温，经水冷棒流出的液体在散热器处经冷却风扇降温，从新回流至水箱中，达到对防爆外壳内部空间散热降温的效果，为此提供一种矿用自循环水冷系统。
8.本实用新型所述的矿用自循环水冷系统，其特征在于，包括安装在防爆外壳内壁上水冷棒，所述水冷棒的一端贯穿防爆外壳延伸至防爆外壳外侧，水冷棒的冷却通道的出口与散热器的入口连接，散热器的出口与水箱的入口连接，水箱的出口通过循环泵与水冷棒的冷却通道的入口连接，散热器上还连接有冷却风扇，用于加快散热器散热，其特征在
于：所述水冷棒包括同轴设置的中心轴和换热套，所述中心轴与换热套之间的缝隙中填充有螺旋状隔条，所述螺旋状隔条将中心轴与换热套之间的间隙隔离出螺旋孔道，所述中心轴的顶部设置有用于封堵换热套顶部开口的顶盖，所述中心轴的底部设置有用于封堵换热套底部开口的底环，所述中心轴内开设进水孔道和出水孔道，所述进水孔道的顶部与螺旋孔道的一端连通，所述出水孔道的顶部与螺旋孔道的另一端连通，所述进水孔道和出水孔道的另一端均处于中心轴远离换热套的端面上。
9.水冷棒的加工步骤如下：先加热螺旋状隔条，然后将螺旋状隔条套设在中心轴上，然后加热换热套，再将换热套套设在中心轴与螺旋状隔条的组合件上，将顶盖外圈与换热套内孔焊接连接，所述底环的外圈和内圈分别与换热套、中心轴焊接连接，形成密闭结构，相对于传统水冷板的开槽加工，降低了加工难度。
10.水冷棒的中心轴的端部贯穿防爆外壳，并焊接在防爆外壳上，并且进水孔道和出水孔道通过管路连通散热器、循环泵、水箱形成水循环路径，水箱内的冷却液经循环泵、进水孔道泵入水冷棒的螺旋孔道中，然后从出水孔道流出，防爆外壳中的热空气在水冷棒的换热套表面进行热交换，对防爆外壳内空气进行降温，经水冷棒流出的液体在散热器处经冷却风扇降温，从新回流至水箱中，达到对防爆外壳内部空间散热降温的效果。
11.优选地，所述螺旋状隔条采用材质硬度软的金属条，其内径与中心轴过盈配合，所述螺旋状隔条的外径与换热套过盈配合，所述螺旋状隔条将中心轴与换热套之间的间隙隔离出螺旋孔道，延长过水时长，保证换热效果。
12.优选地，还包括控制器和温度传感器；温度传感器设置在水箱上用于测量水温，温度传感器和风扇分别与控制器连接，控制器用于接收水温参数，当水温达到设定温度，控制器发送用于控制风扇的控制信号。
13.优选地，所述中心轴的端部贯穿防爆外壳，并焊接在防爆外壳上。
14.优选地，所述顶盖与中心轴一体成型，加工便捷。
15.优选地，所述底环为环形结构，所述底环的外圈和内圈分别与换热套、中心轴焊接连接，形成密闭结构。
16.优选地，所述中心轴的端部还设置有分别与进水孔道、出水孔道连接的管接头。
17.优选地，所述换热套外径的截面为圆形或矩形。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
19.本实用新型所述的矿用自循环水冷系统，水冷棒的中心轴的端部贯穿防爆外壳，并焊接在防爆外壳上，并且进水孔道和出水孔道通过管路连通散热器、循环泵、水箱形成水循环路径，水箱内的冷却液经循环泵、进水孔道泵入水冷棒的螺旋孔道中，然后从出水孔道流出，防爆外壳中的热空气在水冷棒的换热套表面进行热交换，对防爆外壳内空气进行降温，经水冷棒流出的液体在散热器处经冷却风扇降温，从新回流至水箱中，达到对防爆外壳内部空间散热降温的效果。
20.本实用新型所述的矿用自循环水冷系统，所述螺旋状隔条采用材质硬度软的金属条，其内径与中心轴过盈配合，所述螺旋状隔条的外径与换热套过盈配合，所述螺旋状隔条将中心轴与换热套之间的间隙隔离出螺旋孔道，延长过水时长，保证换热效果。
21.本实用新型所述的矿用自循环水冷系统，还包括控制器和温度传感器；温度传感器设置在水箱上用于测量水温，温度传感器和风扇分别与控制器连接，控制器用于接收水
温参数，当水温达到设定温度，控制器发送用于控制风扇的控制信号。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
23.图1为本实用新型的结构示意图；
24.图2为本实用新型水冷棒的内部结构示意图；
25.图3为螺旋状隔条的结构图。
26.图中：1、水冷棒1.1、中心轴1.2、换热套1.3、螺旋状隔条1.4、顶盖1.5、底环1.6、进水孔道1.7、出水孔道2、散热器3、冷却风扇水箱5、循环泵6、防爆外壳7、温度传感器。
实施方式
27.下面结合附图对本实用新型做进一步描述：
28.以下通过具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不用以限制本实用新型，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
实施例
29.如图1-3所示，所述一种矿用自循环水冷系统，包括安装在防爆外壳6内壁上水冷棒1，所述水冷棒1的一端贯穿防爆外壳延伸至防爆外壳外侧，水冷棒1的冷却通道的出口与散热器2的入口连接，散热器2的出口与水箱4的入口连接，水箱4的出口通过循环泵5与水冷棒1的冷却通道的入口连接，散热器2上还连接有冷却风扇3，用于加快散热器2散热，所述水冷棒1包括同轴设置的中心轴1.1和换热套1.2，所述中心轴1.1与换热套1.2之间的缝隙中填充有螺旋状隔条1.3，所述螺旋状隔条1.3将中心轴1.1与换热套1.2之间的间隙隔离出螺旋孔道，所述中心轴1.1的顶部设置有用于封堵换热套1.2顶部开口的顶盖1.4，所述中心轴1.1的底部设置有用于封堵换热套1.2底部开口的底环1.5，所述中心轴1.1内开设进水孔道1.6和出水孔道1.7，所述进水孔道1.6的顶部与螺旋孔道的一端连通，所述出水孔道1.7的顶部与螺旋孔道的另一端连通，所述进水孔道1.6和出水孔道1.7的另一端均处于中心轴1.1远离换热套1.2的端面上。
30.水冷棒1的加工步骤如下：先加热螺旋状隔条1.3，然后将螺旋状隔条1.3套设在中心轴1.1上，然后加热换热套1.2，再将换热套1.2套设在中心轴1.1与螺旋状隔条1.3的组合件上，将顶盖1.4外圈与换热套1.2内孔焊接连接，所述底环1.5的外圈和内圈分别与换热套1.2、中心轴1.1焊接连接，形成密闭结构。
31.水冷棒1的中心轴1.1的端部贯穿防爆外壳，并焊接在防爆外壳上，并且进水孔道1.6和出水孔道1.7通过管路连通散热器2、循环泵5、水箱4形成水循环路径，水箱4内的冷却液经循环泵5、进水孔道1.6泵入水冷棒1的螺旋孔道中，然后从出水孔道1.7流出，防爆外壳6中的热空气在水冷棒1的换热套1.2表面进行热交换，对防爆外壳6内空气进行降温，经水
冷棒1流出的液体在散热器2处经冷却风扇3降温，从新回流至水箱4中。
实施例
32.如图1-3所示，所述一种矿用自循环水冷系统，包括安装在防爆外壳6内壁上水冷棒1，所述水冷棒1的一端贯穿防爆外壳延伸至防爆外壳外侧，水冷棒1的冷却通道的出口与散热器2的入口连接，散热器2的出口与水箱4的入口连接，水箱4的出口通过循环泵5与水冷棒1的冷却通道的入口连接，散热器2上还连接有冷却风扇3，用于加快散热器2散热，所述水冷棒1包括同轴设置的中心轴1.1和换热套1.2，所述中心轴1.1与换热套1.2之间的缝隙中填充有螺旋状隔条1.3，所述螺旋状隔条1.3将中心轴1.1与换热套1.2之间的间隙隔离出螺旋孔道，所述中心轴1.1的顶部设置有用于封堵换热套1.2顶部开口的顶盖1.4，所述中心轴1.1的底部设置有用于封堵换热套1.2底部开口的底环1.5，所述中心轴1.1内开设进水孔道1.6和出水孔道1.7，所述进水孔道1.6的顶部与螺旋孔道的一端连通，所述出水孔道1.7的顶部与螺旋孔道的另一端连通，所述进水孔道1.6和出水孔道1.7的另一端均处于中心轴1.1远离换热套1.2的端面上。
33.进一步地，所述螺旋状隔条1.3采用材质硬度软的金属条，其内径与中心轴1.1过盈配合，所述螺旋状隔条1.3的外径与换热套1.2过盈配合，所述螺旋状隔条1.3将中心轴1.1与换热套1.2之间的间隙隔离出螺旋孔道，延长过水时长，保证换热效果。
34.进一步地，还包括控制器和温度传感器7；温度传感器7设置在水箱4上用于测量水温，温度传感器7和风扇分别与控制器连接，控制器用于接收水温参数，当水温达到设定温度，控制器发送用于控制风扇的控制信号。本具体实施方式对现有技术的改造在于硬件部分，同时所涉及的计算机程序属于本领域技术人员利用现有计算机程序开发平台和熟知的编程方法可以容易实现其功能的简单程序。
35.进一步地，所述中心轴1.1的端部贯穿防爆外壳，并焊接在防爆外壳上。
36.进一步地，所述顶盖1.4与中心轴1.1一体成型，加工便捷。
37.进一步地，所述底环1.5为环形结构，所述底环1.5的外圈和内圈分别与换热套1.2、中心轴1.1焊接连接，形成密闭结构。
38.进一步地，所述中心轴1.1的端部还设置有分别与进水孔道1.6、出水孔道1.7连接的管接头
39.进一步地，所述换热套1.2外径的截面为矩形。
40.本实用新型所述的矿用自循环水冷系统，水冷棒的中心轴的端部贯穿防爆外壳，并焊接在防爆外壳上，并且进水孔道和出水孔道通过管路连通散热器、循环泵、水箱形成水循环路径，水箱内的冷却液经循环泵、进水孔道泵入水冷棒的螺旋孔道中，然后从出水孔道流出，防爆外壳中的热空气在水冷棒的换热套表面进行热交换，对防爆外壳内空气进行降温，经水冷棒流出的液体在散热器处经冷却风扇降温，从新回流至水箱中，达到对防爆外壳内部空间散热降温的效果。
41.本实用新型所述的矿用自循环水冷系统，所述螺旋状隔条采用材质硬度软的金属条，其内径与中心轴过盈配合，所述螺旋状隔条的外径与换热套过盈配合，所述螺旋状隔条将中心轴与换热套之间的间隙隔离出螺旋孔道，延长过水时长，保证换热效果。
42.本实用新型所述的矿用自循环水冷系统，还包括控制器和温度传感器；温度传感
器设置在水箱上用于测量水温，温度传感器和风扇分别与控制器连接，控制器用于接收水温参数，当水温达到设定温度，控制器发送用于控制风扇的控制信号。
43.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
44.本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

技术特征：
1.一种矿用自循环水冷系统，包括安装在防爆外壳内壁上水冷棒，所述水冷棒的一端贯穿防爆外壳延伸至防爆外壳外侧，水冷棒的冷却通道的出口与散热器的入口连接，散热器的出口与水箱的入口连接，水箱的出口通过循环泵与水冷棒的冷却通道的入口连接，散热器上还连接有冷却风扇，用于加快散热器散热，其特征在于：所述水冷棒包括同轴设置的中心轴和换热套，所述中心轴与换热套之间的缝隙中填充有螺旋状隔条，所述螺旋状隔条将中心轴与换热套之间的间隙隔离出螺旋孔道，所述中心轴的顶部设置有用于封堵换热套顶部开口的顶盖，所述中心轴的底部设置有用于封堵换热套底部开口的底环，所述中心轴内开设进水孔道和出水孔道，所述进水孔道的顶部与螺旋孔道的一端连通，所述出水孔道的顶部与螺旋孔道的另一端连通，所述进水孔道和出水孔道的另一端均处于中心轴远离换热套的端面上。2.根据权利要求1所述矿用自循环水冷系统，其特征在于，所述螺旋状隔条采用材质硬度软的金属条，其内径与中心轴过盈配合，所述螺旋状隔条的外径与换热套过盈配合，所述螺旋状隔条将中心轴与换热套之间的间隙隔离出螺旋孔道。3.根据权利要求2所述矿用自循环水冷系统，其特征在于，还包括控制器和温度传感器，温度传感器设置在水箱上用于测量水温，温度传感器和风扇分别与控制器连接，控制器用于接收水温参数，当水温达到设定温度，控制器发送用于控制风扇的控制信号。4.根据权利要求3所述矿用自循环水冷系统，其特征在于，所述中心轴的端部贯穿防爆外壳，并焊接在防爆外壳上。5.根据权利要求4所述矿用自循环水冷系统，其特征在于，所述顶盖与中心轴一体成型。

技术总结
本实用新型涉及一种矿用自循环水冷系统，属于煤矿设备生产技术领域。所述水冷棒包括同轴设置的中心轴和换热套，所述螺旋状隔条将中心轴与换热套之间的间隙隔离出螺旋孔道，所述中心轴的顶部设置有用于封堵换热套顶部开口的顶盖，所述中心轴的底部设置有用于封堵换热套底部开口的底环，所述中心轴内开设进水孔道和出水孔道，所述进水孔道的顶部与螺旋孔道的一端连通，所述出水孔道的顶部与螺旋孔道的另一端连通，所述进水孔道和出水孔道的另一端均处于中心轴远离换热套的端面上。本实用新型具有以下有益效果：经水冷棒流出的液体在散热器处经冷却风扇降温，从新回流至水箱中，达到对防爆外壳内部空间散热降温的效果。防爆外壳内部空间散热降温的效果。防爆外壳内部空间散热降温的效果。


技术研发人员：张明雨 蔡雷 王晔
受保护的技术使用者：山东海纳智能装备科技股份有限公司
技术研发日：2023.03.22
技术公布日：2023/8/17