CN108953394B - 一种热环境工况轴承外置独立风冷装置及降温操作方法 - Google Patents

一种热环境工况轴承外置独立风冷装置及降温操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热环境工况轴承外置独立风冷装置及降温操作方法。该装置在立轴防护罩的底部左侧设置第二进风管，并在轴承四周设置轴承第二冷却风罩，并在立轴防护罩的底部右侧设置轴承冷却独立引风机，轴承冷却独立引风机与轴承第二冷却风罩连通；所述轴承冷却独立引风机与轴承第二冷却风罩通过出风管连通，第二进风管与出风管放置于立磨机外侧，更方便观察和判断冷却风管是否破损。本发明如接入PLC系统，可通过程序自动控制风机的转速，灵活调整冷却风供风量；该方法有效解决了主系统供风量不足造成的轴承部位高温，润滑油润滑效果下降的瓶颈问题。

Description

一种热环境工况轴承外置独立风冷装置及降温操作方法
技术领域
本发明涉及一种热环境工况轴承外置独立风冷装置及降温操作方法，属于机械轴承风冷领域。
背景技术
高炉矿渣超细粉立磨生产工艺处于全系统负压状态，原有的轴承冷却采用磨内的负压产生的吸力通过轴承侧连接管道将磨外冷却风吸入磨内选粉机轴承处，由于立磨整条生产系统的负压由生产线主风机转动产生，但是在具体生产过程中，风机属于变频控制，转速会根据现场工况随时调节，如果风机转速高，则磨内负压相对较大，由大负压产生的吸力就大，选粉机轴承获得的冷却风量相应增大，但为了保证超细粉产品质量，确保其比表面积满足客户需求，有时在低产能或则高质量的要求下风量要较常规缩小15%-20%，这样就带来系统负压整体降低，在磨内温度不变的情况下，冷却风降低势必造成轴承产生的热量散发不出去，造成轴承高温，润滑效果不良，甚至损坏轴承。
太钢超细粉生产线立磨属于高温工作环境，其中选粉机位于轴承立磨内部，属于高温工作环境，如果没有足够的冷却方式，会造成轴承润滑油粘稠度变稀，致使轴承润滑不良损坏轴承。原有的选粉机轴承冷却利用磨机负压产生的吸力，将磨外冷空气带入磨内给选粉机轴承局部冷却，此种冷却方式在立磨满负荷工况下效果明显，但如果磨机不满负荷生产或则追求高品质产品轴承冷却效果就会降低，经常造成轴承高温停机。
发明内容
本发明旨在提供一种热环境工况轴承外置独立风冷装置，解决了热工环境下轴承的降温问题，提高了设备运转效率，稳定了产品质量。
本发明提供的热环境工况轴承外置独立风冷装置，主要是针对立磨选粉机下轴承冷却结构进行改造，除去原来利用立磨自身负压吸入冷空气的方式冷却轴承，而是采用独立的外置式引风机单独给下轴承通风冷却，避免了原设计受工况波动造成的冷却风量不足导致轴承高温现象。
本发明提供了一种热环境工况轴承外置独立风冷装置，立磨选粉机下轴承处设有立轴防护罩，立轴防护罩位于轴承正上方，
在立轴防护罩的底部左侧设置第二进风管，并在轴承四周设置轴承第二冷却风罩，并在立轴防护罩的底部右侧设置轴承冷却独立引风机，轴承冷却独立引风机与轴承第二冷却风罩连通。
上述方案中，所述轴承冷却独立引风机与轴承第二冷却风罩通过出风管连通，第二进风管与出风管放置于立磨机外侧，更方便观察和判断冷却风管是否破损。
本发明提供了上述热环境工况轴承外置独立风冷装置的降温操作方法。
采用上述热环境工况轴承外置独立风冷装置时，立磨的工作情况包括以下步骤：
第一步：测量并记录正常工况下磨内负压状况，经测量正常工况下磨内负压在-4kPa—2.5kPa之间，在此范围内能保证立磨下轴承温度维持在105度以下；
第二步：测量并记录磨机非工况下，如磨机突然受干扰停机、主风机受干扰停机，造成磨内负压不足，冷空气无法进入轴承冷却部位，致使轴承瞬间高温，经测量，在非工况下磨机选粉机下轴承温度达到120度以上，严重影响了轴承的润滑和使用寿命；
第三步：计算外接风冷工艺的风机的工况全压和风量，取正常工况-4kPa—2.5kPa为设计依据，设计外置风机的工况进口压力为-4.5kPa，外置风冷管管径为70mm，冷却风速为35m/s，可以将轴承产生的热量带走，保证轴承运行状态下其温度维持在105度以下；
第四步：外接风冷所用风机可由PLC操作控制和手动控制两种操作方法，PLC控制时，轴承处的测温传感器降温度4-20毫安信号送入PLC系统内，系统设定风机的启动温度值为105度，当轴承温度达到105度风机满负荷转动，当轴承温度低于95度时风机停止转动，在95-105度之间与轴承温度信号模拟电流量对应，即温度高时风机转动快，低时风机转动慢，如采用手动控制，现场操作人员根据工况可以及时启停风机，和改变风机电压频率，既能保证冷却风量又能适当降低能耗。
本发明的有益效果：
（1）本发明主要为采用外置式独立冷却风机结构，轴承冷却风不受系统工况制约；
（2）本发明轴承冷却风进出风管都置于磨外，可以方便观察和判断冷却风管是否破损，避免风管磨损造成堵塞；
（3）本发明如接入PLC系统，可通过程序自动控制风机的转速，灵活调整冷却风供风量；
（4）本发明有效解决了主系统供风量不足造成的轴承部位高温，润滑油润滑效果下降的瓶颈问题。
附图说明
图1为现有技术中轴承冷却装置示意图。
图2为本发明轴承外置独立风冷装置的示意图。
图3为图2中A处的放大图。
图中：1为驱动减速机、2为驱动电机、3为转动立轴、4为立轴防护罩、5为轴承、6为进风管、7为立磨上壳体、8为选粉机转子、9为立磨中壳体、10为立磨成品出口、11为出口负压测压传感器、12为防护罩出风口、13为轴承冷却风罩、14为轴承冷却风罩出风口、15为第二选粉机转子、16为磨内压力传感器、17为磨内风向、18为立磨下壳体、19为第二进风管、20为防护罩内腔、21为轴承第二冷却风罩、22为轴承冷却独立迎风机。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。
如图1所示，原有设计结构为立磨磨内自身负压将冷空气吸入磨内，为了保护选粉机下轴承5，立磨厂家在选粉机下轴承5处设计一个立轴防护罩4便于人员在无粉尘状态下进行设备维护作业，原设计时将磨外冷空气经过进风管6进入立轴防护罩4内，再经过防护罩出风口12进入立磨出口上部的管道中，起到给轴承冷却作用，具体流程见图1所示。
本发明对轴承冷却风管的位置进行了改进，在立轴防护罩4的底部左侧设置第二进风管19，并在轴承5四周设置轴承第二冷却风罩21，并在立轴防护罩4的底部右侧设置轴承冷却独立引风机22，轴承冷却独立引风机22与轴承第二冷却风罩21连通。改进后，冷却风进出风管置于磨外，更方便观察和判断冷却风管是否破损。采用图2新设计的风冷结构：采用一个独立的外置引风机直接将冷风有磨机的一侧经轴承排出磨外，有独立的进出口风管，另为了保障冷却效果，将冷却风罩的进风口下移到轴承座底部，出口上移到顶部，根据负荷空气对流原则，强化了轴承冷却效果。
采用上述热环境工况轴承外置独立风冷装置时，立磨的工作情况包括以下步骤：
第一步：测量并记录正常工况下磨内负压状况，经测量正常工况下磨内负压在-4kPa—2.5kPa之间，在此范围内能保证立磨下轴承温度维持在105度以下；
第二步：测量并记录磨机非工况下，如磨机突然受干扰停机、主风机受干扰停机，造成磨内负压不足，冷空气无法进入轴承冷却部位，致使轴承瞬间高温，经测量，在非工况下磨机选粉机下轴承温度达到120度以上，严重影响了轴承的润滑和使用寿命；
第三步：计算外接风冷工艺的风机的工况全压和风量，取正常工况-4kPa—2.5kPa为设计依据，设计外置风机的工况进口压力为-4.5kPa，外置风冷管管径为70mm，冷却风速为35m/s，可以将轴承产生的热量带走，保证轴承运行状态下其温度维持在105度以下；
第四步：外接风冷所用风机由PLC操作控制或手动控制；
PLC控制时，轴承处的测温传感器降温度4-20毫安信号送入PLC系统内，系统设定风机的启动温度值为105度，当轴承温度达到105度风机满负荷转动，当轴承温度低于95度时风机停止转动，在95-105度之间与轴承温度信号模拟电流量对应，即温度高时风机转动快，低时风机转动慢，
如采用手动控制，现场操作人员根据工况可以及时启停风机，和改变风机电压频率，既能保证冷却风量又能适当降低能耗。
太钢超细粉作业区LM63.3+3立磨在采用本发明外置式独立风冷装置后，原轴承温度由原来的125度下降到105度以下，并且保证恒定不变，由于温度的降低润滑油的粘度得到保证，轴承寿命大大提高。

Claims (5)

1.一种热环境工况轴承外置独立风冷装置的降温操作方法，所述的热环境工况轴承外置独立风冷装置的结构为：立磨选粉机下轴承处设有立轴防护罩，立轴防护罩位于轴承正上方，在立轴防护罩的底部左侧设置第二进风管，并在轴承四周设置轴承第二冷却风罩，并在立轴防护罩的底部右侧设置轴承冷却独立引风机，轴承冷却独立引风机与轴承第二冷却风罩连通；其特征在于：包括以下步骤：
第一步：测量并记录正常工况下磨内负压状况，经测量正常工况下磨内负压在-4kPa—2.5kPa之间，在此范围内能保证立磨下轴承温度维持在105度以下；
第二步：测量并记录磨机非工况下，如磨机突然受干扰停机、主风机受干扰停机，造成磨内负压不足，冷空气无法进入轴承冷却部位，致使轴承瞬间高温，经测量，在非工况下磨机选粉机下轴承温度达到120度以上，严重影响了轴承的润滑和使用寿命；
第三步：计算外接风冷工艺的风机的工况全压和风量，取正常工况-4kPa—2.5kPa为设计依据，设计外置风机的工况进口压力为-4.5kPa，外置风冷管管径为70mm，冷却风速为35m/s，可以将轴承产生的热量带走，保证轴承运行状态下其温度维持在105度以下；
第四步：外接风冷所用风机可由PLC操作控制或手动控制的操作方法。
2.根据权利要求1所述的热环境工况轴承外置独立风冷装置的降温操作方法，其特征在于：所述轴承冷却独立引风机与轴承第二冷却风罩通过出风管连通，第二进风管与出风管放置于立磨机外侧，更方便观察和判断冷却风管是否破损。
3.根据权利要求2所述的热环境工况轴承外置独立风冷装置的降温操作方法，其特征在于：所述第二进风管与出风管的管径为70mm，冷却风速为35m/s，保证轴承运行状态下其温度维持在105度以下。
4.根据权利要求1所述的热环境工况轴承外置独立风冷装置的降温操作方法，其特征在于：第四步中，PLC控制时，轴承处的测温传感器降温度4-20毫安信号送入PLC系统内，系统设定风机的启动温度值为105度，当轴承温度达到105度风机满负荷转动，当轴承温度低于95度时风机停止转动，在95-105度之间与轴承温度信号模拟电流量对应，即温度高时风机转动快，低时风机转动慢。
5.根据权利要求1所述的热环境工况轴承外置独立风冷装置的降温操作方法，其特征在于：第四步中，如采用手动控制，现场操作人员根据工况及时启停风机、改变风机电压频率，既能保证冷却风量又能适当降低能耗。
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