CN116006514A - 一种用于高温风机轴冷却的结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高温风机轴冷却的结构，其包括：底座，底座上固定连接有轴承座及电机；风扇轴，风扇轴上设有中心孔，风扇轴通过轴承转动连接在轴承座上，风扇轴的一端与电机的输出轴传动连接；风扇轴的另一端固定连接有风扇组件，风扇组件的外周侧固定连接有蜗壳，蜗壳固定在底座上；冷却风机，冷却风机固定在底座上且位于风扇轴的一端，冷却风机的出风口连接有导流变径筒体的一端；导流管，导流管与风扇轴同轴布置，导流管的一端与导流变径筒体的另一端固定连接，导流管的另一端与风扇轴的一端设有间隔距离，导流管内吹出的气流进入风扇轴的中心孔带走热量，本发明结构简单，采用风冷技术，减小轴承座体积，延长轴承的使用寿命长。

Description

一种用于高温风机轴冷却的结构

技术领域

本发明属于通风机械技术领域，具体涉及一种用于高温风机轴冷却的结构。

背景技术

高温风机是用于气体及气力输送的送气设备，长用于工业生产中，其工作的环境温度较高，高温容易使高温风机的主轴温度升高，影响到风机的正常运行，高温环境下相关的轴及轴承零部件寿命减少，因此需要对风机的主轴进行冷却，现有的冷却装置的工作原理是通过进水管将水加入喷头中，使用喷头将水喷洒在主轴的某一段上，能够在一定程度上降低主轴的温度，使风机持续运行，但是这样操作造成降温不均匀，局部温度过高，无法消除高温影响。

还有的高温风机使用水冷轴承座降温，当高温传递至轴上之后轴受热将热量传递至轴承，水冷轴承座通过轴承箱内的冷却液吸收轴承的热量从而使轴承的温度不会过高，但是这样操作会有较高的密封标准和装配要求，对相关配套的零部件精度要求高。

中国专利CN202011372574.3公开的高温离心风机的主轴冷却装置虽然实现了主轴表面降温，但是水降温会产生密封传动问题，提高整体结构装配成本，且密封要求较高，轴承座占用面积大，轴承密封使用油润密封成本高但毕竟是对轴承冷却而没有从本质上对轴进行冷却，效果不理想，轴承寿命短，也无法保证轴承的使用寿命。

因此，如何提供一种用于高温风机轴冷却的结构是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于高温风机轴冷却的结构，相较于传统的轴冷却技术，提高了冷却效率，降低了使用成本，延长了相关配件的使用寿命，降低了装配要求。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于高温风机轴冷却的结构，其包括：

底座，所述底座上固定连接有轴承座及电机；

风扇轴，所述风扇轴上设有中心孔，所述风扇轴转动连接在所述轴承座上，所述风扇轴的一端与所述电机的输出轴传动连接；所述风扇轴的另一端固定连接有风扇组件，所述风扇组件的外周侧固定连接有蜗壳，所述蜗壳固定在所述底座上；

冷却风机，所述冷却风机固定在底座上且位于所述风扇轴的一端，所述冷却风机的出风口连接有导流变径筒体的一端；

导流管，所述导流管与所述风扇轴同轴布置，所述导流管的一端与所述导流变径筒体的另一端固定连接，所述导流管的另一端与所述风扇轴的一端设有间隔距离，所述导流管内吹出的气流进入风扇轴的中心孔带走风扇轴上的热量。

本发明的有益效果是：风扇轴与轴承座通过轴承正常装配，保持转动连接关系，风扇轴与风扇组件连接产生气流，风扇轴上开设中心孔，冷却风机产生风冷气流，冷却风机的出风口连接导流变径筒体，通过导流变径筒体与导流管连接，改变了出风口大小，增加了冷气流速，由于导流管与风扇轴同轴布置，高速的气流能吹向中心孔内，带走风扇轴上的热量，完成风扇轴的降温，使用原有的轴承座即可，通用性强，风扇轴的温度降低也降低了轴承及轴承座的使用环境，能延长轴承及轴承座的使用寿命，也降低了密封要求，保证设备的长时间运行。

优选的，所述底座上固定连接有支座，所述冷却风机固定在支座的一侧，所述轴承座固定在所述支座的顶部，所述风扇轴的一端固定连接有皮带轮，所述电机的输出轴上固定连接有驱动轮，所述驱动轮与皮带轮之间使用皮带传动，所述皮带的外周侧固定连接有皮带保护罩。

优选的，所述导流变径筒体的一端为大口径端，大口径端与所述冷却风机的出风口法兰连接，所述导流变径筒体的另一端为小口径端，小口径端与所述导流管的一端焊接固定，所述皮带保护罩上设有穿孔，所述导流管位于穿孔内。

优选的，所述中心孔为中心盲孔，所述中心盲孔的孔底靠近所述风扇轴的另一端，所述风扇轴的外侧壁上固定连接有散热的冷却盘，所述冷却盘靠近所述中心盲孔的孔底。

优选的，所述蜗壳的一侧设有轴孔，所述风扇轴转动位于轴孔内，所述蜗壳上且对应风扇轴的外侧设有轴封，所述冷却盘位于所述蜗壳的外侧。

优选的，所述蜗壳的另一侧连接并连通有集风器，所述集风器的出口连接有进口膨胀节的一端，所述进口膨胀节的另一端固定连接有球阀。

优选的，所述蜗壳的外周侧设有保温层。

优选的，所述导流管的另一端与所述风扇轴的一端之间的间隔距离为2mm。

附图说明

图1为本发明一种用于高温风机轴冷却的结构整体示意图；

图2为本发明一种用于高温风机轴冷却的结构的剖视图；

图3为本发明一种用于高温风机轴冷却的结构的A处导流管与风扇轴配合大样图。

1集风器、2蜗壳、3导流变径筒体、4风扇轴、41中心孔、5冷却风机、6轴封、7导流管、8进口膨胀节、9球阀、10配对法兰、11轴承座、12皮带轮、13冷却盘、14保温层、15支座、16底座、17电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

参阅本发明附图1至3，根据本发明实施例一种用于高温风机轴冷却的结构，其包括：

底座16，底座16上固定连接有轴承座11及电机17；

风扇轴4，风扇轴4上设有中心孔41，风扇轴4转动连接在轴承座11上，风扇轴4的一端与电机17的输出轴传动连接；风扇轴4的另一端固定连接有风扇组件，风扇组件的外周侧固定连接有蜗壳2，蜗壳2固定在底座16上；

冷却风机5，冷却风机5固定在底座16上且位于风扇轴4的一端，冷却风机5的出风口连接有导流变径筒体3的一端，导流变径筒体能将大出风口转为小出风口；

导流管7，导流管7与风扇轴4同轴布置，导流管7的一端与导流变径筒体3的另一端固定连接，导流管7的另一端与风扇轴4的一端设有间隔距离，不影响风扇轴的正常运转，防止摩擦产生，也便于气流的进出流动，导流管7内吹出的气流进入风扇轴4的中心孔内带走热量，小口径的导流管可以提高冷风流速，气流进入中心孔内换热，可以带走风扇轴的热量，完成降温，提高风速后能显著提高散热效率，也便于导流管与风扇轴的中心孔对准。

在另一些实施例中，底座16上固定连接有支座15，冷却风机5固定在支座15的一侧，轴承座11固定在支座15的顶部，风扇轴4的一端固定连接有皮带轮12，电机17的输出轴上固定连接有驱动轮，驱动轮与皮带轮12之间使用皮带传动，皮带的外周侧固定连接有皮带保护罩，有安全防护效果。

在另一些具体实施例中，导流变径筒体3的一端为大口径端，大口径端与冷却风机5的出风口法兰连接，导流变径筒体3的另一端为小口径端，小口径端与导流管7的一端焊接固定，皮带保护罩上设有穿孔，导流管位于穿孔内，保证冷却风机5能给风扇轴正常提供冷风气流。

在其他一些实施例中，中心孔41为中心盲孔，中心盲孔的孔底靠近风扇轴4的另一端，风扇轴4的外侧壁上固定连接有散热的冷却盘13，冷却盘13靠近中心盲孔的孔底，中心盲孔的设置既能保证风扇组件安装段的强度要求，也能更好的散热，不影响风扇轴的正常使用，冷却盘可以进一步散去风扇轴上产生的热量，提高散热效果。

具体的，中心盲孔的内径d为10mm。

在其他一些具体实施例中，蜗壳2的一侧设有轴孔，风扇轴4转动位于轴孔内，蜗壳2上且对应风扇轴4的外侧设有轴封6，冷却盘13位于蜗壳2的外侧，冷却盘不会影响蜗壳内的热量散失，其只会散去风扇轴上的热量。

在另一些实施例中，蜗壳2的另一侧连接并连通有集风器1，集风器1的出口连接有进口膨胀节8的一端，进口膨胀节8的另一端固定连接有球阀9。球阀上设有配对法兰10，方便后续的转接；球阀能更好的控制热风出口的出风量。

在另一些实施例中，蜗壳2的外周侧设有保温层14，由于高温风机的特殊工作环境，需要保证出风热量，保温层可以保温蜗壳内的热量，减少蜗壳内热量散失。

在其他一些实施例中，导流管7的另一端与风扇轴4的一端之间的间隔距离a为2mm。

具体工作过程：

首先启动冷却风机，冷空气经过导流变径筒体和导流管吹出，吹出的冷空气吹入风扇轴的中心孔内部，气流流出会带走风扇轴的热量，从而起到冷却风扇轴的作用。

然后，启动冷却风机至额定转速后，运转主风机至安全转速。系统内部升温直至额定工况温度。

最后，停机时应先关闭系统加热系统，直至100℃以内时再关闭主风机，最后关闭冷却风机。

对于实施例公开的装置和使用方法而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种用于高温风机轴冷却的结构，其特征在于，包括：

底座，所述底座上固定连接有轴承座及电机；

风扇轴，所述风扇轴上设有中心孔，所述风扇轴转动连接在所述轴承座上，所述风扇轴的一端与所述电机的输出轴传动连接；所述风扇轴的另一端固定连接有风扇组件，所述风扇组件的外周侧固定连接有蜗壳，所述蜗壳固定在所述底座上；

冷却风机，所述冷却风机固定在底座上且位于所述风扇轴的一端，所述冷却风机的出风口连接有导流变径筒体的一端；

导流管，所述导流管与所述风扇轴同轴布置，所述导流管的一端与所述导流变径筒体的另一端固定连接，所述导流管的另一端与所述风扇轴的一端设有间隔距离，所述导流管内吹出的气流进入风扇轴的中心孔带走热量。

2.根据权利要求1所述的一种用于高温风机轴冷却的结构，其特征在于，所述底座上固定连接有支座，所述冷却风机固定在支座的一侧，所述轴承座固定在所述支座的顶部，所述风扇轴的一端固定连接有皮带轮，所述电机的输出轴上固定连接有驱动轮，所述驱动轮与皮带轮之间使用皮带传动，所述皮带的外周侧固定连接有皮带保护罩。

3.根据权利要求2所述的一种用于高温风机轴冷却的结构，其特征在于，所述导流变径筒体的一端为大口径端，大口径端与所述冷却风机的出风口法兰连接，所述导流变径筒体的另一端为小口径端，小口径端与所述导流管的一端焊接固定，所述皮带保护罩上设有穿孔，所述导流管位于穿孔内。

4.根据权利要求1所述的一种用于高温风机轴冷却的结构，其特征在于，所述中心孔为中心盲孔，所述中心盲孔的孔底靠近所述风扇轴的另一端，所述风扇轴的外侧壁上固定连接有散热的冷却盘，所述冷却盘靠近所述中心盲孔的孔底。

5.根据权利要求4所述的一种用于高温风机轴冷却的结构，其特征在于，所述蜗壳的一侧设有轴孔，所述风扇轴转动位于轴孔内，所述蜗壳上且对应风扇轴的外侧设有轴封，所述冷却盘位于所述蜗壳的外侧。

6.根据权利要求5所述的一种用于高温风机轴冷却的结构，其特征在于，所述蜗壳的另一侧连接并连通有集风器，所述集风器的出口连接有进口膨胀节的一端，所述进口膨胀节的另一端固定连接有球阀。

7.根据权利要求1所述的一种用于高温风机轴冷却的结构，其特征在于，所述蜗壳的外周侧设有保温层。

8.根据权利要求1所述的一种用于高温风机轴冷却的结构，其特征在于，所述导流管的另一端与所述风扇轴的一端之间的间隔距离为2mm。

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