CN210566162U - 高温环境下转轴总成自冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高温环境下转轴总成自冷却装置。由于工作环境导致转轴总成温升过高，从而影响转轴总成工作，有时由于热胀出轴承卡死现象。本实用新型将转轴设计成管状，且在转轴的轴孔中设置导流结构，推动气流与转轴内壁发生碰撞而产生热交换，使得转轴温度下降，实现了转轴的自冷却；还在轴承侧向设置对流结构，推动气流向轴承运动，流动的气体将轴承上的热量带走，流动的气体将轴承上的热量带走，使得轴承温度下降，实现了轴承的自冷却。本实用新型具有设计新颖、结构合理、成本低、降温效果好等优点。

Description

高温环境下转轴总成自冷却装置

技术领域

本实用新型涉及一种大型旋转轴总成的自冷却装置，特别涉及一种高温环境下转轴和轴承的自冷却装置，属于热传递技术领域。

背景技术

轴是机械用以支承旋转构件的零件，它能使旋转构件具有确定的工作位置，并传递运动和转矩。轴和轴上零件构成转轴总成，往往转轴总成是在高温环境下工作。为了保证转轴和轴承正常运转，一方面要具有良好的润滑条件，如果润滑条件不当则会导致轴承早期损环而失效，在润滑过程中，润滑剂的选择和润滑剂量的适当是容易人为掌握和控制的；另一方面要有适当的工作温度，当工作温度过高时，必须对转轴总成采取降温措施。造成轴承工作温度过高的原因来之两个方面：（1）转速高导致轴承滚动体摩擦发热而温升过高；（2）工作环境导致转轴总成温升过高。上述原因（1）可以通过减低转速或改变润滑形式加以控制，而原因（2）则不可避免，特别是高温环境下运转的转轴，如：传送高温气体的大型风机、以高温液体作为热源的大型压烫辊等。对于这类高温环境下运转的大型轴与轴承，传统的润滑方式是：采用耐高温的润滑脂，亦可通过外部物理降温方式，如水冷却轴、风冷轴承等。然而，耐高温润滑脂的价格昂贵，使用成本太高；水冷却轴、风冷轴承的设置需增加设备又相对复杂，维护与保养比较麻烦。因此，设计出一种既结构简单又使用成本低廉的大型转轴和轴承的冷却装置，是高温环境下工作的大型转轴总成降温的最佳选择。

发明内容

本实用新型提出一种高温环境下转轴总成自冷却装置，它是将转轴设计成管状，且在转轴的轴孔中设置导流结构，还在轴承和轴承壳侧向设置对流结构，实现转轴总成冷却的目的。

为了实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案实施，一种高温环境下转轴总成自冷却装置，它包含有：转轴、轴承和轴承壳、螺旋和风叶，所述转轴由所述轴承和轴承壳支撑，其特征在于：

所述转轴为管状；

所述螺旋沿所述转轴的轴孔设置；

所述螺旋固定设置在所述轴孔中；

所述螺旋随所述转轴转动，推动气流从所述轴孔的一端沿轴孔流动到另一端；

所述风叶固定设置在所述转轴的外径上，所述风叶置于所述轴承和轴承壳的内侧，所述风叶随转轴转动，推动气流向轴承和轴承壳流动。

在一些实施例中，所述螺旋为一连续螺旋，贯穿于所述轴孔中。

在一些实施例中，所述螺旋为多个，间隔排列在所述轴孔中。

在一些实施例中，所述螺旋为一个，设置于所述轴孔的一端。

在一些实施例中，所述螺旋为两个，分别设置于所述轴孔的两端。

进一步地，所述螺旋设计成风叶状，且在所述轴孔的任意一端设置一个。

进一步地，所述螺旋设计成风叶状，且在所述轴孔的两端各设置一个。

本实用新型中螺旋和风叶都固定设置在转轴上，转轴转动带动螺旋和风叶转动。螺旋转动时将气流从轴孔的一端推动到轴孔的另一端，气流流动的过程中气体分子与转轴内壁发生碰撞而产生热交换，转轴上的热量被流动的气体分子带出轴孔，使得转轴温度下降，实现了转轴的自冷却；风叶转动将气流推向轴承和轴承壳，同理，流动的气体将轴承和轴承壳上的热量带走，使得轴承和轴承壳温度下降，实现了轴承和轴承壳的自冷却。

本实用新型具有设计新颖、结构合理、成本低、降温效果好等优点。

附图说明

附图1为本实用新型实施例一结构示意图；

附图2本实用新型实施例二结构示意图；

附图3本实用新型实施例三结构示意图。

在附图1、2、3中，1为风机壳体、101为进气管道、102为出气管道、2为轴承和轴承壳、3为风叶、4为转轴、5为风机叶轮、6为螺旋、7为螺旋轴、8为电机。

具体实施方式

下面以高温煤气传送风机为例，对本实用新型作进一步解释说明：

实施例一，如附图1所示：高温煤气由进气管道101 进入风机壳体1，再由风机叶轮5送入出气管道102。在此过程中，电机8带动转轴4旋转，转轴4带动风机叶轮5转动，高温煤气将热量传递给转轴4，转轴4又将热量传递给轴承和轴承壳2，使转轴4与轴承和轴承壳2的温度升高。为了降低转轴4及轴承和轴承壳2的温度，本实施例中，转轴4沿轴向设置轴孔，在轴孔中设置螺旋6，螺旋6为一根，且贯串于轴孔之中，螺旋6的中心固定在螺旋轴7上、外缘固定在轴孔内壁上，螺旋6随转轴4转动，推动气流从轴孔的一端沿轴孔流动到另一端，气流流动的过程中气体分子与轴孔内壁发生碰撞而产生热交换，转轴4上的热量被流动的气体分子带出轴孔，使得转轴4的温度下降，从而实现转轴4的自冷却；另外，在轴承和轴承壳2的内侧转轴4上分别设置风叶3，风叶3随转轴4转动，推动气流向轴承和轴承壳2流动。同理，流动的气体将轴承和轴承壳2上的热量带走，使得轴承和轴承壳2温度下降，实现了轴承和轴承壳2的自冷却。

实施例二，如附图2所示，将螺旋6设置成两部分，分置于轴孔的两端部，其工作过程与实施例一基本相同，两部分螺旋6推动气体流动的方向是相同的，都将气流推向同一个方向。

实施例三，如附图3所示，将螺旋6设置成三部分，分置于轴孔的中间和两端部，其工作过程与实施例一基本相同，三部分螺6推动气体流动的方向是相同的，都将气流推向同一个方向。

在实施例二和三中，也可将螺旋6设置成风叶状，风叶的数量可以为一个或两个或多个，效果与设置螺旋6相同。

Claims (7)

1.一种高温环境下转轴总成自冷却装置，它包含有：转轴、轴承和轴承壳、螺旋和风叶，所述转轴由所述轴承和轴承壳支撑，其特征在于：

所述转轴为管状；

所述螺旋沿所述转轴的轴孔设置；

所述螺旋固定设置在所述轴孔中；

所述螺旋随所述转轴转动，推动气流从所述轴孔的一端沿轴孔流动到另一端；

所述风叶固定设置在所述转轴的外径上，所述风叶置于所述轴承和轴承壳的内侧，所述风叶随转轴转动，推动气流向轴承和轴承壳流动。

2.根据权利要求1所述的一种高温环境下转轴总成自冷却装置，其特征在于：所述螺旋为一连续螺旋，贯穿于所述轴孔中。

3.根据权利要求1或2所述的一种高温环境下转轴总成自冷却装置，其特征在于：所述螺旋为多个，间隔排列在所述轴孔中。

4.根据权利要求1或2所述的一种高温环境下转轴总成自冷却装置，其特征在于：所述螺旋为一个，设置于所述轴孔的一端。

5.根据权利要求1或2所述的一种高温环境下转轴总成自冷却装置，其特征在于：所述螺旋为两个，分别设置于所述轴孔的两端。

6.根据权利要求1所述的一种高温环境下转轴总成自冷却装置，其特征在于：所述螺旋设计成风叶状，且在所述轴孔的任意一端设置一个。

7.根据权利要求1或6所述的一种高温环境下转轴总成自冷却装置，其特征在于：所述螺旋设计成风叶状，且在所述轴孔的两端各设置一个。

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