CN211737783U

CN211737783U - 一种水冷轴承座

Info

Publication number: CN211737783U
Application number: CN202020186365.9U
Authority: CN
Inventors: 余光明; 荆小杰; 杨家春
Original assignee: Ma'anshan Yiwen Metallurgical Machinery Repair Co ltd
Current assignee: Ma'anshan Yiwen Metallurgical Machinery Repair Co ltd
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2020-10-23
Anticipated expiration: 2030-02-19

Abstract

本实用新型公开了一种水冷轴承座，属于机械工程设备技术领域。该轴承座包括轴承座下箱体以及连接于其上的轴承座上箱体，所述轴承座上箱体形成有弧形冷却通道，所述弧形冷却通道一侧连接进水管接头，另一侧连接出水管接头，所述弧形冷却通道的内侧表面形成有打底层和硬化层，其中硬化层位于打底层上方，打底层的厚度为0.02～0.08mm，硬化层的厚度为0.05～0.0.1mm。光洁的通道表面，降低了结垢的可能性，同时即使存在泥沙，表面的硬度高，不易产生磨损，硬化层和打底层的热传导系数高，具有很好的传热效果，提高了水冷轴承座的使用寿命，降低了轴承座的开盖清理次数及维修成本，降低了连铸辊的维护工作量。

Description

一种水冷轴承座

技术领域

本实用新型属于机械工程设备技术领域，更具体地说，涉及一种水冷轴承座，可以应用于加热炉、连铸机、轧机等等冶金设备。

背景技术

在机械领域里，轴承用于在机械设备中可转动的支持住轴，而且每个轴承有一个轴承座，现有轴承座多数都是由两半组合而成。轴承长时间工作产生较多的热量，从而使得轴承温度较高，尤其是在冶金工业的加热炉和连铸机等大型热工机械上，采用普通的轴承座无法使用，必须采用水冷轴承座，通过冷水对轴承座进行有效降温，从而使得轴承长时间运转。但是冷水中含有泥沙、油脂等等，会在冷水通道中结垢，一方面影响了传热效率，另一方面一旦冷水通道堵塞，会造成轴承损坏，导致严重的生产事故。

因此，人们在不断地摸索如何解决上述的问题，目前主要有三种方式：1)牛建军等在《连铸扇形段水冷轴承座结垢原因分析及解决措施》文中公开了适当调整水处理药剂配方及投加量，实现对轴承座部位循环冷却水单独追投药剂；此外，供水管上的管道自清洗过滤器采取自动反洗与人工反冲洗相结合的模式，确保过滤效果；补充软水，将该系统水质硬度控制在180mg/L以下；补充新水，控制悬浮物≤10mg/L，优于设计指标﹙悬浮物≤20mg/L﹚。

2)中国专利申请号201810486109.9的发明专利公开了一种应用于冶金装备领域的连铸辊水冷轴承座，该水冷轴承座在轴承座壳体表面和内部的水道表面形成一层Ni-P非晶态结构合金层；所述Ni-P非晶态结构合金层厚度10-30μm，光洁度不低于▽8-10，硬度为600-1100HV，与基体的结合强度≥400MPa；具有良好的耐腐蚀性、耐高温、耐磨性，同时具有热反射明显和不易结垢的特点，从而起到提高耐腐蚀、隔热作用，使冷却水流通畅。

3)中国专利申请号201520680571.4的发明专利公开了一种风机轴承座、轴瓦冷却水监控系统，在风机轴承座或者轴瓦进水管路、出水管路上安装温度检测装置，利用风机轴承座或者轴瓦上进水管、出水管路上的温度检测监测，出水管路温度与进水管路温度相比较，若出水管路温度高于进水管路温度，自动调节进水管路阀门降低冷却水进水流量，若出水管路小于或等于进水管路温度，则风机轴承座或者轴瓦内部水管路结垢或者堵塞，及时报警提示工作人员及时采取应急措施。

上述的方案在一定程度上有效地解决了水冷轴承座的结垢问题，如何提高水冷轴承座的使用寿命，是现有技术中亟需解决的技术问题。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有水冷轴承座的冷水通道易结垢影响传热以及轴承容易损坏的问题，本实用新型提供一种水冷轴承座，保证轴承座的换热效率，保障轴承安全运行。

2.技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型的水冷轴承座，包括轴承座下箱体以及连接于其上的轴承座上箱体，所述轴承座上箱体形成有弧形冷却通道，所述弧形冷却通道一侧连接进水管接头，另一侧连接出水管接头，所述弧形冷却通道的内侧表面形成有打底层和硬化层，其中硬化层位于打底层上方，打底层的厚度为0.02～0.08mm，硬化层的厚度为0.05～0.1mm。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述弧形冷却通道的数量至少为两道，优选的为两道等宽的水道。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述打底层的厚度为0.05mm，硬化层的厚度为0.1mm。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述轴承座上箱体包括箱本体和上盖，所述箱本体和上盖通过螺栓固定，弧形冷却通道位于箱本体顶部。

于本实用新型一种可能的实施方式中，所述箱本体内侧面形成有上油腔，对应的轴承座下箱体设有下油腔。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的水冷轴承座，通过对冷却通道进行处理，弧形冷却通道的内侧表面形成有打底层和硬化层，硬化层的表面光洁度高，硬度HRC高，光洁的通道表面，降低了结垢的可能性，同时即使存在泥沙，表面的硬度高，不易产生磨损，硬化层和打底层的热传导系数高，具有很好的传热效果，提高了水冷轴承座的使用寿命，降低了轴承座的开盖清理次数及维修成本，降低了连铸辊的维护工作量；

(2)本实用新型的水冷轴承座，分体式的上箱体，一方面便于加工，另一方面拆卸更为简便；

(3)本实用新型的水冷轴承座，结构简单，易于制造。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1为本实用新型水冷轴承座的立体结构示意图；

图2为本实用新型水冷轴承座的主视图；

图3为图2的侧视图；

图4为本实用新型水冷轴承座的箱本体结构示意图；

图5为本实用新型冷水通道的局部剖面图。

图中标记说明：

100、轴承座下箱体；110、下油腔；

200、轴承座上箱体；210、箱本体；211、弧形冷却通道；212、打底层；213、硬化层；214、上油腔；220、上盖；230、进水管接头；240、出水管接头。

具体实施方式

下文对本实用新型的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本实用新型可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本实用新型，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下对本实用新型作各种改变。下文对本实用新型的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本实用新型的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本实用新型的特点和特征的描述，以提出执行本实用新型的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。因此，本实用新型的范围仅由所附权利要求来限定。

下文对本实用新型的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本实用新型的元件和特征由附图标记标识。

实施例1

如图1至图5所示，本实用新型的水冷轴承座，包括轴承座下箱体100以及连接于其上的轴承座上箱体200，所述轴承座上箱体200形成有两道等宽的弧形冷却通道211，根据具体的上箱体的宽度，还可以设置三道等宽的弧形冷却通道211或更多，同时也可以是不等宽的等弧形冷却通道211，所述弧形冷却通道211一侧连接进水管接头230，另一侧连接出水管接头240，进水管接头230通过水管连接水源，可以为自来水或水箱或其他洁净水源，出水管接头240通过水管连接至换热设备或其他加热设备。

值得说明的是，水冷轴承座经常处于高温、机械冲击等恶劣工况，轴承座水冷压盖出现水流不畅导致局部过热或机械变形引起漏水鼓包，对轴承座进行解剖，现场采集结垢样本在化验室化验，发现垢样中既有碳酸盐垢体，也有一定量的氧化铁皮、泥沙及其他杂质，而氧化铁皮、泥沙等容易导致轴承座水冷孔堵塞继而诱发结垢，同时冷却通道也出现了磨损和腐蚀。

发明人结合多年的工作经验，认为在所述弧形冷却通道211的内侧表面形成有打底层212和硬化层213可以解决上述的结垢问题。如图5所示，其中硬化层213位于打底层212上方，打底层212的厚度为0.02～0.08mm，硬化层213的厚度为0.05～0.1mm，优选的，所述打底层212的厚度为0.05mm，硬化层213的厚度为0.1mm。

值得说明的是，水冷轴承座的材质一般为铸铁或铸钢，针对一些耐高温、耐磨的性能要求，本实施例的轴承座采用铸钢材质的，江苏科技大学的论文《铸钢辊轧表面等离子喷涂NiCr-Cr₃C₂涂层的研究》公开了铸钢材质可以适用火焰喷涂、等离子喷涂等等。

以本公司304或316铸钢材质的水冷轴承座为例，上述打底层212和硬化层213具体的操作步骤为：1)表面处理：箱本体210上开设沟槽，然后对沟槽干式喷砂处理，喷砂后的沟槽表面粗糙度值为Ra25μm；2)表面预热：采用超音速火焰喷枪对将要喷涂的沟槽表面进行预热，预热温度为100℃；3)表面喷涂：(1)超音速火焰喷涂参数选择为：喷涂距离为250mm；喷涂线速度为2000mm/s；涂层厚度为0.05mm；喷涂粒子速度为8000m/s；(2)沟槽表面喷涂打底层212；(3)在打底层212上喷涂硬化层213；4)表面封孔：采用纳米高温疏水涂料对喷涂涂层进行浸渗封闭处理，浸渗封闭处理2小时，然后对涂层进行加热固化，其固化温度在65℃，并保温2小时；5)表面抛光：采用机械加工方式对封孔处理后的喷涂涂层进行抛光加工处理。

本实施例采用的打底层的喷涂材料粉末各组分按原子百分比组成为：Mo：15～20％、Cr：55～60％、Ni：15～20％、C：5～10％，总百分比为100％；硬化层的喷涂材料粉末各组分按原子百分比组成为：W：45～50％、Mo：30～35％、Cr：5～10％、Ni：5～10％、B：4-9％、C：1～3％、Fe：1～3％，总百分比为100％。但打底层和硬化层的组分并不做具体的限定，目前市场可以实现喷涂的材料且得到喷涂层表面满足以下要求：表面光洁度大于9，硬度HRC大于70，与轴承座箱本体210的结合强度为大于70MPa，喷涂材料均可以应用于本发明创造。

对得到的轴承座冷却通道硬化层213进行物理性能测试：表面光洁度为9.5，硬度HRC为70.5，与轴承座箱本体210的结合强度为73.4MPa。光洁的通道表面，降低了结垢的可能性，同时即使存在泥沙，表面的硬度高，不易产生磨损，硬化层213和打底层212的热传导系数高，具有很好的传热效果；此外，疏水性的涂料，可以降低冷却水的流动阻力。

结合图2、图3和图4，可以看出，所述轴承座上箱体200包括箱本体210和上盖220，所述箱本体210和上盖220通过螺栓固定，弧形冷却通道211位于箱本体210顶部。分体式的上箱体，一方面便于加工，另一方面拆卸更为简便。

此外，考虑到轴承座的使用环境存在灰尘和其他杂质，所述箱本体210内侧面形成有上油腔214，对应的轴承座下箱体100设有下油腔110，轴承安装在轴承座内，然后由挡环进行油封，有效避免灰尘和杂质进入。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种水冷轴承座，包括轴承座下箱体(100)以及连接于其上的轴承座上箱体(200)，所述轴承座上箱体(200)形成有弧形冷却通道(211)，所述弧形冷却通道(211)一侧连接进水管接头(230)，另一侧连接出水管接头(240)，其特征在于，所述弧形冷却通道(211)的内侧表面形成有打底层(212)和硬化层(213)，其中硬化层(213)位于打底层(212)上方，打底层(212)的厚度为0.02～0.08mm，硬化层(213)的厚度为0.05～0.1mm。

2.根据权利要求1所述的水冷轴承座，其特征在于，所述弧形冷却通道(211)的数量至少为两道。

3.根据权利要求1或2所述的水冷轴承座，其特征在于，所述打底层(212)的厚度为0.05mm，硬化层(213)的厚度为0.1mm。

4.根据权利要求3所述的水冷轴承座，其特征在于，所述轴承座上箱体(200)包括箱本体(210)和上盖(220)，所述箱本体(210)和上盖(220)通过螺栓固定，弧形冷却通道(211)位于箱本体(210)顶部。

5.根据权利要求4所述的水冷轴承座，其特征在于，所述箱本体(210)内侧面形成有上油腔(214)，对应的轴承座下箱体(100)设有下油腔(110)。

6.根据权利要求1所述的水冷轴承座，其特征在于，所述硬化层的表面光洁度大于9，硬度HRC大于70，与轴承座箱本体(210)的结合强度为大于70MPa。