CN214373312U - 一种立式转子试验器用水冷却结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种立式转子试验器用水冷却结构，冷却盘的上下两面设置对称的多个冷却通道；所述冷却通道的外侧通过金属胶与封堵盖板固定连接；冷却盘与封堵盖板连接处设置存胶凹槽；水冷盘的下表面与加热炉上表面的隔热层抵接；冷却盘设置中心孔，细长轴穿过所述中心孔，且中心孔与细长轴的径向有一定安全距离；冷却盘设置进水通道、出水通道，所述进水通道、出水通道与各冷却通道并联。本实用新型的优点是：冷却结构在厚度方向分两层、从中心向外分若干环形冷却通道，是多层、多通道、小空间结构，冷却水与冷却通道热交换接触面积大，冷却水热传导均匀，冷却水流速快，水冷却系统冷却效率高，并且水冷却结构尺寸小，重量轻，安装方便。

Description

一种立式转子试验器用水冷却结构

技术领域

本实用新型属于机械领域，主要涉及一种立式转子试验器用水冷却结构，用于立式转子试验器超转试验领域，更具体说是一种冷却结构。

背景技术

立式转子试验器可以用于高速旋转转子高温试验，转子转速可达到3万转/分，转子组件包括细长轴、试验件、轴承组件、阻尼器等等，细长轴的轴径通常不宜超过80mm，否则会引起转子组件失稳，发生轴扭断等事故，安装在细长轴末端的试验件全部罩在加热炉内，试验件温度可达到800℃。由于转子组件基本都是金属材质，热传递性能好，试验件通过细长轴向上部转子零部件热传递，由于细长轴热量传递持续不断地进行，导致上部转子零部件温度升高，影响转子轴承组件和阻尼器等的工作性能，严重情况会造成轴承和阻尼器因高温而失效。一般采用在立式转子试验器中加热炉的上方设置水冷却系统，用于高速旋转细长轴的冷却，由于细长轴转速高且温度也高，故无法采用与细长轴接触热传递的方式来降低细长轴的温度，细长轴的温度只能通过热辐射传递给水冷却结构。立式转子试验器中由于空间尺寸和结构位置限制，导致冷却结构高度不宜超过100mm，外形尺寸不宜超过500mm，所以要求冷却结构必须在尺寸空间受严格限制情况下，增大冷却通道与冷却水的热交换接触面积，且冷却水的热传导要均匀，冷却水流速要快。传统的外形尺寸较小的水冷却结构是单层、单个大通道形式，通过其内部的冷却水流动，带走细长轴的热量，但单层、单个大通道形式的冷却结构，冷却水与冷却通道接触面积相对小，冷却水的热传导相对不均匀，冷却水流速相对慢，所以水冷却系统冷却效率相对低，影响高速转子工作性能。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种立式转子试验器用水冷却结构，实现了冷却通道多，热交换面积大，热传导均匀、冷却效率高、结构体积小，重量轻，安装方便，适合于立式转子试验器中细长轴的冷却。具体技术方案如下：

一种立式转子试验器用水冷却结构，冷却盘的上下两面设置对称的多个冷却通道；所述冷却通道的外侧通过金属胶与封堵盖板固定连接；冷却盘与封堵盖板连接处设置存胶凹槽；水冷盘的下表面与加热炉上表面的隔热层抵接；冷却盘设置中心孔，细长轴穿过所述中心孔，且中心孔与细长轴的径向有一定安全距离。

冷却盘设置进水通道、出水通道，所述进水通道、出水通道与各冷却通道并联。

所述冷却通道为环形。

冷却通道从中心向外分多个环形冷却通道，每个冷却通道在相隔180°的对称位置处层间相连通，各环冷却通道层间连通位置彼此错开一定的距离，靠近中心的两环冷却通道层间连通位置可以在同一角度。

所述冷却通道为5个同心环形。

本实用新型的优点是：

冷却结构在厚度方向分两层、从中心向外分若干环形冷却通道，是多层、多通道、小空间结构，冷却水与冷却通道热交换接触面积大，冷却水热传导均匀，冷却水流速快，水冷却系统冷却效率高，并且水冷却结构尺寸小，重量轻，安装方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为冷却盘的俯视图；

图3为图2的A-A位置剖视图；

图4为图3的B-B位置剖视图；

图5为图3的C-C位置剖视图；

图6为图3的D-D位置剖视图；

图7为图4的E-E位置剖视图；

图8为图4的F-F位置剖视图；

图9为图4的G-G位置剖视图；

图10为图4的H-H位置剖视图；

图11为图3的J位置放大示意图；

图中件号：1─转子组件，101─转子轴承组件，102─细长轴，2─箱体盖板，3─冷却盘，310─冷却通道，3101─第一环冷却通道，3102─第二环冷却通道，3103─第三环冷却通道，3104─第四环冷却通道，3105─第五环冷却通道，320─进水通道，3201─进水口，3202─进水导向总通道，3203─进水导向分通道，330─出水通道，3301─出水口，3302─出水导向总通道，3303─出水导向分通道，340─封堵盖板，350─存胶凹槽，360─沉孔，370─中心孔，4─隔热层5─加热炉，6─连接管件，7─密封螺塞，8─密封垫，9─螺钉。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本实用新型，如图所示，冷却盘3安装在立式转子试验器中加热炉5的上方，用于立式转子试验器中高速旋转细长轴102的冷却，冷却盘3包括冷却通道310、进水通道320、出水通道330、两块封堵盖板340、存胶凹槽350、若干沉孔360、中心孔370，冷却通道310在厚度方向分两层、从中心向外分若干环形冷却通道，每环冷却通道在相隔180°的对称位置处层间相连通，各环冷却通道层间连通位置彼此错开一定的安全距离，靠近中心的两环冷却通道层间连通位置可以在同一角度，冷却通道可以为2个、3个、5个等等，可根据实际需要设定；本实施例中分五环冷却通道，第一环冷却通道3101层间连通位置、第二环冷却通道3102层间连通位置、第三环冷却通道3103层间连通位置、第四环冷却通道3104层间连通位置、第五环冷却通道3105层间连通位置各有两处，分别为a-a'，b-b'，c-c'，d-d'，e-e'，各环冷却通道层间连通位置彼此相隔分别为15°、20°、15°，其中第四环和第五环层间连通位置在同一角度。相邻环形冷却通道之间的壁板外端面有一圈存胶凹槽350，每层冷却通道的外端面覆盖一块通道封堵盖板340。进水通道320包括进水口3201、进水导向总通道3202、若干进水导向分通道3203，进水导向分通道3203和进水导向总通道3202均位于两层冷却通道的中间，每一个进水导向分通道3203的末端与一个环形冷却通道在一处层间连通位置处相贯通，实施例中有4个进水导向分通道，4个进水导向分通道与环形冷却通道的贯通点分别为第一环冷却通道3101层间连通位置的a点、第二环冷却通道3102层间连通位置的b点、第三环冷却通道3103层间连通位置的c点、第四环冷却通道3104层间连通位置的d点、第五环冷却通道3105层间连通位置的e点，每一个进水导向分通道3203分别与进水导向总通道3202相贯通，进水导向分通道3203和进水导向总通道3202的加工工艺孔通过密封螺塞7和密封垫8封堵，进水口3201与外界的连接管件6螺纹密封连接；其中，第四环冷却通道3104层间连通位置的d点、第五环冷却通道3105层间连通位置的e点共用一个进水导向分通道。

出水通道330包括出水口3301、出水导向总通道3302、若干出水导向分通道3303，出水导向分通道3303和出水导向总通道3302均位于两层冷却通道的中间，每一个出水导向分通道3303的末端与一个环形冷却通道在另一处层间连通位置处相贯通，实施例中有4个出水导向分通道，4个出水导向分通道与环形冷却通道的贯通点分别为第一环冷却通道3101层间连通位置的a'点、第二环冷却通道3102层间连通位置的b'点、第三环冷却通道3103层间连通位置的c'点、第四环冷却通道3104层间连通位置的d'点、第五环冷却通道3105层间连通位置的e'点，每一个出水导向分通道3303分别与出水导向总通道3302相贯通，出水导向分通道3303和出水导向总通道3302的加工工艺孔通过密封螺塞7和密封垫8封堵，出水口3301与外界的连接管件6螺纹密封连接，其中，第四环冷却通道3104层间连通位置的d'点、第五环冷却通道3105层间连通位置的e'点共用一个出水导向分通道。

冷却盘3周边有若干沉孔360，通过螺钉9与箱体盖板2固定连接，冷却盘3的下表面与加热炉5外表面的隔热层4面接触，冷却盘3的中心孔370穿过细长轴102，且中心孔370与细长轴102有一定安全距离，该安全距离保证细长轴转动时不会与中心孔的接触，具体距离可根据细长轴的直径、转速等设定。冷却水从进水口3201进入，经多个进水导向分通道3203分别流入与之贯通的各环冷却通道，冷却水流过各环冷却通道后经与之贯通的多个出水导向分通道3303流出，最后冷却水经出水口3301流入外界联接管件6。多层、多通道环形冷却盘3使得冷却水可以快速、均匀地同时通过所有环形冷却通道，及时带走立式转子试验器中细长轴102局部轴段的热量，减少细长轴102向上部转子轴承组件101和阻尼器的热传导，达到保护上部试验设备的目的。本实用新型可有效地解决立式转子试验器中由于空间尺寸和结构位置限制而导致的细长轴102冷却困难问题，同时减少加热炉5向上部转子零部件的热辐射，具有冷却通道多，热交换面积大，热传导均匀，冷却效率高，体积小，重量轻，安装方便，改善转子组件工作性能的特点。

Claims (4)

1.一种立式转子试验器用水冷却结构，其特征在于：冷却盘的上下两面设置对称的多个冷却通道；所述冷却通道的外侧通过金属胶与封堵盖板固定连接；冷却盘与封堵盖板连接处设置存胶凹槽；水冷盘的下表面与加热炉上表面的隔热层抵接；冷却盘设置中心孔，细长轴穿过所述中心孔，且中心孔与细长轴的径向有一定安全距离；

冷却盘设置进水通道、出水通道，所述进水通道、出水通道与各冷却通道并联。

2.根据权利要求1所述的立式转子试验器用水冷却结构，其特征在于：所述冷却通道为环形。

3.根据权利要求1所述的立式转子试验器用水冷却结构，其特征在于：冷却通道从中心向外分多个环形冷却通道，每个冷却通道在相隔180°的对称位置处层间相连通，各环冷却通道层间连通位置彼此错开一定的距离，靠近中心的两环冷却通道层间连通位置可以在同一角度。

4.根据权利要求1所述的立式转子试验器用水冷却结构，其特征在于：所述冷却通道为5个同心环形。

Images