[實用新型]一種高溫轉軸支承軸承的風冷控溫軸承座系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320624487.1
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN203548600U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設計）人: 鄭英;郭輝明;謝濤;薛慧;吳周敏
• 申請（專利權）人: 鄭英
• 主分類號: F16C37/00
• 分類號: F16C37/00
• 代理公司: 張家界市慧誠商標專利事務所 43209
• 代理人: 高紅旺

技術領域

本發(fā)明涉及運轉工作于高溫環(huán)境中的軸承溫度控制技術，提供一種長壽命的高溫轉軸支承軸承溫度控制方案。

背景技術

對于工作運轉在高溫環(huán)境中的轉軸（或輥道）而言，如輥底加熱爐支撐輥、軋鋼機（或軋鋁合金）的出、入輸送輥道、熱產(chǎn)品生產(chǎn)線的輸送輥等，其轉軸的工作溫度可達700℃甚至900℃以上，大量的熱量通過傳導或其他方式傳到軸承，使軸承的工作溫度較高，大大影響軸承的工作壽命。為確保軸承能穩(wěn)定、可靠地運行，傳統(tǒng)的軸承座通常采用了軸承座加裝具有冷卻水道結構，或者其冷卻結構塊固定安裝在軸承座的表面上，只對軸承座進行部分的局部冷卻。這些設計方案均沒控制到此類結構影響軸承工作溫度與壽命的關鍵要素。影響熱轉軸或輥道用支承軸承的溫度與壽命的因素主要有以下幾方面：一是軸承與軸承座系統(tǒng)的工作溫度過高，致使一定性能的軸承材料的耐磨性受到限制；另一方面軸承溫升的大部分熱量是從位于高溫區(qū)的轉軸或輥道傳導給軸承軸頸，其傳導的路徑是：位于高溫區(qū)的軸--軸承軸頸—軸承內(nèi)圈--軸承滾動體—軸承外圈—軸承座—軸承座冷卻水或空氣中，這一過程建立的溫度梯度是軸承內(nèi)圈溫度遠高于軸承外圈溫度，當用傳統(tǒng)的軸承座冷卻技術對軸承座進行冷卻時，因軸承外圈安裝于軸承座孔內(nèi)，因此軸承的外圈被強制冷卻，而內(nèi)圈卻是高溫，這必使軸承的工作游隙變小，當內(nèi)圈的工作溫度與外圈的工作溫度所建立的溫度梯度超過某一極限時，軸承的工作游隙將小于正常的工作游隙，使得通常的軸承座冷卻技術存在原理與結構上的重大缺陷。要想保障軸承的工作壽命，必須從兩方面著手：一是降低軸承及軸承座系統(tǒng)的工作溫度，更重要的是應保證軸承的工作游隙始終處于正常的工作范圍內(nèi)。現(xiàn)有技術存在主要技術弊端是：軸承座結構復雜，內(nèi)圈熱外圈冷的方案存在原理上的缺陷，不能保證軸承的工作游隙，不僅使軸承座及軸承的正常使用壽命縮短，其頻繁的維修或者更換尤其在高溫環(huán)境中操作是極其困難的，也直接影響了企業(yè)生產(chǎn)進度。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于克服背景技術中軸承座冷卻技術的不足，提供一種高溫轉軸支承軸承的風冷軸承座溫度控制系統(tǒng)，其結構簡單，控溫效果好。

為實現(xiàn)上述目的，所采用的技術方案：一種高溫轉軸支承軸承的風冷控溫軸承座系統(tǒng)，包括軸承座、軸承和轉軸，在緊鄰軸承高溫側的轉軸上設置有密封軸套，密封軸套的內(nèi)孔比軸承高溫側的轉軸的軸頸略大，轉軸與軸套之間形成環(huán)形氣道，密封軸套上設置有進氣管和出氣管，進氣管與風機連接。

作為優(yōu)選，進氣管和出氣管分別安裝在密封軸套的兩端，其相位差180度。

作為優(yōu)選，所述密封軸套與轉軸之間、軸承座與轉軸之間都設置有密封圈。

有益效果：高壓離心風機抽取冷空氣，通過進氣管將高壓冷空氣送入密封軸套與轉軸之間的環(huán)形氣道中，冷空氣吸收轉軸的熱量后變成熱空氣，經(jīng)過熱交換后的熱空氣從出氣管排到大氣中，帶走了從高溫區(qū)的軸段傳導到安裝軸承的軸頸的熱量，大大降低了安裝軸承軸頸的工作溫度，同時降低了軸承內(nèi)圈的工作溫度，使軸頸與內(nèi)圈的熱膨脹效應得到了有效的抑制。另外，還可以通過調節(jié)空氣流量來控制軸承內(nèi)外圈的溫差，從而能有效的控制軸承的工作游隙在要求的范圍內(nèi)，從而可以大大的提高軸承和軸承座的使用壽命。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。

具體實施方式

實施例1：

設備本體1上安裝有軸承座2，軸承座2內(nèi)安裝在軸承3，軸承3安裝有轉軸8，軸承座2的端部連接有軸承蓋4，轉軸3的端部連接有擋圈5。緊鄰軸承3高溫側的轉軸8上設置有密封軸套7，密封軸套7與軸承座2連接，密封軸套7的內(nèi)孔比軸承3高溫側的轉軸8的軸頸略大，密封軸套7與轉軸8、軸承座2之間形成密封環(huán)形氣道10，密封軸套7上設置有與環(huán)形氣道10相通的進氣管11和出氣管6，進氣管11和出氣管6的相位差180度，分別安裝在密封軸套7的兩端。進氣管11與風機12連接。密封軸套7的左端與轉軸8之間、軸承座2與轉軸8之間設置有密封圈9。

經(jīng)測試，使用本發(fā)明軸承座溫度控制系統(tǒng)，轉軸或輥道工作溫度為700℃時，控制軸承軸頸溫度為50-70℃，軸承外圈工作溫度為40~60度，軸承的使用壽命為4年。

比較例1：

經(jīng)測試，使用普通軸承座（即沒有進行冷卻），轉軸或輥道工作溫度為700℃時，檢測軸承軸頸溫度為150-170℃，軸承外圈工作溫度為80~90度，軸承使用壽命4個月。

比較例2；

經(jīng)測試，使用水冷軸承座，轉軸或輥道工作溫度為700℃時，檢測軸承軸頸溫度為130-150℃，軸承外圈工作溫度為40~50度，軸承使用壽命6個月。