[實用新型]高溫環境下轉軸總成自冷卻裝置

有效

• 申請號: 201921391123.7
• 申請日: 2019-08-26
• 公開（公告）號: CN210566162U
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 張連華;張暉
• 申請（專利權）人: 中科聚信潔能熱鍛裝備研發股份有限公司
• 主分類號: F16H57/04
• 分類號: F16H57/04;F16C37/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種高溫環境下轉軸總成自冷卻裝置。由于工作環境導致轉軸總成溫升過高，從而影響轉軸總成工作，有時由于熱脹出軸承卡死現象。本實用新型將轉軸設計成管狀，且在轉軸的軸孔中設置導流結構，推動氣流與轉軸內壁發生碰撞而產生熱交換，使得轉軸溫度下降，實現了轉軸的自冷卻；還在軸承側向設置對流結構，推動氣流向軸承運動，流動的氣體將軸承上的熱量帶走，流動的氣體將軸承上的熱量帶走，使得軸承溫度下降，實現了軸承的自冷卻。本實用新型具有設計新穎、結構合理、成本低、降溫效果好等優點。

技術領域

本實用新型涉及一種大型旋轉軸總成的自冷卻裝置，特別涉及一種高溫環境下轉軸和軸承的自冷卻裝置，屬于熱傳遞技術領域。

背景技術

軸是機械用以支承旋轉構件的零件，它能使旋轉構件具有確定的工作位置，并傳遞運動和轉矩。軸和軸上零件構成轉軸總成，往往轉軸總成是在高溫環境下工作。為了保證轉軸和軸承正常運轉，一方面要具有良好的潤滑條件，如果潤滑條件不當則會導致軸承早期損環而失效，在潤滑過程中，潤滑劑的選擇和潤滑劑量的適當是容易人為掌握和控制的；另一方面要有適當的工作溫度，當工作溫度過高時，必須對轉軸總成采取降溫措施。造成軸承工作溫度過高的原因來之兩個方面：（1）轉速高導致軸承滾動體摩擦發熱而溫升過高；（2）工作環境導致轉軸總成溫升過高。上述原因（1）可以通過減低轉速或改變潤滑形式加以控制，而原因（2）則不可避免，特別是高溫環境下運轉的轉軸，如：傳送高溫氣體的大型風機、以高溫液體作為熱源的大型壓燙輥等。對于這類高溫環境下運轉的大型軸與軸承，傳統的潤滑方式是：采用耐高溫的潤滑脂，亦可通過外部物理降溫方式，如水冷卻軸、風冷軸承等。然而，耐高溫潤滑脂的價格昂貴，使用成本太高；水冷卻軸、風冷軸承的設置需增加設備又相對復雜，維護與保養比較麻煩。因此，設計出一種既結構簡單又使用成本低廉的大型轉軸和軸承的冷卻裝置，是高溫環境下工作的大型轉軸總成降溫的最佳選擇。

發明內容

本實用新型提出一種高溫環境下轉軸總成自冷卻裝置，它是將轉軸設計成管狀，且在轉軸的軸孔中設置導流結構，還在軸承和軸承殼側向設置對流結構，實現轉軸總成冷卻的目的。

為了實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案實施，一種高溫環境下轉軸總成自冷卻裝置，它包含有：轉軸、軸承和軸承殼、螺旋和風葉，所述轉軸由所述軸承和軸承殼支撐，其特征在于：

所述轉軸為管狀；

所述螺旋沿所述轉軸的軸孔設置；

所述螺旋固定設置在所述軸孔中；

所述螺旋隨所述轉軸轉動，推動氣流從所述軸孔的一端沿軸孔流動到另一端；

所述風葉固定設置在所述轉軸的外徑上，所述風葉置于所述軸承和軸承殼的內側，所述風葉隨轉軸轉動，推動氣流向軸承和軸承殼流動。

在一些實施例中，所述螺旋為一連續螺旋，貫穿于所述軸孔中。

在一些實施例中，所述螺旋為多個，間隔排列在所述軸孔中。

在一些實施例中，所述螺旋為一個，設置于所述軸孔的一端。

在一些實施例中，所述螺旋為兩個，分別設置于所述軸孔的兩端。

進一步地，所述螺旋設計成風葉狀，且在所述軸孔的任意一端設置一個。

進一步地，所述螺旋設計成風葉狀，且在所述軸孔的兩端各設置一個。

本實用新型中螺旋和風葉都固定設置在轉軸上，轉軸轉動帶動螺旋和風葉轉動。螺旋轉動時將氣流從軸孔的一端推動到軸孔的另一端，氣流流動的過程中氣體分子與轉軸內壁發生碰撞而產生熱交換，轉軸上的熱量被流動的氣體分子帶出軸孔，使得轉軸溫度下降，實現了轉軸的自冷卻；風葉轉動將氣流推向軸承和軸承殼，同理，流動的氣體將軸承和軸承殼上的熱量帶走，使得軸承和軸承殼溫度下降，實現了軸承和軸承殼的自冷卻。