[发明专利]一种熔体齿轮泵滑动轴承热管冷却装置

说明书

一种熔体齿轮泵滑动轴承热管冷却装置，包括固液相变储热结构、热耦合结构和热管散热结构，固液相变储热结构通过热耦合结构连接所述热管散热结构；滑动轴承本体内设有环形储热腔，环形储热腔内设有固液相变储热结构，固液相变储热结构包括储热泡沫金属环、储热材料；滑动轴承本体轴向端面环形间隔设有至少6个热管散热结构，热管散热结构内设有热管泡沫金属；所述热管散热结构和滑动轴承本体之间设有所述热耦合结构。通过以上三个方面结构的相互配合，共同做到了滑动轴承的热量的及时散失，延长了熔体齿轮泵的使用寿命。

技术领域

本发明涉及熔体齿轮泵的技术领域，具体涉及一种熔体齿轮泵滑动轴承热管冷却装置。

背景技术

熔体齿轮泵运送高温熔体的相互啮合的一对齿轮的轴是高速长时间旋转，齿轮轴在泵体中采用滑动轴承。长短轴的两端各有一个整体式向心滑动轴承，四个轴承起轴承作用又起挡板作用，阻挡熔体流和齿轮轴的窜动。该滑动轴承要在高温350℃以下,高压30MPa左右的条件下连续工作，该齿轮泵滑动轴承属于液体动压轴承,轴承的润滑是靠从高压侧经轴承油槽流入的熔体介质本身来实现的。动压滑动轴承失效的主要原因是动压油膜破裂,液体摩擦状态遭到破坏,轴颈与轴承内孔的工作表面发生直接接触磨损。导致油膜破裂的因素有:油膜的承载能力、油膜的厚度、油量、轴承的温升。油膜的承载能力、油膜的厚度、油量涉及滑动轴承的润滑结构设计，而轴承的温升则涉及滑动轴承的冷却结构设计。因此，相比熔体泵的壳体，齿轮轴的滑动轴承更需要冷却。

现有技术中熔体齿轮泵的滑动轴承一般采用间接冷却和轴承自身通液冷却。间接冷却就是冷却与滑动轴承接触的熔体泵壳体，比如发明专利US5494425A(申请人Maag PumpSystems AG，公开日：1996年2月27日)公开了一种熔体齿轮泵，该泵的滑动轴承18起阻挡熔体流和滑动支撑长轴、短轴的作用，滑动轴承18的冷却完全依赖滑动轴承径向外周接触的熔体泵壳体1和与滑动轴承轴端接触的盖体14、15的冷却，在壳体1和盖体14、15上分别设有冷却液通道，以间接冷却滑动轴承18。但是滑动轴承18与壳体1和盖体14、15之间接触面积很小，即使接触面之间有热界面材料，壳体1本身也是与高温350℃以下的熔体直接接触，其自身热量都很难有效散失，盖体14、15虽不与熔体直接接触，但直接接触壳体1，所以自身温度也很高，自顾不暇地为滑动轴承18散热，真是勉为其难，效果实在不理想。

轴承自身通液冷却需在滑动轴承内增加进出水密封回路，该密封回路通入循环冷却液。除了冷却液密封问题，考虑到滑动轴承强度问题，必然增大滑动轴承的径向尺寸，使得滑动轴承的设计复杂化。由于滑动轴承本身壁厚，空腔小冷却液热容小，提高循环速度增强冷却有限，冷却效果不好，得不偿失。

由此，需要设计一种能快速将滑动轴承的热量散失在齿轮泵壳体外的齿轮泵滑动轴承冷却装置，以满足熔体齿轮泵的滑动轴承苛刻的运行条件。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种熔体齿轮泵滑动轴承热管冷却装置。

本发明的目的是这样实现的，一种熔体齿轮泵滑动轴承热管冷却装置，包括固液相变储热结构、热耦合结构和热管散热结构，固液相变储热结构通过热耦合结构连接所述热管散热结构；

滑动轴承本体内设有环形储热腔，环形储热腔内设有固液相变储热结构，固液相变储热结构包括储热泡沫金属环、储热材料；

滑动轴承本体轴向端面环形间隔设有至少3个热管散热结构，热管散热结构内设有热管泡沫金属；

所述热管散热结构和滑动轴承本体之间设有所述热耦合结构；所述热耦合结构包括设置在热管散热结构端面的第一热界面槽和设置在滑动轴承本体上的第二热界面槽对合形成的热结点腔，热管泡沫金属穿过蒸发部的金属本体裸露在第一热界面槽中，储热泡沫金属环穿过滑动轴承本体的金属本体裸露在第二热界面槽中，在热结点腔中注入热界面材料形成所述热耦合结构。