[实用新型]高温环境下转轴总成自冷却装置

说明书

本实用新型涉及一种高温环境下转轴总成自冷却装置。由于工作环境导致转轴总成温升过高，从而影响转轴总成工作，有时由于热胀出轴承卡死现象。本实用新型将转轴设计成管状，且在转轴的轴孔中设置导流结构，推动气流与转轴内壁发生碰撞而产生热交换，使得转轴温度下降，实现了转轴的自冷却；还在轴承侧向设置对流结构，推动气流向轴承运动，流动的气体将轴承上的热量带走，流动的气体将轴承上的热量带走，使得轴承温度下降，实现了轴承的自冷却。本实用新型具有设计新颖、结构合理、成本低、降温效果好等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种大型旋转轴总成的自冷却装置，特别涉及一种高温环境下转轴和轴承的自冷却装置，属于热传递技术领域。

背景技术

轴是机械用以支承旋转构件的零件，它能使旋转构件具有确定的工作位置，并传递运动和转矩。轴和轴上零件构成转轴总成，往往转轴总成是在高温环境下工作。为了保证转轴和轴承正常运转，一方面要具有良好的润滑条件，如果润滑条件不当则会导致轴承早期损环而失效，在润滑过程中，润滑剂的选择和润滑剂量的适当是容易人为掌握和控制的；另一方面要有适当的工作温度，当工作温度过高时，必须对转轴总成采取降温措施。造成轴承工作温度过高的原因来之两个方面：（1）转速高导致轴承滚动体摩擦发热而温升过高；（2）工作环境导致转轴总成温升过高。上述原因（1）可以通过减低转速或改变润滑形式加以控制，而原因（2）则不可避免，特别是高温环境下运转的转轴，如：传送高温气体的大型风机、以高温液体作为热源的大型压烫辊等。对于这类高温环境下运转的大型轴与轴承，传统的润滑方式是：采用耐高温的润滑脂，亦可通过外部物理降温方式，如水冷却轴、风冷轴承等。然而，耐高温润滑脂的价格昂贵，使用成本太高；水冷却轴、风冷轴承的设置需增加设备又相对复杂，维护与保养比较麻烦。因此，设计出一种既结构简单又使用成本低廉的大型转轴和轴承的冷却装置，是高温环境下工作的大型转轴总成降温的最佳选择。

发明内容

本实用新型提出一种高温环境下转轴总成自冷却装置，它是将转轴设计成管状，且在转轴的轴孔中设置导流结构，还在轴承和轴承壳侧向设置对流结构，实现转轴总成冷却的目的。

为了实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案实施，一种高温环境下转轴总成自冷却装置，它包含有：转轴、轴承和轴承壳、螺旋和风叶，所述转轴由所述轴承和轴承壳支撑，其特征在于：

所述转轴为管状；

所述螺旋沿所述转轴的轴孔设置；

所述螺旋固定设置在所述轴孔中；

所述螺旋随所述转轴转动，推动气流从所述轴孔的一端沿轴孔流动到另一端；

所述风叶固定设置在所述转轴的外径上，所述风叶置于所述轴承和轴承壳的内侧，所述风叶随转轴转动，推动气流向轴承和轴承壳流动。

在一些实施例中，所述螺旋为一连续螺旋，贯穿于所述轴孔中。

在一些实施例中，所述螺旋为多个，间隔排列在所述轴孔中。

在一些实施例中，所述螺旋为一个，设置于所述轴孔的一端。

在一些实施例中，所述螺旋为两个，分别设置于所述轴孔的两端。

进一步地，所述螺旋设计成风叶状，且在所述轴孔的任意一端设置一个。

进一步地，所述螺旋设计成风叶状，且在所述轴孔的两端各设置一个。

本实用新型中螺旋和风叶都固定设置在转轴上，转轴转动带动螺旋和风叶转动。螺旋转动时将气流从轴孔的一端推动到轴孔的另一端，气流流动的过程中气体分子与转轴内壁发生碰撞而产生热交换，转轴上的热量被流动的气体分子带出轴孔，使得转轴温度下降，实现了转轴的自冷却；风叶转动将气流推向轴承和轴承壳，同理，流动的气体将轴承和轴承壳上的热量带走，使得轴承和轴承壳温度下降，实现了轴承和轴承壳的自冷却。