一种高温风机轴冷却装置的制作方法

本实用新型涉及一种风机轴冷却装置，特别涉及一种高温风机轴冷却装置。

背景技术：

目前，在冶金、水泥、锅炉等工业领域里，使用着大量的高温风机，以输送450°C以上的高温气体介质，在高温环境下，转子强度降低、刚度减弱导致变形，轴承易受高温的影响容易发生卡涩磨损，从而导致风机使用寿命大幅缩短或直接导致无法正常运行。

在这些高温风机中，人们为了保证它们的正常运转，防止高温经主轴传递至轴承部位，引起轴承失效，从而导致风机机组发生故障，经常配备冷却器对主轴进行冷却，如市场上销售的各式高温风机所配备的。

高温风机运转时，主轴需要通冷却水散热降温，通常采用隔热层隔离冷却水与风机内部高温介质，提高冷却水对主轴的冷却效率，现有的技术可参考申请号为201620665500.1的中国实用新型专利公开了一种高温风机的保温隔热层防变形结构，其包括安装板，设置于安装板内侧的冷却部分以及设置于所属冷却部分外周的保温隔热层，其中：

安装板上与安装板上设置的第一冷却水隔板、第二冷却水隔板以及第三冷却水隔板以及主轴钢管共同围城冷却水腔体，所述冷却水腔体上设置冷却水进水口与冷却水出水口，通过保温隔热层以及冷却水腔对主轴进行冷却。

上述实用新型虽然能够对主轴进行降温，但是进入空腔内的冷却水会从主轴与空腔连接处溢出来，在该处加装密封垫显然也不是很现实，另外单纯采用冷却水对主轴进行冷却，冷却效果有待改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能够进行风冷、水冷同时对主轴进行降温且对冷却水密封效果较好的高温风机轴冷却装置。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高温风机轴冷却装置，包括风机主轴、连接于风机主轴一端的叶轮以及远离叶轮且与风机主轴动配合装配的至少一个轴承座，所述叶轮与所述轴承座之间套设有用于将轴承与叶轮隔离的带有隔热层的机壳，所述机壳背离叶轮的一侧围绕风机主轴形成有环形放置腔，环形放置腔内安装有套封于所述风机主轴上的冷却水包，冷却水包靠近轴承座的一侧向四周延伸形成的固定边固定连接在机壳上，所述冷却水包靠近轴承座的一侧设置有进水管与出水管，所述风机主轴上设置有随着风机主轴转动以对轴承座内的轴承进行即时冷却的风冷组件。

通过采用上述技术方案，由于风机需要输送高温介质，在高温环境下，转子强度较低、刚度减弱导致变形，支撑主轴的轴承易受高温的影响容易发生卡涩磨损，从而导致风机使用寿命大幅缩短或者直接导致无法运行，通过在轴承与叶轮之间设置带有隔热层的机壳，能够将轴承隔离在高温区域之外，减少高温热量传递到轴承位；通过设置的冷却水包能够形成循环冷却水对风机主轴进行不间断水冷降温，防止轴承温度升高影响风机的正常使用；通过在风机主轴上设置的随风机主轴转动的风冷组件，能够在风机主轴转动时即时对轴承位进行风冷冷却。

较佳的，所述风冷组件包括风轮，风轮包括两个以直径为轴对称设置的半圆形风叶盘，半圆形风叶盘包括直边对接部，直角对接部的两端各自沿垂直于直角对接部的延长线延伸形成有固定部，所述半圆形风叶盘分别卡在风机主轴的上下两侧并且所述固定部通过螺栓固定。

通过采用上述技术方案，采用分体式的半圆形风叶盘能够随时安装在风机主轴上，随着风机主轴的转动，半圆形风叶盘对接组成的风轮能够即时对轴承部位进行冷却，降低轴承温度，使得风机能够安全、稳定运行。

较佳的，所述半圆形风叶盘的周面上径向设置有多个风轮叶片。

通过采用上述技术方案，半圆形风叶盘上设置的多各风轮叶片能够在风轮转动时向轴承部位吹风，对轴承部位进行即时风冷。

较佳的，所述风冷组件在风机主轴上设置有多组。

通过采用上述技术方案，设置的多组风冷组件能够对风机主轴上的轴承进行即时风冷降温，使得风机能够正常运行。

较佳的，所述机壳的外径大于所述叶轮的外径。

通过采用上述技术方案，机壳的外径大于叶轮的外径，机壳能够隔离风机叶轮与轴承，将高温区域与工作区域隔离开后，轴承不容易被高温区域的热量影响。

较佳的，所述机壳与风机主轴之间的缝隙设置有隔热填充体。

通过采用上述技术方案，由于机壳与风机主轴之间存在缝隙，如果不进行封堵，高温区域的大量热量会从缝隙中传递到轴承位使得轴承温度升高，导致轴承与主轴之前存在卡涩从而导致风机寿命降低或者导致风机无法正常运行；另外高温区域的热量从缝隙传递到工作区域内，工作人员难以在正常的温度下进行工作，通过在缝隙中填充隔热材料，能够阻挡高温区域的热量进入到轴承位，降低工作区域的温度，延长了风机的使用寿命，同时使得工作环境更加舒适，提高了工人的工作积极性。

较佳的，所述进水管与所述出水管各自位于所述冷却水包的上端与下端。

通过采用上述技术方案，进水管设置在出水管的上方，这样循环水从冷却水包上方进入，对主轴进行水冷降温，吸收热量之后的冷却水能够依靠自身的重力从下水管排出，加快了冷却水的循环，提高了水冷效果。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、在机壳上设置的隔热层，能够阻挡高温区域的热量进入到工作环境或者传递到轴承位，使得轴承能够在正常的温度下工作，延长了风机的使用寿命；

2、通过设置的冷却水包能够形成循环冷却水系统，对风机主轴进行不间断水冷降温，降低轴承温度，使得风机能够正常运行；

3、主轴上设置有随主轴转动的风轮，主轴转动时风轮即时冷却轴承部位。

附图说明

图1是一种高温风机轴冷却装置的整体结构示意图；

图2是半圆形风叶盘的结构示意图；

图3是一种高温风机轴冷却装置的剖视图；

图4是图3中A的放大示意图。

图中，1、风机主轴；2、叶轮；3、轴承座；4、轴承；5、机壳；51、隔热层；52、隔热填充体；6、环形放置腔；7、冷却水包； 71、进水管；72、出水管；8、风轮；81、半圆形风叶盘；811、对接部；812、固定部；82、风轮叶片；9、固定边。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

一种高温风机轴冷却装置，如图1与图3所示，包括风机主轴1、位于风机主轴1一端且处于高温区域的叶轮2或者转子以及远离叶轮2或者转子用于支撑风机主轴1的两个轴承座3，轴承座3内过盈配合有轴承4，轴承4的内圈与风机主轴1过渡配合。

如图1与图3与图4所示，风机主轴1上位于轴承座3与叶轮2之间并靠近叶轮2处套设有一个外径大于叶轮2或者转子外径的机壳5，机壳5设置有隔热层51，该隔热层51可以采用耐高温隔热材料形成，机壳5与主轴之间形成有缝隙，缝隙中设置有隔热填充体52，隔热填充体52同样采用耐高温隔热材料制成，举例来说，耐高温隔热材料有陶瓷纤维类产品、纳米微孔隔热材料；通过设置的隔热机壳5能够将轴承4隔离在高温区域之外，避免高温热量传递到轴承位。

如图3与图4所示，机壳5背离叶轮2的一侧沿风机主轴1轴线向风机叶轮2一侧轴向开设有环形放置腔6，环形放置腔6内设置有呈环形的冷却水包7，冷却水包7靠近轴承座3的一侧向四周延伸形成有固定边9，固定边9大于环形放置腔6的外径，冷却水包7套设在风机轴承上并且通过固定边9密封在环形放置腔6内，冷却水包7靠近轴承座3的一面安装有进水管 71，进水管 71的水平线高于风机主轴1，冷却水包7上与进水管 71位于同一面上安装有出水管72，出水管72相对于风机主轴1中心轴线对称设置，冷却循化水从进水管 71进入到冷却水包7中对风机进行水冷降温并且通过出水管72流出进行循环冷却水降温。

如图1与图3所示，风机主轴1上设置有多组随着风机主轴1转动以对轴承座3内的轴承4进行即时风冷的风冷组件。

如图1与图2所示，风冷组件包括多个套设于风机主轴1上的风轮8，风轮8位于轴承座3与冷却水包7之间，风轮8包括两个以直径为轴对称设置的半圆形风叶盘81，半圆形风叶盘81包括直边对接部811，直边对接部811的两端各自沿垂直于直角对接部811的延长线向两侧延伸形成有固定部812，半圆形风叶盘81的周面径向安装有多个风轮8叶片，两个半圆形风叶盘81分别卡在风机主轴1上，其固定部812通过螺栓固定。

结合风机具体运行情况进行说明：

当风机运行时，风机主轴1转动带动叶轮2在高温区域内输送高温介质，高温区域内的热量被机壳5以及缝隙中的耐高温材料制成的隔热填充体52阻挡在叶轮2一侧。

不断向进水管 71内注入冷却水，冷却水经过冷却水包7对风机主轴1进行水冷降温，吸收大量热量的冷却水从排水管排出，将热量带走。

固定在风机主轴1上的风轮8能够随着主轴不断转动对风机主轴1进行即时的风冷降温。

采用风冷加水冷的双重冷却方式对风机主轴1以及轴承进行冷却降温，使得轴承不易受高温影响发生卡涩磨损，延长了风机的使用寿命，使得风机能够正常运行。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。