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高溫風(fēng)機設(shè)計中,主軸冷卻方式的選擇至關(guān)重要,因為主軸冷卻方式直接決定著冷卻效果,且影響著高溫風(fēng)機能否正常可靠工作。因此,確定一種可靠的主軸冷卻方式是設(shè)計高溫風(fēng)機時除選擇材料確定結(jié)構(gòu)等方案外的另一個重要問題。通常高溫風(fēng)機主軸冷卻方式有兩種,即水冷式和風(fēng)冷式。就其應(yīng)用而言,水冷式結(jié)構(gòu)屬傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),因其結(jié)構(gòu)較為可靠,故應(yīng)用較為廣泛。風(fēng)冷式結(jié)構(gòu)雖早已出現(xiàn),但應(yīng)用場合仍有局限性,近年來在小型高溫風(fēng)機上得到了普遍應(yīng)用,下面就常用的冷卻結(jié)構(gòu)作簡要介紹。
圖1是采用澆軸式冷卻的結(jié)構(gòu)。主軸配有一個擴散盤,冷卻水從上部流入后首先流到擴散盤上,由擴散盤通過主軸旋轉(zhuǎn)時的離心力把水甩入水包體內(nèi),再由水包體匯集后經(jīng)下部的排水管流出。這種方法的特點是冷卻效果好,冷卻水直接和主軸接觸,相應(yīng)接觸面積較大,帶走熱量迅速。此裝置的關(guān)鍵是要解決好軸與水包體的旋轉(zhuǎn)動密封,否則會出現(xiàn)從水包體兩側(cè)沿軸向漏水的現(xiàn)象。
圖2采用的是水冷軸承箱。在軸承箱上鑄有冷卻水道,冷卻水道包圍著軸承外圈。通過冷卻水帶走由主軸傳至軸承內(nèi)圈并經(jīng)滾動體傳至外圈,再由外圈傳至軸承箱箱體上的熱量,這種冷卻方式從以上分析看出,熱量傳遞的中間環(huán)節(jié)較多,熱量能夠傳到外圈的條件是各相關(guān)件的熱量吸收到了一定程度才能向外傳遞,這就難免出現(xiàn)由于某種原因主軸溫升很快使內(nèi)圈已經(jīng)超過允許的溫升,而由溫度計測得的靠近外圈處的溫度卻仍在允許溫升之內(nèi)的情況。這樣時間一長就會使軸承燒毀,所以這種冷卻方式從原理上講有一定缺欠。設(shè)計時,應(yīng)注意不要將此種結(jié)構(gòu)應(yīng)用于溫度較高的風(fēng)機上。
