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高溫風機設計中,主軸冷卻方式的選擇至關重要,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計高溫風機時除選擇材料確定結構等方案外的另一個重要問題。通常高溫風機主軸冷卻方式有兩種,即水冷式和風冷式。就其應用而言,水冷式結構屬傳統結構,因其結構較為可靠,故應用較為廣泛。風冷式結構雖早已出現,但應用場合仍有局限性,近年來在小型高溫風機上得到了普遍應用,下面就常用的冷卻結構作簡要介紹。
圖1是采用澆軸式冷卻的結構。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時的離心力把水甩入水包體內,再由水包體匯集后經下部的排水管流出。這種方法的特點是冷卻效果好,冷卻水直接和主軸接觸,相應接觸面積較大,帶走熱量迅速。此裝置的關鍵是要解決好軸與水包體的旋轉動密封,否則會出現從水包體兩側沿軸向漏水的現象。
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圈并經滾動體傳至外圈,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,熱量傳遞的中間環節較多,熱量能夠傳到外圈的條件是各相關件的熱量吸收到了一定程度才能向外傳遞,這就難免出現由于某種原因主軸溫升很快使內圈已經超過允許的溫升,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。設計時,應注意不要將此種結構應用于溫度較高的風機上。
