一种高温悬臂轴强制降温系统技术方案

技术编号:43286960 阅读:16 留言:0更新日期:2024-11-12 16:08
本技术公开了一种高温悬臂轴强制降温系统,包括壳体,所述壳体上转动连接有转子轴,所述转子轴位于壳体内的一端设置有叶轮,转子轴伸出壳体的一端设置有径向滑动轴承,所述壳体朝向径向滑动轴承的一侧设置有冷却腔,所述冷却腔内设置有若干喷淋管,所述喷淋管上设置有若干喷淋孔,转子轴位于冷却腔内的部分为冷却段,所述冷却段上设置有若干环形散热片,每个喷淋孔在冷却段上的投影均位于相邻两个环形散热片之间的冷却段表面,所述喷淋管连接冷却腔外部的水箱,使转子轴内部传递的温度在经过冷却段后迅速降温,满足径向滑动轴承的使用要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于汽轮机,更具体的说涉及一种应用在汽轮机或工业透平中的高温悬臂轴强制降温系统


技术介绍

1、高温、高压、高转速悬臂轴通常应用在汽轮机或工业透平中,其动叶轮采用单侧悬臂支撑结构,为了保证叶轮在高转速下的平衡性能,叶轮至径向轴承的轴向距离通常较短,而动叶轮处于高温高压的工作环境中,其转子轴不仅受到高温叶轮传递过来的热量,还会受到与壳体之间蒸汽密封处高温蒸汽的直接热量传递,而高温会沿着较短的转子轴迅速传递至其另一端的径向滑动轴承上,在不经任何散热干预的情况下,此时转子轴在轴承段处的温度将会达到300℃以上。

2、而在轴承段上的径向滑动轴承一般使用巴氏合金(巴氏合金具有良好的润滑性能和抗磨损性能),但其最大许用温度不能超过120度,正常工作温度不能超过100℃,因此,必须采用强制降温的方法,以在转子轴极短的距离上迅速降低转子轴的温度,满足向滑动轴承轴承的使用条件。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本技术提供了一种应用在汽轮机或工业透平中的高温悬臂轴强制降温系统,对转子轴进行迅速降温,满足径向滑动轴承的使用要求。

2、为实现上述目的,本技术提供了如下技术方案:一种高温悬臂轴强制降温系统,包括壳体,所述壳体上转动连接有转子轴,所述转子轴位于壳体内的一端设置有叶轮,转子轴伸出壳体的一端设置有径向滑动轴承,其特征在于:所述壳体朝向径向滑动轴承的一侧设置有冷却腔,所述冷却腔内设置有若干喷淋管,所述喷淋管上设置有若干喷淋孔,转子轴位于冷却腔内的部分为冷却段,所述冷却段上设置有若干环形散热片,每个喷淋孔在冷却段上的投影均位于相邻两个环形散热片之间的冷却段表面,所述喷淋管连接冷却腔外部的水箱。

3、进一步地,所述环形散热片的截面形状呈梯形,且梯形截面的下底连接冷却段,相邻两个环形散热片之间的冷却段表面为圆弧凹槽,且圆弧凹槽的两端与相邻梯形截面的腰连接,所述喷淋孔在冷却段上的投影位于圆弧凹槽的底部。

4、进一步地,所述冷却腔靠近径向滑动轴承的内壁上设置有挡水环,所述挡水环位于最靠近冷却腔内壁的两个环形散热片之间,挡水环的内孔边缘靠近圆弧凹槽的底部,挡水环的外圆边缘延伸并越过喷淋管。

5、进一步地,所述挡水环的外圆边缘与内壁之间设置有扇形挡圈,使挡水环与冷却腔内壁之间形成挡水腔,且挡水腔的下方连通冷却腔。

6、进一步地,冷却腔的底部设置有回水口,所述回水口连接水箱。

7、与现有技术相比,本技术的有益效果是:当热量传递至转子轴的冷却段时,通过喷淋管上的喷淋孔将冷却水射向两个环形散热片之间的圆弧凹槽内,然后在转子轴转动的离心力下,冷却水沿着环形散热片的侧面(梯形截面的腰)流至顶部后脱离环形散热片,并最终汇聚在冷却腔的底部,而通过冷却腔底部的回水口重新回到水箱内,使转子轴内部传递的温度在经过冷却段后迅速降温,满足径向滑动轴承的使用要求。

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【技术保护点】

1.一种高温悬臂轴强制降温系统,包括壳体,所述壳体上转动连接有转子轴,所述转子轴位于壳体内的一端设置有叶轮,转子轴伸出壳体的一端设置有径向滑动轴承,其特征在于:所述壳体朝向径向滑动轴承的一侧设置有冷却腔,所述冷却腔内设置有若干喷淋管,所述喷淋管上设置有若干喷淋孔,转子轴位于冷却腔内的部分为冷却段,所述冷却段上设置有若干环形散热片,每个喷淋孔在冷却段上的投影均位于相邻两个环形散热片之间的冷却段表面,所述喷淋管连接冷却腔外部的水箱。

2.根据权利要求1所述的高温悬臂轴强制降温系统,其特征在于:所述环形散热片的截面形状呈梯形,且梯形截面的下底连接冷却段,相邻两个环形散热片之间的冷却段表面为圆弧凹槽,且圆弧凹槽的两端与相邻梯形截面的腰连接,所述喷淋孔在冷却段上的投影位于圆弧凹槽的底部。

3.根据权利要求2所述的高温悬臂轴强制降温系统,其特征在于:所述冷却腔靠近径向滑动轴承的内壁上设置有挡水环,所述挡水环位于最靠近冷却腔内壁的两个环形散热片之间,挡水环的内孔边缘靠近圆弧凹槽的底部,挡水环的外圆边缘延伸并越过喷淋管。

4.根据权利要求3所述的高温悬臂轴强制降温系统,其特征在于:所述挡水环的外圆边缘与内壁之间设置有扇形挡圈,使挡水环与冷却腔内壁之间形成挡水腔,且挡水腔的下方连通冷却腔。

5.根据权利要求4所述的高温悬臂轴强制降温系统,其特征在于:冷却腔的底部设置有回水口,所述回水口连接水箱。

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【技术特征摘要】

1.一种高温悬臂轴强制降温系统,包括壳体,所述壳体上转动连接有转子轴,所述转子轴位于壳体内的一端设置有叶轮,转子轴伸出壳体的一端设置有径向滑动轴承,其特征在于:所述壳体朝向径向滑动轴承的一侧设置有冷却腔,所述冷却腔内设置有若干喷淋管,所述喷淋管上设置有若干喷淋孔,转子轴位于冷却腔内的部分为冷却段,所述冷却段上设置有若干环形散热片,每个喷淋孔在冷却段上的投影均位于相邻两个环形散热片之间的冷却段表面,所述喷淋管连接冷却腔外部的水箱。

2.根据权利要求1所述的高温悬臂轴强制降温系统,其特征在于:所述环形散热片的截面形状呈梯形,且梯形截面的下底连接冷却段,相邻两个环形散热片之间的冷却段表面为圆弧凹槽,且圆弧凹槽...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈烨
申请(专利权)人:立德动力设备浙江有限公司
类型:新型
国别省市:

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