一种水冷轴承座和轴承水冷结构
阅读说明：本技术 一种水冷轴承座和轴承水冷结构 (Water-cooling bearing seat and bearing water-cooling structure ) 是由 王一真 郭帅 童林 于 2021-01-14 设计创作，主要内容包括：本发明实施例提供一种水冷轴承座和轴承水冷结构,包括：轴承座本体和预埋管道；轴承座本体中设有用于安装轴承的轴承孔；预埋管道安装在轴承座本体中,环绕轴承孔的圆周壁布置；轴承座本体的两端分别设有第一接口和第二接口,第一接口通过所述预埋管道与第二接口连通。本发明提供的水冷轴承座,将预埋管道环绕轴承孔的圆周壁布置,对应在轴承座本体的两端设置通过预埋管道连通的第一接口和第二接口,使得该水冷轴承座不仅作为轴承的安装及负载结构,还可作为轴承的冷却结构,轴承发热产生的热量可直接经由预埋管道中的介质进行热交换散热,不仅能对轴承进行缓震和保护,还能够有效解决大型传动机构及动力总成中轴承的散热的问题。(The embodiment of the invention provides a water-cooling bearing seat and a bearing water-cooling structure, which comprise: the bearing seat comprises a bearing seat body and an embedded pipeline; a bearing hole for mounting a bearing is formed in the bearing seat body; the embedded pipeline is arranged in the bearing seat body and arranged around the circumferential wall of the bearing hole; and a first interface and a second interface are respectively arranged at two ends of the bearing seat body, and the first interface is communicated with the second interface through the embedded pipeline. According to the water-cooled bearing seat provided by the invention, the embedded pipeline is arranged around the circumferential wall of the bearing hole, and the first interface and the second interface which are communicated through the embedded pipeline are correspondingly arranged at the two ends of the bearing seat body, so that the water-cooled bearing seat not only can be used as an installation and load structure of a bearing, but also can be used as a cooling structure of the bearing, heat generated by heating of the bearing can be directly subjected to heat exchange and heat dissipation through a medium in the embedded pipeline, the bearing can be cushioned and protected, and the problem of heat dissipation of the bearing in a large-scale transmission mechanism and a power assembly can be effectively solved.)
技术领域
本发明涉及工业生产技术领域，尤其涉及一种水冷轴承座和轴承水冷结构。
背景技术
在工业生产领域，工业设备是生产的主要载体，工业设备的质量可靠性是工业设备的核心力量。工业生产对工业设备的主要要求通常都会包含工业设备的产能与耐用性，将产品规格做大是通常采用的方法。
传动机构及动力总成通常是工业设备的核心部件，其关重件轴承的重要程度不言而喻。轴承外径尺寸大小分为微型轴承(＜26mm)、小型轴承(28-55mm)、中小型轴承(60-115mm)、中大型轴承(120-190mm)、大型轴承(200-430mm)和特大型轴承(＞440mm)，设备使用载荷越高，其轴承尺寸越大，使用维护保养就越困难。
大型设备所使用的大型轴承往往具有使用要求与复杂的使用工况，使用过程中易产生大量热量，而轴承在高温状态下运行容易导致轴承损坏，易导致设备生产失效中止，因此轴承的散热处理是大型轴承使用所要处理的主要问题。
在生物质固废处理行业，生产追求产能，大产量设备是发展趋势，因此导致了设备轴承普遍较大，生产过程由于对原材料挤压作用会产生大量的热能，同时提高了设备的生产使用环境温度，对设备轴承的散热提出了很大挑战。
发明内容
本发明实施例提供一种水冷轴承座和轴承水冷结构，用以解决大型传动机构及动力总成中轴承散热的困难，实现对轴承的快速散热
本发明实施例提供一种水冷轴承座，包括：
轴承座本体和预埋管道；
所述轴承座本体中设有用于安装轴承的轴承孔；所述预埋管道安装在所述轴承座本体中，环绕所述轴承孔的圆周壁布置；所述轴承座本体的两端分别设有第一接口和第二接口，所述第一接口通过所述预埋管道与所述第二接口连通。
根据本发明一个实施例的水冷轴承座，所述轴承孔的数量为多个，各所述轴承孔依次间隔排列在所述轴承座本体的一侧。
根据本发明一个实施例的水冷轴承座，所述轴承孔的数量为两个，分别为第一轴承孔和第二轴承孔；所述第一轴承孔和所述第二轴承孔并排且间隔设置在所述轴承座本体的一侧。
根据本发明一个实施例的水冷轴承座，所述轴承座本体上设有用于油封或注油的辅助孔位。
根据本发明一个实施例的水冷轴承座，所述水冷轴承座还包括：冷却介质输送机构；所述冷却介质输送机构的冷却介质入口与所述第一接口或所述第二接口连通，所述冷却介质输送机构的冷却介质出口与所述第二接口或所述第一接口连通。
本发明实施例还提供一种轴承水冷结构，包括：轴承和水冷轴承座；水冷轴承座包括：轴承座本体和预埋管道；所述轴承座本体中设有用于安装轴承的轴承孔；所述预埋管道安装在所述轴承座本体中，环绕所述轴承孔的圆周壁布置；所述轴承座本体的两端分别设有第一接口和第二接口，所述第一接口通过所述预埋管道与所述第二接口连通；所述轴承安装在所述轴承孔中。
根据本发明一个实施例的轴承水冷结构，所述水冷轴承座的数量为两个，分别为第一水冷轴承座和第二水冷轴承座；
所述第一水冷轴承座的所述轴承孔位于与其对应的所述轴承座本体的底部，所述第二水冷轴承座的所述轴承孔位于与其对应的所述轴承座本体的顶部，所述轴承安装在所述第一水冷轴承座的所述轴承孔与所述第二水冷轴承座的所述轴承孔之间。
根据本发明一个实施例的轴承水冷结构，所述轴承水冷结构还包括：基座和轴端；所述轴承安装在所述基座中，所述轴端安装在所述轴承的内圈，所述轴承的内圈与所述轴端的外圈接触配合。
根据本发明一个实施例的轴承水冷结构，所述轴承水冷结构还包括：轴承端盖；所述轴承端盖安装在所述轴承座本体轴向的一侧；所述轴承端盖与所述轴承座本体配合，使所述轴承沿其轴向方向固定在所述水冷轴承座中。
根据本发明一个实施例的轴承水冷结构，若所述水冷轴承座中的所述轴承孔的数量为多个，则所述轴承的数量为多个，各所述轴承依次间隔安装在所述轴承孔中。
本发明实施例提供的水冷轴承座和轴承水冷结构，设有轴承座本体和预埋管道，轴承座本体中设有安装轴承的轴承孔，并将预埋管道环绕轴承孔的圆周壁布置，对应在轴承座本体的两端设置通过预埋管道连通的第一接口和第二接口，使得该水冷轴承座不仅作为轴承的安装及负载结构，还可作为轴承的冷却结构，轴承发热产生的热量可直接经由预埋管道中的介质进行热交换散热，不仅能对轴承进行缓震和保护，还能够有效解决大型传动机构及动力总成中轴承的散热的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种轴承座本体的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种轴承水冷结构的结构示意图；
附图标记：
1：第一接口； 2：预埋管道； 3：第一轴承孔；
4：第二轴承孔； 5：第二接口； 6：基座；
7：水冷轴承座； 8：轴承端盖； 9：轴承；
10：轴端。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1至图2描述本发明实施例的水冷轴承座，该水冷轴承座7包括：轴承座本体和预埋管道2。轴承座本体中设有用于安装轴承9的轴承孔(3、4)。预埋管道2安装在轴承座本体中，且预埋管道2环绕轴承孔(3、4)的圆周壁布置。轴承座本体的两端分别设有第一接口1和第二接口5，第一接口1通过预埋管道2与第二接口5连通。
其中，水冷轴承座7属于整体式铸造式部件，轴承座本体与轴承9直接接触，轴承座本体是水冷结构的主要载体，也是轴承9的主要承载结构，铸造式结构提供负载的同时具有优异的缓震功能，对于轴承9具有缓震效果的保护，有利于延长轴承寿命。水冷轴承座7为铸造成型，材质可选用一种焊接性与机加工性能俱佳的钢材。在铸造前，通过铸造模具中预埋管道2的固定装夹，预埋管道2内部畅通，可承受一定压力的液体高速流通，预埋管道2的两端分别位于轴承座本体的两侧，预埋管道2的路径随轴承孔(3、4)变化均匀变化，在铸造前定型定位完毕，使成型水冷轴承座7中存在一条贯穿通畅的预埋管道2供冷却介质流通。而且预埋管道2材质具有防腐防锈能力，高熔点，且与铸造式的水冷轴承座7具有相近的缩水率，以确保降低铸造缺陷。
该水冷轴承座在工作过程中，冷却介质(可为液压油，冷却水等)通过第一接口1进入预埋管道2，冷却介质以一定压力和流速，如图示2所示，从左向右依次流经第一接口1和轴承孔(3、4)对应区域，从第二接口5流出预埋管道2，冷却介质流动过程中通过热交换带走热量。
预埋管道2相对于打孔结构，更具有密封性良好的特点，预埋管道2是完整封闭的水路，避免了打孔结构因打孔后局部封口焊接导致的液体泄露，水路失效的结果。预埋管道2可以实现更为精细，更贴近轴承弯曲结构的冷却液流道，流道可以根据设计需求进行弧度设计或折弯，打孔结构无法实现弯管流道。同时，预埋管道2不需要打孔，相对于打孔结构具有更简易的加工方案，解决了大型结构件打深孔引发的深孔细孔加工难，以及工装夹具制作的工艺性问题，对于数米以上的大型零件加工制作难度大幅度下降。此外，预埋管道2节省了打孔工艺，在加工周期上更具有制作时间成本的优势。
铸造式的水冷轴承座7相对于自然冷却，对轴承9的冷却具有加强保障冷却的功能，冷却效果可随冷却介质的运行参数，包括压力流速，冷却介质比热容进行调节。而且铸造式的水冷轴承座7相对于普通风冷结构，对轴承9的冷却效率具有提高，液体比热容远大于气体，对于发热量大的设备更具优势。同时，铸造式的水冷轴承座7相对于普通水冷结构，对大型设备轴承冷却效果具有特效，对于大型轴承(200-430mm)和特大型轴承(＞440mm)结构具有优势，预埋管道2确保了冷却介质介质的流量足够。
根据实际需求，如图1和图2所示，轴承座本体中的轴承孔的数量可设置为多个，各轴承孔依次间隔排列在轴承座本体的一侧。
本实施例中，轴承孔的数量为两个，分别为第一轴承孔3和第二轴承孔4。第一轴承孔3和第二轴承孔4并排且间隔设置在轴承座本体的一侧。轴承9安装固定在第一轴承孔3与第二轴承孔4的位置，呈并排位置关系。此时预埋管道2分为两段，预埋管道2的第一段与其第二段相互连通。预埋管道2的第一段环绕在第一轴承孔3圆周壁上，预埋管道2的第二段则环绕在第二轴承孔4圆周壁上。在此基础上如果继续增设轴承孔，则预埋管路还可继续分段，各段均环绕在对应轴承孔的圆周壁上。
其中，轴承座本体上设有用于油封或注油的辅助孔位。润滑油的加注及保持可减少工况中轴承9产生的热量。
为便于输送冷却介质，还可增设冷却介质输送机构(图未示)，冷却介质输送机构的冷却介质入口与第一接口1或第二接口5连通，冷却介质输送机构的冷却介质出口与第二接口5或第一接口1连通。工作过程中，冷却介质可以一定压力和流速从左向右依次流经第一接口1、第一轴承孔3和第二轴承孔4对应区域，从第二接口5流出预埋管道2。或者以相反方向安装，使冷却介质以一定压力和流速从右向左依次流经第二接口5、第二轴承孔4和第一轴承孔3对应区域，从第一接口1流出预埋管道2。
本发明实施例提供的水冷轴承座，设有轴承座本体和预埋管道，轴承座本体中设有安装轴承的轴承孔，并将预埋管道环绕轴承孔的圆周壁布置，对应在轴承座本体的两端设置通过预埋管道连通的第一接口和第二接口，使得该水冷轴承座不仅作为轴承的安装及负载结构，还可作为轴承的冷却结构，轴承发热产生的热量可直接经由预埋管道中的介质进行热交换散热，不仅能对轴承进行缓震和保护，还能够有效解决大型传动机构及动力总成中轴承的散热的问题。
下面对本发明实施例提供的轴承水冷结构进行描述，如图2所示，该轴承水冷结构包括：轴承9和水冷轴承座7。
其中，如图1所示，水冷轴承座7包括：轴承座本体和预埋管道2。轴承座本体中设有用于安装轴承9的轴承孔(3、4)。预埋管道2安装在轴承座本体中，且预埋管道2环绕轴承孔(3、4)的圆周壁布置。轴承座本体的两端分别设有第一接口1和第二接口5，第一接口1通过预埋管道2与第二接口5连通。
其中，水冷轴承座7属于整体式铸造式部件，轴承座本体与轴承9直接接触，轴承座本体是水冷结构的主要载体，也是轴承9的主要承载结构，铸造式结构提供负载的同时具有优异的缓震功能，对于轴承9具有缓震效果的保护，有利于延长轴承寿命。水冷轴承座7为铸造成型，材质可选用一种焊接性与机加工性能俱佳的钢材。在铸造前，通过铸造模具中预埋管道2的固定装夹，预埋管道2内部畅通，可承受一定压力的液体高速流通，预埋管道2的两端分别位于轴承座本体的两侧，预埋管道2的路径随轴承孔(3、4)变化均匀变化，在铸造前定型定位完毕，使成型水冷轴承座7中存在一条贯穿通畅的预埋管道2供冷却介质流通。而且预埋管道2材质具有防腐防锈能力，高熔点，且与铸造式的水冷轴承座7具有相近的缩水率，以确保降低铸造缺陷。
该轴承水冷结构在工作过程中，冷却介质通过第一接口1进入预埋管道2，冷却介质以一定压力和流速，如图示2所示，从左向右依次流经第一接口1和轴承孔(3、4)对应区域，从第二接口5流出预埋管道2，冷却介质流动过程中通过热交换带走热量。在其它实施例中，也可通过第二接口5进入预埋管道2，从右向左流经第二接口5和轴承孔(3、4)对应区域，从第一接口1流出预埋管道2，即第一接口1与第二接口5的功能可互换。
预埋管道2相对于打孔结构，更具有密封性良好的特点，预埋管道2是完整封闭的水路，避免了打孔结构因打孔后局部封口焊接导致的液体泄露，水路失效的结果。预埋管道2可以实现更为精细，更贴近轴承弯曲结构的冷却液流道，流道可以根据设计需求进行弧度设计或折弯，打孔结构无法实现弯管流道。同时，预埋管道2不需要打孔，相对于打孔结构具有更简易的加工方案，解决了大型结构件打深孔引发的深孔细孔加工难，以及工装夹具制作的工艺性问题，对于数米以上的大型零件加工制作难度大幅度下降。此外，预埋管道2节省了打孔工艺，在加工周期上更具有制作时间成本的优势。
铸造式的水冷轴承座7相对于自然冷却，对轴承9的冷却具有加强保障冷却的功能，冷却效果可随冷却介质的运行参数，包括压力流速，冷却介质比热容进行调节。而且铸造式的水冷轴承座7相对于普通风冷结构，对轴承9的冷却效率具有提高，液体比热容远大于气体，对于发热量大的设备更具优势。同时，铸造式的水冷轴承座7相对于普通水冷结构，对大型设备轴承冷却效果具有特效，对于大型轴承(200-430mm)和特大型轴承(＞440mm)结构具有优势，预埋管道2确保了冷却介质介质的流量足够。
为保证冷却效果，水冷轴承座7也可通过焊接等方式，分为上下两部分设置，即水冷轴承座7的数量为两个，分别为第一水冷轴承座和第二水冷轴承座。第一水冷轴承座的轴承孔位于与其对应的轴承座本体的底部，第二水冷轴承座的轴承孔位于与其对应的轴承座本体的顶部，轴承9安装在第一水冷轴承座的轴承孔与第二水冷轴承座的轴承孔之间，第一轴承孔3与第二轴承孔4进行径向定位。
其中，轴承水冷结构还包括：基座6和轴端10。轴承9安装在基座6中，轴端10安装在轴承9的内圈，轴承9的内圈与轴端10的外圈接触配合。为固定轴承，轴承水冷结构还包括：轴承端盖8。轴承端盖8安装在轴承座本体轴向的一侧。轴承端盖8与轴承座本体配合，使轴承9沿其轴向方向固定在水冷轴承座7中，限制轴承9轴向定位。设备运行中轴端10传递扭，轴承9进入工况，即可通过轴承水冷结构进行冷却。
若水冷轴承座7中的轴承孔的数量为多个，则对应的轴承9的数量也为多个，各轴承9依次间隔安装在轴承孔中。既在本实施例中，可通过轴承水冷结构同时对多个轴承9进行冷却。
本发明实施例提供的轴承水冷结构，设置有轴承水冷结构，轴承水冷结构中设有轴承座本体和预埋管道，轴承座本体中设有安装轴承的轴承孔，并将预埋管道环绕轴承孔的圆周壁布置，对应在轴承座本体的两端设置通过预埋管道连通的第一接口和第二接口，使得该水冷轴承座不仅作为轴承的安装及负载结构，还可作为轴承的冷却结构，轴承发热产生的热量可直接经由预埋管道中的介质进行热交换散热，不仅能对轴承进行缓震和保护，还能够有效解决大型传动机构及动力总成中轴承的散热的问题。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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