低温旋转设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种低温旋转设备，其包括旋转部件以及对旋转部件及其上的润滑油脂进行加热的加热部件，借助于该加热部件可以对低温旋转设备内的旋转部件及其润滑油脂进行加热，以使该旋转设备能够在低温环境下正常运行并且具有较宽的适用温度范围。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机械领域，具体涉及一种用于低温环境下的旋转设备。
技术介绍
随着各行业低温技术能力的不断提高和市场需求的不断扩大，越来越多的旋转设备需要被应用在-30°C以下、甚至-40°C以下的低温环境中，这就要求旋转设备所采用的轴承及其润滑油脂能够在低温环境中正常工作以保证整体设备安全运行。目前，为了使轴承及润滑油脂能在低温环境下正常工作，通常采用的手段是选用低温型轴承钢材加工轴承并采用低温润滑油脂作为其润滑油脂。尽管这种方式能够在一定程度上满足旋转设备在低温环境下运行的要求，但在实际应用中，由于现有低温润滑油脂本身存在产品型号较少、价格较高且在低温环境下性能下降等问题。此外，当环境温度降低至-40°C以下(甚至-30°C以下)时，现有低温润滑油脂的粘度仍然会大大增加，相应地，该润滑油脂的润滑性能也会大大降低，进而增加设备启动和轴系运行载荷，从而降低旋转设备的运行效率，甚至这还会直接导致旋转设备损坏或寿命缩短。因此，即便采用低温润滑油脂作为其润滑油脂，现有的旋转设备也仍然存在着适用温度范围窄的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种低温旋转设备，其通过自身所具有的加热部件而对其内的旋转部件及其润滑油脂进行加热，以使该旋转设备能够在低温环境下正常运行并且具有较宽的适用温度范围。本技术提供的一种低温旋转设备，其包括旋转部件以及对旋转部件及其上的润滑油脂进行加热的加热部件。其中，所述加热部件包括外部感应加热器，其设置在所述旋转部件的外围，并通过感应加热的方式对其所围绕的旋转部件及润滑油脂进行加热。其中，所述旋转部件为轴承，所述加热部件包括电热丝、电感线圈和/或承载有热媒的热媒管路，并且至少在所述轴承的内轴、内圈、外圈和外轴其中之一开设有加热部件凹槽，所述电热丝、电感线圈和/或热媒管路埋设于所述加热部件凹槽内。其中，所述加热部件借助于所述加热部件凹槽而排布成螺旋线形状、闭合圆环状、 条带状或者蛇形管状。其中，所述加热部件凹槽靠近所述轴承内轴与轴承内圈的装配面或靠近所述轴承外轴与轴承外圈的装配面而设置。其中，所述热媒包括热气体和/或热液体，所述热媒管路包括热气体管路和/或热液体管路。优选地，本技术提供的低温旋转设备还包括加热开关单元，其设置在加热源和加热部件之间，用于接通或者断开加热部件与加热源之间的连接；以及控制单元，其与所述加热开关单元电连接，用于控制所述加热开关单元。具体地，所述控制单元用于判断是否需要对旋转部件及其润滑油脂进行加热，并在确定需要进行加热时向所述加热开关单元发出接通加热源以进行加热的指示；以及用于判断是否需要停止加热，并在确定需要停止加热时向所述加热开关单元发出断开加热源的指示。其中，所述加热源包括电源或热媒源，所述加热开关单元包括电力开关或用于热媒管路的阀门。优选地，本技术提供的低温旋转设备还包括温度传感器，其用于检测与所述润滑油脂的温度相关的参数，并将测量值传输到控制单元；并且所述控制单元用于向所述加热开关单元发出接通或断开加热源的指示。具体地，所述控制单元根据与所述润滑油脂的温度相关的参数的测量值而确定所述润滑油脂的温度测量值，并基于所述润滑油脂的温度测量值及温度设定值而确定是否需要向所述加热开关单元发出接通加热源的指示。其中，所述温度设定值包括加热启动温度和加热停止温度，并且所述控制单元判断出所述润滑油脂的温度测量值小于加热启动温度时，则判定需要对旋转部件及其润滑油脂进行加热，并向所述加热开关单元发出接通加热源的指示；或者所述控制单元判断出所述润滑油脂的温度测量值大于等于加热停止温度时，则判定无需进行加热，并向所述加热开关单元发出断开加热源的指示。相对于现有技术，本技术具有下述有益效果由于本技术提供的低温旋转设备设置有加热部件，借助于该加热部件可以对低温旋转设备内的旋转部件及其润滑油脂进行加热，以使该旋转设备能够在低温环境下正常运行并且具有较宽的适用温度范围。附图说明图1为本技术第一实施例提供的旋转设备沿轴向的剖视图；图2为本技术第二实施例中的埋设有加热部件的轴承装配面的展开图；图3为本技术第三实施例中的埋设有加热部件的轴承装配面的展开图；图4为本技术第四实施例中的埋设有加热部件的轴承装配面的展开图；图5为本技术第五实施例中的埋设有加热部件的轴承装配面的展开图；图6为图1所示低温旋转设备所采用的一种加热方法的流程示意图；以及图7为图1所示低温旋转设备所采用的另一种加热方法的流程示意图。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，以下结合附图和具体实施方式对本技术提供的低温旋转设备及其运行方法进行详细描述。在这些附图中， 对于相同或者相当的部分，标注相同标号。请参阅图1，本技术第一实施例提供的旋转设备包括旋转部件、设置在旋转部件内的加热部件106、温度传感器107、加热开关单元(图中未示出)及控制单元(图中未示出)。其中，本实施例中的旋转部件可以为轴承，其具体包括轴承内轴101、轴承内圈 102、轴承外圈104、轴承外轴105以及设置在轴承内圈102和轴承外圈104之间的滚动体 103，并且在彼此配合装配的轴承内轴101和轴承内圈102之间形成内轴装配面，在彼此配合装配的轴承外圈104和轴承外轴105之间形成外轴装配面。本文中为了描述方便，将内轴装配面和外轴装配面统称为装配面。在本实施例中，加热部件可以为电热丝106，其埋设于轴承内轴101内并与之绝缘。在实际应用中，在轴承内轴101和轴承内圈102装配之前，在轴承内轴101上靠近内轴装配面的位置处加工出均勻分布的螺旋线状的加热部件凹槽108，并将电热丝106嵌入其内，而后采用绝缘物质封闭加热部件凹槽108，从而将电热丝106埋设于轴承内轴101，并且从其上引出连接端以连接作为加热源的电源。在实际应用中，电热丝106在轴承内轴101 上的延伸距离(即，图1中标号A所示尺寸)一般应小于轴承内圈102的宽度(S卩，图1中标号B所示尺寸)。如果考虑到电热丝106的可更换性，则在满足轴承内轴101的强度及其他相关因素的前提下，可使尺寸A大于尺寸B，但应对电热丝106超出轴承内圈102的宽度 B的那部分进行安全防护，以保证其安全性。在本实施例中，控制单元分别与温度传感器107和加热开关单元电连接。其中， 温度传感器107设置在轴承内圈102和轴承外圈104之间，用于检测与轴承及其润滑油脂的温度相关的参数，并将测量值传输至控制单元，以基于该测量值而获得轴承及其润滑油脂的温度。在此，温度传感器107可以具体采用热电偶、热电阻或者红外温度传感器等；并且，当采用热电偶时，与轴承及其润滑油脂的温度相关的参数可以是电压值；当采用热电阻时，与轴承及其润滑油脂的温度相关的参数可以是电阻值，等等。至于温度传感器107的安装位置，可根据轴承结构、设备结构等情况进行合理选择，并且选择原则为使基于该温度传感器107而获得的轴承及润滑油脂的温度测量值尽可能准确地反映该润滑油脂的实际温度状况。至于控制单元，其可以根据来自温度传感器107的与润滑油脂的温度相关的参数的测量值，确定所述润滑油脂的温度测量值，并基于润滑油脂的温度测量值及预设的温度设定值而确定是否需要对轴承及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐建辉，
申请(专利权)人：江苏金风风电设备制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：