本發(fā)明涉及軸承冷卻結(jié)構(gòu)和軸承冷卻方法。

背景技術(shù)：

在殼體的內(nèi)部通過(guò)軸承支承旋轉(zhuǎn)軸的軸承裝置例如可以用于泵、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、驅(qū)動(dòng)器等各種用途。在這樣的軸承裝置中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸承成為高溫，有產(chǎn)生熱變形的危險(xiǎn)，因此目前正在研究對(duì)軸承進(jìn)行冷卻。

例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)了，在封入有潤(rùn)滑油的軸承箱的內(nèi)部通過(guò)軸承支承具有旋轉(zhuǎn)環(huán)的旋轉(zhuǎn)軸的軸承裝置中，具有對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行冷卻的冷卻器，旋轉(zhuǎn)環(huán)通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而濺起的潤(rùn)滑油被供給到軸承的結(jié)構(gòu)。

另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)了，在通過(guò)軸承支承滾珠絲桿的殼體中，沿著軸向形成通過(guò)冷卻介質(zhì)的冷卻用貫通孔，沿著殼體的周向均等地配置多個(gè)該冷卻用貫通孔的結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特公平6－37898號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2014－74479號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明想要解決的技術(shù)問(wèn)題

但是，上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)，難以向軸承均勻供給潤(rùn)滑油，因此，因高速旋轉(zhuǎn)等而軸承發(fā)熱時(shí)，軸承的溫度分布在周向上不均勻。

另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)，多個(gè)冷卻用貫通孔在軸承的周向上隔開(kāi)間隔地配置，因此在周向上看軸承時(shí)，在配置有冷卻用貫通孔的部分和沒(méi)有配置冷卻用貫通孔的部分，冷卻能力不同，因此，周向的溫度分布仍然變大。

這樣，在現(xiàn)有的冷卻結(jié)構(gòu)中，存在如下問(wèn)題：由于在軸承上產(chǎn)生周向的溫度分布，熱變形在周向上容易變得不均勻，因此與旋轉(zhuǎn)軸的間隙變得不均勻，引起旋轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)增加，并且由此容易產(chǎn)生軸承的進(jìn)一步發(fā)熱，因此難以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)軸的高速旋轉(zhuǎn)。

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種通過(guò)對(duì)軸承在周向上均勻冷卻，能夠穩(wěn)定維持旋轉(zhuǎn)軸的高速旋轉(zhuǎn)的軸承冷卻結(jié)構(gòu)和軸承冷卻方法。

用于解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案

本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下的軸承冷卻結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，該軸承冷卻結(jié)構(gòu)為對(duì)具有殼體、插通到上述殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸和介于上述殼體與上述旋轉(zhuǎn)軸之間的環(huán)狀的軸承的軸承裝置的上述軸承進(jìn)行冷卻的結(jié)構(gòu)，在上述殼體的內(nèi)部形成有冷卻用通路，能夠通過(guò)氣體供給單元向上述冷卻用通路供給冷卻用氣體，上述冷卻用通路以圍繞上述軸承的外周的方式形成在整個(gè)周向上。

在該軸承冷卻結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選上述冷卻用通路在上述軸承側(cè)的內(nèi)周面形成有沿著周向延伸的冷卻翅片。

另外，優(yōu)選上述冷卻用通路通過(guò)形成于上述殼體的導(dǎo)入口和排出口與外部連通，從上述導(dǎo)入口導(dǎo)入的冷卻用氣體向兩個(gè)方向分流后合流，從上述排出口排出。

另外，本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下的軸承冷卻方法實(shí)現(xiàn)，該軸承冷卻方法是對(duì)具有殼體、插通到上述殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸和介于上述殼體與上述旋轉(zhuǎn)軸之間的環(huán)狀的軸承的軸承裝置的上述軸承進(jìn)行冷卻的方法，在上述殼體的內(nèi)部以圍繞上述軸承的外周的方式在整個(gè)周向上形成冷卻用通路，向上述冷卻用通路供給冷卻用氣體。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供通過(guò)對(duì)軸承在周向均勻冷卻，能夠穩(wěn)定維持旋轉(zhuǎn)軸的高速旋轉(zhuǎn)的軸承冷卻結(jié)構(gòu)和軸承冷卻方法。

附圖說(shuō)明

圖1是具有本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的軸承冷卻結(jié)構(gòu)的軸承裝置的截面圖。

圖2是圖1的a－a截面圖。

圖3是具有本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式所涉及的軸承冷卻結(jié)構(gòu)的軸承裝置的主要部分截面圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1軸承裝置

10殼體

20旋轉(zhuǎn)軸

30a、30b軸承

40a、40b冷卻用通路

41a、41b導(dǎo)入口

42a、42b排出口

43a、43b冷卻翅片

50風(fēng)扇(氣體供給單元)。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是具有本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的軸承冷卻結(jié)構(gòu)的軸承裝置的截面圖，圖2是圖1的a－a截面圖。如圖1和圖2所示，軸承裝置1在形成為筒狀的殼體10的內(nèi)部插通有旋轉(zhuǎn)軸20，通過(guò)介于殼體10與旋轉(zhuǎn)軸20之間的一對(duì)環(huán)狀軸承30a、30b，旋轉(zhuǎn)軸20被可旋轉(zhuǎn)地支承。殼體10被安裝在臺(tái)板2的多個(gè)支承部件3支承。軸承30a、30b例如為角接觸球軸承。

殼體10具有外筒10和與外筒10的兩端部嵌合的環(huán)狀的一對(duì)軸承支架12a、12b，在軸承支架12a、12b的內(nèi)周面，軸承30a、30b的外輪被保持部件13a、13b保持。軸承支架12a、12b例如能夠由導(dǎo)熱性良好的高強(qiáng)度的金屬材料形成。在軸承30a、30b的附近，與現(xiàn)有的軸承裝置同樣配置噴油嘴(未圖示)，可以構(gòu)成為向軸承30a、30b間歇地噴出冷卻用的油。

在軸承支架12a、12b的外周面，以圍繞軸承30a、30b的外周的方式，在整個(gè)周向上形成有槽狀的冷卻用流路40a、40b。冷卻用流路40a、40b的寬度沒(méi)有特別限定，優(yōu)選至少比軸承30a、30b的寬度(軸向的厚度)大，優(yōu)選以在環(huán)狀的冷卻用流路40a、40b的內(nèi)部收容軸承30a、30b的整體的方式，配置冷卻用流路40a、40b。冷卻用流路40a、40b的深度優(yōu)選在能夠確保軸承支架12a、12b的強(qiáng)度的范圍，制得盡量深(即，使殘留的槽底薄)。

冷卻用流路40a、40b分別與形成于外筒10的最下部的導(dǎo)入口41a、41b和形成于外筒10的最上部的排出口42a、42b連通。排出口42a、42b安裝有在箱體的上下具有開(kāi)口的作為氣體供給單元的風(fēng)扇50a、50b，通過(guò)風(fēng)扇50a、50b的工作，從導(dǎo)入口41a、41b向冷卻用流路40a、40b導(dǎo)入外部氣體。在冷卻用流路40a、40b的底面(即，軸承30a、30b側(cè)的內(nèi)周面)，沿著周向延伸的冷卻翅片43a、43b在軸向隔開(kāi)間隔地形成有多個(gè)。

具有上述的結(jié)構(gòu)的軸承裝置1通過(guò)未圖示的驅(qū)動(dòng)單元旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸20，并且通過(guò)使風(fēng)扇50a、50b工作，在圖2中如箭頭所示，從導(dǎo)入口41a向冷卻用流路40a的下部導(dǎo)入的冷卻用的空氣在左右兩個(gè)方向分流后，在冷卻用流路40a的上部合流，從排出口42a排出。由此，軸承30a的外周整體被均勻冷卻，因此，即使在因旋轉(zhuǎn)軸20的旋轉(zhuǎn)使軸承30a發(fā)熱時(shí)，也能夠抑制在周向上產(chǎn)生溫度分布。其結(jié)果，能夠抑制旋轉(zhuǎn)軸20的高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)等的發(fā)生，能夠維持穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

另外，在冷卻用流路40a、40b的軸承30a、30b側(cè)的內(nèi)周面，設(shè)置多個(gè)沿著周向延伸的冷卻翅片43a、43b，因此能夠提高冷卻效率，并且能夠增強(qiáng)軸承支架12a、12b，能夠抑制伴隨冷卻用通路40a、40b的形成所產(chǎn)生的殼體10的強(qiáng)度下降。

以上對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的具體方式不限定于上述實(shí)施方式。例如，如圖3所示，在冷卻用流路40a的內(nèi)部設(shè)置隔壁44a，夾著隔壁44a在兩側(cè)配置導(dǎo)入口41a和排出口42a，由此從導(dǎo)入口41a導(dǎo)入冷卻用流路40a的冷卻用的空氣能夠不用分流地與軸承30a的外周整體進(jìn)行熱交換，從排出口42a排出。其中，在圖3中，對(duì)與圖2相同的結(jié)構(gòu)部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。

另外，在本實(shí)施方式中，在冷卻用流路40a、40b的排出口42a、42b安裝風(fēng)扇50a、50b，但對(duì)用于向冷卻用流路40a、40b導(dǎo)入冷卻用氣體入的單元沒(méi)有特別限定，例如，可以將在其他設(shè)備中使用的壓縮空氣等的氣體供給源與導(dǎo)入口41配管連接，向冷卻用流路40a、40b供給冷卻用氣體。

具有本發(fā)明的軸承冷卻結(jié)構(gòu)的軸承裝置可以適合組裝到例如蒸發(fā)濃縮裝置的熱泵裝置(蒸氣壓縮裝置)等旋轉(zhuǎn)軸20高速旋轉(zhuǎn)的裝置。該情況下，與組裝軸承裝置的裝置(例如熱泵裝置等)的工作連動(dòng)，使風(fēng)扇50a、50b工作，由此能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)省電力，并且可靠地得到旋轉(zhuǎn)軸20的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。