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一文了解齿轮箱的散热方式
更新时间 2020-05-12     已被浏览: 24895

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产品描述

导语:齿轮箱在运转过程中,如出现运行过热,将会限制系统功能的正常发挥。为保证齿轮箱的运行效率,充分发挥其性能,了解齿轮箱的散热方式选择原则并依据实际工况,选择最合适的散热方式,十分必要。下面就跟着小编一起,听听弗兰德技术专家的讲解吧。

▲弗兰德B3SE系列示例

热容量概念

 

齿轮箱的热容量也叫热功率,是指在特定条件下,齿轮箱连续运行达到设定的油温时对应的输出功率值。

 

特定条件包含:安装位置、安装方式、海拔高度、环境温度、润滑方式、输入转速、散热方式、润滑油的种类和粘度等。

▲弗兰德H1系列示例

齿轮箱热容量影响因素

 

自身因素:主要是齿轮箱的散热面积,传热系数及效率

使用条件:安装位置、安装方式、海拔高度、环境温度、润滑方式、输入转速、工作周期、润滑油的种类和粘度等条件

散热方式:不同的散热方式散热能力有差别

 

提示:载荷大小影响齿轮箱的产热,影响温升值,但不是齿轮箱热容量的影响因素。小编在此举一个简单直观的例子:比如某轿车出厂时,说明书上明确最高时速200km/h,这是对本轿车性能的描述,也是在特定条件下的数值,不会因驾驶员和乘客的改变而改变。

 

齿轮箱的热量主要来源

 

1)齿轮箱自身产热

 

在理想模型下,散热计算只考虑齿轮啮合、轴承转动和轴封产热三个方面


 

但在实际运行中,除载荷外,逆止器、超越离合器、轴承的调整、齿轮精度、轴的对中、润滑油的性能和液位、润滑方式等都会对产热有影响。

 

2)外部热量传递给齿轮箱

 

在某些场合,会有外部热量传给齿轮箱,这部分热量在散热时必须考虑,常见的情况有以下四种

 

A. 太阳直射,特别是在夏天的时候

B. 环境温度高于齿轮箱表面温度(可能是局部或短时间状态),外部热量将传给齿轮箱

C. 高温物体辐射热,如回转窑,钢包等将热量传给齿轮箱

D. 输出轴通过蒸汽等高温流体,流体热量传递给齿轮箱


 

提示:电加热器仅限于低温时工作,这里不予考虑。

▲弗兰德风扇示例

齿轮箱的散热方式

 

箱体自然散热

齿轮箱运转产生热量,润滑油将热量传给内壁,箱体内壁传给外壁,再经过油漆传给空气。在传热过程中,由于液体与固体传热、以及非金属与气体传热的传热系数低,所以箱体内部润滑油以及箱体表面散热也是重点强化的地方。


 

自然散热方式使用成本低、维护简单,但受外界风速和箱体表面积灰影响较大。

带风扇散热

风扇通常可分为五种,一是标准风扇,双向旋转,适应性强,应用较广泛;二是具备防爆要求的风扇,可满足特定的防爆场合;三是轴流风扇,其风量和风压比标准风扇更高;四是双风扇,散热能力比单风扇强;五是电动风扇,不受输入转速影响,散热能力强,更更换和实际温控节能效果。

与箱体自然散热相比,风扇散热能力明显增加,维护简单,应用范围广。

 

敲黑板:弗兰德B3SE系列,拥有带散热筋箱体+风扇完美组合:热容量大、维护简单。

弗兰德B3SE机型

带冷却盘管散热

与风扇散热相比,散热效果明显增加,防爆效果好,受环境温度影响小,井下刮板机和H1机型应用相对较多。


 

冷却盘管散热受水质影响大,更换不方便,接头安装要求高,安装不当导致漏水故障率偏高。


 

敲黑板:弗兰德刮板机专用减速机采用抽屉式冷却盘管,可单独拆卸更换,易于维护。

 

带管壳式水油冷却器散热

需要配套油泵,常用法兰泵,也可以采用电动泵。与带盘管散热比,此种方式散热效果增加明显,但受水质影响大。

 

带板式水油冷却器散热

需要配套油泵,造纸和化工行业应用居多。与管壳式水油冷却器比,具有体积小、传热效率高、承压高等优势。但是板间通道小,不易清洗,钎焊结构无法拆开,水侧常带过滤器避免杂质堵塞。

 

带水冷油站散热

水冷油站能满足齿轮箱散能力和监控需求,通常体积较大,部分被水油冷却器或风冷油站替代。

 

带风油冷却器散热

需要配套油泵,常用法兰泵,也可以采用电动泵,有不同散热能力的产品可选,与风冷油站比,结构紧凑,有逐渐被风冷油站替代的趋势。

 

带风冷油站散热

能满足齿轮箱散热能力和监控需求,有满足煤安标准的产品,应用越来越广泛。

 

翅片管散热器

体积小,一般采用轴端泵供油,不需要接电源,安装、维护简单。低温时润滑油阻力大,需要翅片管配套泄压旁路,散热量在7kW以下应用较多。

 

油站集中散热

集中控制,容易统一管理,可通过调整流量使各齿轮箱的油温控制在合适的范围,需要增加润滑油进出管路并控制流量和液位,通常在钢铁、化工和造纸行业应用居多。

 

箱体带水套散热

通常应用于环境温度高的场合,比如钢厂连铸设备,齿轮箱采用焊接箱体,外面带水套,通过循环水散热,受水质的影响,结垢后散热能力下降。此类散热方式应用较少,可采用集中供油冷却方式替代。

 


 

齿轮箱散热方式选择原则

齿轮箱的散热方式选择需遵循:安全性、经济性、满足合理要求、理论联系实际四项原则。


 

 



 

 

凭借深厚的技术底蕴和丰富的数据积累,弗兰德可根据客户应用工况选择最合适的散热方式,为现场设备的可靠运行保驾护航,并广泛应用于煤炭、电力、水泥、钢铁、港口、有色、化工、粮油、环保、制药、造纸、橡塑、水利、骨料、船舶等各大行业。

图文来源 | 《齿轮箱的散热方式与应用》

本文支持|弗兰德应用中心

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