CN101943179A - 硬质合金三组合径向滑动轴承 - Google Patents

硬质合金三组合径向滑动轴承 Download PDF

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陆伟刚
胡博
曹卫东
李跃
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Abstract

本发明是一种硬质合金三组合径向滑动轴承，主要用于多级矿潜泵或其他工作在固液两相流中的机械产品，其主要由三个硬质合金圆环柱内外三层组合而成，内圈是与旋转轴1固定在一起同步旋转的轴套3，外圈是与不旋转的轴承座6固定在一起的轴承5，其创造性在于增加了浮动环4，浮动环4可以在轴套3和轴承5之间自由旋转，并且其两端由旋转轴上的上台阶2和下台阶7限位。由于浮动环4的旋转速度只有轴套3旋转速度的1/2左右，因此降低了硬质合金接触面的线速度，提高了硬质合金径向滑动轴承的寿命，也就提高了采用硬质合金径向滑动轴承的多级矿潜泵等机械产品的使用寿命。

Description

硬质合金三组合径向滑动轴承
所属技术领域
本发明是一种硬质合金三组合径向滑动轴承，尤其是用于多级矿潜泵的利用固液两相流作为润滑液体的抗磨损滑动轴承，属于轴承领域。
背景技术
目前多级矿潜泵的旋转轴主要依靠潜水电机内的两组滚动轴承支承，由于潜水电机是完全密封的，所以这两组滚动轴承与泵送的固液两相流不接触，其使用寿命是很长的。但是多级矿潜泵叶轮部分的旋转轴是悬臂在潜水电机之外，在固液两相流中运转的，为了提高旋转轴的临界转速和刚性，往往在旋转轴的另一端再装一组径向滑动轴承，如图1所示。在矿潜泵中，尤其是图1所示的立式矿潜泵中，这组径向滑动轴承是以含有很多泥沙的固液两相流作为润滑液体的，或者说，在这组径向滑动轴承的位置很难把轴承和优质润滑液密封起来，因此含有泥沙的固液两相流会很快进入轴承内部，从而破坏这组径向滑动轴承。为了提高这组径向滑动轴承的寿命，目前的主要措施是采用抗泥沙磨损的硬质合金作为径向滑动轴承的材料，但是设计技术方面还有不足之处，其使用寿命还是不够长。一旦径向滑动轴承损坏，旋转轴上的叶轮就会随之损坏，多级矿潜泵也就失去了使用价值。
发明内容
为了提高多级矿潜泵上这组径向滑动轴承的寿命，本发明提供一种创新设计的用于多级矿潜泵的硬质合金三组合径向滑动轴承。
本发明的技术方案是：
在多级矿潜泵或其他产品的轴端安装一种硬质合金三组合径向滑动轴承，其主要由三个硬质合金圆环柱内外三层组合而成，最里面的一个硬质合金圆环柱是与旋转轴固定在一起同步旋转的轴套，最外面的一个硬质合金圆环柱是与不旋转的轴承座固定在一起的轴承，还有一个硬质合金圆环柱是放置在轴套和轴承之间的浮动环，浮动环与轴套和轴承之间在直径方向的间隙分别大于0.2mm，可以自由旋转，并且其两端由旋转轴上的相应台阶限位，浮动环在轴向有1mm活动空间。
以往的硬质合金滑动轴承主要由与旋转轴同步旋转的轴套和固定在不旋转的轴承座上的轴承共两个硬质合金圆环柱组成，轴套和轴承在接触面上的线速度比较大，而硬质合金在接触面上容许的PV值比较小，即硬质合金滑动轴承的损坏除了与泥沙硬度和径向力的大小有关之外，还与轴套和轴承在接触面上的线速度有关，线速度越大则PV值越大，硬质合金滑动轴承的寿命就越短。本发明在轴套和轴承之间增加了一个自由旋转的硬质合金浮动环，由于其旋转速度不仅受轴套的旋转速度影响，还受不旋转的轴承影响，因此其旋转速度一般在轴套旋转速度的1/2左右，也就是说，轴套与浮动环接触面的线速度、轴承与浮动环接触面的线速度与原先轴套与轴承接触面的线速度相比，几乎降低了50％，因此其使用寿命可以大大提高。
本发明的有益效果是提高了硬质合金径向滑动轴承的寿命，从而提高了采用硬质合金径向滑动轴承的多级矿潜泵等机械产品的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有立式多级矿潜泵使用硬质合金滑动轴承的简图；
图2是实施本发明后的立式多级矿潜泵简图；
图3是图2中本发明实施例放大的简图；
图中：1.旋转轴，2.上台阶，3.轴套，4.浮动环，5.轴承，6.轴承座，7.下台阶。
具体实施方式
图2所示的本发明实施例安装在立式多级矿潜旋转轴的下端，这个位置也是水泵的吸入口，由于矿井内的积水是含有很多泥沙的固液两相流，所以这个位置的滑动轴承需要实施本发明。
本实施例主要由三个硬质合金圆环柱内外三层组合而成，内圈是与旋转轴1采用径向过渡配合固定在一起同步旋转的轴套3，外圈是与不旋转的轴承座6采用径向过渡配合固定在一起的轴承5，在轴套3和轴承5之间的是浮动环4，浮动环4与轴套3在直径方向的间隙是0.2mm～0.25mm，浮动环4与轴承5在直径方向的间隙也是0.2mm～0.25mm，浮动环4可以在轴套3和轴承5之间自由旋转，并且其两端由旋转轴上的上台阶2和下台阶7限位，浮动环4在上台阶2和下台阶7之间可以轴向活动1mm左右。
当轴套3与旋转轴1以电动机的额定转速高速旋转时，在轴套3和轴承5之间的浮动环4，也会旋转起来，但浮动环4的旋转速度受不旋转的轴承5影响，其旋转速度比轴套3的旋转速度低许多，一般在轴套旋转速度的1/2左右，这与图1所示没有浮动环的硬质合金滑动轴承相比，硬质合金接触面的线速度几乎降低了50％，因此其使用寿命至少可以提高一倍。假设浮动环4的增加与否，使接触面的PV值从大于硬质合金允许的PV值变成小于允许的PV值，那么其使用寿命就可以提高几倍，甚至更多。

Claims (1)

1.在多级矿潜泵或其他机械产品上安装的一种硬质合金三组合径向滑动轴承，主要由三个硬质合金圆环柱内外三层组合而成，最里面的一个硬质合金圆环柱是与旋转轴固定在一起同步旋转的轴套，最外面的一个硬质合金圆环柱是与不旋转的轴承座固定在一起的轴承，还有一个硬质合金圆环柱是放置在轴套和轴承之间的浮动环，其特征是：浮动环与轴套和轴承之间在直径方向的间隙分别大于0.2mm，可以自由旋转，并且其两端由旋转轴上的相应台阶限位，浮动环在轴向有1mm活动空间。
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Date Code Title Description
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20110112