CN102242727B - 一种重型渣浆泵轴承箱及其轴系传动结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种重型渣浆泵轴承箱及其轴系传动结构，涉及一种卧式耐磨渣浆泵整体式轴承箱及其轴系传动结构，属于机械传动技术领域。它包括泵轴、冷却器、前轴承压盖、后轴承压盖、前防尘盘、后防尘盘、托架、轴承箱、第二调节螺栓、后锁紧螺柱螺母和压环。为减少托架体、轴承套和托架盖之间的加工面积和配合面积，将轴承套和托架盖铸造为一体；为更加方便调节叶轮和过流部件间隙，优化第二调节螺栓的布置；第二轴调节螺栓改在轴承箱的后下端与托架后筋板之间，调节空间增大，从而可选取更粗更长的螺栓、螺柱和螺母，使调节空间增大。本发明能减少加工量，降低加工成本，提高加工精工精度，降低漏油风险，更好地保证轴承箱和托架同轴度。

Description

一种重型渣浆泵轴承箱及其轴系传动结构

技术领域

本发明涉及重型渣浆泵的轴承箱及轴系传动结构，特别涉及一种卧式耐磨渣浆泵整体式轴承箱及其轴系传动结构，属于机械传动技术领域。 

背景技术

渣浆泵是一种能输送含有较大颗粒度杂质，或者输送含有颗粒型磨蚀性、腐蚀性杂质的浆体的离心泵，主要应用于冶金、石油化工、矿山、煤矿、建材、轻工、造纸等行业输送既含有颗粒又具有腐蚀性的料(渣)浆输送。卧式渣浆泵的传动形式主要是托架式传动，电机端可采取联轴器、皮带轮或增加液力偶合器等多种联结方式，托架前端可以完全支撑泵端的过流部件，托架式结构适用于单级泵和多级泵的串联或并联。 

在已有技术中，如图1所示，渣浆泵的支撑结构多采用分体式结构，分体为托架体1、轴承套6和托架盖7。托架体1的结构如图3、图4所示，托架体1主要以竖直的前、中、后三块加强筋板和左、右两块加强筋板共同承受径向力，中、后加强板和左、右加强筋板之间作为储存冷却润滑油的空间，托架体1前端以端面和止口与过流部件14的后泵壳配合，并以三个大螺栓轴向锁紧，实现流过部件14固定于托架体1上。轴承套6的结构如图5、图6所示，其主要作用是承载和固定后轴承5(泵轴的固定端)，并在后轴承5后端以圆螺母和止动垫圈16锁紧于泵轴8上，使得轴承套6、泵轴8和后轴承5形成一个装配整体。托架盖7的结构如图7、图8所示，将轴承套6的装配整体装在托架体1上之后，托架盖7从上安装将轴承套6和前轴承10(泵轴承的浮动端)完全罩住，并与托架体1两侧装上螺柱和螺母进行锁紧。轴承的冷却润滑方式为油润滑，冷却润滑油存储于托架体1中间的密封腔内，轴承套6与托架体1、托架盖7之间采用两个O形圈15进行密封。如图2所示，整个传动部件的轴向前后调节利用轴承套6上的第一调节螺栓2松紧来实现，第一调节螺栓2由一个螺栓和一个螺柱螺母组成，拧紧螺栓使轴承套6与托架盖7的距离增大以实现轴系部件相对向后移动；拧螺柱螺母使轴承套6与托架盖7的距离减小以实现轴系部件相对向前移动。第一调节螺栓2对轴承套6的调节带动后轴承5、前轴承10、泵轴8和过流部件14的叶轮等轴上部件，实现叶轮在过流部件14中的间隙调节。已有技术的分离式结 构，加工面积包括托架体1、轴承套6和托架盖7等多个圆配合面，需要加工面积较大，加工精度要求较高，因此加工成本较高，且互换性较差；其结构复杂，形位公差过多，使加工工艺性能较差，托架体1、轴承套6和托架盖7的加工难以保证三者的同轴度；在装配过程中，托架体1、轴承套6和托架盖7的安装间隙无法预测和控制，第一调节螺栓2在轴向调节过程中，也会因推拉螺栓、螺柱的不同步性影响其结构的同轴度，从而造成传动轴跳动过大、产生较大振动噪声、大大缩短轴承使用寿命等不利后果。O形圈15在多次轴向前后调节后会被磨损，加之O形圈15被轴承套6不均匀挤压和自身老化，其使用寿命大大缩短，若O形圈15失效漏油，则会导致润滑油低于轴承滚子中心，使轴承干烧、报废。因此，该结构虽然已经比较成熟，但存在加工成本较高，加工、装配工艺性较差，漏油风险较大等不足。 

发明内容

已有技术中重型渣浆泵轴承箱及其托架结构存在加工面积较大、加工成本较高、加工精度及同轴度较难保证、零件互换性差、漏油风险高和难于调节叶轮和过流部件间隙等问题，本发明的目的是为解决上述问题而公开的一种重型渣浆泵轴承箱及其轴系传动结构。本发明可减少加工成本、提高加工精工精度、改善加工工艺性能及降低漏油风险。 

本发明的突出改进特点在于：(1)为减少托架体、轴承套和托架盖之间的加工面积和配合面积，将轴承套和托架盖铸造为一体，即用整体式轴承箱替换已有技术中的轴承套和托架盖，因为本发明只需托架和整体式轴承箱配合，从而减少加工量，降低加工成本；(2)为降低加工过程中的换刀、走刀误差，将轴承箱和托架的前后配合部分尺寸设计为一致，使加工过程中能保证良好的同轴度；(3)为提高装配工艺性及避免装配中累积误差对同轴度的影响，降低形位公差，整体式轴承箱和托架采用圆面配合；(4)为降低漏油风险，优化冷却润滑结构，整体式轴承箱的内腔直接铸造而成，前轴承压盖和后轴承压盖将其前后加垫圈密封即可，不需要O形圈密封，大大降低了漏油风险，同时具有更大容量的储油空间，达到更好的冷却效果；(5)为更加方便调节叶轮和过流部件间隙，优化第二调节螺栓的布置，已有技术中第一轴调节螺栓的调节空间小、螺栓螺柱小，本发明中第二轴调节螺栓改在轴承箱的后下端与托架后筋板之间，调节空间增大，从而可选取更粗更长的螺栓、螺柱和螺母，使可调节空间增大。 

为实现上述目的所采用的技术方案：一种重型渣浆泵轴承箱及其轴系传动结构，它包括泵轴、冷却器、前轴承压盖、后轴承压盖、前防尘盘、后防尘盘，它还包括托架、轴承箱、第二调节螺栓、后锁紧螺柱螺母和压环；外围设备包括：拆卸环、过流部件；其中，托架主要以前、中、后三块竖直的加强筋板和左、右两块圆弧顺滑设计的加强板共同承受径向力，托架17上取消了储油空间。轴承箱是将分离式轴承套、托架盖及托架体的储油部分合并作为一个整体直接铸造成型，其前后内圆为轴承位，前后外圆为与托架的配合圆面，中间封闭的腔体为冷却润滑油储油空间；为降低加工过程中的换刀、走刀误差，将轴承箱和托架的前后配合部分尺寸设计为一致，使加工过程中能保证良好的同轴度；为提高装配工艺性及避免装配中累积误差对同轴度的影响，整体式轴承箱和托架仅采用两个圆面配合，降低和减少形位公差；为用于后锁紧螺柱螺母和第二调整螺栓攻螺纹，轴承箱油腔的后下部分加工有两块矩形厚壁。第二调节螺栓由一个螺栓、一个螺柱与两个螺母组成；为更加方便调节叶轮和过流部件间隙，在托架后加强筋板上部加工用于安装第二轴调节螺栓的螺栓孔，由于调节空间增大，第二轴调节螺栓选用更粗更长的螺栓、螺柱和螺母，连接到轴承箱后下部分的矩形后壁上，其轴向可调节距离范围为-15mm～+15mm。轴承箱后下部两边分别有两个后锁紧螺柱螺母向下锁紧。压环形状为半圆型。 

它们的连接关系为：前轴承、后轴承、泵轴、圆螺母和止动垫圈安装成一个装配整体，将该装配整体从轴承箱后端穿过，直到轴承安装到位；前轴承压盖加上垫片后安装于轴承箱前端面，螺栓锁紧前轴承压盖，前防尘盘穿在泵轴上；后轴承压盖加上垫片后安装于轴承箱后端，螺栓锁紧后轴承压盖，后防尘盘穿在泵轴上，用平端开槽紧定将后防尘盘定位；冷却器加上垫片后安装于轴承箱一侧；前轴承压盖、后轴承压盖和轴承箱的内腔形成密闭储油空间；轴承箱前后轴承位的外圆部分撑于托架上，第二轴调节螺栓穿过托架后加强筋板上部螺栓孔，第二轴调节螺栓的螺栓端部与轴承箱后下部对顶，螺柱后端与轴承箱后下部锁紧，实现轴承箱带动轴系组件的整体轴向调节，轴向可调节距离范围为-15mm～+15mm；轴承箱后下部两边有后锁紧螺柱螺母向下进行锁紧定位，半圆型的压环从上压紧轴承箱前端外圆面，与托架前端配合面将轴承箱锁紧固定。它们与外围设备的连接关系为：拆卸环穿过泵轴预紧于前防尘盘前端；托架前端以端面和止口与过流部件的后泵壳配合安装，并以三个大螺栓径向锁紧实现流过部件固定于托架上。 

本发明的工作过程为：整个传动部件安装过程中，利用第二调节螺栓松紧来实现轴向前后调节，第二调节螺栓由一个螺栓和一个螺柱与两个螺母组成，拧紧螺栓向前顶开轴承箱，使轴承箱与托架的距离增大以实现轴系部件相对向前移动；拧紧螺柱上的第一个螺母向后拉住轴承箱，使轴承箱与托架的距离减小以实现轴系部件相对向后移动。轴承箱利用前端的半圆形压环和后下部的后锁紧螺柱螺母实现一压一拉固定于托架上，该方式固定点跨距更大，锁紧装置更坚固可靠。前轴承压盖、后轴承压盖和轴承箱的内腔形成密闭储油空间能储存更多油量，前后轴承高速运转过程中，冷却润滑油浸泡过轴承的滚子中心，使滚子得以完全润滑，冷却润滑油从轴承箱的回油孔流回，使油在轴承箱内得以循环流动，利用冷却器实现前后轴承的冷却。泵轴的电机端通过联轴器或皮带轮将电机与传动部件连接起来，电机带动泵轴及锁紧于泵轴前端的叶轮高速旋转，通过叶轮旋转所产生的离心力将介质输送至蜗壳出口。托架和轴承箱采用前后两个圆面配合，在保证良好的同轴度情况下牢固地支撑前轴承、后轴承和泵轴，使渣浆泵在运转过程中，能高效平稳地运行。当渣浆泵在运行一段时间后，叶轮的前后盖板会被磨损，蜗壳和叶轮的间隙增大，影响水力性能，此时需要松开压环螺栓和后锁紧螺柱螺母，调节第二调整螺栓对轴承箱的轴向前后移动，带动后轴承、前轴承、泵轴和过流部件的叶轮等轴上部件整体移动，实现叶轮在过流部件中的间隙调节。 

有益效果： 

1、一种重型渣浆泵轴承箱及轴系结构，能减少加工量，降低加工成本，同时又能得到良好的机械性能和零件互换性，能更好地保证加工、装配过程中轴承箱和托架的同轴度。 

2、一种重型渣浆泵轴承箱及轴系结构，优化了润滑冷却系统和轴向调节结构，使轴承箱拥有更好的密封性能，降低漏油风险，达到传动部件良好的整体密封效果。 

附图说明

图1为已有的渣浆泵分离式轴承箱及其托架的结构图； 

图2为图1中后轴承处局部放大视图I； 

图3为已有技术的托架体结构剖视图； 

图4为已有技术的托架体结构侧视图； 

图5为已有技术的轴承套结构剖视图； 

图6为已有技术的轴承套结构侧视图； 

图7为已有技术的托架盖结构剖视图； 

图8为已有技术的托架盖结构侧视图； 

图9为本发明的渣浆泵整体式轴承箱及轴系结构图； 

图10为本发明的托架结构剖视图； 

图11为本发明的托架结构侧视图； 

图12为本发明的轴承箱结构剖视图； 

图13为本发明的轴承箱结构侧视图； 

其中：1-托架体、2-第一调整螺栓、3-后防尘盘、4-后轴承压盖、5-后轴承、6-轴承套、7-托架盖、8-泵轴、9-冷却器、10-前轴承、11-前轴承压盖、12-前防尘盘、13-拆卸环、14-过流部件、15-O形圈、16-圆螺母和止动垫圈、17-托架、18-后锁紧螺柱螺母、19-第二调整螺栓、20-轴承箱、21-压环。 

具体的实施方式 

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明： 

一种重型渣浆泵轴承箱及其轴系传动结构，它包括泵轴8、冷却器9、前轴承压盖11、后轴承压盖4、前防尘盘12、后防尘盘3，它还包括托架17、轴承箱20、第二调节螺栓19、后锁紧螺柱螺母18和压环21；外围设备包括：拆卸环13、过流部件14；其中，托架17的结构图如图10、图11所示，托架17主要以前、中、后三块竖直的加强筋板和左、右两块圆弧顺滑设计的加强板共同承受径向力，托架17上取消了储油空间。轴承箱20的结构图如图12、图13所示，轴承箱20是将分离式轴承套6、托架盖7及托架体1的储油部分合并作为一个整体直接铸造成型，其前后内圆为轴承位，前后外圆为与托架17的配合圆面，中间封闭的腔体为冷却润滑油储油空间；为降低加工过程中的换刀、走刀误差，将轴承箱20和托架17的前后配合部分尺寸设计为一致，使加工过程中能保证良好的同轴度；为提高装配工艺性及避免装配中累积误差对同轴度的影响，整体式轴承箱20和托架17仅采用两个圆面配合，降低和减少形位公差；为用于后锁紧螺柱螺母18和第二调整螺栓19攻螺纹，轴承箱20油腔的后下部分加工有两块矩形厚壁。第二调节螺栓19由一个螺栓、一个螺柱与两个螺母组成；为更加方便调节叶轮和过流部件14间隙，在托架17后加强筋板上部加工用于安装第二轴调节螺栓19的螺栓 孔，由于调节空间增大，第二轴调节螺栓19选用更粗更长的螺栓、螺柱和螺母，连接到轴承箱20后下部分的矩形后壁上，其轴向可调节距离范围为-15mm～+15mm。轴承箱20后下部两边分别有两个后锁紧螺柱螺母18向下锁紧。压环21形状为半圆型。 

它们的连接关系为：前轴承10、后轴承5、泵轴8、圆螺母和止动垫圈16安装成一个装配整体，将该装配整体从轴承箱20后端穿过，直到轴承安装到位；前轴承压盖11加上垫片后安装于轴承箱20前端面，螺栓锁紧前轴承压盖11，前防尘盘12穿在泵轴8上；后轴承压盖4加上垫片后安装于轴承箱20后端，螺栓锁紧后轴承压盖4，后防尘盘3穿在泵轴8上，用平端开槽紧定将后防尘盘3定位；冷却器9加上垫片后安装于轴承箱20一侧；前轴承压盖4、后轴承压盖11和轴承箱20的内腔形成密闭储油空间；轴承箱20前后轴承位的外圆部分撑于托架17上，第二轴调节螺栓19穿过托架17后加强筋板上部螺栓孔，第二轴调节螺栓19的螺栓端部与轴承箱20后下部对顶，螺柱后端与轴承箱20后下部锁紧，实现轴承箱20带动轴系组件的整体轴向调节，轴向可调节距离范围为-15mm～+15mm；轴承箱20后下部两边有后锁紧螺柱螺母18向下进行锁紧定位，半圆型的压环21从上压紧轴承箱20前端外圆面，与托架17前端配合面将轴承箱20锁紧固定。它们与外围设备的连接关系为：拆卸环13穿过泵轴8预紧于前防尘盘12前端；托架17前端以端面和止口与过流部件14的后泵壳配合安装，并以三个大螺栓径向锁紧实现流过部件14固定于托架17上。 

本发明的工作过程为：整个传动部件安装过程中，利用第二调节螺栓19松紧来实现轴向前后调节，第二调节螺栓19由一个螺栓和一个螺柱与两个螺母组成，拧紧螺栓向前顶开轴承箱20，使轴承箱20与托架17的距离增大以实现轴系部件相对向前移动；拧紧螺柱上的第一个螺母向后拉住轴承箱20，使轴承箱20与托架17的距离减小以实现轴系部件相对向后移动。轴承箱20利用前端的半圆形压环21和后下部的后锁紧螺柱螺母18实现一压一拉固定于托架17上，该方式固定点跨距更大，锁紧装置更坚固可靠。前轴承压盖4、后轴承压盖11和轴承箱20的内腔形成密闭储油空间能储存更多油量，前后轴承高速运转过程中，冷却润滑油浸泡过轴承的滚子中心，使滚子得以完全润滑，冷却润滑油从轴承箱20的回油孔流回，使油在轴承箱20内得以循环流动，利用冷却器9实现前后轴承的冷却。泵轴8的电机端通过联轴器或皮带轮将电机与传动部件连接起来，电机带动泵轴8及锁紧于泵轴 前端的叶轮高速旋转，通过叶轮旋转所产生的离心力将介质输送至蜗壳出口。托架17和轴承箱20采用前后两个圆面配合，在保证良好的同轴度情况下牢固地支撑前轴承10、后轴承5和泵轴8，使渣浆泵在运转过程中，能高效平稳地运行。当渣浆泵在运行一段时间后，叶轮的前后盖板会被磨损，蜗壳和叶轮的间隙增大，影响水力性能，此时需要松开压环21螺栓和后锁紧螺柱螺母18，调节第二调整螺栓19对轴承箱20的轴向前后移动，带动后轴承5、前轴承10、泵轴8和过流部件14的叶轮等轴上部件整体移动，实现叶轮在过流部件14中的间隙调节。 

本发明保护范围不仅局限于本实施例，本实施例用于解释本发明，凡与本发明在相同原理和构思条件下的变更或修改均在本发明公开的保护范围之内。 

Claims (6)

1.一种重型渣浆泵轴承箱结构，它包括后轴承压盖（4）、后轴承（5）、泵轴（8）、冷却器（9）、前轴承（10）、前轴承压盖（11）、前防尘盘（12）、后防尘盘（3）和圆螺母和止动垫圈（16），前轴承（10）、后轴承（5）、泵轴（8）、圆螺母和止动垫圈（16）安装成一个装配整体，将该装配整体从轴承箱（20）后端穿过，直到轴承安装到位；外围设备包括：拆卸环（13）、过流部件（14）；其特征在于：它还包括托架（17）、调整螺栓（19）、后锁紧螺柱螺母（18）和压环（21）；其中，托架（17）主要以前、中、后三块竖直的加强筋板和左、右两块圆弧顺滑设计的加强板共同承受径向力，托架（17）上取消了储油空间；轴承箱（20）是将分离式轴承套（6）、托架盖（7）及托架体（1）的储油部分合并作为一个整体直接铸造成型，其前后内圆为轴承位，前后外圆为与托架（17）的配合圆面，中间封闭的腔体为冷却润滑油储油空间；为更加方便调节叶轮和过流部件（14）间隙，在托架（17）后加强筋板上部加工用于安装调整螺栓（19）的螺栓孔，由于调节空间增大，调整螺栓（19）选用更粗更长的螺栓、螺柱和螺母；压环（21）形状为半圆形； 

它们的连接关系为：前轴承压盖（11）加上垫片后安装于轴承箱（20）前端面，螺栓锁紧前轴承压盖（11），前防尘盘（12）穿在泵轴（8）上；后轴承压盖（4）加上垫片后安装于轴承箱（20）后端，螺栓锁紧后轴承压盖（4），后防尘盘（3）穿在泵轴（8）上，用平端开槽紧定将后防尘盘（3）定位；冷却器（9）加上垫片后安装于轴承箱（20）一侧；前轴承压盖（11）、后轴承压盖（4）和轴承箱（20）的内腔形成密闭储油空间；轴承箱（20）前后轴承位的外圆部分撑于托架（17）上，调整螺栓（19）穿过托架（17）后加强筋板上部螺栓孔，调整螺栓（19）中的螺栓端部与轴承箱（20）后下部对顶,调整螺栓（19）中的螺柱后端与轴承箱（20）后下部锁紧，实现轴承箱（20）带动轴系组件的整体轴向调节；轴承箱（20）后下部两边有后锁紧螺柱螺母（18）进行锁紧定位，半圆形的压环（21）从上压紧轴承箱（20）前端外圆面，与托架（17）前端配合面将轴承箱（20）锁紧固定；它们与外围设备的连接关系为：拆卸环（13）穿过泵轴（8）预紧于前防尘盘（12）前端；托架（17）前端以端面和止口与过流部件（14）的后泵壳配合安装，并以三个大螺栓径向锁紧实现过流部件（14）固定于托架（17）上； 

工作过程为：整个轴系传动部件安装过程中，利用调整螺栓（19）松紧来实现轴向前后调节，拧紧调整螺栓（19）中的螺栓向前顶开轴承箱（20），使轴承箱（20）与托架（17）的距离增大以实现轴系部件相对向前移动；拧紧调整螺栓中的螺柱上的第一个螺母向后拉住轴承箱（20），使轴承箱（20）与托架（17） 的距离减小以实现轴系部件相对向后移动；轴承箱（20）利用前端的半圆形压环（21）和后下部的后锁紧螺柱螺母（18）实现一压一拉固定于托架（17）上，该方式固定点跨距更大，锁紧装置更坚固可靠；前轴承压盖（11）、后轴承压盖（4）和轴承箱（20）的内腔形成密闭储油空间能储存更多油量，前后轴承高速运转过程中，冷却润滑油浸泡过轴承的滚子中心，使滚子得以完全润滑，冷却润滑油从轴承箱（20）的回油孔流回，使油在轴承箱（20）内得以循环流动，利用冷却器（9）实现前后轴承的冷却；泵轴（8）的电机端通过联轴器或皮带轮将电机与传动部件连接起来，电机带动泵轴（8）及锁紧于泵轴前端的叶轮高速旋转，通过叶轮旋转所产生的离心力将介质输送至蜗壳出口；托架（17）和轴承箱（20）采用前后两个圆面配合，在保证良好的同轴度情况下牢固地支撑前轴承（10）、后轴承（5）和泵轴（8），使渣浆泵在运转过程中，能高效平稳地运行；当渣浆泵在运行一段时间后，叶轮的前后盖板会被磨损，蜗壳和叶轮的间隙增大，影响水力性能，此时需要松开压环（21）螺栓和后锁紧螺柱螺母（18），调节调整螺栓（19）对轴承箱（20）的轴向前后移动，带动后轴承（5）、前轴承（10）、泵轴（8）和过流部件（14）的叶轮整体移动，实现叶轮在过流部件（14）中的间隙调节。 

2.根据权利要求1所述的一种重型渣浆泵轴承箱结构，其特征在于：为降低加工过程中的换刀、走刀误差，将轴承箱（20）和托架（17）的前后配合部分尺寸设计为一致，使加工过程中能保证良好的同轴度。 

3.根据权利要求1或2所述的一种重型渣浆泵轴承箱结构，其特征在于：为提高装配工艺性及避免装配中累积误差对同轴度的影响，整体式轴承箱（20）和托架（17）仅采用两个圆面配合，降低和减少形位公差。 

4.根据权利要求1或2所述的一种重型渣浆泵轴承箱结构，其特征在于：为用于后锁紧螺柱螺母（18）和调整螺栓（19）攻螺纹，轴承箱（20）油腔的后下部分加工有两块矩形厚壁。 

5.根据权利要求1或2所述的一种重型渣浆泵轴承箱结构，其特征在于：调整螺栓（19）由一个螺栓、一个螺柱与两个螺母组成。 

6.根据权利要求1或2所述的一种重型渣浆泵轴承箱结构，其特征在于：所述的调整螺栓（19）调节距离范围为-15mm～+15mm。 

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