CN103334962A - 一种卧式离心泵轴和轴承冷却装置 - Google Patents

一种卧式离心泵轴和轴承冷却装置 Download PDF

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袁寿其
张金凤
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Abstract

本发明公开了一种卧式离心泵轴和轴承冷却装置，改变单一流道形式，采用内部冷却水管路和外部冷却水流道的双重冷却措施，改变传统螺旋形流道的单一形式，通过螺旋形流道和环形流道的双重流道形式、环形流道开槽的方法增强卧式离心泵轴与轴承的冷却效果。

Description

一种卧式离心泵轴和轴承冷却装置
技术领域
本发明属于冷却技术领域，具体涉及一种卧式离心泵轴和轴承冷却技术。
背景技术
随着现代工业的快速发展，越来越多的工况会使卧式离心泵轴和轴承工作在高温、高压、高速的环境中。例如发电厂输送锅炉热水的高速离心泵、核电站用的余热排出泵等等，高温水体的热量传导到轴和轴承内，加上轴承高速旋转而产生的摩擦热量，使轴和轴承的温升大大高于其允许工作温升范围，高温会导致润滑油结焦，密封环发生积炭而失去弹性等不良后果。迫切需要用冷却效果好的轴和轴承装置对其进行冷却。现有的轴和轴承冷却装置通常采用螺旋形流道水冷结构，如CN 201884334 U，发明了一种利用螺旋型盘管来冷却轴承的装置，结构简单，具有一定冷却效果。又如CN 201982525 U，该发明较充分运用了冷却水路，加入了冷却水套。现有技术通常采用单一流道形式，未能综合利用不同流道形式的优势，换热效果不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种卧式离心泵轴和轴承冷却装置，改变单一流道形式，采用内部冷却水管路和外部冷却水流道的双重冷却措施，增强轴和轴承冷却效果，结构简单，不影响卧式离心泵的运行效率。
为了增强卧式离心泵轴和轴承冷却效果，本发明改变传统螺旋形流道的单一形式，采用螺旋形流道和环形流道的双重流道形式，增强轴和轴承冷却效果，所采用的具体技术方案如下：
一种卧式离心泵轴和轴承冷却装置，包括待冷却轴(1)，轴承体(2)；用于轴向固定近工作机端的待冷却轴承A(6)的轴承挡套(3)；用于径向压紧轴承挡套(3)的轴承压盖(4)；用于轴向固定近电机端的待冷却轴承B(10)、轴承压盖(14)和固定部件(13)，分别与待冷却轴承B(10)的外径和内径相压紧；轴承体(2)的近工作机端通过周边的孔可与工作机固定连接在一起；其特征在于: 所述轴承体(2)沿轴向对称，并且中空；轴承体(2)的内壁形成一空腔A(18)，空腔两头与需要冷却的轴和轴承配合、空腔中间部分直径大于螺旋状内部冷却水管路(7)的螺旋外直径；本发明中的工作机是指卧式离心泵。
所述轴承体(2)的外壁沿周向设有多道凹槽，各道凹槽之间通过小槽B(20)连通，轴承体外管(8)与轴承体(2)外壁突起部分密封配合并与多道凹槽一起构成外部冷却水流道(17)；轴承体外管(8)通过轴承体(2)和轴承压盖(14)轴向固定；外部冷却水流道(17)为环形流道。
螺旋状内部冷却水管路(7)同轴位于轴承体(2)的空腔A(18)内，一端与轴承体冷却进水管部件(9)相连，另一端与轴承体冷却出水管部件(11)相连；轴承体冷却进水管部件(9)固定在轴承体(2)近工作机的一端的下部；轴承体冷却出水管部件(11)固定在轴承体(2)近电机的一端的上部；内部冷却水管路(7)为螺旋形流道。
用于支撑轴承体(2)的轴承体支架(15)通过链接件穿过轴承压盖(14)固定连接在轴承体(2)的近电机端面。 
温度传感器A(5)和温度传感器B(19)固定在轴承体外管(8)上，温度传感器A(5)位于轴承压盖(4)和轴承体冷却进水管部件(9)之间，温度传感器B(19)位于放气阀(16)和轴承体支架(15)之间；油杯(12)固定在轴承体外管(8)上，并位于轴承体冷却出水管部件(11)和轴承压盖(14)之间；放气阀(16)固定在轴承体外管(8)上，并位于轴承体冷却进水管部件(9)和温度传感器B(19)之间、靠近温度传感器B(19)处。
所述待冷却轴承A(6)可以为圆柱滚子轴承，待冷却轴承B(10)可以为深沟球轴承。
所述外部冷却水流道(17)的横截面形状可以为长方形。
本发明的工作过程和工作原理如下：
冷却水从轴承体冷却进水管部件（9）进入外部冷却水流道(17)和内部冷却水管路(7)。外部冷却水流道(17)和内部冷却水管路(7)中的冷却水吸收润滑油热量，而润滑油降低待冷却的轴(1)、待冷却的圆柱滚子轴承(6)及待冷却的深沟球轴承(10)的温度，接着外部冷却水流道(17)和内部冷却水管路(7)中的冷却水吸收热量后汇合，从轴承体冷却出水管部件(11)流出。
本发明通过上述技术方案，通过外部冷却水流道(17)和内部冷却水管路(7)吸收润滑油热量，而润滑油降低待冷却的轴(1)、待冷却的圆柱滚子轴承(6)及待冷却的深沟球轴承(10)温度，提高待冷却的轴(1)、待冷却的圆柱滚子轴承(6)及待冷却的深沟球轴承(10)的使用寿命，达到了有益的技术效果。
本发明具有有益效果。本发明通过一个带槽的外部冷却水流道，采用内部冷却水管路和外部冷却水流道的双重冷却措施，改变传统螺旋形流道的单一形式，采用螺旋形流道和环形流道的双重流道形式，有益于增强换热效果。本发明结构简单，不影响工作机的运行效率，增强轴和轴承冷却效果。
附图说明
    图1为本发明的正视示意图； 
图2为本发明轴承体的立体图；
图3为本发明轴承体的剖面图；
图4为本发明轴承体沿M方向的局部向视图。
图中：1-待冷却轴；2-轴承体；3-轴承挡套；4-轴承压盖；5-温度传感器A；6-待冷却轴承A；7-内部冷却水管路；8-轴承体外管；9-轴承体冷却进水管部件；10-待冷却轴承B；11-轴承体冷却出水管部件；12-油杯；13-固定部件；14-轴承压盖；15-轴承体支架；16-放气阀；17-外部冷却水流道；18-空腔A；19-温度传感器B；20-小槽B。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案作进一步详细说明。
如图1所示，本发明所述的卧式离心泵轴和轴承冷却装置包括待冷却轴1；轴承体2；轴承挡套3；轴承压盖4；温度传感器A5；待冷却轴承A6为圆柱滚子轴承；内部冷却水管路7；轴承体外管8；轴承体冷却进水管部件9；待冷却轴承B10为深沟球轴承；轴承体冷却出水管部件11；油杯12；螺母13；轴承压盖14；轴承体支架15；放气阀16；外部冷却水流道17；空腔A 18；温度传感器B19；小槽B20。内部冷却水管路7为螺旋形流道，外部冷却水流道17为环形流道。轴承体2的外壁沿周向设有多道凹槽，各个凹槽之间通过小槽B20连通，轴承体外管8与轴承体2外壁突起部分密封配合并与多道凹槽一起构成外部冷却水流道17。冷却水经过轴承体冷却进水管部件9后分两路，一路从外部冷却水流道17通过，另一路从内部冷却水管路7通过。外部冷却水流道17和内部冷却水管路7中的冷却水吸收热量后汇合，从轴承体冷却出水管部件11流出。该结构改变单一流道形式，采用内部冷却水管路和外部冷却水流道的双重冷却措施，改变传统螺旋形流道的单一形式。
轴承体2经铸造而成，轴承体2的立体形状如图2所示，剖面形状如图3所示。轴承体2的外壁沿周向设有多道凹槽，各个凹槽之间通过小槽B20连通，如图4所示。轴承体外管8与轴承体2外壁突起部分密封配合并与多道凹槽一起构成外部冷却水流道17。当冷却水流入外部冷却水流道17时，首先充满第一圈环形流道，同时通过小槽B20流入第二圈环形流道，直到由轴承体冷却出水管部件11流出。
在卧式离心泵工作之前，将本发明通过轴承体2的近工作机端周边的孔与工作机固定连接在一起。
当卧式离心泵工作时，位于其上的待冷却轴高速旋转，使待冷却轴1、待冷却的圆柱滚子轴承6和待冷却的深沟球轴承10工作在高温、高压、高速的环境中。通过本发明的装置进行冷却：润滑油装在空腔A18中，冷却水从轴承体冷却进水管部件9进入外部冷却水流道17和内部冷却水管路7。外部冷却水流道17和内部冷却水管路7中的冷却水吸收润滑油热量，而润滑油降低待冷却轴1、待冷却的圆柱滚子轴承6及待冷却的深沟球轴承10的温度，接着外部冷却水流道17和内部冷却水管路7中的冷却水吸收热量后汇合，从轴承体冷却出水管部件11流出。从而实现对待冷却轴1、待冷却圆柱滚子轴承6及待冷却深沟球轴承10的降温处理，达到冷却的目的。

Claims (3)

1.一种卧式离心泵轴和轴承冷却装置，包括待冷却轴(1)，轴承体(2)；用于轴向固定近工作机端的待冷却轴承A(6)的轴承挡套(3)；用于径向压紧轴承挡套(3)的轴承压盖(4)；用于轴向固定近电机端的待冷却轴承B(10)的轴承压盖(14)和固定部件(13)，分别与待冷却轴承B(10)的外径和内径相压紧；轴承体(2)的近工作机端通过周边的孔可与工作机固定连接在一起；其特征在于: 
所述轴承体(2)沿轴向对称，并且中空；轴承体(2)的内壁形成一空腔A(18)，空腔两头与需要冷却的轴和轴承配合、空腔中间部分直径大于螺旋状内部冷却水管路(7)的螺旋外直径；
所述轴承体(2)的外壁沿周向设有多道凹槽，各道凹槽之间通过小槽B(20)连通，轴承体外管(8)与轴承体(2)外壁突起部分密封配合并与多道凹槽一起构成外部冷却水流道(17)；轴承体外管(8)通过轴承体(2)和轴承压盖(14)轴向固定；外部冷却水流道(17)为环形流道；
螺旋状内部冷却水管路(7)同轴位于轴承体(2)的空腔A(18)内，一端与轴承体冷却进水管部件(9)相连，另一端与轴承体冷却出水管部件(11)相连；轴承体冷却进水管部件(9)固定在轴承体(2)近工作机的一端的下部；轴承体冷却出水管部件(11)固定在轴承体(2)近电机的一端的上部；内部冷却水管路(7)为螺旋形流道；
用于支撑轴承体(2)的轴承体支架(15)通过链接件穿过轴承压盖(14)固定连接在轴承体(2)的近电机端面； 
温度传感器A(5)和温度传感器B(19)固定在轴承体外管(8)上，温度传感器A(5)位于轴承压盖(4)和轴承体冷却进水管部件(9)之间，温度传感器B(19)位于放气阀(16)和轴承体支架(15)之间；油杯(12)固定在轴承体外管(8)上，位于轴承体冷却出水管部件(11)和轴承压盖(14)之间；放气阀(16)固定在轴承体外管(8)上，位于轴承体冷却进水管部件(9)和温度传感器B(19)之间、靠近温度传感器B(19)处。
2.如权利要求1所述的一种卧式离心泵轴和轴承冷却装置，其特征在于：所述待冷却轴承A(6)可以为圆柱滚子轴承，待冷却轴承B(10)可以为深沟球轴承。
3.如权利要求1所述的一种卧式离心泵轴和轴承冷却装置，其特征在于：所述外部冷却水流道(17)的横截面形状可以为长方形。
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