CN103603869B - 井用潜水电机止推轴承结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井用潜水电机止推轴承结构，包括推力盘、圆盘轴承座、轴承座支承、轴瓦、轴承盘，轴承盘由滑块定位螺柱固定在圆盘轴承座上，轴瓦由多个两面平滑的独立扇形轴承滑块组成，滑块定位螺柱有突出端，轴承盘中有球冠凸包，其大小圆弧边缘均有限位凸缘，每个扇形轴承滑块放在球冠凸包上被突出端限位，轴承盘有中心孔和限位柱及凸缘，安装有其外圆周下有与凸缘互相锁止的止口凸缘，腰部有凹形环槽，上端有扇形滑块的塑料内磨环，扇形轴承滑块的限位凸缘分别嵌入凹槽和凹形环槽中被限制，每个扇形轴承滑块既松动又不脱出，扇形滑块和扇形轴承滑块在同一水平面上；本发明具有辅助承受轴向压力和冲击，降低选材难度和材料成本的有益效果。

Description

井用潜水电机止推轴承结构

技术领域

本发明涉及到一种用于潜水电机中的止推轴承结构，尤其是一种井用潜水电机止推轴承结构。

技术领域

现有技术中，井用潜水电机止推轴承是应用于井用潜水泵中，是在工作时承受最大轴向压力的重要部件，对产品的质量和寿命起到重要作用，为了改善井用潜水电机止推轴承结构，加大止推轴承的轴向压力承受能力一直是行业中需要解决的技术问题，其中有中国发明专利“潜水电机止推轴承”专利号为200610124303.X和中国发明专利“止推轴承”专利号为200610124319.0，就是为了解决加大止推轴承的轴向压力承受能力的问题，它们描述的井用潜水电机止推轴承结构主要包括推力盘和底部围绕中心有通水孔的圆盘轴承座，以及在圆盘轴承座底部球面支承的轴承座支承和轴瓦，轴瓦是由多个独立扇形轴承滑块组成，在所述圆盘轴承座与轴瓦之间还设置有轴承盘，并通过滑块定位螺柱固定在圆盘轴承座上，扇形轴承滑块按圆周均布在轴承盘上，所述滑块定位螺柱在轴承盘上有突出端，在轴承盘上处于每两个相邻突出端的中间还布置有球冠凸包，所述的扇形轴承滑块上下两面平滑，其大小圆弧边缘均有限位凸缘，每个扇形轴承滑块均放置在球冠凸包上并处于两个相邻突出端之间被限定位置，所述轴承盘还有中心孔，该中心孔周边均布有与扇形轴承滑块数量一致的带凹槽I的限位柱I，在盘外圆周边均布有与限位柱I对应的、带凹槽II的限位柱II，在轴承盘上处于每两个相邻滑块定位螺柱突出端的中间还布置有球冠凸包，所述的扇形轴承滑块两面平滑，其大小圆弧边缘均有凸缘，每个扇形轴承滑块均放置在球冠凸包上并处于两个相邻滑块定位螺柱的突出端之间，且滑块大小圆弧边凸缘分别嵌入限位柱II的凹槽II和限位柱I的凹槽I之间被锁住，使每个扇形轴承滑块处于松动而又不能脱落状态。上述结构具有承受压力能力强，结构形状简单，容易加工，容易保证制造精度，且扇形轴承滑块不会脱落的优点，但是上述结构也存在一些缺点，当井用潜水电泵频繁启动工作时或者水泵扬程流量很高时，或者功率较大的井用潜水电机应用时，推力盘磨片和扇形轴承滑块将受到很大的轴向压力和冲击，容易造成碎裂，目前为了提高推力盘磨片和扇形轴承滑块强度，需要选取高强度的材料，尤其是大功率井用潜水电机的推力盘磨片和扇形轴承滑块必须要高强度的材料，但目前选材上很难稳定材料来源，从而不能够保证材料质量，并且材料成本也较高，受到产品价格的限制，必须降低推力盘磨片和扇形轴承滑块的选材难度，稳定材料来源，从而能够保证材料质量，并降低材料成本，所以只能从结构上考虑，补偿推力盘磨片和扇形轴承滑块的轴向压力和冲击，这个技术问题也是行业中一直研究解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够辅助推力盘磨片和扇形轴承滑块承受轴向压力和冲击，降低推力盘磨片和扇形轴承滑块的选材难度和材料成本，保证产品质量的井用潜水电机止推轴承结构。

为了解决上述技术问题，本发明井用潜水电机止推轴承结构的技术方案是：包括推力盘和底部围绕中心有通水孔的圆盘轴承座，以及在圆盘轴承座底部球面支承的轴承座支承和轴瓦，轴瓦是由多个独立扇形轴承滑块组成，在所述圆盘轴承座与轴瓦之间还设置有轴承盘，并通过滑块定位螺柱固定在圆盘轴承座上，扇形轴承滑块按圆周均布在轴承盘上，所述滑块定位螺柱在轴承盘上有突出端，在轴承盘上处于每两个相邻突出端的中间还布置有球冠凸包，所述的扇形轴承滑块上下两面平滑，其大小圆弧边缘均有限位凸缘，每个扇形轴承滑块均放置在球冠凸包上并处于两个相邻突出端之间被限定位置，所述的轴承盘有中心孔，盘外圆周边均布有与扇形轴承滑块数量一致的、其腰部具有凹槽的限位柱，其特点是：在所述轴承盘的中心孔周边上端有凸缘，在该中心孔中，还安装有一个塑料内磨环，所述塑料内磨环外圆周下面具有与轴承盘之中心孔的凸缘互相锁止的止口凸缘，塑料内磨环的腰部具有凹形环槽，所述扇形轴承滑块大小圆弧边缘的限位凸缘分别嵌入限位柱的凹槽和塑料内磨环的凹形环槽中被限制，使每个扇形轴承滑块处于松动而又不能脱落状态，塑料内磨环的上端具有与扇形轴承滑块一一对应延续其扇形形状连接的扇形滑块，相邻扇形滑块之间由凹缺分隔，扇形滑块的上平面和扇形轴承滑块的上平面处于同一水平面上。

作为本发明优选的技术方案之一是：所述的轴瓦是由3～8块的扇形轴承滑块组成。

作为本发明优选的技术方案之二是：所述的球冠凸包由藏置在轴承盘上所设置的钢球孔中的钢球显凸出来形成的。

作为本发明优选的技术方案之三是：所述的圆盘轴承座的外圆周直径方向上对称延伸出一对定位耳，所述定位耳的外端具有一个U形缺口。

作为本发明优选的技术方案之四是：所述的扇形轴承滑块两侧面具有围住滑块定位螺柱之突出端部分侧面的凹形缺口。

作为本发明优选的技术方案之五是：所述的扇形轴承滑块的小圆弧边缘的限位凸缘的上表面为中间高两边低的凸弧面。

本发明的有益效果是：本发明由于采用了一个塑料内磨环，将它与扇形轴承滑块组合一起，并且塑料内磨环上具有的扇形滑块与扇形轴承滑块处于同一水平面上，在推力盘磨片和扇形轴承滑块受到轴向压力和冲击时，塑料内磨环具有缓冲作用，能够辅助分担承受部分的压力和冲击，避免了推力盘磨片和扇形轴承滑块因压力和冲击过大而容易造成碎裂，在同等规格和工作条件下，相当于提高了推力盘磨片和扇形轴承滑块承受轴向压力和冲击的能力，同样质量水平下，降低了推力盘磨片和扇形轴承滑块的选材难度和材料成本。

附图说明

下面结合附图对本发明的井用潜水电机止推轴承结构作更详细的说明。

图1是本发明井用潜水电机止推轴承结构安装在电机中的剖视结构图。

图2是本发明井用潜水电机止推轴承结构中圆盘轴承座组件主视图。

图3是图2的A-A向剖视图。

图4是图2的主视立体图。

图5是图2的后视立体图。

图6是本发明井用潜水电机止推轴承结构中圆盘轴承座的主视图。

图7是图6的左视图。

图8是图6的B-B向剖视图。

图9是图6的主视立体图。

图10是图6的后视立体图。

图11是本发明井用潜水电机止推轴承结构中轴承盘的主视图。

图12是图11的C-C向剖视图。

图13是图11的主视立体图。

图14是图11的后视立体图。

图15是本发明井用潜水电机止推轴承结构中塑料内磨环的主视图。

图16是图15的D-D向剖视图。

图17是图15的主视立体图。

图18是图15的后视立体图。

图19是本发明井用潜水电机止推轴承结构中扇形轴承滑块的主视图。

图20是图19的E-E向剖视图。

图21是图19的F-F向剖视图。

图22是图19的仰视图。

图23是图19的后视图。

图24是图19的主视立体图。

图25是图19的后视立体图。

图26是本发明井用潜水电机止推轴承结构中带有定位耳的圆盘轴承座组件主视图。

图27是图26的G-G向剖视图。

图28是图26的立体图。

图29是本发明井用潜水电机止推轴承结构中带有定位耳的圆盘轴承座的主视图。

图30是图28的H-H向剖视图。

图31是图28的主视立体图。

图32是图28的后视立体图。

图33是本发明井用潜水电机止推轴承结构中带有定位耳具有八块扇形轴承滑块的圆盘轴承座组件的主视图。

图34是图33的立体图。

图35是本发明井用潜水电机止推轴承结构中配合八块扇形轴承滑块的轴承盘主视立体图。

图36是本发明井用潜水电机止推轴承结构中配合八块扇形轴承滑块的轴承盘后视立体图。

图37是本发明井用潜水电机止推轴承结构中带有定位耳配合八块扇形轴承滑块的圆盘轴承座的主视立体图。

图38是本发明井用潜水电机止推轴承结构中带有定位耳配合八块扇形轴承滑块的圆盘轴承座的后视立体图。

图39是本发明井用潜水电机止推轴承结构中带有定位耳配合八块扇形轴承滑块的圆盘轴承座的纵向剖视图。

图40是本发明井用潜水电机止推轴承结构中配合八块扇形轴承滑块的塑料内磨环的主视立体图。

图41是本发明井用潜水电机止推轴承结构中配合八块扇形轴承滑块的塑料内磨环的后视立体图。

图42是本发明井用潜水电机止推轴承结构在应用带有定位耳圆盘轴承座时安装在电机中的剖视结构图。

具体实施方式

由图1～42所示，本发明井用潜水电机止推轴承结构的实施方式是：包括推力盘1和底部围绕中心有通水孔的圆盘轴承座2，以及在圆盘轴承座2底部球面支承的轴承座支承3和轴瓦4，轴瓦4是由多个独立扇形轴承滑块41组成，在所述圆盘轴承座2与轴瓦4之间还设置有轴承盘5，并通过滑块定位螺柱51固定在圆盘轴承座2上，扇形轴承滑块41按圆周均布在轴承盘5上，所述滑块定位螺柱51在轴承盘上有突出端511，在轴承盘5上处于每两个相邻突出端511的中间还布置有球冠凸包52，所述的扇形轴承滑块41上下两面平滑，其大小圆弧边缘均有限位凸缘411，每个扇形轴承滑块41均放置在球冠凸包52上并处于两个相邻突出端511之间被限定位置，所述的轴承盘5有中心孔53，盘外圆周边均布有与扇形轴承滑块41数量一致的、其腰部具有凹槽54的限位柱55，在所述轴承盘5的中心孔53周边上端有凸缘56，在该中心孔53中，还安装有一个塑料内磨环6，所述塑料内磨环6外圆周下面具有与轴承盘5之中心孔53的凸缘56互相锁止的止口凸缘61，塑料内磨环6的腰部具有凹形环槽62，所述扇形轴承滑块41大小圆弧边缘的限位凸缘411分别嵌入限位柱55的凹槽54和塑料内磨环6的凹形环槽62中被限制，使每个扇形轴承滑块41处于松动而又不能脱落状态，塑料内磨环6的上端具有与扇形轴承滑块41一一对应延续其扇形形状连接的扇形滑块63，相邻扇形滑块63之间由凹缺64分隔，扇形滑块63的上平面和扇形轴承滑块41的上平面处于同一水平面上。本实施例中，塑料内磨环6可以采用耐磨塑料注塑成型，其扇形滑块63的上表面光滑，所述相邻扇形滑块63之间的凹缺64与相邻扇形轴承滑块41之间缝隙连通，可以作为润滑通水道，轴瓦4采用6块和8块扇形轴承滑块41组成，扇形轴承滑块41可以用石墨、石墨金属合金、高强度合金、陶瓷等高强耐磨材料压铸成型，也可以使用普通合金加工后热处理提高硬度再精磨平面，为了保证每个组成轴瓦4的所有扇形轴承滑块41厚度一致，可以同时一起精磨加工所有扇形轴承滑块41的平面；圆盘轴承座2底部与轴承座支承3的球面支承，用于调节轴承压力平衡和配合扇形轴承滑块41调心，可以采用在圆盘轴承座2的底面中心设置凹球面或者凸起球面，凹球面或者凸起球面可以随圆盘轴承座2精铸或铸后加工而成，轴承座支承3相应配合用球面顶柱或者球窝托盘承托。

由图2、4、26、28、33～34所示，作为本发明优选的实施方式之一是：所述的轴瓦4是由3～8块的扇形轴承滑块41组成。本实施例中，可以按照轴承盘5大小和承受压力面积选用是3、4、5、6、7、8块扇形轴承滑块41组成，均匀分布于轴承盘5上，图中显示有6块和8块扇形轴承滑块41组成的轴瓦4。

由图1、3所示，作为本发明优选的实施方式之二是：所述的球冠凸包52由藏置在轴承盘5上所设置的钢球孔521中的钢球522显凸出来形成的。本实施例中，设计钢球522的直径要大于轴承盘5的厚度，钢球522从钢球孔521中显凸出来的球冠凸包高度等于钢球522直径与轴承盘5的厚度之差，由扇形轴承滑块41封锁住防止脱落。用钢球制作球冠凸包的硬度高，承受压力强度高，不易磨损，同时容易保证各个球冠凸包高度一致。钢球可以购买商品件，成本低。

由图26～42所示，作为本发明优选的实施方式之三是：所述的圆盘轴承座2的外圆周直径方向上对称延伸出一对定位耳21，所述定位耳21的外端具有一个U形缺口22。该U形缺口22是使圆盘轴承座2不能旋转但可以允许摆动。

由图2、4、19～28、33～34所示，作为本发明优选的实施方式之四是：所述的扇形轴承滑块41两侧面具有围住滑块定位螺柱51之突出端511部分侧面的凹形缺口412。该凹形缺口412可以使扇形轴承滑块41两侧面更好定位，减少扇形轴承滑块41旋转及径向移动的偏移量，更好防止扇形轴承滑块41被凹槽54和凹形环槽62卡死不能摆动。

由图22所示，作为本发明优选的实施方式之五是：所述的扇形轴承滑块41的小圆弧边缘的限位凸缘411的上表面为中间高两边低的凸弧面413。由于扇形轴承滑块41的小圆弧边缘与凹形环槽62接触面较多，凸弧面413可以使扇形轴承滑块41的小圆弧边缘与凹形环槽62接触面减少，增加扇形轴承滑块41摆动的自由度，同时也防止了扇形轴承滑块41在凹形环槽62内被卡死。

本发明由于采用了一个塑料内磨环6，将它与扇形轴承滑块41组合一起，并且塑料内磨环6上具有的扇形滑块63与扇形轴承滑块41处于同一水平面上，在推力盘1磨片和扇形轴承滑块41受到轴向压力和冲击时，塑料内磨环6具有缓冲作用，能够辅助分担承受部分的压力和冲击，避免了推力盘磨片和扇形轴承滑块因压力和冲击过大而容易造成碎裂，在同等规格和工作条件下，相当于提高了推力盘磨片和扇形轴承滑块承受轴向压力和冲击的能力，同样质量水平下，降低了推力盘磨片和扇形轴承滑块的选材难度和材料成本。

以上所述只是本发明优选的实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制，只要是以基本相同的手段实施本发明的目的，都应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种井用潜水电机止推轴承结构，包括推力盘(1)和底部围绕中心有通水孔的圆盘轴承座(2)，以及在圆盘轴承座(2)底部球面支承的轴承座支承(3)和轴瓦(4)，轴瓦(4)是由多个独立扇形轴承滑块(41)组成，在所述圆盘轴承座(2)与轴瓦(4)之间还设置有轴承盘(5)，并通过滑块定位螺柱(51)固定在圆盘轴承座(2)上，扇形轴承滑块(41)按圆周均布在轴承盘(5)上，所述滑块定位螺柱(51)在轴承盘上有突出端(511)，在轴承盘(5)上处于每两个相邻突出端(511)的中间还布置有球冠凸包(52)，所述的扇形轴承滑块(41)上下两面平滑，其大小圆弧边缘均有限位凸缘(411)，每个扇形轴承滑块(41)均放置在球冠凸包(52)上并处于两个相邻突出端(511)之间被限定位置，所述的轴承盘(5)有中心孔(53)，盘外圆周边均布有与扇形轴承滑块(41)数量一致的、其腰部具有凹槽(54)的限位柱(55)，其特征在于：在所述轴承盘(5)的中心孔(53)周边上端有凸缘(56)，在该中心孔(53)中，还安装有一个塑料内磨环(6)，所述塑料内磨环(6)外圆周下面具有与轴承盘(5)之中心孔(53)的凸缘(56)互相锁止的止口凸缘(61)，塑料内磨环(6)的腰部具有凹形环槽(62)，所述扇形轴承滑块(41)大小圆弧边缘的限位凸缘(411)分别嵌入限位柱(55)的凹槽(54)和塑料内磨环(6)的凹形环槽(62)中被限制，使每个扇形轴承滑块(41)处于松动而又不能脱落状态，塑料内磨环(6)的上端具有与扇形轴承滑块(41)一一对应延续其扇形形状连接的扇形滑块(63)，相邻扇形滑块(63)之间由凹缺(64)分隔，扇形滑块(63)的上平面和扇形轴承滑块(41)的上平面处于同一水平面上。

2.根据权利要求1所述的井用潜水电机止推轴承结构，其特征在于：所述的轴瓦(4)是由3～8块的扇形轴承滑块(41)组成。

3.根据权利要求1所述的井用潜水电机止推轴承结构，其特征在于：所述的球冠凸包(52)由藏置在轴承盘(5)上所设置的钢球孔(521)中的钢球(522)显凸出来形成的。

4.根据权利要求1所述的井用潜水电机止推轴承结构，其特征在于：所述的圆盘轴承座(2)的外圆周直径方向上对称延伸出一对定位耳(21)，所述定位耳(21)的外端具有一个U形缺口(22)。

5.根据权利要求1所述的井用潜水电机止推轴承结构，其特征在于：所述的扇形轴承滑块(41)两侧面具有围住滑块定位螺柱(51)之突出端(511)部分侧面的凹形缺口(412)。

6.根据权利要求1所述的井用潜水电机止推轴承结构，其特征在于：所述的扇形轴承滑块(41)的小圆弧边缘的限位凸缘(411)的上表面为中间高两边低的凸弧面(413)。