CN105443432A - 一种具备轴承自润滑功能的立式泵 - Google Patents

Abstract

本发明属于流体机械技术领域，具体涉及一种具备轴承自润滑功能的立式泵。其中立式泵包括具备泵腔的泵壳体，泵轴以轴承呈简支梁方式固定于泵腔内，轴承包括上轴承和下轴承，在下轴承旁侧设置螺旋输送机构，螺旋输送机构的动力输入轴同轴套设或啮合于泵轴上；螺旋输送机构的出料端连通轴承的待润滑部位，而进料端与储油仓连通布置；泵壳体内开设有泵油通道，储油仓内润滑油经由螺旋输送机构、泵油通道、上轴承、泵腔及下轴承后，再经由储油仓上开设的返流孔回流至储油仓以形成闭合回路。本发明具备极强的维护便捷性，同时结构紧凑度高，能够在保证立式泵处轴承正常可靠工作的前提下，提升其润滑效率和应用灵活度。

Description

一种具备轴承自润滑功能的立式泵

技术领域

本发明属于流体机械技术领域，具体涉及一种具备轴承自润滑功能的立式泵。

背景技术

立式泵作为流体机械的一种，被广泛应用于工业和城市给排水、高层建筑增压送水、园林喷灌、消防乃至冷暖水循环增压等领域中。由于立式泵独特的泵轴呈立式的工作状态，若采用传统流动性大的油润滑结构，显然润滑油液会因重力影响而无法自然作用于上层轴承处，从而导致润滑失效状况；因此，传统的立式泵结构都采用脂润滑方式来保证轴承系统的正常使用。然而，脂润滑方式的散热效率姑且不提，传统的轴承润滑系统或没有添油口，每次维护保养都必须整体沿泵轴轴向拆卸各部件以露出轴承，极其费时费力；或添油口口径极小，缺乏流动性的油脂极难快速而方便的完成添入工作。尤其需要注意的是，立式泵的所谓功率大小，不仅仅取决于泵叶轮等结构的设计，也和泵体润滑系统的负担能力息息相关。由于脂润滑方式添入的油脂量受轴承腔体积大小影响，为满足更高功率泵型的正常工作需求，常需要将上述油腔周围尺寸相应放大。过大的几何尺寸不但增加了生产成本，造成了体积的大型化，同时多少油脂保证多大功率的泵型这一理念也使得目前市场上立式泵的使用功率范围跨度过小，从而极大的制约了立式泵的市场适应性。如何寻求一种结构合理可靠的适用于立式泵的新式润滑方式，能够在保证立式泵处轴承正常可靠工作的前提下，改善其润滑结构，提升其润滑效率和应用灵活度，以提高立式泵的普适性及市场竞争力，为本领域技术人员近年来所亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而实用的具备轴承自润滑功能的立式泵，其具备极强的维护便捷性，同时结构紧凑度高，能够在保证立式泵处轴承正常可靠工作的前提下，提升其润滑效率和应用灵活度，其普适性及市场竞争力均可得到极大提升。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种具备轴承自润滑功能的立式泵，该立式泵包括具备泵腔的泵壳体，泵轴以轴承呈简支梁方式固定于泵腔内，所述轴承包括分别固定于泵轴上、下端的上轴承和下轴承，在下轴承旁侧设置螺旋输送机构，螺旋输送机构的动力输入轴同轴套设或啮合于泵轴上；螺旋输送机构的出料端连通轴承的待润滑部位，而进料端与储油仓连通布置；泵壳体内开设有泵油通道，储油仓内润滑油经由螺旋输送机构、泵油通道、上轴承、泵腔及下轴承后，再经由储油仓上开设的返流孔回流至储油仓以形成闭合回路。

所述储油仓位于用于固定下轴承的下压盖外侧处；螺旋输送机构包括带有螺旋纹路的螺纹杆，下压盖上贯穿开设有与螺纹杆相配合的通孔，螺纹杆穿设在通孔内且在螺纹杆的一端布置与泵轴间齿轮啮合的驱动齿，所述螺纹杆与通孔间的配合间隙构成螺旋输送机构的送料通道。

泵轴在下轴承下方螺纹固接有用于构成下压盖结构的压环，储油仓位于压环外侧，且压环用于螺纹配合泵轴的内螺纹旋向与泵轴旋向反向布置；由压环的相对抵靠下轴承的另一端向外延伸有环筒状延伸段，环筒状延伸段在内壁及外壁处均设置螺纹且两螺纹间旋向彼此反向；储油仓的仓壁上预留有环状配合孔，该环筒状延伸段沿泵轴轴向穿设于环状配合孔处，所述环筒状延伸段的外壁处螺纹与环状配合孔间的配合间隙构成螺旋输送机构的送料通道。

所述储油仓外形呈环腔状构造，包括环槽状的箱体以及盖设于箱体的槽口处的环形的箱盖板，返流孔贯穿开设于箱盖板上；箱体同轴套设在泵轴上，且箱盖板位于储油仓的靠近下轴承所在侧；箱盖板的内环面处沿泵轴轴线向箱体内腔延伸有环状延伸部，该环状延伸部与箱体的内侧槽壁之间间隙构成前述环状配合孔。

所述箱体外侧槽壁上凸设有挡板，挡板板面垂直泵轴轴线，箱盖板沿泵轴轴向扣设于箱体槽口处并与该挡板构成止口配合。

泵壳体上由下而上的凹设有供储油仓放入的沉槽，压环、箱盖板以及箱体沿泵轴轴线依次由下而上的放入沉槽内，在箱体底端面处设置固定环以压紧储油仓。

泵壳体一侧处开设有贯穿壳壁以连通泵腔的注油孔。

所述箱盖板内水平设置有第一油道以连通送料通道，上轴承的上压盖内设置第二油道并连通上轴承的待润滑部位；所述第一油道、泵油通道以及第二油道彼此首尾衔接布置。

所述第二油道上的与泵油通道结合处的孔径大于泵油通道的油道孔径。

所述泵壳体上还开设有辅助回流孔，所述辅助回流孔贯穿泵腔底面以连通返流孔。

本发明的有益效果在于：

1)、摒弃了传统脂润滑方式所带来的诸如维护频繁、保养不便乃至泵型功率受油脂存储量影响等诸多缺陷。本发明突破了立式泵无法采用油液润滑的固有枷锁，另辟蹊径的利用了螺旋提升机的输送原理，通过泵轴啮合或直接固接而形成动力输入轴以驱动螺旋输送机构动作，从而将外设的储油仓内的油液“主动”提出来并沿泵油通道泵入上轴承内。润滑油进入上轴承后，又会因重力作用而沿泵腔下滑，进而进入及润滑下轴承，最终经由返流孔自然回流到储油仓内继续使用。上述整个回流过程，不但为油液润滑的的实现提供了准确保证，同时流动性更大的润滑油，显然可随时带走轴承运转热量，并保证泵体在工作时的稳定性及使用寿命。甚至可根据泵型功率的变化，通过采用不同储油量的外挂式储油仓与之配合，进而实现一个泵型满足更多功率的可调功率工作方式，最终提升其工作灵活性和对应用环境的适应性。本发明具备极强的维护便捷性，同时结构紧凑度高，能够在保证立式泵处轴承正常可靠工作的前提下，提升其润滑效率和应用灵活度，其普适性及市场竞争力均可得到极大提升。

2)、作为上述方案的进一步优选方案，螺旋输送机构的成型方式可为多种，只需满足该结构最基本的物料输送能力即可。本发明提供了两种不同的实现结构：其一为采用螺纹杆的方式，通过螺纹杆与通孔间构成套插配合。螺纹杆上各纹路缝隙与通孔内壁之间的所形成的间隙即构成送料通道。该结构的动力来源，可考虑采用齿轮啮合方式实现，泵轴驱动螺纹杆，螺纹杆转动带动以提升润滑油，润滑油即可泵入泵油通道内实现其闭合回路润滑功能。而另一种润滑方式则为更可作为优选方案：通过采用环套状的螺纹提升结构，以压环既构成下轴承的下压盖，其外侧又向外顺延构成具备外螺纹的螺纹套，从而以螺纹套上各纹路缝隙与环状配合孔孔壁之间所形成的间隙构成送料通道。上述两种方式实现结构简单而工作稳定，润滑油均能被可靠的进行泵取和回流，最终为立式泵的正常可靠润滑提供基本保证。

3)、值得注意的是，压环的环筒状延伸段，采用孔壁及外壁的双螺纹布置，也即孔壁处布置内螺纹而外壁布置外螺纹，且两螺纹间彼此旋向相反。这样，当泵轴转动而带动压环动作时，环筒状延伸段的外螺纹带动润滑油沿预先设置好的通道而上泵，从而完成输油操作。环筒状延伸段的内螺纹，则由于与上述外螺纹反向，从而在压环旋转时起到压制润滑油，避免润滑油沿箱体的内侧槽面溢出的状况发生。此外的，压环本身与泵轴间的螺纹配合方向，应当与泵轴自身的旋向反向，以保证在泵轴转动而带动压环旋转时，压环能够始终能与泵轴构成可靠的螺纹固接配合关系。

4)、此处所谓的压环外侧以及下压盖外侧等“外侧”用语，均指在泵轴轴线方向上相对于靠近泵腔所在侧的另一侧，以免误解。储油仓为分体式结构，包括箱体及箱盖板，搭配后续的挡板乃至由下而上的逐次装配结构，从而在具体化的实现了储油仓结构的同时，也使得储油仓具备的轴向可拆卸性和储油量可调节性。简言之，一旦根据现场需要而增大或调小泵型的功率时，即可通过更换箱体的大小，从而使得其槽腔内容纳的润滑油储存量相应产生变化。更大功率的工作，则使用更大槽型的箱体；反之同理。通过上述储存仓的相对泵型功率的适应性变化，一方面保证了单泵体即可满足多段位的功率工作需求，从而使得该泵型的市场适应力可得到飞跃性提升。另一方面，则保证了储存仓内储存量能够不多不少的刚好能满足泵体工作所需，而不是采用固定储存量所导致的或油液润滑不足或产生润滑油过多浪费状况。

5)、考虑到即使采用本发明所述的螺旋输送结构，其实际的泵油量仍是受箱体容积而定。因此，通过注油孔的布置，起到能够预先向泵腔内泵油的目的。在泵腔内预先被泵入指定量润滑油后，封闭注油孔，开启立式泵，泵轴转动进而带动压环转动，最终完成螺旋输送机构的输送动作。而螺旋输送结构的动作，又会带动原本泵腔内润滑油的整体动作，油液经泵油通道、各油道以及轴承自身的高速转动下而循环流动，最终确保整个润滑油路的闭式回流效果。

6)、箱体上的挡板，有利于实现相应箱体安装时的定位性和确保同型号箱体的储油一致性。整个输油通道的形成，实际上是以至少三段式的油路布局，从而贯穿箱盖板、泵壳体以及上压盖，最终实现了整个润滑油闭合回路的完整性。值得注意的是，第二油道与泵油通道的结合处，由于涉及上压盖与泵壳体间的装配性，因此需要第二油道上的与泵油通道结合处的孔径大于泵油通道的油道孔径，以避免装配或设计误差等而导致的油路对合偏差状况。辅助回流孔的设置，避免了下轴承处润滑油通过过慢而输油通道泵油速度过快，而导致的润滑油在泵腔内的淤积状况和储油仓供需不平衡状况。通过下轴承的内、外圈间隙与辅助回流孔的双列式并排回流通道结构，最终为上述润滑油闭合回路乃至整个泵体的可靠工作提供有利保证。

附图说明

图1为本发明的剖视结构示意图；

图2为螺旋输送机构及储油仓的装配结构示意图；

图3为压环的结构示意图；

图4为图1的I部分局部放大图。

图中标号所对应本发明的各部件名称如下：

a-环状延伸部b-挡板

10-泵壳体11-泵腔12-沉槽13-辅助回流孔

20-泵轴31-上轴承32-下轴承

41-泵油通道42-第一油道43-第二油道

50-储油仓51-返流孔50a-箱体50b-箱盖板

60-压环61-环筒状延伸段70-固定环

具体实施方式

为便于理解，此处结合图1-4对本发明的其中一个具体实施结构及工作流程作以下描述：

本发明的具体工作结构，如图1及图3所示，主要由以下部件装配而成：构成主要基体的泵壳体10，泵壳体10具备铅垂状的泵腔11，泵腔11的一侧壁处开设注油孔14。在泵腔11内安置泵轴20，并以上轴承31及下轴承32支撑泵轴20以固定于泵腔11内。上轴承31通过泵腔11的常规止口及上压盖结构实现固定。下轴承32外圈固定在泵腔11相应孔壁处，而下轴承32的上端通过泵轴20的轴肩实现限制其整体上窜的止口配合，下轴承32下端则以压环60抵靠于下轴承32内圈处，以配合上述轴肩来共同固定下轴承32。压环60整体呈现套筒状，一方面如图1-2的一部分套接并紧固于泵轴20处，同时保证泵轴20自身旋向与压环60的配合处旋向反向布置。压环60的下端部则向下顺延并形成如图3的环筒状延伸段61，环筒状延伸段61的内壁及外壁处布置旋向反向的内螺纹及外螺纹；内螺纹用于压制润滑液，而外螺纹用于泵送润滑液。上述环筒状延伸段61与位于其外侧的储油仓50的环状配合孔间共同构成螺旋输送结构。

如图2所示，储油仓50自身呈现由箱体50a与箱盖板50b共同构成的可拆卸式构造。箱体50a可按照实际情况而设计为多类型结构，并均可稳固的与箱盖板50b间构成可靠配合。实际使用时，根据泵体功率的改变，即可适应性的拆卸旧箱体并更换符合条件大小的新箱体，即可实现储油仓50内容油量的在线调节。为保证润滑油的回路流动润滑特性，此处再通过箱盖板50b、泵壳体10以及上压盖，而如图1及图4的的形成由储油仓50-螺旋输送结构-泵油通道41-上轴承31-泵腔11及下轴承32-储油仓50的闭合回路结构。通过辅助回流孔13的设计，以提升该闭合回路结构的油液回流能力。

通过上述结构，本发明不仅仅以由下而上的克服油液重力的“主动”式泵油结构，从而解决了传统立式泵的固有润滑缺陷。在保证立式泵正常可靠工作和上轴承31及下轴承32同步润滑的同时，其对于轴承及泵轴20的润滑和散热能力也得到了进一步提升。更为重要的是，通过可变式的储油仓50配合上述闭合回路结构，多大功率的泵体，即可在线更换储油仓50而实现相应量润滑油的在线供应，更换操作也极为便捷。本发明不但实现了润滑液的精确化管理，提升了润滑油的使用率，避免了润滑浪费或润滑不足状况，同时单一泵体的功率可调节区间也呈现了几何式的扩张，其适用面更广，市场适应性显然也得到了极大增强。

Claims (10)

1.一种具备轴承自润滑功能的立式泵，该立式泵包括具备泵腔(11)的泵壳体(10)，泵轴(20)以轴承呈简支梁方式固定于泵腔(11)内，其特征在于：所述轴承包括分别固定于泵轴(20)上、下端的上轴承(31)和下轴承(32)，在下轴承(32)旁侧设置螺旋输送机构，螺旋输送机构的动力输入轴同轴套设或啮合于泵轴(20)上；螺旋输送机构的出料端连通轴承的待润滑部位，而进料端与储油仓(50)连通布置；泵壳体(10)内开设有泵油通道(41)，储油仓(50)内润滑油经由螺旋输送机构、泵油通道(41)、上轴承(31)、泵腔(11)及下轴承(32)后，再经由储油仓(50)上开设的返流孔(51)回流至储油仓(50)以形成闭合回路。

2.根据权利要求1所述的一种具备轴承自润滑功能的立式泵，其特征在于：所述储油仓(50)位于用于固定下轴承(32)的下压盖外侧处；螺旋输送机构包括带有螺旋纹路的螺纹杆，下压盖上贯穿开设有与螺纹杆相配合的通孔，螺纹杆穿设在通孔内且在螺纹杆的一端布置与泵轴(20)间齿轮啮合的驱动齿，所述螺纹杆与通孔间的配合间隙构成螺旋输送机构的送料通道。

3.根据权利要求1所述的一种具备轴承自润滑功能的立式泵，其特征在于：泵轴(20)在下轴承(32)下方螺纹固接有用于构成下压盖结构的压环(60)，储油仓(50)位于压环(60)外侧，且压环(60)用于螺纹配合泵轴(20)的内螺纹旋向与泵轴(20)旋向反向布置；由压环(60)的相对抵靠下轴承(32)的另一端向外延伸有环筒状延伸段(61)，环筒状延伸段(61)在内壁及外壁处均设置螺纹且两螺纹间旋向彼此反向；储油仓(50)的仓壁上预留有环状配合孔，该环筒状延伸段(61)沿泵轴(20)轴向穿设于环状配合孔处，所述环筒状延伸段(61)的外壁处螺纹与环状配合孔间的配合间隙构成螺旋输送机构的送料通道。

4.根据权利要求3所述的一种具备轴承自润滑功能的立式泵，其特征在于：所述储油仓(50)外形呈环腔状构造，包括环槽状的箱体(50a)以及盖设于箱体(50a)的槽口处的环形的箱盖板(50b)，返流孔(51)贯穿开设于箱盖板(50b)上；箱体(50a)同轴套设在泵轴(20)上，且箱盖板(50b)位于储油仓(50)的靠近下轴承(32)所在侧；箱盖板(50b)的内环面处沿泵轴(20)轴线向箱体(50a)内腔延伸有环状延伸部(a)，该环状延伸部(a)与箱体(50a)的内侧槽壁之间间隙构成前述环状配合孔。

5.根据权利要求4所述的一种具备轴承自润滑功能的立式泵，其特征在于：所述箱体(50a)外侧槽壁上凸设有挡板(b)，挡板(b)板面垂直泵轴(20)轴线，箱盖板(50b)沿泵轴(20)轴向扣设于箱体(50a)槽口处并与该挡板构成止口配合。

6.根据权利要求5所述的一种具备轴承自润滑功能的立式泵，其特征在于：泵壳体(10)上由下而上的凹设有供储油仓(50)放入的沉槽(12)，压环(60)、箱盖板(50b)以及箱体(50a)沿泵轴(20)轴线依次由下而上的放入沉槽(12)内，在箱体(50a)底端面处设置固定环(70)以压紧储油仓(50)。

7.根据权利要求4或5或6所述的一种具备轴承自润滑功能的立式泵，其特征在于：泵壳体(10)一侧处开设有贯穿壳壁以连通泵腔(11)的注油孔(14)。

8.根据权利要求4或5或6所述的一种具备轴承自润滑功能的立式泵，其特征在于：所述箱盖板(50b)内水平设置有第一油道(42)以连通送料通道，上轴承(31)的上压盖内设置第二油道(43)并连通上轴承(31)的待润滑部位；所述第一油道(42)、泵油通道(41)以及第二油道(43)彼此首尾衔接布置。

9.根据权利要求8所述的一种具备轴承自润滑功能的立式泵，其特征在于：所述第二油道(43)上的与泵油通道(41)结合处的孔径大于泵油通道(41)的油道孔径。

10.根据权利要求8所述的一种具备轴承自润滑功能的立式泵，其特征在于：所述泵壳体(10)上还开设有辅助回流孔(13)，所述辅助回流孔(13)贯穿泵腔(11)底面以连通返流孔(51)。