CN108626161A - 管壳冷却式自润滑轴承体 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种管壳冷却式自润滑轴承体，涉及泵的结构设计技术领域，用于承载泵组的主轴转动，设置有驱动端与非驱动端，其中，轴承盒与泵组的泵盖螺栓把合，为整圈结构；第一滚动轴承与主轴过盈配合，安装在主轴上的靠近驱动端的一端；第二滚动轴承与主轴过盈配合，安装在主轴上的靠近非驱动端的一端；冷却水管，穿设于轴承盒的底部油腔的内部，在冷却水管的外侧设置有散热片。本发明通过合理化结构设计体积小、在发热量小的前提下具有良好的散热效果，结构稳定、承载能力强，设置有本发明的泵组运行稳定性高，适用于化工、发电、垃圾处理、钢铁冶炼等的单级泵、两级泵以及多级泵上。

Description

管壳冷却式自润滑轴承体

技术领域

本发明涉及泵的结构设计技术领域，具体而言，涉及一种管壳冷却式自润滑轴承体。

背景技术

众所周知,为促进社会经济的不断蓬勃发展，石化行业在其中起到了至关重要的作用，反应、混合、分离等操作广泛应用于石化产品的生产以及运输过程中。因此，石化用泵需求的种类日益增多，尤其是单级泵、两级泵的需求量更为庞大。由于单级泵以及两级泵的使用现场的环境限制，需要对泵组结构及润滑方式设置严格的要求，以保障石化产品的生产以及运输过程的安全以及石化产品的质量。

现有技术中，单级泵、两级泵均设置有轴承体。轴承体又称轴承座或者轴承支架，轴承体的散热主要通过泵体的热传导实现，冷却方式全为在油腔周围布置一圈水冷腔，不仅体积大而且换热效果不好、润滑只有甩油环润滑方式一种、轴承托架多半采用半圆式结构、并且结构不能完全符合API标准，过热的轴承体继续运行不仅会使得轴承体的使用寿命减短，需短时间周期内对轴承体进行更换，并且过热的轴承体运行还有可能将泵组的主轴烧坏，造成整个泵组的损坏，各种缺陷严重影响泵组的安全平稳运行。现在亟需解决的是如何设计一种轴承体，使安装有该轴承体的泵组能够克服上述现有技术中存在的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中的不足，提供一种换热效果佳、结构体积均合理且运行安全平稳的管壳冷却式自润滑轴承体。

本发明的目的通过如下技术方案实现：一种管壳冷却式自润滑轴承体，用于承载泵组的主轴转动，设置有驱动端与非驱动端，包括轴承盒、第一滚动轴承、第二滚动轴承、冷却水管，其中，轴承盒与泵组的泵盖螺栓把合，为整圈结构；第一滚动轴承与主轴过盈配合，安装在主轴上的靠近驱动端的一端；第二滚动轴承与主轴过盈配合，安装在主轴上的靠近非驱动端的一端；冷却水管穿设于轴承盒的底部油腔的内部。

上述方案中优选的是，在冷却水管的外侧设置有散热片，散热片设置于油腔的内部。

上述任一方案中优选的是，冷却水管两端露出轴承盒，并在冷却水管两端设置有外螺纹，冷却水管的两端通过旋进螺母的方式从轴承盒的外部，将冷却水管可拆卸固定在轴承盒上。

上述任一方案中优选的是，沿主轴的轴向，在第一滚动轴承、第二滚动轴承的两侧分别设置有轴承压盖，轴承压盖与轴承盒通过螺栓把合。

上述任一方案中优选的是，轴承压盖与主轴之间设置有防尘盘和/或轴承隔离器，防尘盘和/或轴承隔离器与主轴配合安装，轴承压盖与防尘盘和/或轴承隔离器接触处设置有密封圈。

上述任一方案中优选的是，沿主轴的轴向,在第一滚动轴承、第二滚动轴承两侧分别设置有轴承套，轴承套设置于防尘盘或轴承隔离器之间。

上述任一方案中优选的是，在轴承盒外部固定设置有油位计，油位计一端贯穿轴承盒深入至油腔的内部。

上述任一方案中优选的是，贯穿轴承盒设置有油雾润滑接口，用于油雾润滑，与油雾润滑接口配合在轴承盒外部设置有丝堵。

上述任一方案中优选的是，在主轴上设置有甩油环，用于稀油润滑。

上述方案的另一优选替代方案是，在轴承套可拆卸固定于主轴上，用于限制轴承套与主轴之间的相对滑动，其中，轴承套通过螺钉把合于主轴上或与金属键配合固定于主轴上。

上述任一方案中优选的是，轴承套通过螺钉把合于主轴的驱动端上或与由金属键配合固定于主轴上，有效防止轴承套与主轴之间的相对滑动。

本发明提供的管壳冷却式自润滑轴承体的有益效果在于，将轴承盒设置为整圈的整体设计，提高了轴承体的整体稳定性，避免了分体设计造成的结构稳定性差的缺陷；贯穿轴承盒安装的冷却水管，配合散热片既可以加快轴承的散热，同时避免了增加轴承体的体积；将滚动轴承过盈配合设置在主轴上，避免了采用轴套连接造成的滚动轴承与主轴之间沿主轴周向的相对滑动、减少发热量，并配合轴承套限制了滚动轴承沿主轴轴向的相对滑动，节省了轴套的安装空间，本发明的管壳冷却式自润滑轴承体散热效果明显、结构合理，使泵组运行安全稳定，延长了轴承体的使用寿命，提高了泵组运行的安全水平。

附图说明

图1为本发明的管壳冷却式自润滑轴承体优选实施例的驱动端的剖视结构示意图；

图2为本发明的管壳冷却式自润滑轴承体图1所示优选实施例的非驱动端的剖视结构示意图；

图3为本发明的管壳冷却式自润滑轴承体图1所示优选实施例的侧视结构示意图。

附图标记：

1-主轴；2-轴承盒；3-泵盖；4-第一滚动轴承；5-第二滚动轴承；

6-冷却水管；7-散热片；8-轴承压盖；9-防尘盘和/或轴承隔离器；

10-轴承套；11-油位计；12-油雾润滑接口；13-丝堵；14-甩油环。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的优选实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施例保护范围的限制。

参照图1-图3，为进一步解决上述背景技术中现有技术存在的缺陷，本实施例提供一种管壳冷却式自润滑轴承体，用于承载泵组的主轴1转动，进一步降低轴承体运行过程中的温度，提高泵组运行的安全，本实施例的管壳冷却式自润滑轴承体设置有驱动端与非驱动端，包括轴承盒2、第一滚动轴承4、第二滚动轴承5、冷却水管6，其中，轴承盒2为整圈结构，并与泵组的泵盖3螺栓把合；第一滚动轴承4与主轴1过盈配合，安装在主轴1上的靠近驱动端的一端；第二滚动轴承5与主轴1过盈配合，安装在主轴1上的靠近非驱动端的一端；冷却水管6穿设于轴承盒2的底部油腔的内部。

泵组在运行过程中发热的原因较多，一方面可能是由于润滑油的原因，另一方面是轴承体本身结构的原因造成轴承体在运行过程中引起发热。本实施例通过对轴承体自身结构进行改良，使其在改良后降低轴承体的发热量并能够尽快散热，避免轴承体在泵组运行过程中长时间处于高温状态，造成轴承的使用寿命降低且存在安全隐患。

本实施例的管壳冷却式自润滑轴承体的轴承盒2设置为整圈结构并通过螺栓与泵盖3螺栓把合，一方面可以提高轴承体的整体结构强度，另一方面可以降低泵组在运行过程中的振动频率以及振幅，并且将轴承盒2设置为整圈结构还可以对轴承盒2内部的结构进行保护，避免外界因素造成的轴承盒2的内部结构损伤，同时还可以避免内部结构损坏时造成结构件散射造成的工作场地处人员的损伤以及其它设备的损坏。将轴承盒设置为整圈结构还可有效避免主轴1安装过程中偏离中心线的可能，使主轴1的安装能够更加精确，进一步降低轴承体在运行过程中的振动。

设置在靠近轴承体驱动端的第一滚动轴承4与设置在靠近轴承体非驱动端的第二滚动轴承5分别与主轴1过盈配合固定安装在主轴1上，避免了在主轴上安装轴套并通过轴套固定安装第一滚动轴承4与第二滚动轴承5，进而降低了第一滚动轴承4、第二滚动轴承5与轴套产生相对滑动，以及轴套与主轴1之间产生相对滑动引起的轴承体发热。

轴承体在运行过程中其本身的结构是不能避免热量的产生的，为了能够降低轴承体在运行过程中的温度，本实施例的管壳冷却式自润滑轴承体在轴承盒2的底部油箱处还穿设有冷却水管6。冷却水管6循环流动冷却水(液)，使冷却水管内的温度在轴承体运行过程中一直处于较低的温度，通过热传递将轴承体运行过程中产生的热量通过流动液体带走，达到了降低轴承体温度的效果。

将冷却水管6穿设于轴承盒2底部的油箱，一方面通过流动液体带走轴承体运行过程中产生的热量，另一方面未增加轴承体整体的体积。

上述本实施例提供的管壳冷却式自润滑轴承体通过将第一滚动轴承4、第二滚动轴承5过盈配合安装在主轴1上，避免了第一滚动轴承4、第二滚动轴承5与主轴1之间的相对滑动在轴承体运行过程中产生热，还减少了连接件占用的轴承体的体积，既增强了轴承体整体的结构强度，又降低了轴承体的体积，使轴承体运行更加安全。

进一步地，在冷却水管6的外侧设置有散热片7，散热片7均匀分散设置在冷却水管6的外侧，一方面通过散热片7将油腔内的油的温度通过散热片传递到冷却水管6内的液体将热量带走，另一方面散热片7还可以对油腔内的润滑油进行扰流，避免润滑油内存在杂志影响润滑油的流动性影响对轴承体的润滑作用。

本实施例所涉及的管壳冷却式自润滑轴承体中，冷却水管6两端露出轴承盒2，并在冷却水管6两端设置有外螺纹。冷却水管6穿设轴承盒2在内部，在轴承盒2内部形成管腔，比热容较大的流动液体从冷却水管6内部流动穿过，润滑油在冷却水管6外部与轴承盒2形成的壳腔内对第一滚动轴承4、第二滚动轴承5以及主轴1进行润滑，避免由于轴承体结构件之间的摩擦产生热量引起轴承体的整体温度上升。在冷却水管6的两端分别设置有外螺纹，通过外螺纹可以旋进螺母将冷却水管6从轴承盒2的外部固定在轴承盒2上；还可以通过旋进带有内螺纹的弯头，从而改变冷却液体接入冷却水管6的进口以及出口方向，方便多种工况进行操作。

进一步地，沿主轴1的轴向，在第一滚动轴承4、第二滚动轴承5的两侧分别设置有轴承压盖8，轴承压盖8与轴承盒2通过螺栓把合。轴承压盖8可根据第一滚动轴承4、第二滚动轴承5的不同型号进行更换。第一滚动轴承4、第二滚动轴承5的半径较大时可更换较大直径的轴承压盖8，第一滚动轴承4、第二滚动轴承5半径较小时，对应更换较小直径的轴承压盖8.轴承压盖的作用一方面对轴承盒2与主轴1之间的间距进行调节，另一方面可对第一滚动轴承4或第二滚动轴承5的腔体进行密封，防止内部的润滑油外泄。

进一步地，轴承压盖8与主轴1之间设置有防尘盘和/或轴承隔离器9，防尘盘和/或轴承隔离器9与主轴1配合安装，轴承压盖8与防尘盘和/或轴承隔离器9接触处设置有密封圈。为进一步对第一滚动轴承4、第二滚动轴承5所在腔体进行密封，在主轴1上设置有防尘盘和/或轴承隔离器9。轴承隔离器包含一个动环和一个静环，两部结合成一体，因此在运行中两者不会分离。动环随主轴1一起转动，静环被压入轴承盒2固定。动环和静环相互配合，阻止外界杂质进入轴承体内部，并防止润滑介质外泄。性能最好的轴承隔离器由金属制成，通常是铜，防止在设备停机冷却时外界水蒸气进入轴承体。如图1与图2中所示的防尘盘和/或轴承隔离器9，其可对轴承压盖8在主轴轴向进行限位，同时在防尘盘和/或轴承隔离器9与轴承压盖8接触处设置有密封圈，密封圈用于进一步防止第一滚动轴承4、第二滚动轴承5所在墙体内的润滑油外泄。防尘盘仅可用于稀油润滑方式时使用，轴承隔离器在稀油润滑与油雾润滑两种润滑方式中都可以使用，为方便生产现场的使用，本实施例在轴承压盖8与主轴1之间设置有防尘盘和/或轴承隔离器9，以适用于不同润滑方式的使用。

进一步地，沿主轴1的轴向,在第一滚动轴承4、第二滚动轴承5两侧分别设置有轴承套10，轴承套10设置于防尘盘和/或轴承隔离器9之间。轴承套10过盈配合安装在主轴1上，并分别在第一滚动轴承4、第二滚动轴承5的两侧设置有轴承套10，有效防止了第一滚动轴承4或者第二滚动轴承5沿主轴1的轴向与主轴1产生相对滑动。

本实施例提供的管壳冷却式自润滑轴承体在轴承盒2外部固定设置有油位计11，油位计11一端贯穿轴承盒2深入至油腔的内部。通过观测油位计11内的油面所对应的刻度即可观察得出轴承体内润滑油是否缺失或者由于堵塞造成润滑油质量下降，对应地措施是及时增加润滑油的量或者对润滑油进行更换，避免轴承体内结构件摩擦产热甚至损坏。可降低由于润滑油缺失造成的摩擦生热或者结构损伤。

进一步地，贯穿轴承盒2设置有油雾润滑接口12，用于现场需要油雾润滑时接入，与油雾润滑接口12配合在轴承盒外部设置有丝堵13；如果为稀油润滑时用丝堵进行封堵油雾润滑接口12。在主轴1上过盈配合设置有甩油环14或者在轴承套10上配合安装设置有甩油环14。甩油环悬挂在轴承套10上，用于现场稀油润滑时对第一滚动轴承和第二滚动轴承进行“润滑”。

本实施例中，冷却水管6直接穿过轴承盒2下部，水走管程，油走壳程，有效减小轴承盒2的体积和第一滚动轴承4、第二滚动轴承5发热量；驱动端与非驱动端的轴承体(图1与图2所示结构)通用性极好，其中轴承盒2、第一滚动轴承4、第二滚动轴承5、轴承隔离器9、甩油环14、丝堵13、油位计11、冷却水管6等主要零部件完全通用；设计了甩油环润滑方式--驱动端用第一滚动轴承4两端的轴承压盖8和轴承隔离器9(轴承隔离器可用防尘盘代替)(如图1所示)，非驱动端用第二滚动轴承5一侧的轴承压盖8和轴承隔离器9(轴承隔离器可用防尘盘代替)结构(如图2所示)；油雾润滑--驱动端用轴承压盖8和轴承隔离器9(如图1所示)，非驱动端用轴承压盖8和轴承隔离器9结构(如图2所示)。通过以上两种润滑方式以适应用户现场操作条件。驱动端与非驱动端的轴承盒可通用，有效增大了零部件的通用性并降低了开型成本。

本实施例提供的管壳冷却式自润滑轴承体体积小、发热量小、冷却效果好、承载能力强、机组稳定性好等特点，可广泛推广运用于各大石油化工厂、中小型电厂、垃圾焚烧项目、钢厂锅炉发电项目等各类单、两级离心泵及中、小型多级离心泵上。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种管壳冷却式自润滑轴承体，用于承载泵组的主轴(1)转动，设置有驱动端与非驱动端，其特征在于，包括：

轴承盒(2)，与泵盖(3)螺栓把合，为整圈结构；

第一滚动轴承(4)，与所述主轴(1)过盈配合，安装在所述主轴(1)上的靠近所述驱动端的一端；

第二滚动轴承(5)，与所述主轴(1)过盈配合，安装在所述主轴(1)上的靠近所述非驱动端的一端；

冷却水管(6)，穿设于所述轴承盒(2)的底部油腔的内部。

2.如权利要求1所述的管壳冷却式自润滑轴承体，其特征在于，在所述冷却水管(6)的外侧设置有散热片(7)。

3.如权利要求1所述的管壳冷却式自润滑轴承体，其特征在于，所述冷却水管(6)两端露出所述轴承盒(2)，并在所述冷却水管(6)两端设置有外螺纹。

4.如权利要求3所述的管壳冷却式自润滑轴承体，其特征在于，沿所述主轴(1)的轴向，在所述第一滚动轴承(4)、所述第二滚动轴承(5)的两侧分别设置有轴承压盖(8)，所述轴承压盖(8)与所述轴承盒(2)通过螺栓把合。

5.如权利要求4所述的管壳冷却式自润滑轴承体，其特征在于，所述轴承压盖(8)与所述主轴(1)之间设置有防尘盘和/或轴承隔离器(9)，所述防尘盘和/或轴承隔离器(9)与所述主轴(1)配合安装，所述轴承压盖(8)与所述防尘盘和/或轴承隔离器(9)接触处设置有密封圈。

6.如权利要求4所述的管壳冷却式自润滑轴承体，其特征在于，沿所述主轴(1)的轴向,在所述第一滚动轴承(4)、所述第二滚动轴承(5)两侧分别设置有轴承套(10)，所述轴承套(10)设置于所述防尘盘和/或轴承隔离器(9)之间。

7.如权利要求1所述的管壳冷却式自润滑轴承体，其特征在于，在所述轴承盒(2)外部固定设置有油位计(11)，所述油位计(11)一端贯穿所述轴承盒(2)深入至所述油腔的内部。

8.如权利要求2所述的管壳冷却式自润滑轴承体，其特征在于，贯穿所述轴承盒(2)设置有油雾润滑接口(12)，用于油雾润滑，与油雾润滑接口配合在轴承盒外部设置有丝堵。

9.如权利要求6所述的管壳冷却式自润滑轴承体，其特征在于，在所述主轴(1)上设置有甩油环(14)，用于稀油润滑。

10.如权利要求6所述的管壳冷却式自润滑轴承体，其特征在于，在所述轴承套(10)可拆卸固定于所述主轴(1)上，用于限制所述轴承套(10)与所述主轴(1)之间的相对滑动。