CN110848260B - 一种用于滑动轴承上的自润滑系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于滑动轴承上的自润滑系统，滑动轴承内设有轴，轴的表面由下往上依次设有第一安装槽和第二安装槽，滑动轴承的外侧面上设有轴承支架，轴承支架的下端连有套设于轴上的轴封支架，轴承支架的上端连有套设于轴上的轴承端盖，轴承端盖上连有套设于轴上的辅助叶轮室底板，辅助叶轮室底板上设有套设于轴上的辅助叶轮室，辅助叶轮室的顶部连有套设于轴上的辅助叶轮室盖板，辅助叶轮室盖板上设有套设于轴上且固定于第二安装槽上的甩沙盘，辅助叶轮室内部还具有套设于轴上且固定于第一安装槽上的辅叶轮。本发明能为工作在含泥沙等颗粒较多环境下的滑动轴承提供所需洁净的润滑介质。

Description

一种用于滑动轴承上的自润滑系统
技术领域
本发明涉及自润滑装置，更具体地说，涉及一种用于滑动轴承上的自润滑系统。
背景技术
与滚动轴承相比，滑动轴承具有结构简单、易于维护、运行可靠、良好的吸振性能等优点，广泛应用于水轮机、泵、搅拌机等旋转机械。其工作原理：依靠轴旋转带动有粘度的介质旋转，液膜在“油楔作用”下，为旋转部件提供必要的支撑刚度。
良好的润滑与冷却是滑动轴承正常工作的必要条件，滑动轴承工作时，转子部件高速旋转，轴承间隙内介质线速度较大，源源不断产生热量，如果这些热量不能及时被带走，会导致轴套、轴承等零件温度急剧升高，产生较大的热变形，缩小轴承运行间隙，进而引起轴承碰摩，破坏轴承摩擦副表面质量，持续下去，会造成轴承干磨、轴承抱死、轴承烧毁等事故。
在工作介质较好的环境下，滑动轴承可依靠轴的旋转为自身提供持续的润滑与散热。但是，对于工作介质中含泥沙等固体颗粒较多的恶劣环境，泥沙颗粒会随着介质一同进入轴承内，破坏轴承摩擦副表面质量，特别是赛龙、橡胶、陶瓷材质轴承，自身硬度较软，泥沙对其表面的冲蚀与磨蚀十分严重，大大缩短滑动轴承使用寿命，降低机组运行稳定性。
工程设计中，经常单独配备一套完整供水管路系统为工作在含泥沙等固体颗粒较多环境下的滑动轴承提供必要的润滑与冷却，较长的管路系统前期建造成本比较昂贵，同时管路系统上诸多连接法兰、调节阀门、压力监测仪表均需要定期维护，一旦这些零部件出现故障均会引发整个管线供水系统的失效，进而影响到滑动轴承的正常工作，为机组运行的可靠性增加了较多风险点。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种用于滑动轴承上的自润滑系统，能为工作在含泥沙等颗粒较多环境下的滑动轴承提供所需洁净的润滑介质。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于滑动轴承上的自润滑系统，所述滑动轴承内设有轴，所述轴的表面由下往上依次设有第一安装槽和第二安装槽，所述滑动轴承的外侧面上设有轴承支架，所述轴承支架的下端连有套设于所述轴上的轴封支架，所述轴承支架的上端连有套设于所述轴上的轴承端盖，所述轴承端盖上连有套设于所述轴上的辅助叶轮室底板，所述辅助叶轮室底板上设有套设于所述轴上的辅助叶轮室，所述辅助叶轮室的顶部连有套设于所述轴上的辅助叶轮室盖板，所述辅助叶轮室盖板上设有套设于所述轴上且固定于所述第二安装槽上的甩沙盘，所述辅助叶轮室内部还具有套设于所述轴上且固定于所述第一安装槽上的辅叶轮；
所述甩沙盘内部设有导向斜面空腔，所述甩沙盘上还设有与所述导向斜面空腔贯通的排沙口；
所述甩沙盘与所述辅助叶轮室盖板之间具有环形间隙，所述环形间隙与所述导向斜面空腔相连通；
所述甩沙盘、所述辅助叶轮室盖板与所述轴的外侧面之间具有上介质间隙，所述上介质间隙与所述辅叶轮相连通；
所述辅助叶轮室底板、所述轴承端盖与所述轴的外侧面之间具有下介质间隙，所述下介质间隙的上方与所述辅助叶轮室内部相连通，所述下介质间隙的下方与所述滑动轴承相连通。
所述辅叶轮与所述辅助叶轮室盖板之间连有辅叶轮密封环，所述辅叶轮密封环通过螺栓固定在所述辅助叶轮室盖板上。
所述辅助叶轮室、所述辅叶轮、所述辅助叶轮室盖板、所述甩沙盘和所述辅叶轮密封环均设置为分瓣式结构。
所述辅助叶轮室为钢板焊接制成，包括两个对称设置的半圆辅助叶轮室本体，两个所述半圆辅助叶轮室本体之间通过连接孔螺栓、铰制孔螺栓和螺母固定相连。
所述辅助叶轮室盖板为钢板焊接制成，包括两个对称设置的半圆辅助叶轮室盖板本体，两个所述半圆辅助叶轮室盖板本体之间通过连接孔螺栓、铰制孔螺栓和螺母固定相连。
所述辅叶轮密封环为钢板焊接制成，包括两个对称设置的半圆辅叶轮密封环本体，沿所述半圆辅叶轮密封环本体的圆周方向设有若干个连接螺纹孔。
所述甩沙盘通过铸造制成，包括两个对称设置的半圆甩沙盘本体，两个所述半圆甩沙盘本体之间通过连接孔螺栓、铰制孔螺栓和螺母固定相连，两个所述半圆甩沙盘本体的内壁设置为锥形的导向斜面，沿所述半圆甩沙盘本体的圆周方向设有若干个渐扩形的排沙口。
所述辅叶轮通过铸造或为钢板焊接制成，包括两个对称设置的半圆辅叶轮本体，两个所述半圆辅叶轮本体之间通过连接孔螺栓、铰制孔螺栓和螺母固定相连，所述辅叶轮上的叶片为直叶片。
所述辅助叶轮室底板与所述轴承端盖之间设有密封胶条。
所述轴封支架与所述轴外侧面之间设有唇形密封圈。
本发明所提供的一种用于滑动轴承上的自润滑系统，结构简单，具有较好的经济性；能够防止泥沙等固体颗粒在机组运转、停止状态下进入滑动轴承内部，对滑动轴承启到很好的保护作用；可以持续、稳定的为滑动轴承提供洁净的润滑介质，具有较高的稳定性。
附图说明
图1是本发明自润滑系统的结构原理图；
图2是图1中辅助叶轮室的结构示意图；
图3是图1中辅助叶轮室盖板的结构示意图；
图4是图1中辅助叶轮室密封环的结构示意图；
图5是图1中甩沙盘的结构示意图；
图6是图1中辅叶轮的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
请结合图1所示，本发明所提供的一种用于滑动轴承上的自润滑系统，所述滑动轴承1内安装有轴2，所述轴2的表面由下往上依次开有第一安装槽3和第二安装槽4，所述滑动轴承1的外侧面上安装有轴承支架5，所述轴承支架5的下端连接有套设在所述轴2上的轴封支架6，所述轴承支架5的上端连接有套设在所述轴2上的轴承端盖7，所述轴承端盖7上连有套设在所述轴2上的辅助叶轮室底板8，所述辅助叶轮室底板8上安装有套设在所述轴2上的辅助叶轮室9，所述辅助叶轮室9的顶部连接有套设在所述轴2上的辅助叶轮室盖板10，所述辅助叶轮室盖板10上设有套设在所述轴2上且通过紧定螺钉固定在所述第二安装槽4上的甩沙盘11，所述辅助叶轮室9内部还具有套设在所述轴2上且通过紧定螺钉固定在所述第一安装槽3上的辅叶轮12。由下至上，所述轴封支架6、所述轴承支架5、所述辅助叶轮室底板8、所述辅助叶轮室9和所述辅助叶轮室盖板10之间依次采用双头螺柱、螺母、止动垫片进行固定安装，彼此之间还通过密封胶条13进行密封，形成具有密封性的腔体。
较佳的，所述甩沙盘11通过紧定螺钉固定在所述轴2上的对应所述第二安装槽4位置，通过所述第二安装槽4对所述甩沙盘11进行轴向定位。对于轻载、低速的机组，所述轴2与所述甩沙盘11可直接通过紧定螺钉进行扭矩的传递，对于重载、高速的机组，所述轴2与所述甩沙盘11可直接通过键进行扭矩的传递，具体采用哪种方式需通过强度计算而进行确定。
较佳的，所述辅叶轮12通过紧定螺钉固定在所述轴2上的对应所述第一安装槽3位置，通过所述第一安装槽3对所述辅叶轮12进行轴向定位。对于轻载、低速的机组，所述轴2与所述辅叶轮12可直接通过紧定螺钉进行扭矩的传递，对于重载、高速的机组，所述轴2与所述辅叶轮12可直接通过键进行扭矩的传递，具体采用哪种方式需通过强度计算而进行确定。
较佳的，所述轴承端盖7通过双头螺柱、螺母、止动垫片安装在所述滑动轴承1上侧，通过所述密封胶条13保证与所述辅助叶轮室底板8之间的密封性。
较佳的，所述辅叶轮12与所述辅助叶轮室盖板10之间连有辅叶轮密封环14，所述辅叶轮密封环14通过螺栓固定在所述辅助叶轮室盖板10上。
较佳的，所述甩沙盘11内部设置为导向斜面空腔111，所述甩沙盘11上还开设有与所述导向斜面空腔111贯通的排沙口112。
较佳的，所述甩沙盘11与所述辅助叶轮室盖板10之间具有环形间隙15，所述环形间隙15与所述导向斜面空腔111相连通。
较佳的，所述甩沙盘11、所述辅助叶轮室盖板10与所述轴2的外侧面之间具有上介质间隙16，所述上介质间隙16与所述辅叶轮12相连通。
较佳的，所述辅助叶轮室底板8、所述轴承端盖7与所述轴2的外侧面之间具有下介质间隙17，所述下介质间隙17的上方与所述辅助叶轮室9内部相连通，所述下介质间隙17的下方与所述滑动轴承1相连通。
当机组正常工作时，安装在所述轴2上的所述辅叶轮12跟随一同旋转，为本发明自润滑系统中介质的循环提供足够的动力。泥沙等固体颗粒随介质，由所述辅助叶轮室盖板10与所述甩沙盘11之间的所述环形间隙15流入系统之中(如图1中虚线箭头代表介质，黑色小点代表固体颗粒)，安装在所述轴2上的所述甩沙盘11带动介质、固体颗粒共同旋转，当含固体颗粒的介质流至所述甩沙盘11内的导向斜面空腔111时，介质和固体颗粒均具有很大的环量。由于固体颗粒自身密度高于介质密度，旋转后产生较大离心力，在离心力的作用下，固体颗粒会紧贴着所述甩沙盘11的导向斜面由半径较小的下端流向半径较大的上端，随着导向斜面半径逐渐增大，作用在固体颗粒上的离心力也随之增大，最终流向所述排沙口112，经所述排沙口112流出本发明自润滑系统，渐扩形的所述排沙口112更有利于固体颗粒的排出。所述甩沙盘11的导向斜面一方面对固体颗粒运动轨迹具有导向作用，另一方面为固体颗粒旋转提供源源不断的动力。介质本身密度较小，与固体颗粒存在密度差，受到离心力相对较小，部分介质与固体颗粒运动轨迹一样，由所述排沙口112排出；部分介质在所述辅叶轮12吸力作用下由所述辅助叶轮室盖板10与所述轴2之间的所述上介质间隙16流入所述辅叶轮12，经所述辅叶轮12增压后，流入所述辅助叶轮室9，经所述轴承端盖7与所述轴2之间的所述下介质间隙17流入所述滑动轴承1，为所述滑动轴承1提供必要的润滑和冷却，所述辅叶轮密封环14可以有效的减小所述辅叶轮12的容积损失，防止所述辅助叶轮室9内的高压介质流回所述辅叶轮12的进口。所述辅叶轮12的增压作用使得所述滑动轴承1上侧区域内过滤后介质的压力高于所述滑动轴承1下侧区域内介质的压力，这样可以有效的阻挡泥沙等固体颗粒在机组运行时由所述轴2下端进入所述滑动轴承1内部，进而损伤轴承，同时在所述滑动轴承1下端设置所述轴封支架6和唇形密封圈18，避免机组在停机状态下泥沙等固体颗粒由下端进入所述滑动轴承1内部。
较佳的，所述辅助叶轮室9、所述辅叶轮12、所述辅助叶轮室盖板10、所述甩沙盘11和所述辅叶轮密封环14均设置为分瓣式结构，为了便于本发明自润滑系统的安装、拆解、检修与维护。
如图2所示，所述辅助叶轮室9为钢板焊接制成，包括两个对称设置的半圆辅助叶轮室本体91、92，两个所述半圆辅助叶轮室本体91、92相对的分瓣面上加工有一组定位作用的销孔93，一组连接作用的螺栓通孔94，分别采用连接孔螺栓95、铰制孔螺栓96和螺母97进行定位与连接。所述辅助叶轮室9上、下端上还连接法兰，上、下法兰处均加工有螺栓通孔98，用以所述辅助叶轮室9与其它零件之间的连接，分辨面处可采用密封垫或密封胶进行密封。
如图3所示，所述辅助叶轮室盖板10为钢板焊接制成，包括两个对称设置的半圆辅助叶轮室盖板本体101、102，两个所述半圆辅助叶轮室盖板本体101、102相对的分瓣面上加工有一组定位作用的销孔103，一组连接作用的螺栓通孔104，分别采用连接孔螺栓105、铰制孔螺栓106和螺母107进行定位与连接。所述辅助叶轮室盖板10的法兰上加工有螺栓通孔108，用以所述辅助叶轮室盖板10与其它零件之间的连接，下部直筒壁面加工有通孔109，用以安装所述辅叶轮密封环14，分辨面处可采用密封垫或密封胶进行密封。
如图4所示，所述辅叶轮密封环14为钢板焊接制成，包括两个对称设置的半圆辅叶轮密封环本体141、142，沿所述半圆辅叶轮密封环本体141、142的圆周方向设有若干个连接螺纹孔143。
如图5所示，所述甩沙盘11通过铸造制成，包括两个对称设置的半圆甩沙盘本体1101、1102，两个所述半圆甩沙盘本体1101、1102相对的分瓣面上加工有一组定位作用的销孔1103，两组连接作用的螺栓通孔1104，分别采用连接孔螺栓1105、铰制孔螺栓1106和螺母1107进行定位与连接，两个所述半圆甩沙盘本体1101、1102的内壁设置为锥形的导向斜面1108，沿所述半圆甩沙盘本体1101、1102的圆周方向设有若干个等分的渐扩形的排沙口112。所述甩沙盘11上部直筒壁面圆周方向上加工有连接孔1109，用以与所述轴2连接。
如图6所示，所述辅叶轮12通过铸造或为钢板焊接制成，所述辅叶轮12为闭式离心式叶轮，包括两个对称设置的半圆辅叶轮本体1201、1202，所述辅叶轮12上的叶片121为直叶片，两个所述半圆辅叶轮本体1201、1202相对的分瓣面上加工有一组定位作用的销孔1203，一组连接作用的螺栓通孔1204，分别采用连接孔螺栓1205、铰制孔螺栓1206和螺母1207进行定位与连接。所述辅叶轮12下部直筒壁上加工有连接孔1208，用以与所述轴2连接。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种用于滑动轴承上的自润滑系统，所述滑动轴承内设有轴，所述轴的表面由下往上依次设有第一安装槽和第二安装槽，其特征在于：所述滑动轴承的外侧面上设有轴承支架，所述轴承支架的下端连有套设于所述轴上的轴封支架，所述轴承支架的上端连有套设于所述轴上的轴承端盖，所述轴承端盖上连有套设于所述轴上的辅助叶轮室底板，所述辅助叶轮室底板上设有套设于所述轴上的辅助叶轮室，所述辅助叶轮室的顶部连有套设于所述轴上的辅助叶轮室盖板，所述辅助叶轮室盖板上设有套设于所述轴上且固定于所述第二安装槽上的甩沙盘，所述辅助叶轮室内部还具有套设于所述轴上且固定于所述第一安装槽上的辅叶轮；
所述甩沙盘内部设有导向斜面空腔，所述甩沙盘上还设有与所述导向斜面空腔贯通的排沙口；
所述甩沙盘与所述辅助叶轮室盖板之间具有环形间隙，所述环形间隙与所述导向斜面空腔相连通；
所述甩沙盘、所述辅助叶轮室盖板与所述轴的外侧面之间具有上介质间隙，所述上介质间隙与所述辅叶轮相连通；
所述辅助叶轮室底板、所述轴承端盖与所述轴的外侧面之间具有下介质间隙，所述下介质间隙的上方与所述辅助叶轮室内部相连通，所述下介质间隙的下方与所述滑动轴承相连通。
2.如权利要求1所述的用于滑动轴承上的自润滑系统，其特征在于：所述辅叶轮与所述辅助叶轮室盖板之间连有辅叶轮密封环，所述辅叶轮密封环通过螺栓固定在所述辅助叶轮室盖板上。
3.如权利要求2所述的用于滑动轴承上的自润滑系统，其特征在于：所述辅助叶轮室、所述辅叶轮、所述辅助叶轮室盖板、所述甩沙盘和所述辅叶轮密封环均设置为分瓣式结构。
4.如权利要求3所述的用于滑动轴承上的自润滑系统，其特征在于：所述辅助叶轮室为钢板焊接制成，包括两个对称设置的半圆辅助叶轮室本体，两个所述半圆辅助叶轮室本体之间通过连接孔螺栓、铰制孔螺栓和螺母固定相连。
5.如权利要求3所述的用于滑动轴承上的自润滑系统，其特征在于：所述辅助叶轮室盖板为钢板焊接制成，包括两个对称设置的半圆辅助叶轮室盖板本体，两个所述半圆辅助叶轮室盖板本体之间通过连接孔螺栓、铰制孔螺栓和螺母固定相连。
6.如权利要求3所述的用于滑动轴承上的自润滑系统，其特征在于：所述辅叶轮密封环为钢板焊接制成，包括两个对称设置的半圆辅叶轮密封环本体，沿所述半圆辅叶轮密封环本体的圆周方向设有若干个连接螺纹孔。
7.如权利要求3所述的用于滑动轴承上的自润滑系统，其特征在于：所述甩沙盘通过铸造制成，包括两个对称设置的半圆甩沙盘本体，两个所述半圆甩沙盘本体之间通过连接孔螺栓、铰制孔螺栓和螺母固定相连，两个所述半圆甩沙盘本体的内壁设置为锥形的导向斜面，沿所述半圆甩沙盘本体的圆周方向设有若干个渐扩形的排沙口。
8.如权利要求3所述的用于滑动轴承上的自润滑系统，其特征在于：所述辅叶轮通过铸造或为钢板焊接制成，包括两个对称设置的半圆辅叶轮本体，两个所述半圆辅叶轮本体之间通过连接孔螺栓、铰制孔螺栓和螺母固定相连，所述辅叶轮上的叶片为直叶片。
9.如权利要求1所述的用于滑动轴承上的自润滑系统，其特征在于：所述辅助叶轮室底板与所述轴承端盖之间设有密封胶条。
10.如权利要求1所述的用于滑动轴承上的自润滑系统，其特征在于：所述轴封支架与所述轴外侧面之间设有唇形密封圈。
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