CN111577645A - 一种推力轴承结构 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于电机技术领域，具体是一种推力轴承结构，包括贯穿在推力轴承外壳中的轴；所述轴位于推力轴承外壳内部加装有推力轴承下动板和推力轴承下静板，在推力轴承下动板和推力轴承下静板发生相对运动过程中润滑油随着推力轴承下静板上开设有的油孔和油沟进入到推力轴承下静板与推力轴承下动板间形成连续油膜；工作过程中，在推力轴承下动板和推力轴承下静板发生相对运动过程中润滑油随着推力轴承下静板上开设有的油孔和油沟进入到推力轴承下静板与推力轴承下动板间顶起推力轴承下动板形成的液体摩擦副，并利用油孔和油沟建立润滑油油膜，改善了润滑，避免了起动工况下干摩擦。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体是一种推力轴承结构。
背景技术
现阶段油田在使用潜油电泵进行井液举升的过程中，推力轴承的故障率居高不下，为油田的生产带来巨大的困扰；究其原因如下：
润滑不良，因潜油电泵机组受空间尺寸约束较大，无法加装辅助润滑装置或结构，因而润滑油不易进入推力轴承摩擦副间隙内，影响了润滑的质量，造成起动工况下干摩擦，在电泵刚刚起动时，转速相对较低，润滑进入摩擦副较为困难，无法形成有效的油膜，造成干摩擦，使摩擦面局部温度过高导致胶合、拉毛。
发明内容
本发明的目的在于提供一种推力轴承结构，以解决现阶段油田在使用潜油电泵进行井液举升的过程中，推力轴承的故障率居高不下，为油田的生产带来巨大的困扰；润滑不良，因潜油电泵机组受空间尺寸约束较大，无法加装辅助润滑装置或结构，因而润滑油不易进入推力轴承摩擦副间隙内，影响了润滑的质量，造成起动工况下干摩擦，在电泵刚刚起动时，转速相对较低，润滑进入摩擦副较为困难，无法形成有效的油膜，造成干摩擦，使摩擦面局部温度过高导致胶合、拉毛的问题。为实现上述目的，具体提供如下技术方案：
一种推力轴承结构，包括贯穿在推力轴承外壳中的轴；
所述轴位于推力轴承外壳内部加装有推力轴承下动板和推力轴承下静板，在推力轴承下动板和推力轴承下静板发生相对运动过程中润滑油随着推力轴承下静板上开设有的油孔和油沟进入到推力轴承下静板与推力轴承下动板间形成连续油膜，用以增加润滑度。
工作过程中，在推力轴承下动板和推力轴承下静板发生相对运动过程中润滑油随着推力轴承下静板上开设有的油孔和油沟进入到推力轴承下静板与推力轴承下动板间顶起推力轴承下动板形成的液体摩擦副，并利用油孔和油沟建立润滑油油膜，改善了润滑，避免了起动工况下干摩擦，在电泵刚刚起动时，转速相对较低，润滑进入摩擦副较为困难，无法形成有效的油膜，造成干摩擦，使摩擦面局部温度过高导致胶合、拉毛的问题。
本发明中：所述油沟设置有多个，且呈阵列分布在推力轴承下静板上，并与开在在端口的油孔连通，润滑油通过油孔进入到油沟内部，而油沟与推力轴承下动板形成油楔角度，完成形成连续油膜。
本发明中：所述推力轴承外壳上安装有支撑螺环，支撑螺环上依次安装有紫铜垫片和隔套；
所述推力轴承下静板安装在紫铜垫片和隔套之间；
所述推力轴承下静板固定安装在推力轴承外壳上和推力轴承下动板固定安装在轴上。
进一步的方案：所述推力轴承外壳上通过螺纹可拆卸式安装有支撑螺环。
本发明中：所述轴位于推力轴承外壳内部加装有推力轴承上静板和推力轴承上动板；
所述推力轴承上静板安装在推轴承动板保护壳上，而推力轴承下动板装配在推轴承动板保护壳上。
在启动前，轴因机械密封弹性的影响受到向上的轴向力，此时推力轴承上动板和推力轴承上静板贴合形成与在推力轴承下动板和推力轴承下静板形成一样的连续油膜；当启动后，由负载传递到轴向下的轴向力逐渐增大，克服机械密封弹性后使轴向下移动，直到推力轴承下静板与推力轴承下动板接触形成连续油膜，此时上推轴承进入正常的工作状态；推力轴承下静板固定安装在推力轴承外壳上，推力轴承下动板固定安装在轴上，电泵机组工作时轴开始转动，推力轴承下静板与推力轴承下动板间产生相对运动。
进一步的方案：所述推力轴承上静板与推力轴承动板保护壳利用螺钉装配；推力轴承下动板与推力轴承动板保护壳过盈装配。
本发明中：所述轴通过自身开设有的环槽安装有两个半环，半环上套设有两个半环套；
所述轴通过自身开设有的环槽安装有弹性挡圈，轴上压合有动板压套。
本发明中：所述推力轴承外壳中依次安装有压紧套筒和压紧螺环。
高温环境下普通的推力轴承材料无法正常工作，普通的推力轴承材料耐温性能差，在高温环境下机械性能变差引起变形，导致磨损不均；在高温环境下表面硬度下降，容易引起轴承的表面点蚀、胶合、严重的磨粒磨损。
进而，在本发明中：所述推力轴承下动板和/或推力轴承下静板采用硬质合金，具体采用硬质合金YG20C，其耐温性能好，高温下不易变形，硬度高，抗磨损，使用寿命长；推力轴承上静板采用铝青铜，和推力轴承上动板采用轴承钢；具体，推力轴承上静板采用铝青铜QAL-4-4-2，和推力轴承上动板采用轴承钢GCr15组成，该摩擦副低速性能好，较适合低速启动时出现的干摩擦工况；推力轴承动板保护壳采用了精密合金4J42，其热膨胀系数与硬质合金热膨胀系数十分接近，因此，过盈装配到一起的推力轴承下动板与动板保护壳不易受高温而脱落。
以及，使其在高温环境下能更可靠地工作；更加适应低速启动工况。
本发明推力轴承结构，包括贯穿在推力轴承外壳中的轴；所述轴位于推力轴承外壳内部加装有推力轴承下动板和推力轴承下静板，在推力轴承下动板和推力轴承下静板发生相对运动过程中润滑油随着推力轴承下静板上开设有的油孔和油沟进入到推力轴承下静板与推力轴承下动板间形成连续油膜；工作过程中，在推力轴承下动板和推力轴承下静板发生相对运动过程中润滑油随着推力轴承下静板上开设有的油孔和油沟进入到推力轴承下静板与推力轴承下动板间顶起推力轴承下动板形成的液体摩擦副，并利用油孔和油沟建立润滑油油膜，改善了润滑，避免了起动工况下干摩擦，在电泵刚刚起动时，转速相对较低，润滑进入摩擦副较为困难，无法形成有效的油膜，造成干摩擦，使摩擦面局部温度过高导致胶合、拉毛的问题。
附图说明
图1为本发明推力轴承结构的结构示意图。
图2为图1中推力轴承下静板的结构示意图。
图3为图2中推力轴承下静板的横向剖面结构示意图。
图4为图2中A-A处的横向剖面结构示意图。
图5为图1中推力轴承下动板和推力轴承下静板工作时的局部放大结构示意图。
图中：1-轴、2-推力轴承外壳、3-压紧螺环、4-压紧套筒、5-推力轴承上静板、6-推力轴承上动板、7-推轴承动板保护壳、8-隔套、9-推力轴承下动板、10-推力轴承下静板、11-紫铜垫片、12-支撑螺环、13-弹性挡圈、14-动板压套、15-半环套、16-半环、101-油沟、102-油孔。
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种推力轴承结构，以解决现阶段油田在使用潜油电泵进行井液举升的过程中，推力轴承的故障率居高不下，为油田的生产带来巨大的困扰；润滑不良，因潜油电泵机组受空间尺寸约束较大，无法加装辅助润滑装置或结构，因而润滑油不易进入推力轴承摩擦副间隙内，影响了润滑的质量，造成起动工况下干摩擦，在电泵刚刚起动时，转速相对较低，润滑进入摩擦副较为困难，无法形成有效的油膜，造成干摩擦，使摩擦面局部温度过高导致胶合、拉毛的问题。为实现上述目的，具体提供如下技术方案：
本发明实施例中，如图1-5所示，一种推力轴承结构，包括贯穿在推力轴承外壳2中的轴1；所述轴1位于推力轴承外壳2内部加装有推力轴承下动板9和推力轴承下静板10，在推力轴承下动板9和推力轴承下静板10发生相对运动过程中润滑油随着推力轴承下静板10上开设有的油孔102和油沟101进入到推力轴承下静板10与推力轴承下动板9间形成连续油膜，用以增加润滑度。
本发明实施例中，工作过程中，在推力轴承下动板9和推力轴承下静板10发生相对运动过程中润滑油随着推力轴承下静板10上开设有的油孔102和油沟101进入到推力轴承下静板10与推力轴承下动板9间顶起推力轴承下动板9形成的液体摩擦副，并利用油孔102和油沟101建立润滑油油膜，改善了润滑，避免了起动工况下干摩擦，在电泵刚刚起动时，转速相对较低，润滑进入摩擦副较为困难，无法形成有效的油膜，造成干摩擦，使摩擦面局部温度过高导致胶合、拉毛的问题。
本发明实施例中，如图2和图3所示，所述油沟101设置有多个，且呈阵列分布在推力轴承下静板10上，并与开在在端口的油孔102连通，润滑油通过油孔102进入到油沟101内部，而油沟101与推力轴承下动板9形成油楔角度，完成形成连续油膜。其中，油沟101设置有多个，多个可以是2个、3个、4个、5个、6个.....，具体为多少个不作限制只要能满足润滑油通过油孔102进入到油沟101内部，而油沟101与推力轴承下动板9形成油楔角度，完成形成连续油膜即可，优选的油沟101设置有6个。
本发明实施例中，如图1所示，所述推力轴承外壳2上安装有支撑螺环12，支撑螺环12上依次安装有紫铜垫片11和隔套8；所述推力轴承下静板10安装在紫铜垫片11和隔套8之间；所述推力轴承下静板10固定安装在推力轴承外壳2上和推力轴承下动板9固定安装在轴1上。进一步的方案：所述推力轴承外壳2上通过螺纹可拆卸式安装有支撑螺环12。
本发明实施例中，如图1所示，所述轴1位于推力轴承外壳2内部加装有推力轴承上静板5和推力轴承上动板6；所述推力轴承上静板5安装在推轴承动板保护壳7上，而推力轴承下动板9装配在推轴承动板保护壳7上。进一步的方案：所述推力轴承上静板5与推力轴承动板保护壳7利用螺钉装配；推力轴承下动板9与推力轴承动板保护壳7过盈装配。
在启动前，轴1因机械密封弹性的影响受到向上的轴向力，此时推力轴承上动板6和推力轴承上静板5贴合形成与在推力轴承下动板9和推力轴承下静板10形成一样的连续油膜；当启动后，由负载传递到轴向下的轴向力逐渐增大，克服机械密封弹性后使轴向下移动，直到推力轴承下静板10与推力轴承下动板9接触形成连续油膜，此时上推轴承进入正常的工作状态；推力轴承下静板10固定安装在推力轴承外壳2上，推力轴承下动板9固定安装在轴1上，电泵机组工作时轴1开始转动，推力轴承下静板10与推力轴承下动板9间产生相对运动。
本发明实施例中，如图1所示，所述轴1通过自身开设有的环槽安装有两个半环16，半环16上套设有两个半环套15；所述轴1通过自身开设有的环槽安装有弹性挡圈13，轴1上压合有动板压套14。所述推力轴承外壳2中依次安装有压紧套筒4和压紧螺环3。
本发明实施例中，如图1所示，高温环境下普通的推力轴承材料无法正常工作，普通的推力轴承材料耐温性能差，在高温环境下机械性能变差引起变形，导致磨损不均；在高温环境下表面硬度下降，容易引起轴承的表面点蚀、胶合、严重的磨粒磨损；进而，所述推力轴承下动板9和/或推力轴承下静板10采用硬质合金，具体采用硬质合金YG20C，其耐温性能好，高温下不易变形，硬度高，抗磨损，使用寿命长；推力轴承上静板5采用铝青铜，和推力轴承上动板6采用轴承钢；具体，推力轴承上静板5采用铝青铜QAL-4-4-2，和推力轴承上动板6采用轴承钢GCr15组成，该摩擦副低速性能好，较适合低速启动时出现的干摩擦工况；推力轴承动板保护壳7采用了精密合金4J42，其热膨胀系数与硬质合金热膨胀系数十分接近，因此，过盈装配到一起的推力轴承下动板与动板保护壳不易受高温而脱落。以及，使其在高温环境下能更可靠地工作；更加适应低速启动工况。
本发明推力轴承结构，包括贯穿在推力轴承外壳2中的轴1；所述轴1位于推力轴承外壳2内部加装有推力轴承下动板9和推力轴承下静板10，在推力轴承下动板9和推力轴承下静板10发生相对运动过程中润滑油随着推力轴承下静板10上开设有的油孔102和油沟101进入到推力轴承下静板10与推力轴承下动板9间形成连续油膜；工作过程中，在推力轴承下动板9和推力轴承下静板10发生相对运动过程中润滑油随着推力轴承下静板10上开设有的油孔102和油沟101进入到推力轴承下静板10与推力轴承下动板9间顶起推力轴承下动板9形成的液体摩擦副，并利用油孔102和油沟101建立润滑油油膜，改善了润滑，避免了起动工况下干摩擦，在电泵刚刚起动时，转速相对较低，润滑进入摩擦副较为困难，无法形成有效的油膜，造成干摩擦，使摩擦面局部温度过高导致胶合、拉毛的问题。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种推力轴承结构，其特征在于，
包括贯穿在推力轴承外壳中的轴；
所述轴位于推力轴承外壳内部加装有推力轴承下动板和推力轴承下静板，在推力轴承下动板和推力轴承下静板发生相对运动过程中润滑油随着推力轴承下静板上开设有的油孔和油沟进入到推力轴承下静板与推力轴承下动板间形成连续油膜，用以增加润滑度。
2.根据权利要求1所述的一种推力轴承结构，其特征在于，所述油沟设置有多个，且呈阵列分布在推力轴承下静板上，并与开在在端口的油孔连通，润滑油通过油孔进入到油沟内部，而油沟与推力轴承下动板形成油楔角度。
3.根据权利要求1所述的一种推力轴承结构，其特征在于，
所述推力轴承外壳上安装有支撑螺环，支撑螺环上依次安装有紫铜垫片和隔套；
所述推力轴承下静板安装在紫铜垫片和隔套之间；
所述推力轴承下静板固定安装在推力轴承外壳上和推力轴承下动板固定安装在轴上。
4.根据权利要求3所述的一种推力轴承结构，其特征在于，所述推力轴承外壳上通过螺纹可拆卸式安装有支撑螺环。
5.根据权利要求1所述的一种推力轴承结构，其特征在于，
所述轴位于推力轴承外壳内部加装有推力轴承上静板和推力轴承上动板；
所述推力轴承上静板安装在推轴承动板保护壳上，而推力轴承下动板装配在推轴承动板保护壳上。
6.根据权利要求5所述的一种推力轴承结构，其特征在于，所述推力轴承上静板与推力轴承动板保护壳利用螺钉装配；推力轴承下动板与推力轴承动板保护壳过盈装配。
7.根据权利要求1所述的一种推力轴承结构，其特征在于，
所述轴通过自身开设有的环槽安装有两个半环，半环上套设有两个半环套；
所述轴通过自身开设有的环槽安装有弹性挡圈，轴上压合有动板压套。
8.根据权利要求1所述的一种推力轴承结构，其特征在于，所述推力轴承外壳中依次安装有压紧套筒和压紧螺环。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种推力轴承结构，其特征在于，所述推力轴承下动板和/或推力轴承下静板采用硬质合金；推力轴承上静板采用铝青铜，和推力轴承上动板采用轴承钢。
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|---|---|---|---|
| CN202010499070.1A CN111577645A (zh) | 2020-06-04 | 2020-06-04 | 一种推力轴承结构 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN202010499070.1A CN111577645A (zh) | 2020-06-04 | 2020-06-04 | 一种推力轴承结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN111577645A true CN111577645A (zh) | 2020-08-25 |
Family
ID=72125574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202010499070.1A Withdrawn CN111577645A (zh) | 2020-06-04 | 2020-06-04 | 一种推力轴承结构 |
Country Status (1)
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2020
- 2020-06-04 CN CN202010499070.1A patent/CN111577645A/zh not_active Withdrawn
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