CN115263797A - 水润滑轴承及凝水泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水润滑轴承及凝水泵，上述的水润滑轴承包括水润滑轴瓦、第一衬套、第二衬套及减振件；水润滑轴瓦用于套设于泵轴的外侧；第一衬套、第二衬套和减振件均呈圆筒状，第一衬套的内侧壁与水润滑轴瓦的外侧壁连接，第一衬套的外侧壁与减振件的内侧壁连接，减振件的外侧壁与第二衬套的内侧壁连接；其中，第一衬套用于与船体连接；减振件设有腔体，腔体具有初始状态和形变状态，在减振件受到挤压的情况下，腔体能够由初试状态切换为形变状态。本发明能够实现各种运行工况下水润滑轴承承载均匀，改善水润滑轴承的润滑状态，减小轴承偏磨现象，提高轴承使用寿命，减小轴承异常摩擦振动，从而提升水润滑轴承运行的可靠性。

Description

水润滑轴承及凝水泵

技术领域

本发明涉及凝水泵技术领域，尤其涉及一种水润滑轴承及凝水泵。

背景技术

凝水泵上的水润滑轴承主要布置在一级和二级叶轮之间，用于支撑叶轮转子轴，从而保证推进轴系的稳定转动。

水润滑轴承容易受到撞击或冲击载荷，水润滑轴承两级叶轮在运行过程中，受到冲击载荷的情况下会出现偏斜现象，导致水润滑轴承出现局部承载较大，发生偏磨现象，降低轴承的使用寿命，使叶轮转子发生异常振动，影响凝水泵的水力性能，极大地影响了凝水泵的功能。

发明内容

本发明提供一种水润滑轴承及凝水泵，用以解决或改善现有船舶上的水润滑轴承易出现偏斜，导致运行可靠性差的问题。

第一方面，本发明提供一种水润滑轴承，包括：水润滑轴瓦、第一衬套、第二衬套及减振件；

所述水润滑轴瓦用于套设于泵轴的外侧；

所述第一衬套、所述第二衬套和所述减振件均呈圆筒状，所述第一衬套的内侧壁与所述水润滑轴瓦的外侧壁连接，所述第一衬套的外侧壁与所述减振件的内侧壁连接，所述减振件的外侧壁与所述第二衬套的内侧壁连接；其中，所述第一衬套用于与泵体连接；

所述减振件设有腔体，所述腔体具有初始状态和形变状态，在所述减振件受到挤压的情况下，所述腔体能够由初试状态切换为形变状态。

根据本发明提供的一种水润滑轴承，所述减振件是由高阻尼非金属材料制成。

根据本发明提供的一种水润滑轴承，所述腔体为椭圆形，且所述腔体与所述减振件同轴设置。

根据本发明提供的一种水润滑轴承，在初始状态的情况下，所述腔体靠近所述第二衬套的腔壁与靠近所述第一衬套的腔壁之间的距离为第一间距；在形变状态的情况下，所述腔体靠近所述第二衬套的腔壁与靠近所述第一衬套的腔壁之间的距离为第二间距；

其中，所述第一间距大于所述第二间距。

根据本发明提供的一种水润滑轴承，所述第一间距的尺寸为所述水润滑轴瓦、所述第一衬套、所述第二衬套和所述减振件的径向厚度尺寸之和的1/2至3/4。

根据本发明提供的一种水润滑轴承，所述减振件的内侧壁和外壁面分别通过与所述第一衬套的外侧壁和所述第二衬套的内侧壁硫化连接。

根据本发明提供的一种水润滑轴承，所述水润滑轴瓦为非金属水润滑轴瓦。

根据本发明提供的一种水润滑轴承，所述第一衬套的内侧壁与所述水润滑轴瓦的外侧壁冷套连接。

第二方面，本发明还提供一种凝水泵，包括：泵轴及如第一方面中任一项所述的水润滑轴承；

所述水润滑轴承套设于所述泵轴。

根据本发明提供的一种凝水泵，水润滑轴瓦的内侧壁与所述泵轴的外侧壁之间设有环形间隙，所述环形间隙用于充注液体，以形成支撑液膜。

本发明提供的水润滑轴承，通过将第一衬套和第二衬套之间设置减振件，减振件内部设有腔体，腔体能够在加压作用下发生形变，以产生阻尼减振作用，即，在第二衬套的外侧壁受到外部的冲击载荷时，第二衬套能够通过减振件的阻尼效应，利用其腔体的形变，提供一定的角度补偿，使得水润滑轴承动态适应叶轮转子轴偏斜角度，阻碍振动的传递，以削弱冲击载荷，减小了冲击载荷对水润滑轴瓦的冲击力，进而减少了冲击载荷对管泵轴的泵轴的冲击力，实现各种运行工况下水润滑轴承承载均匀，改善水润滑轴承的润滑状态，减小轴承偏磨现象，提高轴承使用寿命，减小轴承异常摩擦振动，从而提升了水润滑轴承运行的可靠性。

进一步地，本发明提供的凝水泵，由于其采用了如上所述的水润滑轴承，因此，同样具有如上所述的相同优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的水润滑轴承的结构示意图；

附图标记：

1：水润滑轴瓦；2：第一衬套；3：第二衬套；4：减振件；41：腔体；5：泵轴。

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，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。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。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“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发明实施例和简化描述，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发明实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

现有的轴承一般由轴承衬套及轴瓦组成，没有对应的减振措施，轴承两级叶轮在运行过程中会出现偏斜现象，导致水润滑轴承出现局部承载较大，发生偏磨现象，降低轴承的使用寿命，使叶轮转子发生异常振动，影响凝水泵的水力性能，偏斜现象随着工况的变化也是动态变化的，凝水泵轴承没有冲击保护措施以抵抗形变带来的影响，容易造成凝水泵结构损伤，最终导致凝水泵功能丧失。因此，当前水润滑轴承难以满足动态适应叶轮转子轴的动态偏斜角度。

基于上述问题，本发明实施例提供一种水润滑轴承及推进器，用以解决或改善现有船舶上的水润滑轴承易出现偏斜，导致运行可靠性差的问题。

下面结合图1描述本发明提供的一种水润滑轴承及凝水泵。

第一方面，如图1所示，本发明实施例提供的水润滑轴承包括：水润滑轴瓦1、第一衬套2、第二衬套3及减振件4。

水润滑轴瓦1用于套设于泵轴5的外侧。

第一衬套2、第二衬套3和减振件4均呈圆筒状，第一衬套2的内侧壁与水润滑轴瓦1的外侧壁连接，第一衬套2的外侧壁与减振件4的内侧壁连接，减振件4的外侧壁与第二衬套3的内侧壁连接；其中，第一衬套2用于与船体连接。

减振件4上设有腔体41，腔体41具有初始状态和形变状态，在减振件4受到挤压的情况下，腔体41能够由初试状态切换为形变状态。

具体地，由于泵轴5为圆柱状结构，为了适应其结构，套设于泵轴5外侧的水润滑轴瓦1也为圆筒状结构。水润滑轴瓦的内直径尺寸不小于泵轴5的直径尺寸，泵轴5与水润滑轴瓦1之间通过压力水膜实现润滑，以减少泵轴5与水润滑轴瓦1之间的滑动摩擦力。

第一衬套2套设于水润滑轴瓦1的外侧，且第一衬套2的内侧壁与水润滑轴瓦1的外侧壁贴合，为了保障第一衬套2不从水润滑轴瓦上滑落，水润滑轴瓦1通过冷胀的方式与第一衬套2连接，或者，水润滑轴瓦1通过螺栓与第一衬套2连接。

本实施例所示的第一衬套2可以为采用橡胶或高分子等制作的高阻尼减振衬套，能够进一步对第一衬套2内侧壁的水润滑轴瓦1起到保护作用，进一步实现减振效果。

第二衬套3套设于第一衬套2的外侧，减振件4设于第一衬套2与第二衬套3之间，即，第二衬套3通过减振件4与第一衬套2连接，为了适应于三者的安装，第一衬套2、第二衬套3和减振件4均设置为环形件，在三者套设安装后，轴线均与水润滑轴瓦1和泵轴5的轴线一致。

本实施例所示的第二衬套3为金属轴承衬套，金属轴承衬套的材料可以防腐防污金属材料，例如铜合金材料或不锈钢材料，在保证承载能力的同时，又能在受到冲击载荷时发生弹性形变，吸收冲击能量，减小冲击对泵体结构的损坏，同时具有防腐防污性能。

在减振件4内部设有腔体41，腔体41空间能够在压力作用下发生变化，即产生阻尼、角度补偿的作用，在第二衬套3的外侧壁受到外部的冲击载荷产生倾斜时，减振件4中的腔体41能够对第二衬套3和第一衬套2之间的偏转角进行补偿，以减小形变对第一衬套2的影响，从而减小振动的传递，减小了振动载荷对水润滑轴瓦1的振动，进而减少了振动载荷对主轴5的振动力，提升了支承轴传动的可靠性。

本发明实施例提供的水润滑轴承，通过将第一衬套2和第二衬套3之间设置减振件4，减振件4内部设有腔体41，腔体41能够在加压作用下发生形变，以产生阻尼减振作用，即，在第二衬套3的外侧壁受到外部的冲击载荷时，第二衬套3能够通过减振件4的阻尼效应，利用其腔体41的形变，提供一定的角度补偿，使得水润滑轴承动态适应叶轮转子轴偏斜角度，阻碍振动的传递，以削弱冲击载荷，减小了冲击载荷对水润滑轴瓦1的冲击力，进而减少了冲击载荷对凝水泵的泵轴5的冲击力，实现各种运行工况下水润滑轴承承载均匀，改善水润滑轴承的润滑状态，减小轴承偏磨现象，提高轴承使用寿命，减小轴承异常摩擦振动，从而提升了水润滑轴承运行的可靠性。

进一步，为了进一步增强减振件4的阻尼效果，较小轴承偏磨的产生，减振件4可以由高阻尼非金属材料制成。高阻尼非金属材料可以为橡胶或泡棉等。

在一些实施例中，腔体41为椭圆形，且腔体41与减振件4同轴设置。

在初始状态的情况下，腔体41靠近第二衬套3的腔壁与靠近第一衬套2的腔壁之间的距离为第一间距；在形变状态的情况下，腔体41靠近第二衬套3的腔壁与靠近第一衬套2的腔壁之间的距离为第二间距；

其中，第一间距大于第二间距。

具体地，腔体41的作用是提供形变补偿的空间，通过产生压缩形变，来吸收一部分冲击载荷，以削弱冲击载荷，减小了冲击载荷对水润滑轴瓦的冲击力。

对腔体41的尺寸不做具体限定，依据实际需要进行设置即可。其形状可以为圆形、方形或椭圆形等，如图1所示，以腔体41为椭圆形为例，腔体41呈环形设置，其轴线与泵轴5的轴线一致。

在没有外部压力的情况下，即初始状态下，椭圆形腔体41的径向宽度尺寸定义为第一间距，当第二衬套3收到外部挤压时，腔体41的空间会产生变形，此时，椭圆形腔体41的径向宽度尺寸定义为第二间距，在压缩变形后，第二间距将小于第一间距，从而吸收部分冲击载荷，实现冲击载荷的缓冲和角度补偿，以免对第一衬套2内侧的水润滑轴瓦造成影响。

在一些实施例中，第一间距的尺寸为水润滑轴瓦1、第一衬套2、第二衬套3和减振件4的径向厚度尺寸之和的1/2至3/4。

具体地，椭圆形腔体41的第一间距的尺寸不易过大，以免影响轴承的承载能力，同时，该尺寸也不易过小，过小的话，形变范围和角度补偿的能力对应减小，其尺寸为水润滑轴承1的径向宽度的总尺寸的1/2至3/4为宜，具体尺寸不作限定，可根据实际需要进行选择。

进一步地，减振件4设于第一衬套2和第二衬套3之间，为了提高三者连接的可靠性，减振件4的内侧壁和外壁面分别通过与第一衬套2的外侧壁和第二衬套3的内侧壁硫化连接。

在一些实施例中，水润滑轴瓦1为非金属水润滑轴瓦。

具体地，本发明实施例中的轴承用于水环境，轴瓦可以选择为水润滑轴瓦1，以改善轴瓦的润滑性能，可优选自润湿性能较好的亲水非金属材料。

例如，轴瓦采用亲水基超滑轴瓦，例如聚醚醚酮轴瓦或聚四氟乙烯轴瓦，以进一步改善轴瓦的润滑性能。

在一些实施例中，第一衬套2的内侧壁与水润滑轴瓦1的外侧壁冷套连接，能够降低安装难度，避免对水润滑轴瓦产生损伤，增强连接的可靠性。

第二方面，本发明还提供一种凝水泵，包括：泵轴5及如上的水润滑轴承。

水润滑轴承套设于泵轴。

具体地，由于凝水泵采用了上述实施例所示的水润滑轴承，该水润滑轴承的具体结构参照上述实施例，由于该凝水泵采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在一些实施例中，水润滑轴瓦的内侧壁与主轴5的外侧壁之间设有环形间隙，环形间隙用于充注液体，以形成支撑液膜。

具体地，在水环境下，水润滑轴瓦的内侧壁与泵轴5的外侧壁之间的环形间隙能够通过压力水膜实现水润滑。

本发明提供的凝水泵不仅具有上述水润滑轴承的所有有益效果，而且其结构紧凑，既满足设计空间的需求，又满足其减振抗冲击要求，极大的扩展了凝水泵的使用工况，进而提升了凝水泵的运行可靠性。

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)

1.一种水润滑轴承，其特征在于，包括：水润滑轴瓦、第一衬套、第二衬套及减振件；

所述水润滑轴瓦用于套设于泵轴的外侧；

所述第一衬套、所述第二衬套和所述减振件均呈圆筒状，所述第一衬套的内侧壁与所述水润滑轴瓦的外侧壁连接，所述第一衬套的外侧壁与所述减振件的内侧壁连接，所述减振件的外侧壁与所述第二衬套的内侧壁连接；其中，所述第一衬套用于与泵体连接；

所述减振件设有腔体，所述腔体具有初始状态和形变状态，在所述减振件受到挤压的情况下，所述腔体能够由初试状态切换为形变状态。

2.根据权利要求1所述的水润滑轴承，其特征在于，所述减振件是由高阻尼非金属材料制成。

3.根据权利要求1所述的水润滑轴承，其特征在于，所述腔体为椭圆形，且所述腔体与所述减振件同轴设置。

4.根据权利要求3所述的水润滑轴承，其特征在于，在初始状态的情况下，所述腔体靠近所述第二衬套的腔壁与靠近所述第一衬套的腔壁之间的距离为第一间距；在形变状态的情况下，所述腔体靠近所述第二衬套的腔壁与靠近所述第一衬套的腔壁之间的距离为第二间距；

其中，所述第一间距大于所述第二间距。

5.根据权利要求4所述的水润滑轴承，其特征在于，所述第一间距的尺寸为所述水润滑轴瓦、所述第一衬套、所述第二衬套和所述减振件的径向厚度尺寸之和的1/2至3/4。

6.根据权利要求1所述的水润滑轴承，其特征在于，所述减振件的内侧壁和外壁面分别通过与所述第一衬套的外侧壁和所述第二衬套的内侧壁硫化连接。

7.根据权利要求1所述的水润滑轴承，其特征在于，所述水润滑轴瓦为非金属水润滑轴瓦。

8.根据权利要求1所述的水润滑轴承，其特征在于，所述第一衬套的内侧壁与所述水润滑轴瓦的外侧壁冷套连接。

9.一种凝水泵，其特征在于，包括：泵轴及如权利要求1至8任一项所述的水润滑轴承；

所述水润滑轴承套设于所述泵轴。

10.根据权利要求9所述的凝水泵，其特征在于，水润滑轴瓦的内侧壁与所述泵轴的外侧壁之间设有环形间隙，所述环形间隙用于充注液体，以形成支撑液膜。

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