止推轴承
技术领域
本实用新型的止推轴承涉及到一种用于潜水电机中的止推轴承,尤其是一种井用潜水电机中的止推轴承。
背景技术
目前用于井用潜水电机的止推轴承主要包括带定位耳的圆盘轴承座以及设置在该圆盘轴承座平面上的轴瓦,轴瓦形式有扇形轴承滑块连成一整体形式,和由多个独立扇形轴承滑块组成形式,扇形轴承滑块按圆周均布在圆盘轴承座上,圆盘轴承座的底面中心有一个凹球面,由一个球面顶柱顶托凹球面调节轴承压力和配合扇形轴承滑块调心,上述扇形轴承滑块连成一整体形式调心能力较差,易于磨损,且扇形轴承滑块之间连接处薄弱,承受压力能力较差,而由多个独立扇形轴承滑块组成形式调心能力较好,不易磨损,但该种结构由于是将扇形轴承滑块藏于圆盘轴承座平面的凹环槽内,扇形轴承滑块背面铸造有中心支撑柱和两侧定位筋,且中心支撑柱和两侧定位筋之间有空腔,扇形轴承滑块藏于凹环槽内后可以依中心支撑柱为中心轴向侧摆动,两侧定位筋高度可决定摆动量,这种结构的扇形轴承滑块因较单薄承受压力能力较差,且因长期锈蚀或污垢累积使扇形轴承滑块在凹环槽中的活动不灵活,从而容易引起磨损和破裂,同时结构形状也较复杂,加工困难,制造精度难保证。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种井用潜水电机专用的,能承受较强轴向力,结构形状简单,容易加工,容易保证制造精度的止推轴承。
为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:本实用新型止推轴承包括带定位耳的圆盘轴承座以及设置在该圆盘轴承座平面上的轴瓦,轴瓦是由多个独立扇形轴承滑块组成,按圆周均布在圆盘轴承座上,该圆盘轴承座的底面中心还有一个凹球面,其特点是:在所述圆盘轴承座上与轴瓦之间还设置有轴承盘,并固定在圆盘轴承座上,扇形轴承滑块按圆周均布在轴承盘上,所述轴承盘有中心孔,还有在盘外圆周边均布的限位柱,以及还有在盘内圆周均布的滑块定位柱,和在相邻滑块定位柱之间圆周均布的球形凸包,所述的扇形轴承滑块两面平滑,其中底面有一个半圆柱盲孔,该半圆柱盲孔圆心处于扇形轴承滑块的扇形一直边上,所述的扇形轴承滑块每个均是放置在球形凸包上并使滑块定位柱置于半圆柱盲孔之中,且扇形另一直边靠近相邻滑块定位柱,最大圆弧边靠近限位柱,使整个扇形轴承滑块处于松动状态。
作为本实用新型中的一种改进,所述的轴瓦是由3~6块的扇形轴承滑块组成。
作为本实用新型中轴承盘固定方式的第一种改进,所述的轴承盘固定在圆盘轴承座上是通过螺栓固定的,其中螺纹孔设置在轴承盘有滑块定位柱位置的底面,孔深直至定位柱内,螺纹孔是盲孔是最佳的,螺栓螺尾从圆盘轴承座底面穿过与螺纹孔连接紧固。
作为本实用新型中轴承盘固定方式的第二种改进,所述的轴承盘固定在圆盘轴承座上是通过螺头形状同滑块定位柱的柱螺栓固定的,其中螺纹孔设置在轴承盘需布置滑块定位柱的位置上,穿透轴承盘,柱螺栓安装后螺头代替滑块定位柱,螺尾穿过圆盘轴承座,用螺母连接固定。
作为本实用新型中轴承盘固定方式的第三种改进,所述的轴承盘固定在圆盘轴承座上是通过螺头形状同滑块定位柱的柱螺栓固定的,其中螺纹孔设置在圆盘轴承座上,柱螺栓安装在轴承盘需布置滑块定位柱的位置上,螺头代替滑块定位柱,螺尾穿过轴承盘,与圆盘轴承座上的螺纹孔连接固定。
作为本实用新型中球形凸包的一种改进,所述的球形凸包是由藏置在轴承盘和圆盘轴承座之间的钢球透过轴承盘上的渐缩孔显凸出来形成的,渐缩孔最小直径小于钢球直径,最大直径大于或等于钢球直径。用钢球制作球形凸包的硬度高,承受压力强度高,不易磨损,同时容易保证各个球形凸包高度一致。
作为本实用新型中轴承盘上的渐缩孔的一种改进,所述的渐缩孔是一个在小孔端部有球面的柱形渐缩孔,其圆柱面与球面相切,该球面形状大小与钢球相配。
作为本实用新型中轴承盘上的渐缩孔的另一种改进,所述的渐缩孔是一个锥形渐缩孔。
作为本实用新型中圆盘轴承座的一种改进,所述的圆盘轴承座上还有从底面穿透与轴承盘中心孔相通的通孔。该通孔能让水进入轴承磨擦面内润滑,并与相邻扇形轴承滑块之间的间隙构成水循环润滑通道。
作为本实用新型中圆盘轴承座的另一种改进,所述的圆盘轴承座外圆周上还有与轴承盘的限位柱位置对应的凸台。可以作为对限位柱的一种承托,防止限位柱受冲击折断。
本实用新型的有益效果是:由于本结构改进了扇形轴承滑块的形状结构和安装方式,使扇形轴承滑块的厚度增加,摩擦平面容易加工和容易提高硬度处理,表面光洁度和强度都能大大增加,而且扇形轴承滑块在球形凸包、限位柱及滑块定位柱的之中活动灵活,同时用钢球制作球形凸包的硬度高,承受压力强度高,不易磨损,还容易保证各个球形凸包高度一致,使所有扇形轴承滑块的摩擦平面容易保持在同一平面上,保证与推力盘充分接触,能承受较强轴向力,结构形状简单,容易加工,容易保证制造精度的止推轴承,更适合井用潜水电机专用。
附图说明
图1是本实用新型止推轴承的俯视结构图。
图2是图1的A-A截面剖视结构图。
图3是图1A-A截面用钢球作球形凸包形式的剖视结构图。
图4是图1A-A截面轴承盘用螺头形状同滑块定位柱的柱螺栓固定方式的剖视结构图。
图5是是图1A-A截面轴承盘用螺头形状同滑块定位柱的柱螺栓另一种固定方式的剖视结构图。
图6是本实用新型止推轴承的圆盘轴承座俯视结构图。
图7是本实用新型止推轴承的轴承盘用柱螺栓螺头代替滑块定位柱和球形凸包随轴承盘一起精铸而成方式的俯视结构图。
图8是图7的B-B截面剖视结构图。
图9是本实用新型止推轴承的轴承盘用柱螺栓螺头代替滑块定位柱和球形凸包用钢球植入方式渐缩孔为锥形孔形式的俯视结构图。
图10是图9的C-C截面剖视结构图。
图11是本实用新型止推轴承的滑块定位柱随轴承盘一起精铸而成和球形凸包用钢球植入方式渐缩孔为柱形端球面形式的俯视结构图。
图12是图11的D-D截面剖视结构图。
图13是本实用新型止推轴承的扇形轴承滑块结构主视图。
图14是图13的俯视结构图。
图15是图13的左视结构图。
图16是本实用新型止推轴承在潜水电机中安装状态结构剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的止推轴承作更详细的说明。
由图1~16所示,本实用新型的止推轴承包括带定位耳11的圆盘轴承座1和轴瓦2,还有在圆盘轴承座1上与轴瓦2之间的轴承盘3,轴瓦2是由6个独立扇形轴承滑块21组成,按圆周均布在轴承盘3上,轴承盘3是固定在圆盘轴承座1上的,其中定位耳11是设置在圆盘轴承座1的两侧并开有U形缺口15,该U形缺口15是使圆盘轴承座1不能旋转但可以允许摆动,在圆盘轴承座1的底面中心还有一个凹球面12,凹球面12可以随圆盘轴承座1精铸或铸后加工而成,该凹球面12在使用时是被一个球面顶柱6顶托,用于调节轴承压力和配合扇形轴承滑块21调心;轴承盘3也可以精铸而成,中心有一个半径与扇形轴承滑块21小弧半径一样的中心孔31,在盘外圆周边还均布有六根圆形限位柱32,可以随轴承盘3一起精铸而成,在盘内圆周还均布植有六根滑块定位柱33,在相邻滑块定位柱33之间还圆周均布有六个球形凸包34;由图2、8、12所示,滑块定位柱33和球形凸包34都可以随轴承盘3一起精铸而成;由图3-5和7-12所示,也可以采用植入方式;最好将滑块定位柱33和球形凸包34的中心处于同一圆周上,并且它们处于盘外圆边缘和中心孔边缘之间的中间位置上,利于扇形轴承滑块21的平衡;所述的扇形轴承滑块21两面平滑,可以通过打磨提高表面光洁度,扇形轴承滑块21厚度要大于滑块定位柱33的高度,也大于限位柱32的高度,其中底面有一个半圆柱盲孔211,其半径是略大于滑块定位柱33的半径,其深度与滑块定位柱33高度相近,该半圆柱盲孔211圆心处于扇形轴承滑块21的扇形一直边212上且处于中间位置,半圆柱盲孔211的加工方法可以采用两块扇形轴承滑块21并在一起加工或者随扇形轴承滑块21一起直接压铸出来;每个扇形轴承滑块21均是放置在球形凸包34上并使滑块定位柱33置于半圆柱盲孔211之中,且扇形另一直边213靠近相邻滑块定位柱33,即是相邻扇形轴承滑块21之间的间隙是滑块定位柱33的半径,而最大圆弧边靠近限位柱32,使整个扇形轴承滑块21处于三边限位但又松动的状态之中。本结构的扇形轴承滑块21可以用石墨、石墨金属合金、高强度合金、陶瓷等高强耐磨材料压铸成型,也可以使用普通合金加工后热处理提高硬度再精磨平面,为了保证每个组成轴瓦2的所有扇形轴承滑块21厚度一致,可以同时一起精磨加工所有扇形轴承滑块21的平面。
轴瓦2也可以由3个、4个或5个的独立扇形轴承滑块21组成,按圆周均布在轴承盘3上,其形状结构及安装方式与由6个独立扇形轴承滑块21组成的一样。
本实施例里轴承盘的固定方式有三种,由图2~3所示,第一种实施方式是:轴承盘3固定在圆盘轴承座1上是通过螺栓4固定的,对于滑块定位柱33随轴承盘3一起精铸而成时,其中螺纹孔41设置在轴承盘3铸有滑块定位柱33位置的底面,孔深直至定位柱内,螺栓4螺尾从圆盘轴承座1底面穿过与螺纹孔41连接紧固。
由图5所示,本实施例里轴承盘的固定第二种实施方式是:采用滑块定位柱33是植入方式,轴承盘3固定在圆盘轴承座1上是通过螺头形状同滑块定位柱33的柱螺栓5固定的,其中螺纹孔51设置在轴承盘3需布置滑块定位柱33的位置上,穿透轴承盘3,柱螺栓5安装后螺头代替滑块定位柱33,螺尾穿过圆盘轴承座1,用螺母52连接固定。
由图4所示,本实施例里轴承盘的固定第三种实施方式是:也采用滑块定位柱33是植入方式,轴承盘3固定在圆盘轴承座1上是通过螺头形状同滑块定位柱33的柱螺栓5固定的,其中螺纹孔51设置在圆盘轴承座1上,柱螺栓5安装在轴承盘3需布置滑块定位柱33的位置上,螺头代替滑块定位柱33,螺尾穿过轴承盘3,与圆盘轴承座1上的螺纹孔51连接固定。
由图3~5所示,本实施例里球形凸包的一种改进实施方式是:采用球形凸包34是植入方式,球形凸包34是由藏置在轴承盘3和圆盘轴承座1之间的钢球341透过轴承盘3上的渐缩孔342显凸出来形成的。渐缩孔342最小直径小于钢球341直径,最大直径大于或等于钢球341直径,本实施例里设计轴承盘3的厚度要小于钢球341直径,钢球341从小孔显凸出来的球形凸包高度等于钢球341直径与轴承盘3的厚度之差。用钢球制作球形凸包的硬度高,承受压力强度高,不易磨损,同时容易保证各个球形凸包高度一致。钢球可以购买商品件,成本低。
本实施例里渐缩孔有两种实施方式,由图3、5、11、12所示,第一种实施方式是:渐缩孔342是一个在小孔端部有球面7的柱形渐缩孔,其圆柱面8与球面7相切,该球面7形状大小与钢球341相配。
由图4、9、10所示,本实施例里渐缩孔的第二种实施方式是:渐缩孔342是一个锥形渐缩孔。
为保证渐缩孔形状的一致性,可采用定形刀具加工。
为了更好润滑轴承,由图2~6所示,本实施例里圆盘轴承座有一种改进实施方式是:圆盘轴承座1上还有三个从底面穿透与轴承盘中心孔31相通的通孔13。该通孔能让更多的水进入轴承磨擦面内润滑,并与相邻扇形轴承滑块21之间的间隙构成水循环润滑通道。
由图6所示,本实施例里圆盘轴承座的还有一种改进实施方式是:圆盘轴承座1外圆周上还有与轴承盘3的限位柱32位置对应的凸台14。可以作为对限位柱的一种承托,防止限位柱受冲击折断。
本实用新型在井用潜水电机中的应用,由图16所示,主要是安装在电机尾部给予旋叶转轴9的支承,由安装在尾部中心的球面顶柱6顶托住圆盘轴承座1的底面中心凹球面12,球面顶柱6可以通过自身罗纹调整轴承顶推压力,使安装在旋叶转轴9端部的推力盘10与轴瓦2紧密接触,达到调心止推轴承效果。