CN203604242U - 一种带有自润滑轴承及自定心作用的离心泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于泵设备领域，具体涉及一种带有自润滑轴承及自定心作用的离心泵。本实用新型包括泵壳体、用于驱使泵壳体内介质沿既定方向流动的泵叶轮、带动泵叶轮作转动动作的泵轴以及至少位于泵轴一端部处的驱动泵轴旋转的驱动源，泵壳体设置供介质流通的泵腔，泵轴穿设于泵壳体上且其上泵叶轮容纳于泵腔内布置，所述离心泵还包括用于托撑泵轴的轴承组件，所述轴承组件上的待润滑处与泵腔间具备有用于连通两者的供介质流通的通道。本实用新型利用介质本身的液态流动性实现轴承组件的自润滑效果，从极大程度上有效减少了离心泵的加工工艺，从而起到了简化离心泵的组件结构的效果，其结构简单而稳定性好，工作可靠性高。

Description

一种带有自润滑轴承及自定心作用的离心泵

技术领域

本实用新型属于泵设备领域，具体涉及一种带有自润滑轴承及自定心功能的离心泵。

背景技术

离心泵是依靠叶轮的旋转抽吸对液体的作用把原动机的机械能传递给液体的设备，被广泛应用于石油化工、农用灌溉、航空航天以及煤矿等诸多领域。一方面，作为离心泵的重要组成部件之一，轴承组件工作性能的好坏则直接影响到离心泵的泵轴乃至其整体工作能力；轴承组件，是套在泵轴上支撑泵轴的构件，传统的离心泵用轴承组件多采用油或脂润滑，同时还必须要有独立的轴承箱体加以固定，这在公开号为CN201818502U以及公开号为CN202493480U的中国实用新型专利申请中均有所描述。上述传统轴承组件结构，随着社会的发展进步其自身的使用缺陷性也逐渐表露出来，主要表现在：首先，生产装配繁琐，同时由于其油脂添加的时间乃至添加量等都有严格限定，还需要专人进行轴承组件的养护工作，后期维护也极为繁杂；其次，由于泵轴轴向推力等外部载荷的存在，轴承组件经常性的需要维护更换，而一旦需要装拆更换轴承组件时，其内大量润滑油脂的存在，也为维修人员的实际维修带来困难。如何研发出一种结构简单而维护便捷的离心泵用轴承组件，为本领域近十年来所亟待解决的技术难题。另一方面，目前对于离心泵的装配操作，通常都是将具备有主体构造的泵壳体直接的螺栓固定于固定架上以维持其固接目的，由于无定位部件，导致仅两者间的定位操作就耗费装配人员大量时间，装配和后期装拆维护都极为费时费力，这些都显然影响到了厂家乃至用户的实际生产效益。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而实用的离心泵，其工作性能可靠稳定。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种带有自润滑轴承及自定心作用的离心泵，包括泵壳体、用于驱使泵壳体内介质沿既定方向流动的泵叶轮、带动泵叶轮作转动动作的泵轴以及至少位于泵轴一端部处的驱动泵轴旋转的驱动源，泵壳体设置供介质流通的泵腔，泵轴穿设于泵壳体上且其上泵叶轮容纳于泵腔内布置，所述离心泵还包括用于托撑泵轴的轴承组件，所述轴承组件上的待润滑处与泵腔间具备有用于连通两者的供介质流通的通道。

所述轴承组件包括轴向约束于泵壳体内的滚动轴承，所述滚动轴承至少套设在泵轴的相对驱动源的另一端部处；滚动轴承内圈与泵轴的端部间过盈配合，所述通道连通滚动轴承内、外圈之间处布置。

所述轴承组件还包括位于滚动轴承与泵腔之间的一段泵轴上的用于限定泵轴径向动作的滑动轴承；所述滑动轴承与泵轴间滑动套接且相应同泵壳体内壁间构成过盈配合，滑动轴承和/或泵轴上沿其轴向开设有贯穿孔或贯穿槽，所述贯穿孔或贯穿槽构成前述连通滚动轴承与泵腔的通道。

所述贯穿槽的开设面位于滑动轴承内环面处且沿其轴向于其内环面处凹设构成。

滚动轴承外圈于泵轴径向方向上与泵壳体相配合内壁间存有间隙；滑动轴承内环面与泵轴间夹设有轴套；轴套抵靠于滚动轴承一端端面处，并与位于滚动轴承另一端面处的与泵轴端部间螺纹固接的锁紧螺母协同构成滚动轴承的轴向定位约束；滚动轴承上的锁紧螺母所在端面处还设置有压盖密封。

滚动轴承外圈处与压盖间由定位销固接，所述压盖上开设有定位孔，所述定位销于滚动轴承的径向浮动方向上存有活动余量。

所述滚动轴承包括角接触球轴承以及分别套设包覆于角接触球轴承内、外圈处的内、外环套，所述角接触球轴承为两个且背靠背贴靠设置，所述角接触球轴承内圈、内环套以及泵轴外壁间均构成过盈配合，角接触球轴承外圈与外环套间过盈配合且间隙存于外环套与泵壳体的相应配合面间；所述外环套上的临近压盖所在端面对应定位孔位置开设有定位销孔，所述定位销两端分别与定位销孔以及定位孔间构成插接配合。

泵轴的相对滚动轴承的另一端构成其驱动端，泵轴驱动端处设置用于隔离泵腔与驱动源的机械密封组件，所述机械密封组件与泵腔间的一段泵轴上同样夹设有辅助滑动轴承，所述辅助滑动轴承临近泵腔一端与泵腔间连通布置且该辅助滑动轴承的内环面与泵轴上的相应轴套部间构成滑动配合，其外环面与泵壳体相配合内壁间过盈配合设置。

所述离心泵还包括用于固定泵壳体的连接架，所述连接架位于驱动源所在端，所述泵壳体与连接架间呈止口定位配合。

本实用新型的有益效果在于：

1）、摒弃了传统的轴承油润滑和脂润滑结构，通过在泵腔和轴承组件间单独架设介质流通通道的方式，由泵腔处引入介质，从而利用介质本身的液态流动性实现轴承组件的自润滑效果；本实用新型通过放弃传统结构所必不可少而又结构繁冗的轴承箱部件，而利用泵壳体本身作为轴承组件的轴承支撑部和容纳部，不但确保了介质流通通道的畅通性，同时也起到保护介质避免其二次污染的目的，而轴承组件于泵壳体内布置的全内置构造也从极大程度上有效减少了离心泵的加工工艺，从而起到了简化离心泵的组件结构的效果，其结构简单而稳定性好，工作可靠性高。

2）、对于轴承组件的具体构成，本实用新型以滚动轴承与滑动轴承互为配合构成，以形成相对于泵轴的有效支承；其中，滚动轴承主要实现对于泵轴的轴向定位支承效果，而相应的，滑动轴承则实现对于泵轴的径向定位目的。每当离心泵开始工作时，其产生的轴向推力由锁紧螺母以及轴套等一系列轴向定位元件实现整个轴承组件的轴向约束效果，而其产生的径向抖动则由滑动轴承承受，最终确保整个离心泵的切实可靠运作。

3）、为避免滚动轴承在径向方向上与滑动轴承间所可能出现的结构干涉现象，通过使滚动轴承外圈与泵壳体的相应配合面间存有间隙，从而使滚动轴承具备径向上的浮动余量，以确保其实际结构上的可行性。

4）、对于通道的实现，本实用新型依靠在滑动轴承上开设贯穿槽的方式实现，这是因为相较于滑动轴承上开设贯穿孔以及泵轴上的贯穿槽或贯穿槽结构，在滑动轴承上开设槽部显然更能确保其制作工艺的简化性，同时也能确保泵轴本身的结构强度；更为重要的是，其贯穿槽位于滑动轴承上的用于与泵轴或轴套配合的内环面上，而该内环面又恰好是滑动轴承的待润滑面，从而依靠一条通道即可实现滑动轴承与滚动轴承的同时润滑效果，一举多得。

5）、滑动轴承与辅助滑动轴承的设计结构一致，均为承受泵轴本身的径向力而存在；实际上，由于本实用新型的滑动轴承和辅助滑动轴承的独特布置位置，其不但具备有径向力的承受效果，同时也可实现相对于泵轴的中间托撑目的。这样，可有效避免因泵轴跨距过长而出现的泵轴本身的承力不合理现象，从而有效提升其工作可靠性和实际使用寿命。

6）、内、外环套的布置，一方面保证了作为整个滚动轴承配件之一的角接触球轴承相对于泵体的便捷装配性，显然的，由内、外圈箍设成整体件的滚动轴承必然比散件状态下的多个角接触球轴承挨个拆装更有效率；另一方面，滚动轴承作为浮动件，其内圈已经与泵轴间定位固接完毕，为避免在滚动轴承旋转时，角接触球轴承的外圈产生随动现象而使滚动轴承出现无法正常工作的缺陷，因此对其外圈定位至关重要，此处通过使其与压盖间构成销孔配合，同时使其孔径远远大于销的直径，从而使定位销不但可以正确插入孔内实现定位，此外还可使销与孔间可在特定的乃至周向方向均可产生摆动，从而在确保滚动轴承浮动工作的同时实现其外圈定位效果。

7）、泵壳体与连接架间的止口定位配合，可极大提升泵壳体与连接架的实际装配效率，避免了传统意义上的两者直接螺栓装配时的难于对中性；依靠止口定位结构，泵壳体与连接架间的定位操作就相应的更为简单便捷，装配和后期装拆维护也都显然更为快速，工作效率更高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的I部分局部放大图；

图3为图1的II部分局部放大图；

图4为图1的III部分局部放大图；

图5为图1的IIII部分局部放大图。

图中标号所对应各部件名称如下：

a-泵腔  b-联轴器  d-间隙  f-定位销孔  e-定位孔  10-泵壳体11-泵体  12-驱动端泵盖  13-非驱动端泵盖  20-泵叶轮  30-泵轴40-通道  51-滚动轴承  51a-角接触球轴承  51b-外环套  52-滑动轴承  53-辅助滑动轴承  60-轴套  70-锁紧螺母  80-机械密封组件90-轴套部  100-连接架  110-压盖

具体实施方式

为便于理解，此处结合图1-5对本实用新型的具体组件及工作流程作以下描述：

实际工作状态下的离心泵，如图1-5所示，主要由以下部件装配而成：由泵体11构成其主要基体，同时泵体11内设置泵腔a，泵腔a处则贯穿布置泵轴30，泵轴30由其右端至其左端相应布置联轴器b、连接架100、机械密封组件80、驱动端泵盖12、辅助滑动轴承53、用于构成泵叶轮20的次级组合叶轮和首级组合叶轮、非驱动端泵盖13、滑动轴承52、滚动轴承51、锁紧螺母70以及压盖110，上述各部件依次装配形成整个离心泵构件。泵体11与驱动端泵盖12以及非驱动端泵盖13共同形成泵壳体10，滚动轴承51、滑动轴承52以及辅助滑动轴承共同构成轴承组件；其中，轴承组件整体内置于泵壳体10内，采用输送介质润滑和冷却；为保证滚动轴承51与滑动轴承52乃至辅助滑动轴承53间的独立约束性，滚动轴承51可以径向浮动,也即滚动轴承51与泵壳体10间存在如图3所示的间隙d，而滚动轴承52的轴向方向上则具备约束性；滑动轴承52和辅助滑动轴承53则具备径向承力效果。

实际上，作为配置需求，对于滚动轴承51的内、外圈与相应泵轴30和泵壳体40间的配合状态，还可选用如图1-3中所示的夹设内、外环套的方式实现，与滚动轴承51内圈配合的内环套实现基于锁紧螺母70的可靠抵靠以及与泵轴30的过盈固接目的；其外环套51b则充当角接触球轴承51a与压盖110间的固接媒介，从而使外环套51b上的定位销孔f与压盖110上的定位孔e间插接定位销形成松装配状态下的销孔配合，内、外环套相对于其内多个角接触球轴承51a的套接包覆作用也保证了相对于内部两角接触球轴承的装配约束目的，以实现其便捷装配效果。而如图1所示，首级组合叶轮可由叶轮盖板、叶轮下部、销、螺钉组成，通过销实现叶轮盖板和叶轮下部的安装定位，并最终通过螺钉实现叶轮盖板和叶轮下部的固定，同时通过键实现泵叶轮10与泵轴30的动力传动；当然，次级组合叶轮的相应构造与之类似，此处就不再一一赘述。

滑动轴承52和辅助滑动轴承53均采用过盈压入方式与相应非驱动端泵盖13以及驱动端泵盖12构成配合并径向定位，还可通过与之配合部件的台阶定位实现轴向约束效果。

本实用新型通过驱动端泵盖12的定位止口与连接架100实现泵体11的悬挂安装，电机输出轴依靠联轴器b连接泵轴30以构成驱动源；辅助滑动轴承53位于机械密封组件80的内侧，以在起到对于泵轴30的径向动作约束的同时实现和滑动轴承52共同配合承托泵轴30并缩短其实际跨距的目的，以提升泵轴30的使用寿命和工作稳定性。

机械密封组件80与联轴器b均固定在泵轴30上并同步旋转。

Claims (9)

1.一种带有自润滑轴承及自定心作用的离心泵，包括泵壳体（10）、用于驱使泵壳体（10）内介质沿既定方向流动的泵叶轮（20）、带动泵叶轮（20）作转动动作的泵轴（30）以及至少位于泵轴（30）一端部处的驱动泵轴（30）旋转的驱动源，泵壳体（10）设置供介质流通的泵腔，泵轴（30）穿设于泵壳体（10）上且其上泵叶轮（20）容纳于泵腔内布置，所述离心泵还包括用于托撑泵轴（30）的轴承组件，其特征在于：所述轴承组件上的待润滑处与泵腔间具备有用于连通两者的供介质流通的通道（40）。

2.根据权利要求1所述的离心泵，其特征在于：所述轴承组件包括轴向约束于泵壳体（10）内的滚动轴承（51），所述滚动轴承（51）至少套设在泵轴（30）的相对驱动源的另一端部处；滚动轴承（51）内圈与泵轴（30）的端部间过盈配合，所述通道（40）连通滚动轴承（51）内、外圈之间处布置。

3.根据权利要求2所述的离心泵，其特征在于：所述轴承组件还包括位于滚动轴承（51）与泵腔之间的一段泵轴（30）上的用于限定泵轴（30）径向动作的滑动轴承（52）；所述滑动轴承（52）与泵轴（30）间滑动套接且相应同泵壳体（10）内壁间构成过盈配合，滑动轴承（52）和/或泵轴（30）上沿其轴向开设有贯穿孔或贯穿槽，所述贯穿孔或贯穿槽构成前述连通滚动轴承（51）与泵腔的通道（40）。

4.根据权利要求3所述的离心泵，其特征在于：所述贯穿槽的开设面位于滑动轴承通道（52）内环面处且沿其轴向于其内环面处凹设构成。

5.根据权利要求3或4所述的离心泵，其特征在于：滚动轴承（51）外圈于泵轴（30）径向方向上与泵壳体（10）相配合内壁间存有间隙；滑动轴承（52）内环面与泵轴（30）间夹设有轴套（60）；轴套（60）抵靠于滚动轴承（51）一端端面处，并与位于滚动轴承（51）另一端面处的与泵轴（30）端部间螺纹固接的锁紧螺母（70）协同构成滚动轴承（51）的轴向定位约束；滚动轴承（51）上的锁紧螺母（70）所在端面处还设置有压盖（110）密封。

6.根据权利要求5所述的离心泵，其特征在于：滚动轴承（51）外圈处与压盖（110）间由定位销固接，所述压盖（110）上开设有定位孔，所述定位销于滚动轴承（51）的径向浮动方向上存有活动余量。

7.根据权利要求6所述的离心泵，其特征在于：所述滚动轴承（51）包括角接触球轴承（51a）以及分别套设包覆于角接触球轴承（51a）内、外圈处的内、外环套，所述角接触球轴承（51a）为两个且背靠背贴靠设置，所述角接触球轴承（51a）内圈、内环套以及泵轴（30）外壁间均构成过盈配合，角接触球轴承（51a）外圈与外环套（51b）间过盈配合且间隙存于外环套（51b）与泵壳体（10）的相应配合面间；所述外环套（51b）上的临近压盖（110）所在端面对应定位孔位置开设有定位销孔，所述定位销两端分别与定位销孔以及定位孔间构成插接配合。

8.根据权利要求3或4所述的离心泵，其特征在于：泵轴（30）的相对滚动轴承（51）的另一端构成其驱动端，泵轴（30）驱动端处设置用于隔离泵腔与驱动源的机械密封组件（80），所述机械密封组件（80）与泵腔间的一段泵轴（30）上同样夹设有辅助滑动轴承（53），所述辅助滑动轴承（53）临近泵腔一端与泵腔间连通布置且该辅助滑动轴承（53）的内环面与泵轴（30）上的相应轴套部（90）间构成滑动配合，其外环面与泵壳体（10）相配合内壁间过盈配合设置。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的离心泵，其特征在于：所述离心泵还包括用于固定泵壳体（10）的连接架（100），所述连接架（100）位于驱动源所在端，所述泵壳体（10）与连接架（100）间呈止口定位配合。

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