CN210423440U - 一种制冷剂润滑可倾瓦轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制冷剂润滑可倾瓦轴承，包括呈上下对称的轴承上壳体和轴承下壳体，且两者之间用连接螺栓固定组合成整圈，所述轴承上壳体与轴承下壳体的内侧分别设置有上瓦块和下瓦块，所述上瓦块与下瓦块的背面开设有弧形槽，所述弧形槽的内侧放置有半圆销钉轴，所述轴承上壳体与轴承下壳体的表面均贯穿有圆柱头螺钉；通过本实用新型的设计，避免了介质润滑油交叉相溶导致的设备性能下降，同时取消了外部的油分离器，简化了系统设计和维护要求，同时瓦背的挤压液膜可增加轴承阻尼，对高速轻载转子具有更好的稳定性，并减小了轴系的位移振动，降低了轴承耗功。

Description

一种制冷剂润滑可倾瓦轴承

技术领域

本实用新型属于ORC透平膨胀机、制冷压缩机技术领域，具体涉及一种制冷剂润滑可倾瓦轴承。

背景技术

制冷剂是制冷系统中完成制冷循环所必需的工作介质，制冷剂的热力状态在制冷循环中是不断发生变化的，如在蒸汽压缩式制冷循环中，制冷剂在蒸发器中吸收被冷却系统的热量而蒸发成为蒸汽，在冷凝器中将热量传递给周围环境介质(空气、水等)而被冷却冷凝成液体。制冷机借助于制冷剂的状态变化，完成制冷循环，达到制冷的目的，润滑油在制冷系统中的主要作用可以概括为三个方面：减少摩擦、带走摩擦产生的热量和磨屑、密封，因此润滑油与制冷设备的工作性能与使用寿命有密切的关系，一般来说，润滑油应具有良好的热稳定性和化学稳定性，适当的粘度和良好的低温流动性等特点。

现有的ORC膨胀机通常采用工质为低温蒸发的氢氟化碳化合物制冷剂，其工作温度低但压力相对较高，同样制冷剂混入润滑油中，容易影响润滑效果，同样含有润滑油的工质膨胀做功能力下降，且润滑油滴对旋转部件有一定的冲蚀伤害，导致在使用中，需要在外部安置油分离机对润滑油分离后再循环，导致在实际操作中，较为不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种制冷剂润滑可倾瓦轴承，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种制冷剂润滑可倾瓦轴承，包括呈上下对称的轴承上壳体和轴承下壳体且两者之间用连接螺栓固定组合成整圈，所述轴承上壳体与轴承下壳体的内侧分别设置有上瓦块和下瓦块，所述上瓦块与下瓦块的背面开设有弧形槽，所述弧形槽的内侧放置有半圆销钉轴，所述轴承上壳体与轴承下壳体的表面均贯穿有圆柱头螺钉，所述圆柱头螺钉的底端贯穿至半圆销钉轴的内侧，所述上瓦块与下瓦块的外表面开设有吸振的挤压介质槽，所述轴承上壳体与轴承下壳体的外侧通过卡槽装入轴承座。

优选的，所述轴承座与外部高压介质泵相连，所述轴承座的底端开设有进液槽，所述轴承上壳体与轴承下壳体的表面等角度贯穿开设有多个进液孔B以及进液孔A，所述进液孔B中流体可直接喷射至转子轴颈表面，所述上瓦块与下瓦块的背面开设有储液槽，所述进液孔A与储液槽相连通，所述轴承座的中部位置处的两侧对称开设有回液槽。

优选的，所述上瓦块与下瓦块的内侧镶嵌有石墨碳环，所述储液槽一端的排液口处连接有瓦温测点。

优选的，所述上瓦块与下瓦块的内部相对于储液槽的一端均开设有多个泄压孔，所述泄压孔为直排孔，所述上瓦块与下瓦块组成四瓦可倾瓦。

优选的，所述轴承座的外表面一侧固定有防转销钉，所述防转销钉的两侧相对于轴承座的表面开设有起吊螺孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.避免了介质润滑油交叉相溶导致的设备性能下降，同时取消了外部的油分离器，简化了系统设计和维护要求；

2.瓦背的挤压液膜可增加轴承的阻尼效果，对高速轻载转子具有更好的稳定性，并减小了轴系的位移振动，降低了轴承耗功。

附图说明

图1为本实用新型的俯视图；

图2为本实用新型的剖视图。

图中：1、防转销钉；2、轴承上壳体；3、轴承座；4、圆柱头螺钉；5、上瓦块；6、连接螺栓；7、瓦温测点；8、轴承下壳体；9、下瓦块；10、石墨碳环；11、半圆销钉轴；12、储液槽；13、起吊螺孔；14、进液槽；15、进液孔A；16、进液孔B；17、泄压孔；18、回液槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，本实用新型提供一种技术方案：一种制冷剂润滑可倾瓦轴承，包括呈上下对称的轴承上壳体2和轴承下壳体8，且两者之间用连接螺栓6固定组合成整圈，轴承上壳体2与轴承下壳体8的内侧分别设置有上瓦块5和下瓦块9，上瓦块5与下瓦块9的背面开设有弧形槽，弧形槽的内侧放置有半圆销钉轴11，轴承上壳体2与轴承下壳体8的表面均贯穿有圆柱头螺钉4，圆柱头螺钉4的底端贯穿至半圆销钉轴11的内侧，半圆销钉轴11圆心在上瓦块5、下瓦块9之内，半径与与上瓦块5、下瓦块9凹面为间隙配合，保证上瓦块5、下瓦块9的灵活摆动并在周向约束其滑动错位，半圆销钉轴11通过圆柱头螺钉4固定在轴承座3上，上瓦块5、下瓦块9在轴承内只允许轻微的周向摆动，壳体槽和转轴为其摆动的最远点，上瓦块5与下瓦块9的外表面开设有吸振的挤压介质槽，轴承上壳体2与轴承下壳体8的外侧通过卡槽装入轴承座3，通过本实用新型的设计，在使用中，使得轴承不再使用润滑油润滑，而采用制冷剂工质润滑，避免了工质交叉相溶对机器带来的损害，提高了冷水机的能效水平，同时简化了系统设计和维护要求。

本实施例中，优选的，轴承座3与外部高压介质泵相连，轴承座3的底端开设有进液槽14，轴承上壳体2与轴承下壳体8的表面等角度贯穿开设有4个进液孔B16以及8个进液孔A15，进液孔B16与转子的轴颈处相连通，上瓦块5与下瓦块9的背面开设有储液槽12，进液孔A15与储液槽12相连通，轴承座3的中部位置处的两侧对称开设有回液槽18。

本实施例中，优选的，上瓦块5与下瓦块9的内侧镶嵌有石墨碳环10，储液槽12一端的排液口处连接有瓦温测点7。

本实施例中，优选的，上瓦块5与下瓦块9的内部相对于储液槽12的一端均开设有多个泄压孔17，储液槽12的进液口始终大于泄压孔17，泄压孔17为直排孔，上瓦块5与下瓦块9组成四瓦可倾瓦。

本实施例中，优选的，轴承座3的外表面一侧固定有防转销钉1，防转销钉1的两侧相对于轴承座3的表面开设有起吊螺孔13，轴承座3的外表面的两端处浇筑有0.5mm厚的减摩合金。

案例：某ORC透平，轴承润滑介质为R245fa，供液压力为5Mpa，工质过冷，轴承L/D＝0.75，瓦片弧度为72°，润滑间隙Cb＝D*2‰，预载荷m＝0.2，当偏心率为0.5时，挤压液膜可倾瓦阻尼系数远高于普通可倾瓦，而叠加刚度基本不变；

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型在使用时，先将轴承座3与外部与高压介质泵相连，高压介质首先进入进液槽14内，由于进液槽14对应的上瓦块5和下瓦块9表面上分别开设的4个进液孔B16和8个进液孔A15，4个进液孔B16正对着转子轴颈，8个进液孔A15正对着上瓦块5和下瓦块9背面的储液槽12，储液槽12一侧开设泄压孔17，由于储液槽12的进液量总是大于排泄量，保持储液槽12中总是充满液体，泄压孔17与进液孔B16流入的工质混入一起进入转子轴颈间隙，对转轴润滑冷却，受转子的挤压液膜在轴向向两侧散开，从端部回液槽18排出；轴承系统中挤压液膜的阻尼远大于其他阻尼，通用滑动轴承工作中随着转子转速的上升，轴承的刚度的增长速度快于阻尼的增长，在转子过临界时产生较大的振动，轴承供给压力相对较高，在工作时基本不产生气穴，润滑剂几乎充满整个轴承，此时阻尼值增大数倍；当在工作时，出现偏心率过大时，局部易产生挤压液膜负压，偏心率超过某一值后，阻尼随径向间隙的增大而减小，油膜主刚度变化较小，上瓦块5和下瓦块9向某一轴向偏摆时，挤压液膜间隙减小，储液槽12内压力升高，迫使上瓦块5和下瓦块9调整姿态改变内圈的压力分布，进而恢复转子的位置和应力状态；挤压润滑膜轴承的刚度系数随雷诺数Re的增大而减小，而阻尼力则随着雷诺数的增大而增大，考虑液膜惯性力，轴承的减震性能和温度性能明显改善，转子的振动峰值和稳态响应区间减小；上瓦块5和下瓦块9表面中间1/3区域为主要支撑部位，圆弧半径小于轴承上壳体2和轴承下壳体8内圆半径，两侧各1/3弧段与轴承上壳体2和轴承下壳体8内圆半径相等，但不同圆心；储液槽12中液体排出进入轴径润滑，相对通用可倾瓦轴承，该轴承不会增加润滑工质流量；轴瓦设置一定的预负荷，预负荷系数m通常为0.15～0.5，m＝1-Cb/Cp，其中Cb为轴承半径与轴半径之差，Cp为瓦面半径与轴半径之差，预负荷体现了间隙内楔形空间的收敛程度，m值越大，工质更容易进入楔形收敛空间，增加了楔形空间的液膜力，自然增加了承载能力，但需要流过更多的润滑工质量；轴承允许转子正反两向转动，其中转子安装在轴承座3的内部，且处于上瓦块5和下瓦块9的内侧。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种制冷剂润滑可倾瓦轴承，包括呈上下对称的轴承上壳体(2)和轴承下壳体(8)，且两者之间用连接螺栓(6)固定组合成整圈，其特征在于：所述轴承上壳体(2)与轴承下壳体(8)的内侧分别设置有上瓦块(5)和下瓦块(9)，所述上瓦块(5)与下瓦块(9)的背面开设有弧形槽，所述弧形槽的内侧放置有半圆销钉轴(11)，所述轴承上壳体(2)与轴承下壳体(8)的表面均贯穿有圆柱头螺钉(4)，所述圆柱头螺钉(4)的底端贯穿至半圆销钉轴(11)的内侧，所述上瓦块(5)与下瓦块(9)的外表面开设有吸振的挤压介质槽，所述轴承上壳体(2)与轴承下壳体(8)的外侧通过卡槽装入轴承座(3)。

2.根据权利要求1所述的一种制冷剂润滑可倾瓦轴承，其特征在于：所述轴承座(3)与外部高压介质泵相连，所述轴承座(3)的底端开设有进液槽(14)，所述轴承上壳体(2)与轴承下壳体(8)的表面等角度贯穿开设有多个进液孔B(16)以及进液孔A(15)，所述进液孔B(16)中流体可直接喷射至转子轴颈表面，所述上瓦块(5)与下瓦块(9)的背面开设有储液槽(12)，所述进液孔A(15)与储液槽(12)相连通，所述轴承座(3)的中部位置处的两侧对称开设有回液槽(18)。

3.根据权利要求2所述的一种制冷剂润滑可倾瓦轴承，其特征在于：所述上瓦块(5)与下瓦块(9)的内侧镶嵌有石墨碳环(10)，所述储液槽(12)一端的排液口处连接有瓦温测点(7)。

4.根据权利要求2所述的一种制冷剂润滑可倾瓦轴承，其特征在于：所述上瓦块(5)与下瓦块(9)的内部相对于储液槽(12)的一端均开设有多个泄压孔(17)，所述泄压孔(17)为直排孔，所述上瓦块(5)与下瓦块(9)组成四瓦可倾瓦。

5.根据权利要求1所述的一种制冷剂润滑可倾瓦轴承，其特征在于：所述轴承座(3)的外表面一侧固定有防转销钉(1)，所述防转销钉(1)的两侧相对于轴承座(3)的表面开设有起吊螺孔(13)。

Images