一種干式泵軸承支架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種干式栗軸承支架。
【背景技術(shù)】
[0002]干式栗因安裝靈活、控制方便、配合土建工程很少而得到大量的運(yùn)用。潛水電栗的電機(jī)軸直接驅(qū)動(dòng)葉輪，而干式栗需要軸承支架作動(dòng)力傳送，一款高效率、低損耗、免維護(hù)的軸承支架開(kāi)發(fā)就顯得尤為重要，干式栗的工作原理為:動(dòng)力一變速一傳遞一工作裝置，也就是標(biāo)準(zhǔn)三相異步電動(dòng)機(jī)通過(guò)輪系變速將動(dòng)力傳遞到軸承支架，再由軸承支架帶動(dòng)葉輪工作。在實(shí)際工作過(guò)程中，螺旋離心葉輪的設(shè)計(jì)最大轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，高轉(zhuǎn)速下必然會(huì)產(chǎn)生摩擦發(fā)熱，因此要有冷卻系統(tǒng)，軸系的同軸精度要高；由于螺旋離心葉輪自身的特性要求旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)動(dòng)平衡要求較高，所以軸系設(shè)計(jì)精度高，軸承組合必須牢固；栗送介質(zhì)為液體，密封必須可靠；部分介質(zhì)具有較強(qiáng)的腐蝕性，防腐必須做好；軸與葉輪的連接要方便、牢固；軸承必須要有潤(rùn)滑系統(tǒng)；從機(jī)械設(shè)計(jì)角度要考慮結(jié)構(gòu)工藝性、加工工藝、鑄造工藝；從產(chǎn)品使用和維護(hù)方面要考慮拆卸方便、互換性要強(qiáng)、軸承支架與不同葉輪間連接通用性要高；另從水利流體角度要有排砂機(jī)構(gòu)；能量轉(zhuǎn)換效率要求要高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提供了一種軸承支架，具有冷卻好、精度高、結(jié)構(gòu)牢固、密封可靠，防腐蝕性好，生命長(zhǎng)，互換性通用性好，能量轉(zhuǎn)換效率高的特點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型完整的技術(shù)方案包括:
[0005]一種干式栗軸承支架，包括軸承殼體，軸，軸承，上機(jī)械密封，下機(jī)械密封，油室，密封座，葉輪法蘭和渦殼，所述的軸承殼體與軸共軸，軸承安裝于軸承殼體中，位于軸的兩側(cè)，油室與軸承殼體連接，軸承殼體與渦殼之間有冷卻油腔，密封座在下方與渦殼連接，所述的油室與軸承殼體之間設(shè)有上機(jī)械密封，軸與密封座之間設(shè)有下機(jī)械密封，軸與葉輪法蘭連接。
[0006]所述的軸承殼體上設(shè)有散熱筋，油室上方開(kāi)有注油孔并開(kāi)有觀察油窗，軸承殼體與渦殼之間有冷卻油腔，密封座下部開(kāi)有泄油口以方便更換冷卻液，軸承殼體上端為端蓋加骨架密封，
[0007]軸承之間用隔環(huán)隔開(kāi)，隔環(huán)上開(kāi)油槽，軸承潤(rùn)滑采用中間加壓注脂，潤(rùn)滑脂通過(guò)油槽分別注入到兩邊軸承內(nèi)，上端舊油脂從端蓋擠出，下端舊油脂從出脂口擠出。
[0008]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0009]軸承殼體上設(shè)有散熱筋，既能提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，又起到了散熱的作用，油室上方開(kāi)有注油孔并開(kāi)有觀察油窗，可以可以定期觀察冷卻液的情況，判斷是否泄露或栗送液體是否滲入，軸承殼體與渦殼之間有冷卻油腔，密封座下部開(kāi)有泄油口以方便更換冷卻液，軸承殼體上端為端蓋加骨架密封，密封效果好。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的干式栗軸承支架示意圖。
[0011]圖中:1為軸承殼體，2為軸，3為軸承，4為上機(jī)械密封，5為下機(jī)械密封，6為油室，7為密封座，8為葉輪法蘭，9為渦殼。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]—種干式栗軸承支架，包括軸承殼體1，軸2，軸承3，所述的軸承殼體I與軸2共軸，軸承殼體上端設(shè)計(jì)為端蓋加骨架密封，軸承3為角接觸球軸承，并安裝于軸承殼體中，位于軸2的兩側(cè)，軸承3采用串聯(lián)背對(duì)背排列，兩對(duì)軸承之間用隔環(huán)隔開(kāi)，隔環(huán)上開(kāi)油槽，軸承潤(rùn)滑采用中間加壓注脂，潤(rùn)滑脂通過(guò)油槽分別注入到兩邊軸承內(nèi)，上端舊油脂從端蓋擠出，下端舊油脂從出脂口擠出。
[0014]軸2的最小直徑確定:
[0015]每一個(gè)螺旋離心葉輪都有自己的特性曲線(xiàn)及其對(duì)應(yīng)的高效點(diǎn)的額定功率和轉(zhuǎn)速；軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方式為單向恒定；介質(zhì)一般具有一定的腐蝕性，所以本實(shí)用新型中，軸的材料選用耐腐蝕的2Crl3，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理后硬度為HB220-248。根據(jù)軸的最小直徑計(jì)算公式計(jì)算出軸的最小直徑，因葉輪的工作轉(zhuǎn)速一般在標(biāo)準(zhǔn)三相異步電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速附件，所以軸徑確定為比標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)軸大一型號(hào)直徑，通過(guò)疲勞強(qiáng)度計(jì)算驗(yàn)證最終確定軸的最小直徑。
[0016]軸承直徑的選擇:
[0017]栗工作水壓產(chǎn)生的壓力會(huì)通過(guò)葉輪傳到軸上，皮帶輪傳遞會(huì)產(chǎn)生彎矩，所以軸承會(huì)同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷的聯(lián)合作用，經(jīng)過(guò)綜合性能比較，本實(shí)用新型選用角接觸球軸承，這種軸承不但具有良好的承受徑向載荷和軸向載荷的能力，并且具有高轉(zhuǎn)速、低噪音、低摩擦和高精度性。能量損失少，便于散熱，壽命長(zhǎng)，價(jià)格較低。為了保證軸承的同軸度，減少加工和裝配所產(chǎn)生的累計(jì)圓跳動(dòng)，軸承都裝于同一軸承殼體中，采用串聯(lián)背對(duì)背排列，這種排列有較大的抗彎剛支撐度。
[0018]根據(jù)成對(duì)角接觸軸承當(dāng)量動(dòng)載荷公式以及軸的最小直徑選擇合適的軸承型號(hào)。
[0019]所述的成對(duì)角接觸軸承當(dāng)量動(dòng)載荷公式:
[0020]P = Fp (XFr+YFa)
[0021]式中，P:當(dāng)量動(dòng)載荷，F(xiàn)p:負(fù)載系數(shù)，X:徑向動(dòng)載荷系數(shù)，Y:軸向動(dòng)載荷系數(shù)，F(xiàn)r:徑向載荷(N)，F(xiàn)a:軸向載荷(N)。
[0022]軸承內(nèi)徑選用精度較高的K5級(jí)公差，軸選用h6級(jí)公差，裝配時(shí)用軸承加熱器加熱內(nèi)圈與軸熱裝，軸承的組合采用外圈固定，內(nèi)圈兩端游動(dòng)支撐，內(nèi)圈采用鎖緊螺母和止動(dòng)墊圈緊固。
[0023]軸承的散熱是否良好是影響軸承壽命的關(guān)鍵，軸承過(guò)熱還會(huì)增大軸的延展度，造成軸承卡死或應(yīng)力集中。因而本實(shí)用新型中，所述的軸承殼體I上設(shè)有散熱筋，與軸承殼體I連接的油室6，油室上方6開(kāi)有注油孔并開(kāi)有觀察油窗，可以定期觀察冷卻液的情況，判斷是否泄露或栗送液體是否滲入，軸承殼體I與渦殼9之間有冷卻油腔，密封座7在下方與渦殼9連接，密封座下部開(kāi)有泄油口以方便更換冷卻液。
[0024]軸承支架系統(tǒng)是旋轉(zhuǎn)軸系，栗送液體與油室之間、油室與軸承殼體之間必須要有良好的動(dòng)密封，密封是栗用軸承支架的關(guān)鍵技術(shù)，油封密封和漲圈密封密封性雖好但不能承受高壓，只能用于潤(rùn)滑脂密封；填料密封結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；因而在本實(shí)用新型中選用了機(jī)械密封，機(jī)械密封相對(duì)結(jié)構(gòu)獨(dú)立簡(jiǎn)單，能承受高壓，廣泛用于含腐蝕性固體顆粒的介質(zhì)，壽命高，維修方便。
[0025]所述的油室6與軸承殼體I之間設(shè)有上機(jī)械密封4，軸2與密封座之間設(shè)有下機(jī)械密封5，所述的上機(jī)械密封4與下機(jī)械密封5包括動(dòng)環(huán)、靜環(huán)與彈性元件，所述的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)通過(guò)兩個(gè)光潔平直的接觸端面緊密貼合，所述的彈性元件對(duì)上述接觸端面產(chǎn)生壓緊力，所述的兩個(gè)光潔平直的接觸端面之間有一層液體膜以起到密封效果。油室中6的冷卻液有可能從上機(jī)械密封中微漏，因此設(shè)計(jì)了泄露口，微漏出來(lái)的冷卻液通過(guò)這個(gè)通道直接排到外面；為了隔開(kāi)軸承部分的油脂與油室部分冷卻液，中間加入一件唇型橡膠密封。
[0026]所述的液體膜、動(dòng)環(huán)、靜環(huán)材料選擇為:
[0027]1.液體膜:常溫清水；動(dòng)環(huán):9Crl8、或lCrl3、或堆焊鈷鉻鎢、或鑄鐵；靜環(huán):浸樹(shù)脂石墨、或青銅、或酚醛塑料。
[0028]2.液體膜:常溫含泥沙河水；動(dòng)環(huán):碳化鎢；靜環(huán):碳化鎢。
[0029]3.液體膜:常溫海水；動(dòng)環(huán):碳化鎢、或lCrl3、或堆焊鈷鉻鎢、或鑄鐵；靜環(huán):浸樹(shù)脂石墨、或碳化鎢、或金屬陶瓷。
[0030]所述的彈性元件為彈簧或波紋管。
[0031]動(dòng)環(huán)與靜環(huán)之間的密封是靠彈性元件和密封液體壓力在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的接觸面(端面)上產(chǎn)生一適當(dāng)?shù)膲壕o力(比壓)使兩個(gè)光潔、平直的端面緊密貼合；端面間維持一層極薄的液體膜而達(dá)到密封的作用。這層膜具有液體動(dòng)壓力與靜壓力，它起著平衡壓力和潤(rùn)滑端面的作用。兩端面之所以必須高度光潔平直是為了給端面創(chuàng)造完美貼合和使比壓均勻的條件，這是相對(duì)旋轉(zhuǎn)密封。機(jī)械密封工作時(shí)需要沖洗，沖洗的目的在于防止雜質(zhì)集積，防止氣囊形成，保持和改善潤(rùn)滑等，當(dāng)沖洗液溫度較低時(shí)，兼有冷卻作用，所以在密封座上設(shè)計(jì)了機(jī)械密封用沖洗孔。上密封用于密封冷卻液，下密封用于密封介質(zhì)防止其滲Ao經(jīng)過(guò)反復(fù)優(yōu)化實(shí)踐證明機(jī)械密封壽命可達(dá)20000小時(shí)，泄露極小，保證了栗的連續(xù)工作能力。另各部件的結(jié)合面均采用丁唷橡膠O型環(huán)密封，這種靜密封性好，壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)緊湊，裝卸方便，能耐高壓。
[0032]軸2與葉輪法蘭8采用圓錐面連接，圓錐面能消除軸與葉輪間的徑向間歇，裝拆較方便，能承受沖擊載荷，軸端采用鎖緊螺母緊固。一個(gè)葉輪法蘭可以裝配多種規(guī)格的葉輪；密封座也分不同規(guī)格，一種油室可以配多種規(guī)格的密封座，也就可以配多種規(guī)格的渦殼，整個(gè)結(jié)構(gòu)除軸外，其余材質(zhì)均為HT250灰鑄鐵。密封座和葉輪法蘭面都有螺旋槽，旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心效應(yīng)排除介質(zhì)中的砂石，防止砂石磨損機(jī)械密封。支架外表面涂防腐漆防腐。
[0033]經(jīng)過(guò)不斷試驗(yàn)和改進(jìn)，定型后的軸承支架結(jié)構(gòu)緊湊合理，綜合性能極佳，在工程使用中取得了良好的效果，能量傳遞效率達(dá)到95%以上，栗送普通介質(zhì)一至二年可以不用維護(hù)，強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)輸送半年不用維護(hù)，維護(hù)過(guò)程簡(jiǎn)單方便，葉輪拆換方便快捷；在加工以及裝配方面也較簡(jiǎn)單。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種干式栗軸承支架，其特征在于，包括軸承殼體，軸，軸承，上機(jī)械密封，下機(jī)械密封，油室，密封座，葉輪法蘭和渦殼，所述的軸承殼體與軸共軸，軸承安裝于軸承殼體中，位于軸的兩側(cè)，油室與軸承殼體連接，軸承殼體與渦殼之間有冷卻油腔，密封座在下方與渦殼連接，所述的油室與軸承殼體之間設(shè)有上機(jī)械密封，軸與密封座之間設(shè)有下機(jī)械密封，軸與葉輪法蘭連接，所述的軸承殼體上設(shè)有散熱筋，油室上方開(kāi)有注油孔并開(kāi)有觀察油窗，軸承殼體與渦殼之間有冷卻油腔，密封座下部開(kāi)有泄油口以方便更換冷卻液，軸承殼體上端為端蓋加骨架密封。2.如權(quán)利要求1所述的軸承支架，其特征在于，軸承之間用隔環(huán)隔開(kāi)，隔環(huán)上開(kāi)油槽，軸承潤(rùn)滑采用中間加壓注脂，潤(rùn)滑脂通過(guò)油槽分別注入到兩邊軸承內(nèi)，上端舊油脂從端蓋擠出，下端舊油脂從出脂口擠出。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種干式泵軸承支架，包括軸承殼體，軸，軸承，上機(jī)械密封，下機(jī)械密封，油室，密封座，葉輪法蘭和渦殼，所述的軸承殼體與軸共軸，軸承安裝于軸承殼體中，位于軸的兩側(cè)，油室與軸承殼體連接，軸承殼體與渦殼之間有冷卻油腔，密封座在下方與渦殼連接，油室與軸承殼體之間設(shè)有上機(jī)械密封，軸與密封座之間設(shè)有下機(jī)械密封，軸與葉輪法蘭連接，軸承殼體上設(shè)有散熱筋，油室上方開(kāi)有注油孔并開(kāi)有觀察油窗，軸承殼體與渦殼之間有冷卻油腔，密封座下部開(kāi)有泄油口以方便更換冷卻液，軸承殼體上端為端蓋加骨架密封，具有冷卻好、精度高、結(jié)構(gòu)牢固、密封可靠，防腐蝕性好，生命長(zhǎng)，互換性通用性好，能量轉(zhuǎn)換效率高的特點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】F04D29/08, F04D29/046, F04D29/58
【公開(kāi)號(hào)】CN204985034
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520668817
【發(fā)明人】郭廣軍
【申請(qǐng)人】青島盈科機(jī)電設(shè)備有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年8月31日