一種干式泵軸承支架的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種干式栗軸承支架。
【背景技術】
[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用。潛水電栗的電機軸直接驅動葉輪，而干式栗需要軸承支架作動力傳送，一款高效率、低損耗、免維護的軸承支架開發就顯得尤為重要，干式栗的工作原理為:動力一變速一傳遞一工作裝置，也就是標準三相異步電動機通過輪系變速將動力傳遞到軸承支架，再由軸承支架帶動葉輪工作。在實際工作過程中，螺旋離心葉輪的設計最大轉速為3000轉/分，高轉速下必然會產生摩擦發熱，因此要有冷卻系統，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系統動平衡要求較高，所以軸系設計精度高，軸承組合必須牢固；栗送介質為液體，密封必須可靠；部分介質具有較強的腐蝕性，防腐必須做好；軸與葉輪的連接要方便、牢固；軸承必須要有潤滑系統；從機械設計角度要考慮結構工藝性、加工工藝、鑄造工藝；從產品使用和維護方面要考慮拆卸方便、互換性要強、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構；能量轉換效率要求要高。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型提供了一種軸承支架，具有冷卻好、精度高、結構牢固、密封可靠，防腐蝕性好，生命長，互換性通用性好，能量轉換效率高的特點。
[0004]本實用新型完整的技術方案包括:
[0005]一種干式栗軸承支架，包括軸承殼體，軸，軸承，上機械密封，下機械密封，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，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有上機械密封，軸與密封座之間設有下機械密封，軸與葉輪法蘭連接。
[0006]所述的軸承殼體上設有散熱筋，油室上方開有注油孔并開有觀察油窗，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]軸承之間用隔環隔開，隔環上開油槽，軸承潤滑采用中間加壓注脂，潤滑脂通過油槽分別注入到兩邊軸承內，上端舊油脂從端蓋擠出，下端舊油脂從出脂口擠出。
[0008]本實用新型相對于現有技術的優點在于:
[0009]軸承殼體上設有散熱筋，既能提高結構強度，又起到了散熱的作用，油室上方開有注油孔并開有觀察油窗，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。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實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為上機械密封，5為下機械密封，6為油室，7為密封座，8為葉輪法蘭，9為渦殼。
【具體實施方式】
[0012]下面結合【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。
[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，軸承殼體上端設計為端蓋加骨架密封，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，軸承3采用串聯背對背排列，兩對軸承之間用隔環隔開，隔環上開油槽，軸承潤滑采用中間加壓注脂，潤滑脂通過油槽分別注入到兩邊軸承內，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]每一個螺旋離心葉輪都有自己的特性曲線及其對應的高效點的額定功率和轉速；軸的轉動方式為單向恒定；介質一般具有一定的腐蝕性，所以本實用新型中，軸的材料選用耐腐蝕的2Crl3，經過調質處理后硬度為HB220-248。根據軸的最小直徑計算公式計算出軸的最小直徑，因葉輪的工作轉速一般在標準三相異步電動機額定轉速附件，所以軸徑確定為比標準電機軸大一型號直徑，通過疲勞強度計算驗證最終確定軸的最小直徑。
[0016]軸承直徑的選擇:
[0017]栗工作水壓產生的壓力會通過葉輪傳到軸上，皮帶輪傳遞會產生彎矩，所以軸承會同時承受徑向載荷和軸向載荷的聯合作用，經過綜合性能比較，本實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，并且具有高轉速、低噪音、低摩擦和高精度性。能量損失少，便于散熱，壽命長，價格較低。為了保證軸承的同軸度，減少加工和裝配所產生的累計圓跳動，軸承都裝于同一軸承殼體中，采用串聯背對背排列，這種排列有較大的抗彎剛支撐度。
[0018]根據成對角接觸軸承當量動載荷公式以及軸的最小直徑選擇合適的軸承型號。
[0019]所述的成對角接觸軸承當量動載荷公式:
[0020]P = Fp (XFr+YFa)
[0021]式中，P:當量動載荷，Fp:負載系數，X:徑向動載荷系數，Y:軸向動載荷系數，Fr:徑向載荷(N)，Fa:軸向載荷(N)。
[0022]軸承內徑選用精度較高的K5級公差，軸選用h6級公差，裝配時用軸承加熱器加熱內圈與軸熱裝，軸承的組合采用外圈固定，內圈兩端游動支撐，內圈采用鎖緊螺母和止動墊圈緊固。
[0023]軸承的散熱是否良好是影響軸承壽命的關鍵，軸承過熱還會增大軸的延展度，造成軸承卡死或應力集中。因而本實用新型中，所述的軸承殼體I上設有散熱筋，與軸承殼體I連接的油室6，油室上方6開有注油孔并開有觀察油窗，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，密封座下部開有泄油口以方便更換冷卻液。
[0024]軸承支架系統是旋轉軸系，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密封，密封是栗用軸承支架的關鍵技術，油封密封和漲圈密封密封性雖好但不能承受高壓，只能用于潤滑脂密封；填料密封結構較復雜；因而在本實用新型中選用了機械密封，機械密封相對結構獨立簡單，能承受高壓，廣泛用于含腐蝕性固體顆粒的介質，壽命高，維修方便。
[0025]所述的油室6與軸承殼體I之間設有上機械密封4，軸2與密封座之間設有下機械密封5，所述的上機械密封4與下機械密封5包括動環、靜環與彈性元件，所述的動環和靜環通過兩個光潔平直的接觸端面緊密貼合，所述的彈性元件對上述接觸端面產生壓緊力，所述的兩個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械密封中微漏，因此設計了泄露口，微漏出來的冷卻液通過這個通道直接排到外面；為了隔開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、動環、靜環材料選擇為:
[0027]1.液體膜:常溫清水；動環:9Crl8、或lCrl3、或堆焊鈷鉻鎢、或鑄鐵；靜環:浸樹脂石墨、或青銅、或酚醛塑料。
[0028]2.液體膜:常溫含泥沙河水；動環:碳化鎢；靜環:碳化鎢。
[0029]3.液體膜:常溫海水；動環:碳化鎢、或lCrl3、或堆焊鈷鉻鎢、或鑄鐵；靜環:浸樹脂石墨、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]動環與靜環之間的密封是靠彈性元件和密封液體壓力在相對運動的動環和靜環的接觸面(端面)上產生一適當的壓緊力(比壓)使兩個光潔、平直的端面緊密貼合；端面間維持一層極薄的液體膜而達到密封的作用。這層膜具有液體動壓力與靜壓力，它起著平衡壓力和潤滑端面的作用。兩端面之所以必須高度光潔平直是為了給端面創造完美貼合和使比壓均勻的條件，這是相對旋轉密封。機械密封工作時需要沖洗，沖洗的目的在于防止雜質集積，防止氣囊形成，保持和改善潤滑等，當沖洗液溫度較低時，兼有冷卻作用，所以在密封座上設計了機械密封用沖洗孔。上密封用于密封冷卻液，下密封用于密封介質防止其滲Ao經過反復優化實踐證明機械密封壽命可達20000小時，泄露極小，保證了栗的連續工作能力。另各部件的結合面均采用丁唷橡膠O型環密封，這種靜密封性好，壽命長，結構緊湊，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。一個葉輪法蘭可以裝配多種規格的葉輪；密封座也分不同規格，一種油室可以配多種規格的密封座，也就可以配多種規格的渦殼，整個結構除軸外，其余材質均為HT250灰鑄鐵。密封座和葉輪法蘭面都有螺旋槽，旋轉時產生離心效應排除介質中的砂石，防止砂石磨損機械密封。支架外表面涂防腐漆防腐。
[0033]經過不斷試驗和改進，定型后的軸承支架結構緊湊合理，綜合性能極佳，在工程使用中取得了良好的效果，能量傳遞效率達到95%以上，栗送普通介質一至二年可以不用維護，強腐蝕性介質輸送半年不用維護，維護過程簡單方便，葉輪拆換方便快捷；在加工以及裝配方面也較簡單。
【主權項】
1.一種干式栗軸承支架，其特征在于，包括軸承殼體，軸，軸承，上機械密封，下機械密封，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，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有上機械密封，軸與密封座之間設有下機械密封，軸與葉輪法蘭連接，所述的軸承殼體上設有散熱筋，油室上方開有注油孔并開有觀察油窗，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.如權利要求1所述的軸承支架，其特征在于，軸承之間用隔環隔開，隔環上開油槽，軸承潤滑采用中間加壓注脂，潤滑脂通過油槽分別注入到兩邊軸承內，上端舊油脂從端蓋擠出，下端舊油脂從出脂口擠出。
【專利摘要】本實用新型公開了一種干式泵軸承支架，包括軸承殼體，軸，軸承，上機械密封，下機械密封，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，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有上機械密封，軸與密封座之間設有下機械密封，軸與葉輪法蘭連接，軸承殼體上設有散熱筋，油室上方開有注油孔并開有觀察油窗，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、結構牢固、密封可靠，防腐蝕性好，生命長，互換性通用性好，能量轉換效率高的特點。
【IPC分類】F04D29/08, F04D29/046, F04D29/58
【公開號】CN204985034
【申請號】CN201520668817
【發明人】郭廣軍
【申請人】青島盈科機電設備有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年8月31日