一種鏡板泵自潤滑徑向推力軸承的製作方法

2023-12-09 12:17:41

專利名稱：一種鏡板泵自潤滑徑向推力軸承的製作方法
技術領域：
本發明屬於水輪發電機技術領域，尤其涉及水輪發電機的鏡板泵自潤滑徑向推力軸承。
背景技術：
傳統的徑向推力軸承包括軸承座和軸承蓋，該徑向瓦的右端面沿周向均布有推力瓦塊，主軸穿過徑向瓦的內孔後通過平鍵固套有推力頭，在推力頭的外面套有內罩，該內罩外套有外罩，該外罩的左端通過螺釘與所述軸承座和軸承蓋的右端固定連接。徑向推力軸承工作前及工作過程中，需要不停地向軸承注入壓力潤滑油，以對徑向瓦與主軸之間的結合面以及推力頭與推力瓦塊之間的結合面進行潤滑，防止燒瓦；壓力冷油潤滑部件後變成熱油，為了保證軸承的正常工作，又要及時將熱油送走。為了滿足上述技術要求，傳統的徑向推力軸承需在軸承外面配備專門的稀油潤滑裝置及壓力泵，在壓力泵的作用下，壓力冷油不停地被強行注入軸承，潤滑需要潤滑的部位，而熱油不停地被送走、冷卻。在日常使用過程中，我們發現傳統的徑向推力軸承由於需要專門配備稀油潤滑裝置及壓力泵，這樣既增添了設備、增加了費用，又佔用了很大的體積，不便於布置。另外，潤滑部件後的冷油變成熱油，需要通過油冷卻器冷卻、降溫，傳統的徑向推力軸承將油冷卻器設在軸承座內部，從而導致冷卻熱油的效果不佳，為此，亟需解決上述技術問題。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在於提供一種鏡板泵自潤滑徑向推力軸承，以使該軸承工作時不需要再像以前那樣專門配設稀油潤滑裝置及壓力泵。本發明的技術方案如下一種鏡板泵自潤滑徑向推力軸承，在軸承座和軸承蓋之間卡接固定有徑向瓦，該徑向瓦的右端面沿周向均布有推力瓦塊，主軸穿過徑向瓦的內孔後通過平鍵固套有推力頭，在推力頭的外面套有內罩，該內罩外套有外罩，其關鍵在於在所述軸承座外設置電泵，該電泵的進油接頭與軸承座下部的冷油出口相接，電泵的出油口通過管道與三通閥的第一進油口相通，三通閥的出油接頭與軸承座上部的冷油進口相接， 該冷油進口與所述徑向瓦外圓面上的環形進油槽相通；在所述徑向瓦上開有與環形進油槽相通的第一徑向孔和徑向盲孔，其中徑向盲孔的孔底與徑向瓦上軸向盲孔左端的孔底連通，軸向孔的右孔口位於相鄰兩塊推力瓦塊之間的徑向冷油通道中；
在所述推力頭的內圓面設有環形的熱油匯集槽，該熱油匯集槽與推力頭上徑向熱油過孔的內孔口連通，徑向熱油過孔的外孔口與內罩內圓面的環形熱油通道相通，該環形熱油通道的空間沿周向由小到大逐漸變化；在所述內罩上開設熱油出口，該熱油出口位於環形熱油通道的大空間處，且熱油出口與油冷卻器的熱油進油接頭相接，油冷卻器的冷油出口通過管道與所述三通閥的第二進油口連通。本徑向推力軸承工作前，先通過軸承蓋頂部的注油孔向軸承內腔注入冷的潤滑油，被注入的冷油匯集在軸承座底部的集油腔中，在電泵的作用下，冷油通過軸承座下部的冷油出口、電泵和三通閥後，被注入軸承座上部的冷油進口中，被注入的冷油流入徑向瓦外圓面上的環形進油槽中，冷油在此分為兩路流動其中一路順著徑向瓦的第一徑向孔流向徑向瓦內孔與主軸之間的結合面處，並對該結合面進行潤滑；另外一路順著徑向瓦的徑向盲孔、軸向盲孔和推力瓦塊之間的徑向冷油通道流動，最終流向推力瓦塊與推力頭的結合面，並對該結合面進行潤滑。冷油對上述部位潤滑後就變成熱油，為了保證軸承的正常工作，需要及時將熱油送走、冷卻，並不斷地向軸承輸送新的冷油。徑向瓦處產生的熱油分為兩部分，其中一部分直接流向推力頭內圓面的環形熱油匯集槽，另一部分流入軸承座底部的集油腔中，推力瓦瓦塊與推力頭結合面處產生的全部熱油流向推力頭內圓面的環形熱油匯集槽；推力頭跟隨主軸旋轉時會產生離心力，在離心力的作用下，熱油匯集槽處的熱油被甩出推力頭的徑向熱油過孔，甩到內罩內圓面的環形熱油通道中，並通過內罩上的熱油出口及油冷卻器的熱油進油接頭流向油冷卻器的熱油進口，熱油通過油冷卻器冷卻後變成冷油，又通過油冷卻器的冷油出口及三通閥的第二進油口輸送到軸承的冷油進口中，以便不停地向軸承注入冷油，潤滑油壓達到設計值時關閉啟動油泵軸承正常運行。採用以上結構， 本發明巧妙地利用了推力頭轉動時產生的離心力，在離心力的帶動下及時將產生的熱油送走、冷卻，使之變成冷油，並不停地將冷油注入軸承內，滿足軸承的正常工作要求，這樣就不用再像以前那樣需要專門配設稀油潤滑裝置及壓力泵去強迫潤滑，從而使本軸承具有自潤滑功能，既減少了設備、降低了費用，又免去了油潤滑裝置及壓力泵的佔用空間，便於布置， 構思巧妙、結構簡單，適於大規模推廣運用。所述油冷卻器位於軸承座外，該油冷卻器的熱油進油接頭穿過外罩上的通孔後， 與所述內罩的熱油出油口相接。採用以上結構能有效增長熱油的冷卻長度，以便更好地冷卻熱油，相對於傳統的內置式結構，本發明的冷卻效果更為明顯，更能保證徑向推力軸承的正常使用。在所述徑向瓦的右部開有第二徑向孔，該第二徑向孔的外孔口通過熱油管接有單向閥，該單向閥的進油口靠近所述軸承座底部的集油腔。當集油腔中匯集的熱油過多後，熱油可將單向閥內的浮球頂起，並通過單向閥注入到所述推力頭內圓面的環形熱油匯集槽， 並通過推力頭的徑向熱油過孔送到外設的油冷卻器中，從而能有效避免在軸承座底部的積油腔中匯集過多的熱油。所述內罩為整體式結構，與傳統的兩瓣式結構相比，本結構一方面便於裝配時輕輕將內罩推入，另一方面防止外面的空氣進入內罩內圓面的熱油匯集槽中，進而保證油路的密閉性。有益效果本發明通過利用推力頭旋轉時產生的離心力來及時將產生的熱油送走、冷卻，並將冷卻後的冷油不停地注入軸承，滿足軸承的正常工作要求，從而實現自潤滑， 這樣就不用再像以前那樣需要專門配設稀油潤滑裝置及壓力泵，既減少了設備、降低了費用，又免去了稀油潤滑裝置及壓力泵的佔用空間，便於布置，且潤滑、冷卻效果好，構思巧妙、結構簡單，適於大規模推廣運用。


圖1是本發明的外形圖； 圖2是圖1的A-A向剖視圖；圖3是圖2的B-B向和C-C向的半剖組合視圖； 圖4是圖2的D-D向剖視圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明
如圖1 4所示，本發明由軸承座1、軸承蓋2、徑向瓦3、推力瓦4、主軸5、推力頭6、 內罩7和外罩8等部件構成，其中軸承座1和軸承蓋2之間卡接有徑向瓦3，且徑向瓦3通過螺釘與軸承座1和軸承蓋2固定連接。在上述徑向瓦3的右端面沿周向均布有多塊推力瓦塊4，該推力瓦塊4通過螺釘與徑向瓦3固定連接。所述主軸5穿過徑向瓦3的內孔後通過平鍵固套有推力頭6，在推力頭6的外面套有內罩7，該內罩7為整體式結構。在所述內罩7的外面套有外罩8，該外罩8為一體結構，且外罩8的左端面通過螺釘與上述軸承座 1和軸承蓋2的右端面固定連接，上述部件的位置關係及連接關係與現有技術完全相同，也不是本發明的發明點，在此不做贅述。如圖1 4所示，作為本發明的主要發明點，在所述軸承座1的外面設置電泵9， 該電泵9的進油接頭與軸承座1下部的冷油出口 Ia相接，電泵9的出油口通過管道與三通閥10的第一進油口相通，三通閥10的出油接頭與軸承座1上部的冷油進口 Ib相接。在所述徑向瓦3的外圓面上設有環形進油槽3a，該環形進油槽3a與所述軸承座1上部的冷油進口 Ib相通，冷油由該冷油進口 Ib進入到環形進油槽3a內。作為油路的一部分，在上述徑向瓦3上開有第一徑向孔:3b、徑向盲孔3c、軸向盲孔3d和第二徑向孔!Be，其中第一徑向孔北開在徑向瓦3的中部，該第一徑向孔北的外孔口與所述環形進油槽3a連通，第一徑向孔北的內孔口與徑向瓦3的內孔連通，以便環形進油槽3a處的一部分冷油流入徑向瓦3 的內孔與所述主軸5的結合面，從而對此部位進行潤滑。上述徑向盲孔3c開在徑向瓦3的中部，該徑向盲孔3c的外孔口與所述環形進油槽3a連通，徑向盲孔3c內端的孔底與所述軸向盲孔3d左端的孔底連通，該軸向孔3d的右端開至徑向瓦3的右端面，且軸向孔3d的右孔口位於相鄰兩塊推力瓦塊4之間的徑向冷油通道14中，冷油通過該冷油通道14流到推力瓦塊4與所述推力頭6的結合面處，從而對此部位進行潤滑。所述第二徑向孔3e開在徑向瓦3的右部，該第二徑向孔3e的外孔口接有熱油管 12，該熱油管12的下部通過螺紋連接有所述單向閥13，該單向閥13的進油口靠近所述軸承座1底部的集油腔，當集油腔中匯集的熱油過多時，單向閥13的浮球13a上浮從而將單向閥打開。如圖1 4所示，對需要潤滑的部位進行潤滑後，冷油就變成熱油，為了保證軸承的正常工作，需及時將熱油送走、冷卻。因此，特在所述推力頭6的內圓面設置環形的熱油匯集槽6a，軸承座1底部積油腔中過多的熱油、推力瓦4處產生的一部分熱油以及推力瓦瓦塊與推力頭6結合面處產生的全部熱油在此處匯集。在推力頭6上開有徑向熱油過孔6b， 該徑向熱油過孔6b的內孔口與所述熱油匯集槽6a連通，徑向熱油過孔6b的外孔口與內罩 7內圓面的環形熱油通道7a相通。當推力頭6跟隨主軸5—起旋轉時會產生離心力，在離心力的作用下，熱油被甩出徑向熱油過孔6b，甩到環形熱油通道7a中。為了形成壓力差，以便讓熱油流動起來，所述環形熱油通道7a的空間沿周向由小到大逐漸變化，至於環形熱油通道7a空間大小的變化方向由主軸5的旋轉方向決定，在本實施例中，主軸5順時針旋轉，環形熱油通道7a的空間大小也沿順時針由小到大逐漸變化。在所述內罩7上開設熱油出口 7b，該熱油出口 7b位於環形熱油通道7a的大空間處，所述油冷卻器11的熱油進油接頭11a，穿過外罩8上的通孔後，與該熱油出油口 7b相接。上述油冷卻器11為外購件，並設置在軸承座1外，油冷卻器11的進油管道上接有所述熱油進油接頭11a，油冷卻器11的冷油出口 lib通過管道與所述三通閥10的第二進油口連通，本發明排出的熱油通過油冷卻器11冷卻後變成冷油，該冷油又通過所述三通閥10的第二進油口送到本發明內進行潤滑，本發明的其餘結構與現有技術相同，在此也不做贅述。本發明工作時會形成兩種不同的潤滑油流向，其中第一種為冷油的流向，第二種為熱油的流向。所述冷油的流向具體為工作前，來自軸承座1底部集油腔的冷油通過三通閥10 的第一進油口流到軸承座1上部的冷油進口 Ib中，當軸承內的油壓達到設計值時關閉電泵，軸承自行泵油潤滑；工作過程中，來自油冷卻器11的冷油通過三通閥10的第二進油口流到軸承座1上部的冷油進口 Ib中。上述冷油進口 Ib中的冷油流向徑向瓦3外圓面的環形進油槽3a，在此分為兩路一路通過徑向瓦3上的第一徑向孔3a流到徑向瓦3內孔與主軸5的結合面處，對此部位進行潤滑；另一路流過徑向瓦3上的徑向盲孔3c、軸向盲孔3d及相鄰兩塊推力瓦塊4之間的徑向冷油通道14，流向推力瓦塊4與推力頭6的結合面處，對此結合面進行潤滑。所述熱油的流向具體為徑向瓦3內孔與主軸5的結合面處產生的熱油分為兩路 一路回到軸承座1底部的集油腔中，當軸承座1底部集油腔的熱油過多時，多餘的部分會通過單向閥13及徑向瓦3上的第二徑向孔3e流到推力頭6內圓面的環形熱油匯集槽6a處； 另一路沿軸向直接流向推力頭6內圓面的環形熱油匯集槽6a。所述推力瓦4的瓦塊如與推力頭6結合面處產生的全部熱油直接流向推力頭6內圓面的環形熱油匯集槽6a。在離心力的作用下，熱油匯集槽6a處的熱油被甩出推力頭6的徑向熱油過孔6b，甩到內罩7內圓面的環形熱油通道7a中，並通過內罩7上的熱油出口 7b及油冷卻器11的熱油進油接頭 Ila流向油冷卻器11的熱油進口。
權利要求
1.一種鏡板泵自潤滑徑向推力軸承，在軸承座(1)和軸承蓋(2)組合後環形板卡接固定有徑向瓦(3)，該徑向瓦(3)的右端面沿周向均布有推力瓦塊(4)，主軸(5)穿過徑向瓦 (3)的內孔後通過平鍵固套有推力頭(6)，在推力頭(6)的外面套有內罩(7)，該內罩外套有外罩(8)，其特徵在於在所述軸承座(1)外設置電泵(9)，該電泵(9)的進油接頭與軸承座 (1)下部的冷油出口( la)相接，電泵(9)的出油口通過管道與三通閥(10)的第一進油口相通，三通閥(10)的出油接頭與軸承座(1)上部的冷油進口(Ib)相接，該冷油進口與所述徑向瓦(3)外圓面上的環形進油槽(3a)相通；在所述徑向瓦(3)上開有與環形進油槽(3a)相通的第一徑向孔(3b)和徑向盲孔(3c)，其中徑向盲孔(3c)的孔底與徑向瓦(3)上軸向盲孔 (3d)左端的孔底連通，軸向孔(3d)的右孔口位於相鄰兩塊推力瓦塊(4)之間的徑向冷油通道(14)中；在所述推力頭(6)的內圓面設有環形的熱油匯集槽(6a)，該熱油匯集槽(6a)與推力頭(6)上徑向熱油過孔(6b)的內孔口連通，徑向熱油過孔(6b)的外孔口與內罩(7)內圓面的環形熱油通道(7a)相通，該環形熱油通道的空間沿周向由小到大逐漸變化；在所述內罩(7)上開設熱油出口(7b)，該熱油出口位於環形熱油通道(7a)的大空間處，且熱油出口(7b)與油冷卻器(11)的熱油進油接頭(Ila)相接，油冷卻器(11)的冷油出口(lib)通過管道與所述三通閥(10)的第二進油口連通。
2.根據權利要求1所述的一種鏡板泵自潤滑徑向推力軸承，其特徵在於所述油冷卻器(11)位於軸承座(1)外，該油冷卻器(11)的熱油進油接頭(Ila)穿過外罩(8)上的通孔後，與所述內罩(7)的熱油出油口(7b)相接。
3.根據權利要求1所述的一種鏡板泵自潤滑徑向推力軸承，其特徵在於在所述徑向瓦(3)的右部開有第二徑向孔(3e)，該第二徑向孔(3e)的外孔口通過熱油管(12)接有單向閥(13)，該單向閥(13)的進油口靠近所述軸承座(1)底部的集油腔。
4.根據權利要求1所述的一種鏡板泵自潤滑徑向推力軸承，其特徵在於所述內罩(7) 為整體式結構。
全文摘要
本發明公開了一種鏡板泵自潤滑徑向推力軸承，在軸承座外設置電泵，該電泵的進油接頭與軸承座下部的冷油出口相接，電泵的出油口通過管道與三通閥的第一進油口相通，三通閥的出油接頭與軸承座上部的冷油進口相接，該冷油進口與所述徑向瓦外圓面上的環形進油槽相通；在所述徑向瓦上開有與環形進油槽相通的第一徑向孔、徑向盲孔和軸向盲孔。本發明通過利用推力頭旋轉時產生的離心力來及時將產生的熱油送走、冷卻，並將冷卻後的冷油不停地注入軸承，滿足軸承的正常工作要求，從而實現自潤滑，這樣就不用再像以前那樣需要專門配設稀油潤滑裝置及壓力泵，既減少了設備、降低了費用，又免去了稀油潤滑裝置及壓力泵的佔用空間，便於布置，且潤滑、冷卻效果好，構思巧妙、結構簡單。
文檔編號F16N39/02GK102230441SQ201110094040
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月15日 優先權日2011年4月15日
發明者吳鐵民, 謝海 申請人:重慶雲河水電股份有限公司