一種用於螺旋軸的滑動三瓦組合軸承的製作方法

2023-11-02 21:16:22 2

專利名稱：一種用於螺旋軸的滑動三瓦組合軸承的製作方法
技術領域：
本發明涉及螺旋卸船機或其他用於垂直、大傾角輸送的螺旋機中細長螺旋軸的柔性中間支承組合結構，尤其是指一種能吸收高速螺旋徑向不平衡力的用於兩螺旋軸之間連接軸上的滑動三瓦組合軸承。
背景技術：
根據管狀垂直螺旋機輸送機理，要求管內粉料緊貼管壁，然後才能被旋轉中的螺旋推向上部，而緊貼管壁的徑向力則來自螺旋帶動粉料高速旋轉產生的離心力。一般認為對一定直徑螺旋只有 當其轉速大於臨界轉速，離心力足夠大，粉料才能被向上輸送。為了提高輸送效率，螺旋轉速設計時通常選擇在350— 500rpm之間，螺旋的總長度在10 — 30m，質量由數百千克至數千千克。可以想像:這樣一根大質量細長軸，僅靠兩端支承實現高速平穩旋轉十分困難，因此必須沿螺旋的軸向每隔4一5m設一處中間支承。國內外現有各種的中間支承大都為剛性軸瓦型滑動軸承，軸瓦數多為2片，也有4片的，支承部位多在兩根螺旋軸向對接處的連接軸I頸上，安裝在輸料管1-1壁上的瓦座1-4伸入管內，讓軸瓦1-3、瓦蓋1-5能包裹配合連接軸I軸頸，形成支承，如附1所示；也有在連接軸頸上裝一對哈夫狀加強型耐磨短螺旋葉2-3，並以此螺旋葉片的外周與安裝在輸料管2-1內壁上的可調軸瓦2-2組成中間支承，如附3所示。受到螺旋機自身剛度、結構、使用工況、製造和安裝精度等因素影響，這類中間支承運行中同軸精度較低，故易磨損、壽命短，且伴有較大振動和噪聲。不能為垂直螺旋機高速細長軸提供較高同軸度，同時高速細長螺旋軸作為一個較大的旋轉體，自身質量分布也不可能絕對均勻對稱，轉動時產生的徑向不平衡力隨轉速提聞而增大。

發明內容
為解決以上問題，本發明提供一種結構簡單，同軸精度高，而且可以吸收徑向不平衡力從而可以平穩工作的滑動三瓦組合軸承。一種用於螺旋軸的滑動三瓦組合軸承，包括外管體，所述外管體上固定有瓦座，瓦座上設有棒狀軸瓦，棒狀軸瓦設在瓦座內且可沿瓦座軸向滑動，瓦座外端通過螺紋固定有螺蓋，棒狀軸瓦一端通過彈簧支承在螺蓋上，棒狀軸瓦另一端支承在螺旋軸的連接軸上。進一步的，所述外管體上固定有3個具有弧面瓦狀頭的瓦座，3個瓦座上都設有棒狀軸瓦，且3個瓦座分別呈120°夾角。進一步的，所述棒狀軸瓦頂端設有螺紋孔，依次穿過螺蓋和彈簧的中空導杆安裝在螺紋孔上。進一步的，所述棒狀軸瓦的外圓柱面設有軸向油槽，油槽經棒狀軸瓦內部孔道與中空導杆相通。進一步的,棒狀軸瓦設有軸向止轉槽,止轉銷一端固定在瓦座上,另一端插在止轉槽內。
進一步的，所述的棒狀軸瓦支承在螺旋軸的一端的支承面是一個與螺旋軸的軸頸直徑相同圓弧面，該支承面設有硬質合金鑲嵌件。進一步的，所述瓦座包括用於安裝螺蓋的連接套件。進一步的，所述螺蓋與瓦座通過螺紋調節連接深度來控制彈簧上的負載。進一步的，所述三個瓦座相互緊貼組成將螺旋軸包圍的圓柱孔。進一步的，三個瓦座相互緊貼組成的圓柱孔兩端面設有圓形沉坑，坑內設有哈夫浮動環，並用哈夫壓蓋蓋住哈夫浮動環構成迷宮密封。本發明的有益效果為:棒狀軸瓦對螺旋軸既起支承作用又適應軸系旋轉時其軸線徑向隨機晃動的特性，同時採用彈簧能吸收因質量不對稱分布引起的附加徑向不平衡力，避免摩擦副表面擠壓力過大造成不正常磨損和這種不平衡力引起的機器振動、搖晃。實驗表明機器在500rpm附近迴轉，幾乎沒有目視振動和晃動，且噪音低於80分貝，效果極其理想。


圖1為目前使用的剛性軸瓦型滑動軸承的剖面結構示意圖；圖2為圖1的Al-Al剖面結構示意圖；圖3為目前採用哈夫狀加強型短螺旋葉外緣作支承的軸承剖面結構示意圖；圖4為圖3的A2-A2剖面結構示意圖；圖5本發明實施例1的剖面結構示意圖；圖6本發明實施例2的剖面結構示意圖；圖7為圖6中A部放大圖；圖8本發明實施例2瓦座的截面結構示意圖；圖9為圖7的A3-A3剖面結構示意圖。
具體實施例方式實施例1結合附圖5，一種用於螺旋軸的滑動三瓦組合軸承，包括外管體3，所述外管體3上固定有瓦座5，瓦座5上設有棒狀軸瓦6，棒狀軸瓦6設在瓦座5內且可沿瓦座5軸向滑動，瓦座5頂端通過螺紋固定有螺蓋11 (所述螺蓋11與瓦座5可以通過螺紋調節螺蓋安裝深度。)，棒狀軸瓦6 —端通過彈簧10支承在螺蓋11上，棒狀軸瓦6另一端支承在螺旋軸2的連接軸I上。其中，所述棒狀軸瓦6頂端設有螺紋孔，依次穿過螺蓋11和彈簧10的中空導杆12安裝在螺紋孔上。所述棒狀軸瓦6的外圓柱面設有軸向油槽，油槽經棒狀軸瓦6內部孔道與中空導杆12相通。優選的,棒狀軸瓦6設有軸向止轉槽,止轉銷4 一端固定在瓦座5上,另一端插在止轉槽內。優選的，所述的棒狀軸瓦6支承在螺旋軸I的一端的支承面是一個與螺旋軸I的軸頸直徑相同圓弧面，該支承面設有硬質合金鑲嵌件16。瓦座5還可以包括用於安裝螺蓋10的連接套件7。
圖5為一種能吸收高速螺旋徑向不平衡力的組合軸承初步設計。圖中連接兩螺旋軸2的連接軸I高速迴轉時被棒狀軸瓦6徑向頂住，如果棒狀軸瓦6為剛性，必造成瓦面與軸面間嚴重擠壓和磨損，甚至機器損壞，現因棒狀軸瓦6的一端支承在彈簧7上。故棒狀軸瓦6能通過彈性變形(軸向伸縮)適應連接軸I低同軸度迴轉，並同時適應整根螺旋軸2因質量偏心迴轉中產生的離心力撓曲變形。由於棒狀軸瓦6與連接軸接觸面比普通瓦小，故採用高強、高硬、耐熱材料製造，止轉銷4防止棒瓦在瓦座5中轉動，螺蓋8既作彈簧座又作為彈簧預壓力調整體(通過螺紋調節)，中空導杆12中空並與外部供油管相連，可以為該組合軸承輸送潤滑油或脂。實施例2結合附圖6-9 (其中附圖6為了清晰起見，僅畫出一個棒狀軸瓦6的結構，另外兩個結構相同，夾角成120°，與實施例1不同的是實施例2的外管體3上固定有3個具有弧面瓦狀頭的異形瓦座5，3個瓦座5上都設有棒狀軸瓦6，且3個瓦座5分別呈120°夾角並緊貼。相應的，所述三個瓦座5相互緊貼組成將連接軸I包圍的圓柱孔。優選的，用哈夫壓蓋14將哈夫浮動環13蓋的圓柱孔外側構成迷宮密封。所述的能吸收高速旋轉徑向不平衡力的組合軸承是一種柔性軸承，能隨機補償螺旋軸迴轉中幾何精度誤差和變化的徑向不平衡力，主要應用於垂直或大傾角工況的管螺旋輸送機。附圖6-9公開了本實施例的具體結構，它以裝配總成的形式發揮其功能。圖中連接軸I的兩法蘭分別用於同軸連接螺旋軸2，連接軸I的軸頸鑲入硬質合金或其他強化措施；棒狀軸瓦6為圓柱體，能在棒瓦座套5中軸向滑動，棒狀軸瓦6從分布120°的三個方向頂住連接軸1，連接軸I理論上的迴轉軸線為通過連接軸圓心O的直線，實際迴轉軸線在以O點為圓心的小圓內變化。徑向120°分布的棒狀軸瓦6有利於補償螺旋軸2的連接軸I徑向任意方向的幾何精度偏移及離心力。另外，止轉銷4可防止 棒瓦徑向轉動，所述棒狀軸瓦6外端的支承面是一個圓弧面，與連接軸I的軸頸直徑相同，並且也鑲入硬質合金或其他強化措施；棒狀軸瓦6的另一端制有螺紋孔，用以連接中空導杆12，棒狀軸瓦6的外圓柱面制有軸向油槽和止轉槽，油槽經棒狀軸瓦6心部的孔道與中空導杆12相通，以接受外部供油或脂；棒狀軸瓦6調整墊片組8與中空導杆12裝成一體，插入瓦座5內，再裝入一組蝶形彈簧10，用螺蓋11調整彈簧10的預壓力，所述的瓦座5 (見附圖7-9)是一個具有圓柱狀柄和弧面瓦狀頭的異形零件，當三個瓦座5從間隔120°三個方向指向中心，其三個弧面瓦狀頭相互緊貼，組成圓柱孔使瓦座5具有了整體剛度並將連接軸I包圍，圓柱孔兩端加哈夫壓蓋14將哈夫浮動環13蓋住，使之無法外逸，並構成迷宮密封；瓦座5的圓柱柄用於同連接套7的對應孔配合，連接套7再與外管件3的連接套座9配合併用緊定釘定位。最後將三個件9組裝到外管件3 (組合軸承箱體)的相應孔內，並蓋上檢修孔蓋15，即組成所述的能吸收徑向不平衡力的組合軸承。實驗表明機器在500rpm附近迴轉，幾乎沒有目視振動和晃動，且噪音低於80分貝，效果極其理想。
權利要求
1.一種用於螺旋軸的滑動三瓦組合軸承，包括外管體(3)，其特徵在於:所述外管體(3)上固定有瓦座(5)，瓦座(5)上設有棒狀軸瓦(6)，棒狀軸瓦(6)設在瓦座(5)的孔內且可沿瓦座(5)軸向滑動，瓦座(5)頂端通過螺紋固定有螺蓋(11)，棒狀軸瓦(6)—端通過導杆(12)、彈簧(10)支承在螺蓋(11)上，棒狀軸瓦(6)另一端支承在螺旋軸(2)的連接軸(I)上。
2.根據權利要求1所述的用於螺旋軸的滑動三瓦組合軸承，其特徵在於:所述外管體(3)上固定有3個具有弧面瓦狀頭的瓦座(5)，3個瓦座(5)的圓柱孔內都裝有棒狀軸瓦(6)，且3個瓦座(5)分別呈120°夾角。
3.根據權利要求1或2所述的用於螺旋軸的滑動三瓦組合軸承，其特徵在於:所述棒狀軸瓦(6)頂端設有螺紋孔，依次穿過螺蓋(11)和彈簧(10)的中空導杆(12)安裝在螺紋孔上。
4.根據權利要求3所述的用於螺旋軸的滑動三瓦組合軸承，其特徵在於:所述棒狀軸瓦(6)的外圓柱面設有軸向油槽，油槽 經棒狀軸瓦(6)內部孔道與中空導杆(12)相通。
5.根據權利要求1或2所述的用於螺旋軸的滑動三瓦組合軸承，其特徵在於:棒狀軸瓦(6)設有軸向止轉槽,止轉銷(4) 一端固定在瓦座(5)上,另一端插在止轉槽內。
6.根據權利要求1或2所述的用於螺旋軸的滑動三瓦組合軸承，其特徵在於:所述的棒狀軸瓦(6)支承在連接軸(I)的一端的支承面是一個與連接軸(I)的軸頸直徑相同圓弧面，該支承面設有硬質合金鑲嵌件。
7.根據權利要求1或2所述的用於螺旋軸的滑動三瓦組合軸承，其特徵在於:所述螺蓋(11)與瓦座(5)通過螺紋調節連接深度來控制彈簧(10)上的負載。
8.根據權利要求1或2所述的用於螺旋軸的滑動三瓦組合軸承，其特徵在於:所述瓦座(5)包括用於安裝螺蓋(10)的連接套件(7)。
9.根據權利要求2所述的用於螺旋軸的滑動三瓦組合軸承，其特徵在於:所述三個瓦座(5)相互緊貼組成將連接軸(I)包圍的圓柱孔。
10.根據權利要求9所述的用於螺旋軸的滑動三瓦組合軸承，其特徵在於:三個瓦座(5)相互緊貼組成的圓柱孔兩端面設有圓形沉坑，坑內設有哈夫浮動環(13)，並用哈夫壓蓋(14)蓋住哈夫浮動環(13)構成迷宮密封。
全文摘要
本發明涉及螺旋卸船機或其他用於垂直、大傾角輸送的螺旋機中細長螺旋軸的柔性中間支承組合結構，尤其是指一種能吸收高速螺旋徑向不平衡力的用於兩螺旋軸之間連接軸上的滑動三瓦組合軸承，包括外管體，所述外管體上固定有瓦座，瓦座上設有棒狀軸瓦，棒狀軸瓦設在瓦座內且可沿瓦座軸向滑動，瓦座外端通過螺紋固定有螺蓋，棒狀軸瓦一端通過彈簧支承在螺蓋上，棒狀軸瓦另一端支承在螺旋軸的連接軸上。棒狀軸瓦對螺旋軸既起支承作用又適應軸系旋轉時其軸線徑向隨機晃動的特性，同時採用彈簧能吸收因質量不對稱分布引起的附加徑向不平衡力，避免摩擦副表面擠壓力過大造成不正常磨損和這種不平衡力引起的機器振動、搖晃。
文檔編號F16C33/02GK103233973SQ201310158589
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月28日 優先權日2013年4月28日
發明者趙盤, 高鵬, 周英祥, 王義香, 沈田興, 王振興, 袁東 申請人:杭州奧拓散料卸船裝備有限公司