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单管式长轴多级泵导轴承间隙流动设计专利与流程

来源:未知 编辑:晚一步 时间:2018-09-30

本发明涉及多级泵领域,特别涉及一种单管式长轴多级泵导轴承间隙流动设计方法。



背景技术:

单管式长轴多级泵属于立式长轴泵,而立式长轴泵广泛地应用于冶金、矿山、电力、石化等行业。立式长轴泵的最大的优势就是节能也即效率高;同时也有缺点,主要是运行寿命不长,这与其构件中的导轴承有关。导轴承是立式长轴泵中最为关键的易磨、易损部件。如果导轴承磨损过大或损坏,则会造成机组轴线动摆度增大,振动加剧,甚至会损坏叶轮。因此,导轴承是泵机组运行寿命、维修周期和可靠性的主要控制性。

实用新型CN20132033834.3公布了“一种长轴液下泵的新型导轴结构”。该实用新型在轴套上设置有钢套,钢套外侧设有衬套,钢套与衬套之间设有间隙,衬套固定连接导轴体,衬套内表面开设有槽,衬套上设有孔,导轴体连接冷水管。该结构通过将衬套替代传统轴承的形式,可以直接接触液体,在水位不足的情况下也可以通过自动带水冷却,更换零件时拆装方便。实用新型CN201420828976.3公布了“一种高温长轴熔盐泵用便拆式导轴承部件”。该实用新型将导轴承部件设置为分半式结构,当需要对轴瓦进行更换或维修时,只需要将局部部件打开,不需要拆卸整个盐泵,大大提高了工作效率。但是以上专利只是针对导轴承的结构进行了优化和改进,并没有给出导轴承结构具体几何参数的设计方法。



技术实现要素:

针对现有技术中存在不足,本发明提供了一种单管式长轴多级泵导轴承间隙流动设计方法,给出了单管式长轴多级泵导轴承的不同结构参数的精确设计方法,还增强了导轴承运行的可靠性和稳定性,延长了使用寿命和维修周期。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种单管式长轴多级泵导轴承间隙流动设计方法,已知导轴承内孔的圆周速度u、单管式长轴多级泵的流量Q和导轴承所在处泵轴的外径D,通过下面公式计算所述导轴承的半圆形直通槽的水槽过流面积A:

式中:

A—导轴承半圆形直通槽的水槽过流面积,米2;

u—导轴承内孔的圆周速度,米/秒;

L—导轴承的长度L,毫米;

d—导轴承内孔的直径,毫米;

D—导轴承所在处泵轴的外径,毫米;

Δt—导轴承所能承受的温差,摄氏度。

进一步,所述单导轴承的轴瓦壁厚b1的设计公式:

式中:

b1—导轴承轴瓦壁厚,毫米;

Q—单管式长轴多级泵的流量,米3/秒;

D—导轴承所在处泵轴的外径,毫米。

进一步,所述单导轴承的长度L:

L=D[1.72-0.4cos(0.02Q)+0.027sin(0.02Q)-0.13cos(0.04Q)+0.017sin(0.04Q)]

式中:

L—导轴承的长度,毫米;

Q—单管式长轴多级泵的流量,米3/秒;

D—导轴承所在处泵轴的外径,毫米。

进一步,所述导轴承的间隙Cr设计公式:

Cr=0.18+0.025D

式中:

Cr—导轴承间隙Cr,毫米;

D—导轴承所在处泵轴的外径,毫米。

进一步,所述导轴承内孔的直径d设计公式:

d=Cr+D

式中:

Cr—导轴承间隙Cr,毫米;

d—导轴承内孔的直径,毫米;

D—导轴承所在处泵轴的外径,毫米。

本发明的有益效果在于:

1.本发明所述的单管式长轴多级泵导轴承间隙流动设计方法,给出了单管式长轴多级泵导轴承的不同结构参数的精确设计方法,能够使导轴承具有更好的润滑效果。

2.本发明所述的单管式长轴多级泵导轴承间隙流动设计方法,通过该设计方法的导轴承具有较好的运行可靠性和稳定性,还延长了使用寿命和维修周期。

附图说明

图1为本发明所述单管式长轴多级泵导轴承的主视图。

图2为本发明所述单管式长轴多级泵导轴承的左视图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。

如图1和图2所示,本发明通过以下几个公式来确定导轴承轴瓦壁厚b1、导轴承的长度L、导轴承半圆形直通槽的水槽过流面积A、导轴承间隙Cr等参数:

此实施例是在给定设计工况流量Q=0.02778m3/s、设计工况轴径D=60mm,导轴承内孔的圆周速度u=0.15m/s,导轴承所能承受的温差Δt=50℃计算导轴承参数:

L=D[1.72-0.4cos(0.02Q)+0.027sin(0.02Q)-0.13cos(0.04Q)+0.017sin(0.04Q)]

L=60×[1.72-0.4cos(0.02×0.02778)+0.027sin(0.02×0.02778)-0.13cos(0.04Q)+0.017sin(0.04×0.02778)]=71.4mm

Cr=0.18+0.025D

Cr=0.18+0.025×60=1.68mm取整为1.5mm

d=Cr+D

d=1.5+60=61.5mm

所述实施例为本发明的优选的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

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