本发明涉及轴承技术领域，具体地说是涉及轴承自动润滑装置。
背景技术：
由于立式泵的上部轴承支撑整个转子部件的轴向力和部分径向力，因此当立式泵的上部轴承采用滚动轴承时，滚动轴承的润滑和冷却效果对整个泵的运行稳定性以及轴承的使用寿命起着决定性的作用，其中，润滑油的升程、流量、脉动对滚动轴承是至关重要。
目前，大型立式水泵的转子能达到重量2.5t左右，为了满足立式泵滚动轴承在不同转速下稳定可靠运行，需要轴承润滑油系统在各种工况下，保证润滑油能够上油稳定、脉动小、冷却效果优良。目前立式泵轴承润滑主要有脂润滑和稀油润滑，脂润滑需要定期进行加注润滑脂，稀油润滑则需要设置甩油套泵送或者将轴承浸泡在油池中通过油楔强制润滑，但这两种润滑方式在低转速工况下轴承润滑效果不甚理想。
发明名称
为了解决现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种稳定、可靠的轴承自动润滑装置。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
轴承自动润滑装置，包括轴承壳体、设置在所述轴承壳体内的轴套和滚动轴承，
所述轴套包括上轴套和下轴套，所述上轴套上设置有所述滚动轴承，所述下轴套与所述轴承壳体之间设置有间隙，所述下轴套的外壁上设置有螺旋槽；
所述轴承壳体内设置有供油孔，所述供油孔的一端与所述下轴套外壁的上方相接触，所述供油孔的另一端设置在所述滚动轴承的上方，所述轴承壳体的下方设置有储油槽，所述下轴套与所述轴承壳体之间的间隙与所述储油槽相通；
其中，所述螺旋槽用于在所述轴套旋转时将所述储油槽内的润滑油输送到所述供油孔内。
进一步的，所述下轴套的外壁与所述轴承壳体的内壁之间设置有冷却夹套。
进一步的，所述供油孔的个数为偶数。
进一步的，所述螺旋槽为矩形螺旋槽，所述矩形螺旋槽的螺旋角在15°至35°之间。
进一步的，所述矩形螺旋槽的制备方法，包括如下步骤：
通过轴承的轴径和需要的润滑油量，来计算润滑油的润滑压力；
通过轴承的润滑油量和润滑压力，确定供油孔的数量，以及螺旋槽的螺旋角、螺旋直径、相对螺纹槽、密封间隙、螺纹头数和相对螺纹槽宽的参数。
进一步的，所述螺旋槽的参数确定方法，包括如下步骤：
通过螺旋槽的参数，计算润滑油在螺旋槽内的雷诺数和临界雷诺数，并通过润滑油在螺旋槽内的雷诺数和临界雷诺数的数值大小对比，来判断润滑油在螺纹段的流体是否处于层流工况,以及判断润滑油在上油孔中流动是否为层流。
进一步的，所述螺旋槽的参数确定方法，还包括如下步骤：
通过轴承在不同的旋转速度，计算轴承上的润滑油产生的最大扬程值和在上油孔产生的总水头损失值并进行数值对比，来判断润滑油是否能够上升到轴承上部进行润滑。
进一步的，所述滚动轴承的内圈上方设置有压环，所述压环与所述上轴套的顶端相连接；所述滚动轴承的外圈上方设置有轴承压盖，所述轴承压盖与所述轴承壳体的顶端相连接；所述滚动轴承、所述压环和所述轴承压盖形成空腔。
进一步的，所述压环和所述轴承压盖的上方设置有防尘盖，所述防尘盖使所述空腔形成密闭空间。
进一步的，所述压环和所述上轴套的顶端通过锁紧螺母相连接。
本发明提供了轴承自动润滑装置，通过在下轴套的外壁上设置有螺旋槽，通过螺旋槽旋转对润滑油做功，使轴套旋转时通过螺旋槽将储油槽内的润滑油输送到供油孔内，进而使此装置在各种转速工况下均能稳定泵送润滑油到滚动轴承的上方；并且经滚动轴承流过的润滑油可回流到储油槽内，形成润滑油循环系统，具有较好技术、经济效果的优点。
附图说明
图1为本发明示例性实施例的轴承自动润滑装置的结构示意图。
图中，1-储油槽，2-轴承壳体，3-滚动轴承，4-轴套，5-防尘盖，6-锁紧螺母，7-轴承压盖，8-压环，9-冷却夹套,10-供油孔。
具体实施方式
为克服现有技术中的不足，本发明提供轴承自动润滑装置。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的优选实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例1
如图1所示，轴承自动润滑装置，包括轴承壳体2、设置在轴承壳体内的轴套4和滚动轴承3，轴套4包括上轴套和下轴套，上轴套上设置有滚动轴承3，下轴套与轴承壳体2之间设置有间隙，下轴套的外壁上设置有螺旋槽；轴承壳体2内设置有供油孔10，供油孔10的一端与下轴套外壁的上方相接触，供油孔10的另一端设置在滚动轴承3的上方，轴承壳体2的下方设置有储油槽1，下轴套与轴承壳体2之间的间隙与储油槽1相通；其中，螺旋槽用于在轴套4旋转时将储油槽1内的润滑油输送到供油孔10内。由于，在下轴套的外壁上设置有螺旋槽，通过螺旋槽旋转对润滑油做功，使轴套4旋转时通过螺旋槽将储油槽1内的润滑油输送到供油孔10内；并且经滚动轴承3流过的润滑油经下轴套和轴承壳体2之间的间隙可回流到储油槽1内，形成润滑油循环系统。
其中，下轴套的外壁与轴承壳体2的内壁之间设置有冷却夹套9；螺旋槽为矩形螺旋槽，矩形螺旋槽的螺旋角为15°；供油孔10的数量为偶数个。
滚动轴承3的内圈上方设置有压环8，压环8与上轴套的顶端相连接；滚动轴承3的外圈上方设置有轴承压盖7，轴承压盖7与轴承壳体2的顶端相连接；滚动轴承3、压环8和轴承压盖7形成空腔；压环8和轴承压盖7的上方设置有防尘盖5，防尘盖5使空腔形成密闭空间，压环8和上轴套401的顶端通过锁紧螺母6相连接。
矩形螺旋槽的制备方法，包括如下步骤：
通过轴承的轴径和需要的润滑油量，来计算润滑油的润滑压力；
通过轴承的润滑油量和润滑压力，确定供油孔的数量，以及螺旋槽的螺旋角、螺旋直径、相对螺纹槽、密封间隙、螺纹头数和相对螺纹槽宽的参数。
螺旋槽的参数确定方法，包括如下步骤：
通过螺旋槽的参数，计算润滑油在螺旋槽内的雷诺数和临界雷诺数，并通过润滑油在螺旋槽内的雷诺数和临界雷诺数的数值大小对比，来判断润滑油在螺纹段的流体是否处于层流工况,以及判断润滑油在上油孔中流动是否为层流。
螺旋槽的参数确定方法，还包括如下步骤：
通过轴承在不同的旋转速度，计算轴承上的润滑油产生的最大扬程值和在上油孔产生的总水头损失值并进行数值对比，来判断润滑油是否能够上升到轴承上部进行润滑。
在本实施例中，供油孔10的数量为4个，供油孔10的直径为8mm,长度为280mm；矩形螺旋槽的螺旋角为15°、螺纹直径为228.3mm、相对螺纹槽深为4mm、密封间隙为0.3mm、螺纹头数为32个、相对螺纹槽宽为0.75mm，这些参数的设计可以使螺旋槽在旋转时，可对润滑油做功，使其上升到轴承上部进行润滑，具体公式推导和证明如下：
螺纹导程s：s＝πdtanα＝192.2mm
其中：α为螺旋角，d为螺纹直径；
螺纹槽深h:h＝(ν-1)c＝0.9mm；
其中：ν为相对螺纹槽深，c为密封间隙；
螺纹槽宽a:
其中，u＝0.75为相对螺纹槽宽，i为螺纹头数；
螺纹齿宽:
螺纹槽形状比ω：
密封系数cδp：
单位压差的浸油长度/mm·mpa-1
其中，μ为密封液动力粘度0.0288pa·s-1
密封螺纹浸油长度l＝80mm:
在轴承的旋转速度为990r/min时，δp＝0.141mpa；
所以，润滑油产生的最大扬程为h1＝16m；
由于，雷诺数re：
临界雷诺数rec：
因re＜rec，所以螺纹段流体处于层流工况。
润滑油上油孔直径d1＝8mm,长度l1＝280mm，数量4个。
润滑油单个上油孔产生的总水头损失为：
油孔内平均速度为v:
其中
雷诺数为：
ν为运动粘度，其数值为32×10-6m2/s；
re1＜rec证明流体在上油孔中流动为层流；
流量：
hw＝hf+hj＝0.204m；
由于h1＞hw，所以螺旋槽在旋转时，可对润滑油做功，使其上升到轴承上部进行润滑。
实施例2
参照实施例1，本实施例提供的轴承自动润滑装置与之不同之处在于，矩形螺旋槽的螺旋角为25.94°、螺纹直径为251.3mm、相对螺纹槽深为3.57mm、密封间隙为0.35mm、螺纹头数为64个、相对螺纹槽宽为0.75mm，这些参数的设计可以使螺旋槽在旋转时，可对润滑油做功，使其上升到轴承上部进行润滑，具体公式推导和证明如下：
螺纹导程s：s＝πdtanα＝π×251.3×tan25.94°＝384mm；
其中：α为螺旋角，d为螺纹直径；
螺纹槽深h:h＝(ν-1)c＝0.9mm；
其中：ν为相对螺纹槽深，c为密封间隙；
螺纹槽宽a:
其中，u＝0.75为相对螺纹槽宽，i为螺纹头数；
螺纹齿宽:
螺纹槽形状比ω：
密封系数cδp：
单位压差的浸油长度/mm·mpa-1:
其中，μ为密封液动力粘度0.0288pa·s-1；
密封螺纹浸油长度l＝120mm:
在轴承的旋转速度为990r/min时，δp＝0.1596mpa；
所以，润滑油产生的最大扬程为h1＝18m。
由于，雷诺数re：
临界雷诺数rec：
因re＜rec，所以螺纹段流体处于层流工况。
润滑油上油孔直径d1＝10mm,长度l1＝310mm，数量2个。
润滑油单个上油孔产生的总水头损失为：
油孔内平均速度为v:
其中
雷诺数为：
由于，re1＜rec，证明流体在上油孔中流动为层流；
ν为运动粘度，其数值为32×10-6m2/s；
流量：
hw＝hf+hj＝0.26m；
由于h1＞hw，所以螺旋槽在旋转时，可对润滑油做功，使其上升到轴承上部进行润滑。
实施例3
参照实施例1，本实施例提供的轴承自动润滑装置与之不同之处在于，矩形螺旋槽的螺旋角为35°、螺纹直径为87.3mm、相对螺纹槽深为4.2mm、密封间隙为0.25mm、螺纹头数为32个、相对螺纹槽宽为0.75mm，这些参数的设计可以使螺旋槽在旋转时，可对润滑油做功，使其上升到轴承上部进行润滑，具体公式推导和证明如下：。
螺纹导程s：s＝πdtanα＝π×87.3×tan35°＝192mm；
其中：α为螺旋角，d为螺纹直径；
螺纹槽深h:h＝(ν-1)c＝0.8mm；
其中：ν为相对螺纹槽深，c为密封间隙；
螺纹槽宽a:
其中，u＝0.75为相对螺纹槽宽，i为螺纹头数；
螺纹齿宽:
螺纹槽形状比ω：
密封系数cδp：
单位压差的浸油长度/mm·mpa-1:
其中，μ为密封液动力粘度，其数值为0.0288pa·s-1；
密封螺纹浸油长度l/mm:
其中，l＝100mm；
在轴承的旋转速度为990r/min时，δp＝0.0638mpa；
所以，润滑油产生的最大扬程为h1＝7.23mm；
由于，雷诺数re：
临界雷诺数rec：
因re＜rec，所以螺纹段流体处于层流工况。
润滑油上油孔直径d1＝6mm,长度l1＝250mm，数量2个。
润滑油单个上油孔产生的总水头损失为：
油孔内平均速度为v:
其中
雷诺数为：
ν为运动粘度，其数值为32×10-6m2/s；
流量：
hw＝hf+hj＝0.221m；
由于h1＞hw，所以螺旋槽在旋转时，可对润滑油做功，使其上升到轴承上部进行润滑。
又由于在不同转速工况下，螺旋槽升压是发生变化的，因此润滑油在螺旋槽内的雷诺数也随之发生变化，螺旋槽升压的值与转速值成正比例变化，因此当转速小于990r/min时，雷诺数一直小于临界雷诺数，即re＜rec，所以螺纹段流体处于层流工况。并且在螺旋槽在旋转时，均可对润滑油做功，使其上升到轴承上部进行润滑。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。