一种承受高负载轴向力的单级泵滚动轴承部件的制作方法

1.本实用新型涉及离心泵设计技术领域，尤其涉及一种承受高负载轴向力的单级泵滚动轴承部件。


背景技术：

2.单级离心泵是离心泵中应用最为广泛的结构，也是生产数量和使用数量最多的泵产品，该结构通常采用的是卧式悬臂式滚动轴承部件，最常用的结构是驱动端一组背靠背安装的角接触球轴承(推力轴承)，泵端采用一个向心球轴承或者圆柱滚子轴承(径向轴承)，前后两组轴承构成悬臂式轴承结构，叶轮位于两组轴承的外侧(悬臂)，叶轮通过平衡孔和密封环结构来平衡轴向力，残余轴向力由背靠背安装的角接触球轴承来承受，这种轴承结构有着良好的可靠性，是单级离心泵中应用最为广泛的结构。
3.但是当泵的入口压力过高的工况下，由于入口压力和大气压力的压力差，作用在离心泵泵轴上将产生很高的轴向负载，这个负载和压差的大小以及轴的直径密切相关，这部分高轴向负载完全作用在推力轴承上，轴向力的方向是由入口侧指向泵的驱动端，即完全作用在最右侧推力轴承上，压差大于2.5mpa时(实际上甚至大于5mpa的工况都很常见)，这部分残余轴向力往往很高，虽然没有超出轴承的承载范围，但是会导致发热量增大，现场安全运行规定轴承温度不能大于 80℃，这样原来轴承结构就无法满足运行要求，同时轴承寿命也大幅度降低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种承受高负载轴向力的单级泵滚动轴承部件。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种承受高负载轴向力的单级泵滚动轴承部件，包括泵体，所述泵体上设置有轴；
7.所述泵体上设置有叶轮，所述轴通过径向轴承以及多个推力轴承和泵体连接，所述泵体上设置有水冷夹套。
8.优选地，所述其中两个所述推力轴承之间设置有轴承间隔环，所述轴承间隔环和轴固定连接。
9.优选地，所述泵体上设置有泵盖，所述泵盖通过多个螺栓和泵体连接。
10.优选地，所述泵体上设置有法兰，所述法兰通过多个螺钉和泵体连接。
11.优选地，所述泵体通过前密封环和叶轮连接，所述前密封环设置为橡胶材质。
12.优选地，所述水冷夹套上固定连接两个输水管，所述水冷夹套上开设有水冷腔。
13.本实用新型中，通过多个推力轴承的相互配合，解决了高入口压力工况下，单级离心泵推力轴承发热的难题，降低了推力轴承的轴向负载，提高了推力轴承的承载能力，减小了轴承的发热，提高了泵的可靠性，延长了轴承的使用寿命，对于高入口压力工况下的单级离心泵，本轴承结构运行发热量小，可靠性高，轴承寿命长，能够长时间连续运转，保障安全
生产，经济效益显著。
附图说明
14.图1为本实用新型提出的一种承受高负载轴向力的单级泵滚动轴承部件的正视剖面结构示意图；
15.图2为图1的局部放大结构示意图；
16.图3为图1的局部放大结构示意图。
17.图中：1泵体、2径向轴承、3输水管、4水冷腔、5推力轴承、6泵盖、7螺栓、8轴承间隔环、9水冷夹套、10轴、11螺钉、12法兰、 13前密封环、14叶轮。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
19.参照图1-3，一种承受高负载轴向力的单级泵滚动轴承部件，包括泵体1，所述泵体1上设置有轴10，所述泵体1上设置有叶轮14，所述轴10通过径向轴承2以及多个推力轴承5和泵体1连接，所述泵体1上设置有水冷夹套9，其中两个推力轴承5之间设置有轴承间隔环8，轴承间隔环8和轴10固定连接，轴承间隔环8的设置，可以将第一列推力轴承5和后面两列容推力轴承5分隔开，第一列和后面两列推力轴承5是面对面布置，后来两列推力推力轴承5是同向并列安装，由这两列同向并列安装的推力推力轴承5来承受由于高入口压力产生的高轴向负载，这样设计就是将原来由一个推力轴承5承受的轴向力，改为由两个相同的推力轴承5来承受，这样在负载相同的条件下，每个推力轴承5只承受原来轴向力的1/2，大大降低了单个推力轴承5的负载，使得每个推力轴承5的发热降低，寿命增加。
20.泵体1上设置有泵盖6，泵盖6通过多个螺栓7和泵体1连接，螺栓7的设置，可以将泵盖6和泵体11进行连接固定，所述泵体1 上设置有法兰12，法兰12通过多个螺钉11和泵体1连接，螺钉11 的设置，可以将法兰12和泵体1进行连接固定，泵体1通过前密封环13和叶轮14连接，前密封环13设置为橡胶材质，前密封环13的设置，可以提高本装置的密封效果，水冷夹套9上固定连接两个输水管3，水冷夹套9上开设有水冷腔4，输水管3以及水冷腔4的设置，可以将轴10的发热量通过冷却水带走，降低轴10的温度，保证安全可靠运行。
21.本实用新型中，本装置保留单级泵的叶轮14前密封环13结构，取消叶轮14的后密封环，由于离心泵叶轮14产生的扬程，作用在叶轮14前后盖板的压力差产生的轴向力，与高入口压力与大气压之间产生的轴向力是相反的，抵消掉一部分轴向力。
22.将驱动端一组背靠背安装的推力轴承5，改为三列布置的推力轴承5，第一列和后面两列推力轴承5是面对面布置，后来两列推力推力轴承5是同向并列安装，由这两列同向并列安装的推力推力轴承5 来承受由于高入口压力产生的高轴向负载，这样设计就是将原来由一个推力轴承5承受的轴向力，改为由两个相同的推力轴承5来承受，这样在负载相同的条件下，每个推力轴承5只承受原来轴向力的1/2，大大降低了单个推力轴承5的负载，使得每个推力轴承5的发热降低，寿命增加。
23.对于特别高入口压力的情况下(大于7.5mpa的工况)，我们在轴承体的外圈，还设
有水冷夹套9，将整个轴承体的油室外圈，全部进行水冷却，将轴承体的发热量通过冷却水带走，降低轴承体的温度，保证安全可靠运行。
24.总体来说，针对技术问题：当泵的入口压力过高的工况下，由于入口压力和大气压力的压力差，作用在离心泵泵轴上将产生很高的轴向负载，这个负载和压差的大小以及轴的直径密切相关，这部分高轴向负载完全作用在推力轴承上，轴向力的方向是由入口侧指向泵的驱动端，即完全作用在最右侧推力轴承上，压差大于2.5mpa时(实际上甚至大于5mpa的工况都很常见)，这部分残余轴向力往往很高，虽然没有超出轴承的承载范围，但是会导致发热量增大，现场安全运行规定轴承温度不能大于80℃，这样原来轴承结构就无法满足运行要求，同时轴承寿命也大幅度降低；采用技术方案：一种承受高负载轴向力的单级泵滚动轴承部件，包括泵体1，所述泵体1上设置有轴10，所述泵体1上设置有叶轮14，所述轴10通过径向轴承2以及多个推力轴承5和泵体1连接，所述泵体1上设置有水冷夹套9；
25.因为技术方案的实现过程是：保留单级泵的叶轮14前密封环13 结构，取消叶轮的后密封环，由于离心泵叶轮14产生的扬程，作用在叶轮14前后盖板的压力差产生的轴向力，与高入口压力与大气压之间产生的轴向力是相反的，抵消掉一部分轴向力，将驱动端一组背靠背安装的推力轴承5，改为三列布置的推力轴承5，第一列和后面两列推力轴承5是面对面布置，后来两列推力推力轴承5是同向并列安装，由这两列同向并列安装的推力推力轴承5来承受由于高入口压力产生的高轴向负载，这样设计就是将原来由一个推力轴承5承受的轴向力，改为由两个相同的推力轴承5来承受，这样在负载相同的条件下，每个推力轴承5只承受原来轴向力的1/2，大大降低了单个推力轴承5的负载，使得每个推力轴承5的发热降低，寿命增加，对于特别高入口压力的情况下(大于7.5mpa的工况)，我们在轴承体的外圈，还设有水冷夹套9，将整个轴承体的油室外圈，全部进行水冷却，将轴承的发热量通过冷却水带走，降低轴承体的温度，保证安全可靠运行；所述必然能解决该技术问题，实现的技术效果是：对于高入口压力工况下的单级离心泵，本轴承结构运行发热量小，可靠性高，推力轴承5寿命长，能够长时间连续运转，保障安全生产，经济效益显著。
26.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。