一种基于高速透平膨胀机的滑动轴承的制作方法

1.本实用新型属于轴承技术领域，尤其涉及一种基于高速透平膨胀机的滑动轴承。


背景技术：

2.膨胀机是利用压缩气体膨胀降压时向外输出机械功使气体温度降低的原理以获得冷量的机械设备，其被广泛应用于石油和石油化工部门的气体加工、蒸汽与各种气体的减压、能量回收、发电等应用场合，是空气分离(制氧、制氢的)、天然气(石油气)及液化分离、低温粉碎、发电等行业的关键设备。
3.近几年来为响应节能降耗要求，透平膨胀机设计制造都趋于高转速化，透平膨胀机的运行转速多从之前的两万转/分钟以内提高到数万转/分钟，而高速透平膨胀机轴承载荷的特点为：径向载荷很小，轴向载荷较大，为保证透平膨胀机稳定、可靠的运行，油润滑的滑动轴承是目前高速透平膨胀机选用的主流轴承。
4.目前高速透平膨胀机常用的滑动轴承结构如图1所示，其径向轴承1结构为四油楔瓦或错位瓦，推力轴承2结构为带油楔的固定推力瓦，因该结构的推力瓦许用平均比压为1.6mpa，在较大轴向载荷的情况下，为了保证推力瓦的使用安全性，必须加大推力瓦的尺寸，随着推力瓦尺寸的加大，推力瓦的端泄流量加大(因受分子力和离心力的作用，润滑油会沿着分子力和离心力的合力方向流动)、摩擦损耗增加，推力瓦轴承的所需的润滑油流量也随之增大，带来的后果是整个膨胀机组的总损耗增大，运行效率降低。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种基于高速透平膨胀机的滑动轴承，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于高速透平膨胀机的滑动轴承，其中，包括：
7.轴承本体，轴承本体的端面上开设有进油孔以及油楔；
8.瓦块，设置于轴承本体的内壁上；
9.其中，轴承本体的内壁上有沿径向方向开设的且端口贯穿至瓦块内壁上的第一油槽，进油孔连通第一油槽，油楔为与轴承本体的旋转方向同向的渐开线状结构，瓦块的内壁上还开设有将油楔与第一油槽相连通的导流槽。
10.在本技术方案中，为解决高转速、大轴向载荷条件下膨胀机推力轴承损耗较大的问题，为此对滑动轴承的油楔进行了改进，油楔形状由原来的扇形结构更改为渐开线状结构，渐开线状的油楔可保证进入到油楔内的润滑油始终沿着油楔的切向方向旋转流动，与扇形结构油楔推力轴承相比，具有渐开线状的油楔的轴承本体可极大的降低端泄流量，从而降低轴承的总润滑油量。
11.在上述技术方案中，进一步的，油楔有多个，并沿周向方向分布于轴承本体的端面上，且各油楔均通过其上的导流槽与第一油槽相连通。
12.在本技术方案中，将油楔设置多个，以提高滑动轴承运行时的稳定性。
13.在上述任一技术方案中，进一步的，轴承本体由锡青铜材料制成。
14.在本技术方案中，瓦块可设置成常规结构，具体的为四油楔瓦；在经过若干次试验后，发现将轴承本体的合金材质由先前的巴氏合金更改为锡青铜后，其许用平均比压可达到2mpa，有效的提高了轴承本体所能够承载的载荷。
15.在上述任一技术方案中，进一步的，瓦块的内壁上有沿其轴向方向开设的第二油槽，第二油槽一端与第一油槽相连通，另一端贯穿瓦块的端部。
16.在本技术方案中，第二油槽是用于存储润滑油，以用于对连接在滑动轴承上的轴进行润滑以及散热。
17.在上述任一技术方案中，进一步的，轴承本体的端面上还开设有与第油楔相连通的用于检测油膜压力的测量孔。
18.在本技术方案中，通过设置测量孔，以便于安装传感器，进而在滑动轴承运行时，能够实时的检测油膜压力。
19.本实用新型的有益效果是：通过将油楔形状由原来的扇形结构更改为渐开线状结构，渐开线状的油楔可保证进入到油楔内的润滑油始终沿着油楔的切向方向旋转流动，与扇形结构油楔推力轴承相比，具有渐开线状的油楔的轴承本体可极大的降低端泄流量，从而降低轴承的总润滑油量。
附图说明
20.图1是现有技术的结构示意图；
21.图2是本实用新型的结构示意图；
22.图3是本实用新型的俯视结构示意图；
23.图4是图3中a-a处的剖视图；
24.图5是图3中b-b处的剖视图；
25.图中附图标记为：1、径向轴承；2、推力轴承；100、轴承本体；110、进油孔；111、端面孔一；112、侧孔一；120、油楔；130、第一油槽；140、测量孔；141、端面孔二；142、端面孔三；143、侧孔二；200、瓦块；210、导流槽；220、第二油槽。
具体实施方式
26.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
27.在本技术的描述中，需要说明的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不
需要对其进行进一步讨论。
28.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
29.需要说明的是，在本技术的描述中，术语方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
30.需要说明的是，在本技术中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本技术实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
31.实施例1：
32.如图2-图4所示，本实施例提供了一种基于高速透平膨胀机的滑动轴承，其中，包括：
33.轴承本体100，轴承本体100的端面上开设有进油孔110以及油楔120；
34.瓦块200，设置于轴承本体100的内壁上；
35.其中，轴承本体100的内壁上有沿径向方向开设的且端口贯穿至瓦块200内壁上的第一油槽130，进油孔110连通第一油槽130，进油孔110分为端面孔一111以及侧孔一112，侧孔一112是直接在轴承本体100的侧壁上开设的连通第一油槽130的通孔，端面孔一111则是在轴承本体100的端面上开设的连通侧孔一的通孔；油楔120为与轴承本体100的旋转方向同向的渐开线状结构，瓦块200的内壁上还开设有将油楔120与第一油槽130相连通的导流槽210。
36.在本技术方案中，为解决高转速、大轴向载荷条件下膨胀机推力轴承2损耗较大的问题，为此对滑动轴承的油楔120进行了改进，油楔120形状由原来的扇形结构更改为渐开线状结构，渐开线状的油楔120可保证进入到油楔120内的润滑油始终沿着油楔120的切向方向旋转流动，与扇形结构油楔120推力轴承2相比，具有渐开线状的油楔120的轴承本体100可极大的降低端泄流量，从而降低轴承的总润滑油量。
37.在本实施例中，优化的，轴承本体100由锡青铜材料制成。
38.在本技术方案中，瓦块200可设置成常规结构，具体的为四油楔120瓦；在经过若干
次试验后，发现将轴承本体100的合金材质由先前的巴氏合金更改为锡青铜后，其许用平均比压可达到2mpa，有效的提高了轴承本体100所能够承载的载荷。通过上述的改进，在同等工况条件下可降低滑动轴承的总损耗20％～30％，进而延长了滑动轴承的使用寿命。
39.实施例2：
40.本实施例提供了一种基于高速透平膨胀机的滑动轴承，除了包括上述实施例的技术方案外，还具有以下技术特征。
41.如图2所示，在本实施例中，油楔120有多个，并沿周向方向分布于轴承本体100的端面上，且各油楔120均通过其上的导流槽210与第一油槽130相连通。
42.在本技术方案中，将油楔120设置多个，以提高滑动轴承运行时的稳定性，具体的，油楔120有八个，并沿周向方向均匀的分布在轴承本体100的端面上。
43.实施例3：
44.本实施例提供了一种基于高速透平膨胀机的滑动轴承，除了包括上述实施例的技术方案外，还具有以下技术特征。
45.如图2和图4所示，在本实施例中，瓦块200的内壁上有沿其轴向方向开设的第二油槽220，第二油槽220一端与第一油槽130相连通，另一端贯穿瓦块200的端部。
46.在本技术方案中，第二油槽220是用于存储润滑油，以用于对连接在滑动轴承上的轴进行润滑以及散热。
47.实施例4：
48.本实施例提供了一种基于高速透平膨胀机的滑动轴承，除了包括上述实施例的技术方案外，还具有以下技术特征。
49.如图3和图5所示，在本实施例中，轴承本体100的端面上还开设有与其中一个油楔120相连通的用于检测油膜压力的测量孔140。
50.在本技术方案中，通过设置测量孔140，以便于安装传感器，进而在滑动轴承运行时，能够实时的检测油膜压力。具体的，测量孔140分为端面孔二141、端面孔三142以及侧孔二143，侧孔二143也是开设于轴承本体100的侧端面，端面孔二143则是开设在其中一个油楔120上的，并与侧孔二141相连通，端面孔三142与侧孔二143相连通。
51.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征是可以相互组合的，本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。