超长卧式多级离心泵中间支撑水润滑陶瓷轴承结构.pdf

《超长卧式多级离心泵中间支撑水润滑陶瓷轴承结构.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《超长卧式多级离心泵中间支撑水润滑陶瓷轴承结构.pdf（9页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010603658.7 (22)申请日 2020.06.29 (71)申请人 中国电建集团郑州泵业有限公司 地址 450004 河南省郑州市管城回族区陇 海东路9号 (72)发明人 李宏乔杨光刘华威李玉珍 韩有泉武姣师东生王昆仑 (74)专利代理机构 郑州中原专利事务所有限公 司 41109 代理人 赵磊 (51)Int.Cl. F04D 29/046(2006.01) F04D 29/06(2006.01) F04D 1/06(2006.01) (54)发明名称 一种超长。

2、卧式多级离心泵中间支撑水润滑 陶瓷轴承结构 (57)摘要 本发明提供了一种超长卧式多级离心泵中 间支撑水润滑陶瓷轴承结构， 包括泵轴， 所述泵 轴两侧设有前级叶轮和后级叶轮， 均随泵轴做旋 转运动； 导叶、 中段、 连接螺钉、 陶瓷轴承、 陶瓷 轴承架、 防转销I和密封胶圈均为静止件， 大大降 低了设备的复杂程度， 提高了设备的经济性； 该 轴承润滑的机理仍为流体动压轴承， 设备启动和 停止时， 轴承动静件仍有磨损， 而该轴承结构动 静件配合处采用优选的陶瓷材料， 该陶瓷材料耐 磨损、 耐高温， 同时能与水产生一种特殊的反应 生成物， 这种反应物具有保护和润滑的作用， 极 大提高了设备启、 停。

3、时的安全性。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 111577646 A 2020.08.25 CN 111577646 A 1.一种超长卧式多级离心泵中间支撑水润滑陶瓷轴承结构， 包括泵轴， 其特征在于： 所 述泵轴两侧设有前级叶轮和后级叶轮， 前级叶轮与后级叶轮之间设有导叶、 中段、 连接螺 钉、 陶瓷轴承I、 陶瓷轴承、 陶瓷轴承架、 防转销I、 防止销和密封胶圈， 所述前级叶轮、 陶 瓷轴承I、 后级叶轮、 防转销均装配到泵轴上， 均随泵轴做旋转运动； 导叶、 中段、 连接螺 钉、 陶瓷轴承、 陶瓷轴承架、 防转销I和密封胶圈均为静止件， 并形成密闭的流线型腔体。 2.根据权利。

4、要求1所述的超长卧式多级离心泵中间支撑水润滑陶瓷轴承结构， 其特征 在于： 在前级叶轮一侧设有导叶， 导叶远离前进叶轮的一侧设有相对设置的中段， 中段远离 前级叶轮的一侧设有后级叶轮， 在中段之间设有陶瓷轴承架， 所述陶瓷轴承架内设有陶瓷 轴承I和陶瓷轴承， 所述陶瓷轴承设置在陶瓷轴承I上方， 陶瓷轴承I连接泵轴， 所述陶 瓷轴承1通过防转销固定连接泵轴。 3.根据权利要求2所述的超长卧式多级离心泵中间支撑水润滑陶瓷轴承结构， 其特征 在于： 所述前级叶轮和后级叶轮均与泵轴过盈配合， 陶瓷轴承I与泵轴间隙配合。 4.根据权利要求2所述的超长卧式多级离心泵中间支撑水润滑陶瓷轴承结构， 其特征 在。

5、于： 导叶和中段均装配有耐磨环， 导叶和耐磨环装入中段内， 陶瓷轴承架与中段配合使 用， 陶瓷轴承架与中段之间连接螺钉固定， 陶瓷轴承架与中段之间还设置有用于密封的密 封胶圈。 5.根据权利要求2所述的超长卧式多级离心泵中间支撑水润滑陶瓷轴承结构， 其特征 在于： 陶瓷轴承通过防转销I与陶瓷轴承架固定连接。 6.根据权利要求2所述的超长卧式多级离心泵中间支撑水润滑陶瓷轴承结构， 其特征 在于： 陶瓷轴承I与陶瓷轴承之间设有运转间隙a。 7.根据权利要求2所述的超长卧式多级离心泵中间支撑水润滑陶瓷轴承结构， 其特征 在于： 陶瓷轴承与陶瓷轴承I配合的内壁开有梯形螺旋槽。 8.根据权利要求2所述的。

6、超长卧式多级离心泵中间支撑水润滑陶瓷轴承结构， 其特征 在于： 陶瓷轴承内壁的梯形螺旋槽有一定的高宽比h/b。 9.根据权利要求2所述的超长卧式多级离心泵中间支撑水润滑陶瓷轴承结构， 其特征 在于： 陶瓷轴承所用的润滑介子为设备所输送的水或者和水性质相同的低粘度润滑液。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111577646 A 2 一种超长卧式多级离心泵中间支撑水润滑陶瓷轴承结构 技术领域 0001 本发明涉及超长卧式多级离心泵技术领域， 具体涉及一种超长卧式多级离心泵中 间支撑水润滑陶瓷轴承结构。 背景技术 0002 卧式多级离心泵广泛使用于电站、 石油、 化工等领域， 随着应用领域设备出口。

7、压力 的升高， 整个运行系统效率提升， 用户对多级离心泵出口压力提出更高的要求， 随着压力的 升高， 多级离心泵的级数增加可以有效提高泵的效率， 但随着级数的增加， 轴承两端的轴承 跨距增长， 对泵的稳定性提出了更高的要求。 一般卧式多级离心泵仍采用两端轴承支撑型 式， 润滑介子为润滑油， 润滑形式为压力油强制润滑或甩油环润滑， 这样泵运行时稳定性和 可靠性大大降低， 造成动静零部件的碰磨， 使泵振动， 给设备带来极大的安全隐患。 发明内容 0003 为解决上述问题， 本发明提供一种超长卧式多级离心泵中间支撑水润滑陶瓷轴承 结构。 0004 本发明的目的是以下述方式实现的： 一种超长卧式多级离。

8、心泵中间支撑水润滑陶瓷轴承结构， 包括泵轴， 所述泵轴两侧设 有前级叶轮和后级叶轮， 前级叶轮与后级叶轮之间设有导叶、 中段、 连接螺钉、 陶瓷轴承I、 陶瓷轴承、 陶瓷轴承架、 防转销I、 防止销和密封胶圈， 所述前级叶轮、 陶瓷轴承I、 后级 叶轮、 防转销均装配到泵轴上， 均随泵轴做旋转运动； 导叶、 中段、 连接螺钉、 陶瓷轴承、 陶瓷轴承架、 防转销I和密封胶圈均为静止件， 并形成密闭的流线型腔体。 0005 在前级叶轮一侧设有导叶， 导叶远离前进叶轮的一侧设有相对设置的中段， 中段 远离前级叶轮的一侧设有后级叶轮， 在中段之间设有陶瓷轴承架， 所述陶瓷轴承架内设有 陶瓷轴承I和陶瓷。

9、轴承， 所述陶瓷轴承设置在陶瓷轴承I上方， 陶瓷轴承I连接泵轴， 所 述陶瓷轴承1通过防转销固定连接泵轴。 0006 所述前级叶轮和后级叶轮均与泵轴过盈配合， 陶瓷轴承I与泵轴间隙配合。 0007 导叶和中段均装配有耐磨环， 导叶和耐磨环装入中段内， 陶瓷轴承架与中段配合 使用， 陶瓷轴承架与中段之间连接螺钉固定， 陶瓷轴承架与中段之间还设置有用于密封的 密封胶圈。 0008 陶瓷轴承通过防转销I与陶瓷轴承架固定连接。 0009 陶瓷轴承I与陶瓷轴承之间设有运转间隙a。 0010 陶瓷轴承与陶瓷轴承I配合的内壁开有梯形螺旋槽 陶瓷轴承内壁的梯形螺旋槽有一定的高宽比h/b。 0011 陶瓷轴承所。

10、用的润滑介子为设备所输送的水或者和水性质相同的低粘度润滑 液。 0012 相对于现有技术， 本发明在两端轴承支撑的中间增加了一个支撑， 大大提高了超 说明书 1/4 页 3 CN 111577646 A 3 长多级离心泵运行的稳定性和可靠性， 降低设备运行时的振动风险； 该轴承采用设备输送 介质水进行润滑， 实现了泵中过流内部的支撑， 大大降低了设备的复杂程度， 提高了设备的 经济性； 该轴承润滑的机理仍为流体动压轴承， 设备启动和停止时， 轴承动静件仍有磨损， 而该轴承结构动静件配合处采用优选的陶瓷材料， 该陶瓷材料耐磨损、 耐高温， 同时能与水 产生一种特殊的反应生成物， 这种反应物具有保。

11、护和润滑的作用， 极大提高了设备启、 停时 的安全性。 附图说明 0013 图1是本发明的结构示意图。 0014 图2是图1中A的放大示意图。 0015 图3是陶瓷轴承的结构示意图。 0016 图4是图3中C方向局部视图。 0017 其中， 1.前级叶轮， 2.导叶， 3.中段， 4.连接螺钉， 5.陶瓷轴承I， 6.陶瓷轴承， 7. 陶瓷轴承架， 8.防转销I， 9.后级叶轮， 10.泵轴， 11.防转销。 具体实施方式 0018 下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。 0019 下面详细描述本专利的实施例， 所述实施例的示例在附图中示出， 其中自始至终 相同或类似的标号。

12、表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。 下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的， 仅用于解释本专利， 而不能理解为对本专利的限制。 0020 在本专利的描述中， 需要理解的是， 术语 “中心” 、“上” 、“下” 、“前” 、“后” 、“左” 、 “右” 、“竖直” 、“水平” 、“顶” 、“底” 、“内” 、“外” 等指示的方位或位置关系为基于附图所示的 方位或位置关系， 仅是为了便于描述本专利和简化描述， 而不是指示或暗示所指的装置或 元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对本专利的限制。 0021 在本专利的描述中， 需要说明的是， 除非另有明确的。

13、规定和限定， 术语 “安装” 、“相 连” 、“连接” 、“设置” 应做广义理解， 例如， 可以是固定相连、 设置， 也可以是可拆卸连接、 设 置， 或一体地连接、 设置， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以根据具体情况理解上述术 语在本专利中的具体含义。 0022 如附图1到4所示， 本发明提供了一种超长卧式多级离心泵中间支撑水润滑陶瓷轴 承结构， 包括泵轴10， 所述泵轴10装配有前级叶轮1和后级叶轮9， 前级叶轮1与后级叶轮9之 间设有导叶2、 中段3、 连接螺钉4、 陶瓷轴承I5、 陶瓷轴承6、 陶瓷轴承架7、 防转销I8、 防止 销11和密封胶圈12， 所述前级叶轮1、 陶瓷轴承I。

14、5、 后级叶轮9、 防转销11均装配到泵轴 10上， 均随泵轴10做旋转运动； 导叶2、 中段3、 连接螺钉4、 陶瓷轴承6、 陶瓷轴承架7、 防转 销I8和密封胶圈12均为静止件， 并形成密闭的流线型腔体， 保证前级叶轮1出口流出的介子 均匀地流入后级叶轮9的入口， 该结构的前级叶轮1通过紧力装配到泵轴10上， 依次装入导 叶2和中段3， 将两个密封胶圈装入陶瓷轴承架7内密封圈槽内， 并与陶瓷轴承架7一起装入 前级中段3， 用连接螺钉4将陶瓷轴承架7和中段3连接固定； 陶瓷轴承I5和陶瓷轴承6分别 装入泵轴10和陶瓷轴承架7， 并用防转销I8和防转销11固定， 陶瓷轴承I5通过防转销11 固。

15、定连接接泵轴10， 陶瓷轴承6通过防转销I8连接陶瓷轴承架7， 接下来装入靠近后级叶 说明书 2/4 页 4 CN 111577646 A 4 轮9的中段3和后级叶轮9。 0023 在前级叶轮一侧设有导叶2， 导叶2远离前级叶轮的一侧设有顺序连接的中段3， 中 段3远离前级叶轮的一侧设有后级叶轮9， 在中段3之间设有陶瓷轴承架7， 所述陶瓷轴承架7 内设有陶瓷轴承I5和陶瓷轴承6， 所述陶瓷轴承6设置在陶瓷轴承I5上方， 陶瓷轴承I5 连接泵轴10， 所述陶瓷轴承I5通过防转销11固定连接泵轴10。 0024 所述前级叶轮1和后级叶轮9均与泵轴10过盈配合， 陶瓷轴承I5与泵轴10间隙配 合，。

16、 叶轮与泵轴10紧力配合， 陶瓷轴承I5与泵轴10间隙配合， 陶瓷轴承I5通过防转销11固 定到轴上， 前级叶轮1、 后级叶轮9和陶瓷轴承I5均随泵轴10做旋转运动。 0025 导叶2和中段3均装配有耐磨环， 导叶2和耐磨环装入中段3内， 陶瓷轴承架7与中段 3配合使用， 陶瓷轴承架7与中段3之间连接螺钉4固定， 陶瓷轴承架7与中段3之间还设置有 用于密封的密封胶圈， 导叶2和中段3均装配有耐磨环， 导叶2及导叶2耐磨环整体装入中段 内， 陶瓷轴承架7与中段3配合， 连接螺钉4把中段3和陶瓷轴承架7连接固定， 并通过密封圈 12密封， 使导叶2与中段3形成密闭的流线型腔体。 0026 陶瓷轴承。

17、6通过防转销I8与陶瓷轴承架7固定连接。 0027 陶瓷轴承I5与陶瓷轴承6之间设有运转间隙a， 保证两轴承之间的水动力刚度， 起到支撑作用。 0028 陶瓷轴承6与陶瓷轴承I5配合的内壁开设有梯形螺旋槽,。 0029 陶瓷轴承6内壁的梯形螺旋槽有一定的高宽比h/b。 0030 陶瓷轴承6所用的润滑介子为设备所输送的水或者和水性质相同的低粘度润滑 液。 0031 陶瓷轴承与普通轴承钢AISI52100(GCr15)、 不锈钢AISI440(9Cr18)、 氮化硅 (Si3N4)和氧化锆(ZrO2)四种轴承材料性能对照情况， 陶瓷轴承作为一种重要的机械基础 件， 由于其具有金属轴承所无法比拟的优。

18、良性能， 抗高温、 超强度等在新材料世界一马当 先。 近十多年来， 在国计民生的各个领域中得到了日益广泛的应用。 由于陶瓷几乎不怕腐 蚀， 所以， 陶瓷滚动轴承适宜于在布满腐蚀性介质的恶劣条件下作业； 第二， 由于陶瓷滚动 小球的密度比钢低， 重量更要轻得多， 因此转动时对外圈的离心作用可降低40%， 进而使用 寿命大大延长， 第三， 陶瓷受热胀冷缩的影响比钢小， 因而在轴承的间隙一定时， 可允许轴 承在温差变化较为剧烈的环境中工作， 第四， 由于陶瓷的弹性模量比钢高， 受力时不易变 形， 因此有利于提高工作速度， 并达到较高的精度； 陶瓷轴承具有耐高温、 耐寒、 耐磨、 耐腐 蚀、 抗磁电绝。

19、缘、 无油自润滑、 高转速等特性。 可用于极度恶劣的环境及特殊工况， 可广泛应 用于航空、 航天、 航海、 石油、 化工、 汽车、 电子设备， 冶金、 电力、 纺织、 泵类、 医疗器械、 科研 和国防军事等领域， 是新材料应用的高科技产品； 陶瓷轴承的套圈及滚动体采用全陶瓷材 料， 有氧化锆 （ZrO2） 、 氮化硅 （Si3N4） 、 碳化硅 （Sic） 三种。 保持器采用聚四氟乙烯、 尼龙66， 聚醚酰亚氨， 氧化锆、 氮化硅， 不锈钢或特种航空铝制造， 从而扩大陶瓷轴承的应用面。 0032 本发明的工作过程如下： 所述泵轴10装配有前级叶轮1和后级叶轮9， 前级叶轮1 与后级叶轮9之间设。

20、有导叶2、 中段3、 连接螺钉4、 陶瓷轴承I5、 陶瓷轴承6、 陶瓷轴承架7、 防转销I8、 防止销11和密封胶圈12， 所述前级叶轮1、 陶瓷轴承I5、 后级叶轮9、 防转销11 均装配到泵轴10上， 均随泵轴10做旋转运动； 导叶2、 中段3、 连接螺钉4、 陶瓷轴承6、 陶瓷 轴承架7、 防转销I8和密封胶圈12均为静止件， 并形成密闭的流线型腔体， 保证前级叶轮1出 说明书 3/4 页 5 CN 111577646 A 5 口流出的介子均匀地流入后级叶轮9的入口， 该结构的前级叶轮1通过紧力装配到泵轴10 上， 依次装入导叶2和中段3， 将两个密封胶圈装入陶瓷轴承架7内密封圈槽内， 。

21、并与陶瓷轴 承架7一起装入前级中段3， 用连接螺钉4将陶瓷轴承架7和中段3连接固定； 陶瓷轴承I5和陶 瓷轴承6分别装入泵轴10和陶瓷轴承架7， 并用防转销I8和防转销11固定， 陶瓷轴承I5 通过防转销11固定连接接泵轴10， 陶瓷轴承6通过防转销I8连接陶瓷轴承架7， 接下来 装入靠近后级叶轮9的中段3和后级叶轮9， 在前级叶轮一侧设有导叶2， 导叶2远离前进叶轮 的一侧设有相对设置的中段3， 中段3远离前级叶轮的一侧设有后级叶轮9， 在中段3之间设 有陶瓷轴承架7， 所述陶瓷轴承架7内设有陶瓷轴承I5和陶瓷轴承6， 所述陶瓷轴承6设 置在陶瓷轴承I5上方， 陶瓷轴承I5连接泵轴10， 所。

22、述陶瓷轴承I5通过防转销11固定连接 泵轴10， 所述泵轴10两侧设有前级叶轮和后级叶轮9， 前级叶轮与后级叶轮9之间设有导叶 2、 中段3、 连接螺钉4、 陶瓷轴承I5、 陶瓷轴承6、 陶瓷轴承架7、 防转销I8、 防止销和密封 胶圈， 所述前级叶轮、 陶瓷轴承I5、 后级叶轮9、 防转销11均装配到泵轴10上， 均随泵轴10 做旋转运动； 导叶2、 中段3、 连接螺钉4、 陶瓷轴承6、 陶瓷轴承架7、 防转销I8和密封胶圈均 为静止件， 并形成密闭的流线型腔体， 保证前级叶轮出口流出的介子均匀地流入后级叶轮9 的入口， 该结构的前级叶轮通过紧力装配到泵轴10上， 依次装入导叶2和中段3， 。

23、将两个密封 胶圈装入陶瓷轴承架77内密封圈槽内， 并与陶瓷轴承架7一起装入前级中段3， 用连接螺钉4 将陶瓷轴承架7和中段3连接固定； 陶瓷轴承I5和陶瓷轴承6分别装入泵轴10和陶瓷轴承 架7， 并用防转销I8和防转销11固定， 陶瓷轴承I5通过防转销11固定连接接泵轴10， 陶 瓷轴承6通过防转销I8连接陶瓷轴承架7， 接下来装入靠近后级叶轮9的中段3和后级叶轮 9， 陶瓷轴承6通过防转销I8与陶瓷轴承架7固定连接， 陶瓷轴承I5与陶瓷轴承6之间设 有运转间隙a， 保证两轴承之间的水动力刚度， 起到支撑作用， 陶瓷轴承6与陶瓷轴承I5配 合的内壁开设有梯形螺旋槽,。 0033 陶瓷轴承6内壁。

24、的梯形螺旋槽有一定的高宽比h/b， 陶瓷轴承6所用的润滑介 子为设备所输送的水或者和水性质相同的低粘度润滑液。 0034 本发明在两端轴承支撑的中间增加了一个支撑， 大大提高了超长多级离心泵运行 的稳定性和可靠性， 降低设备运行时的振动风险； 该轴承采用设备输送介质水进行润滑， 实 现了泵中过流内部的支撑， 大大降低了设备的复杂程度， 提高了设备的经济性； 该轴承润滑 的机理仍为流体动压轴承， 设备启动和停止时， 轴承动静件仍有磨损， 而该轴承结构动静件 配合处采用优选的陶瓷材料， 该陶瓷材料耐磨损、 耐高温， 同时能与水产生一种特殊的反应 生成物， 这种反应物具有保护和润滑的作用， 极大提高。

25、了设备启、 停时的安全性。 0035 需要说明的是， 在本文中， 诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实 体或者操作与另一个实体或操作区分开来， 而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存 在任何这种实际的关系或者顺序。 而且， 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、 物品或者设备不仅包括那些要 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、 物品或者设备 所固有的要素。 0036 以上所述的仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本领域的技术人员来说， 在不脱离本发明整体构思前提下， 还可以作出若干改变和改进， 这些也应该视为本发明的 保护范围。 说明书 4/4 页 6 CN 111577646 A 6 图1 说明书附图 1/3 页 7 CN 111577646 A 7 图2 图3 说明书附图 2/3 页 8 CN 111577646 A 8 图4 说明书附图 3/3 页 9 CN 111577646 A 9 。