一种双向推力轴承制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双向推力轴承，包括轴承座、轴承盖、瓦座、第一推力盘、第二推力盘、第一油腔、第二油腔、冷却器和带油罩，瓦座固定在轴承座上，瓦座的内径侧设置有支撑瓦，瓦座的前侧设置有第一推力瓦，瓦座的后侧设置有第二推力瓦，第二油腔的进油端连通第一油腔，冷却器安装在第二油腔内，带油罩与第一推力盘的外径侧构成带油腔，支撑瓦内径侧设有注油槽，第一推力瓦内径侧设置有第一甩油腔，第二推力瓦的内径侧设置有第二甩油腔，带油腔包含高压出油口和抽油口，抽油口连通第二油腔的出油端，高压出油口分三路油道分别连通注油槽、第一甩油腔和第二甩油腔。具有较高的热交换效率，能有较大程度降低油温。

【技术实现步骤摘要】
一种双向推力轴承
本技术涉及轴承装置领域，尤其涉及及发电机或电动机双向推力轴承。
技术介绍
轴承是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转；外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用；滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命；保持架能使滚动体均匀分布，防止滚动体脱落，引导滚动体旋转起润滑作用。滑动轴承，是在滑动摩擦下工作的轴承，其轴承支承的轴部分称为轴颈，与轴颈相配的零件称为轴瓦。滑动轴承具有工作平稳、可靠、无噪声的优点，但由于摩擦较大，其轴颈与轴瓦之间通过润滑油分开而不发生直接接触。在液体润滑条件下，可以大大减小摩擦损失和表面磨损，同时，油膜还具有一定的吸振能力。另外，为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。滑动轴承应用场合一般在低速重载工况条件下，或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位。轴承是用于支撑发电机、电动机、转轮、飞轮等的必不可少的部件，在用于大型发电机时，如水轮发电机，由于水轮发电机轴承所承接的径向力和轴向力非常大，其摩擦产热也非常大，需要特定的冷却结构对其摩擦面进行降热。现有水轮发电机采用的轴承，如图1所示，包括轴承座a1、轴承盖a2、轴瓦a3、油泵a4、第一油腔a5、第二油腔a6和冷却器a7；所述轴承盖a2盖合在轴承座a1上，所述轴瓦a3固定在轴承座a1上，所述轴瓦a3内径侧设有轴向方向的冷却油槽a31，所述冷却油槽a31的中部设有注油孔a32，所述冷却油槽a31的两侧设置为排油孔a33；所述第一油腔a5为轴承盖a2与轴承座a1盖合形成的密封腔；所述第二油腔a6位于第一油腔a5下方，所述第二油腔a6的上腔壁设有进油道a61和出油道a62，所述第二油腔a6通过进油道a61连通第一油腔a5，所述第二油腔a6内安装冷却器a7，所述第二油腔a6的冷却油通过出油道a62由油泵a5导入到注油孔a32，冷却油流经轴瓦a3内径面和冷却油槽a31，流入排油孔a33，并排出到第一油腔a5。现有水轮发电机轴承中常用的冷却器a7，如图2所示，包括冷却铜管a71、边环流道隔板a72和中心流道隔板a73，冷却铜管a71贯穿边环流道隔板a72和中心流道隔板a73；如图3所示，所述边环流道隔板a72的环边与第二油腔a6的腔壁之间为用于流过冷却油的边环流道a74，如图4所示，中心流道隔板a73的中心为用于流过冷却油的中心流道a75。上述现有技术中采用的轴承冷却器结构，存在如下不足：冷却油只在第二油腔a6上半部流通，第二油腔a6下半部的冷却油滞留，导致冷却器a7与冷却油的热交换效率偏低，冷却油的循环油温偏高。目前水电站均采用上述现有的轴承冷却器结构，在水轮发电机轴承的轴瓦和油温运行三小时后，如表1所示，轴瓦温度均在58℃以上，油温在55℃以上。瓦编号12345油温初始温度31.229.630.430.830.229.61h温度（℃）44.142.343.242.543.138.42h温度（℃）56.354.253.254.752.749.83h温度（℃）61.259.158.460.058.155.5表1由于现有的冷却油主要采用46号汽轮机油或32号汽轮机油，46号汽轮机油在40℃下的运动粘黏度为45.8，其较佳运行温度范围为44-46℃；32号汽轮机油在40℃下的运动粘黏度为32，其较佳运行温度范围为38-40℃；现有的冷却油运行过程中需控制在65℃以下，当冷却油温度过高，粘黏度变小，会导致润滑不良，摩擦系数变大，摩擦产热加剧，油温迅速升高，且油温居高不下，加剧滑动摩擦面的磨损；现有轴承采用此冷却结构，为了防止油温过高造成磨瓦，需对轴承中油温进行监控，当温度偏高时，需增大需加大冷却体的进水流量，当温度过高时，进行报警，并停止运行。由于现有的水轮发电机轴承普遍存在热交换效率偏低的问题，发电机容易出现报警停机，该问题不仅影响电站的输出效能和经济效益，且电站的停机和启动过程对电站其它设备的使用寿命影响较大。存在的上述问题的原因主要是：由于冷却油的密度和粘黏度受到油温变化的影响较大，冷却油温越高，密度和粘黏度越小，冷却油经冷却铜管a71冷却降温后，其降温量较大的冷却油下沉，且流速变小，其降温量较小的冷却油上浮，导致第二油腔a6的下部区降温量较大的冷却油滞留，而上部区的降温量较小的冷却油流速变快，并从出油道a62流出，导致出油道a62流出的冷却油处于高温状态。另外，现有技术中的轴承，还存在如下问题：1.其支撑瓦内侧的注油槽设计在顶部，并需对支撑瓦内侧进行刮瓦处理，用于生成储油小凹点，改善润滑，由于其支撑瓦内的冷却油是从注油槽通过主轴旋转带入滑动摩擦面的储油小凹点，其冷却油的带入量较少，冷却油交换速率低，造成支撑瓦底部区域热交换速率较小，且由于刮瓦的标准一般是每平方厘米有两到三个接触点，其刮瓦过程较为费时费工；2.现有的排油孔普遍是设计在支撑瓦的一端，导致支撑瓦的另一端油路不通，其支撑瓦的两端存在较大的温差，容易导致支撑瓦形变，并导致磨瓦的现象；3.现有推力轴承的推力瓦与推力盘间的冷却油直接通过油泵从推力瓦的外径侧压入，该种方式结构简单，但由于受到离心力的阻碍，其冷却油较难压入到推力瓦的内径侧，容易导致推力瓦内径侧高温烧瓦；4.经人工刮瓦后，刮瓦品质存在较大差异，刮瓦品质差的瓦面，其触点的面积和储油点的深度均存在较大的分布差异，导致其支撑瓦滑动摩擦面存在油膜厚度不均、以及油膜流速不均的问题，滑动摩擦面存在高温点，容易产生杂质，造成摩擦系数不稳定；5.轴承的大部件采用铸造工艺，国标铸造工艺允许2%缺陷，其部件的使用寿命较短，极大影响了整机安装后的稳定性；6.轴瓦安装架通过左右两个螺丝进行固定，在水轮发电机出现故障时会产生径向振动，导致轴瓦松动，主轴易出现偏振，导致主轴形变；7.轴瓦瓦座是环形实心体，厚度大，不易散热，体积笨重，在安装时通常需要用吊机进行吊装上半边，然后旋转取出另半边，由于重量较大，取出非常不便；8.现有的组合轴承中，包含用于径向受力的支撑瓦和用于轴向受力的推力瓦，支撑瓦和推力瓦均需有油路通过，用于实现热交换，但由于油路油阻受温度影响较大，油阻易发生变化，容易造成其中油路供油不稳定，影响热交换效率的稳定性，导致瓦体温度升高。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种双向推力轴承，旨在提高轴承的热交换效率，降低轴瓦和冷却油的温度，避免轴瓦磨损或烧毁，增长轴承的使用寿命。为了实现上述目的，本技术提供了一种双向推力轴承，特征在于，包括轴承座、轴承盖、瓦座、支撑瓦、第一推力瓦、第二推力瓦、第一推力盘、第二推力盘、第一油腔、第二油腔、冷却器和带油罩，所述轴承盖用于盖合在轴承座上方，所述瓦座固定在轴承座上，支撑瓦固定在所述瓦座的内径侧，所述瓦座的轴向两端分别为前端和后端，所述第一推力瓦固定在瓦座的前端，所述第二推力瓦固定在瓦座的后端，第一推力盘贴合在第一推力瓦的前端，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向推力轴承，特征在于，包括轴承座（1）、轴承盖（2）、瓦座（3）、支撑瓦（41）、第一推力瓦（42）、第二推力瓦（43）、第一推力盘（51）、第二推力盘（52）、第一油腔（6）、第二油腔（7）、冷却器（8）和带油罩（9），所述轴承盖（2）用于盖合在轴承座（1）上方，所述瓦座（3）固定在轴承座（1）上，支撑瓦（41）固定在所述瓦座（3）的内径侧，所述瓦座（3）的轴向两端分别为前端和后端，所述第一推力瓦（42）固定在瓦座（3）的前端，所述第二推力瓦（43）固定在瓦座（3）的后端，第一推力盘（51）贴合在第一推力瓦（42）的前端，第二推力瓦（43）贴合在第二推力瓦（43）的后端，第一推力盘（51）和第二推力盘（52）同轴固定在主轴（10）；所述第一油腔（6）为轴承盖（2）与轴承座（1）盖合形成的密封腔；所述第二油腔（7）为设置在轴承座（1）下部的腔体，所述第二油腔（7）位于第一油腔（6）下方，所述第二油腔（7）包含热油进油口（71）和冷油出油口（72），所述第二油腔（7）通过热油进油口（71）连通第一油腔（6），所述冷却器（8）安装在第二油腔（7）内，所述带油罩（9）安装在第一推力盘（51）的外径侧，所述支撑瓦（41）内径侧中部设有注油槽（411），支撑瓦（41）内径侧轴向两端设有排油槽（412），所述注油槽（411）包含有径向贯通支撑瓦（41）的注油孔（413），所述排油槽（412）与第一油腔（6）连通，所述第一推力瓦（42）的内径侧与瓦座（3）间的环形间隙空腔为第一甩油腔（31a），所述第二推力瓦（43）的内径侧与瓦座（3）间的环形间隙空腔为第二甩油腔（31b），所述第一推力盘（51）的径向外侧壁为带油面（511），所述带油罩（9）与带油面（511）之间形成带油腔（91），所述带油腔（91）呈环形，带油腔（91）内设置有挡油片（92），所述挡油片（92）的一端固定在所述带油罩（9）的内壁上，所述挡油片（92）的另一端滑动接触带油面（511），所述带油腔（91）的顶部设置有高压出油口（911），所述带油腔（91）的底部设置有抽油口（912）；所述带油腔（91）的抽油口（912）连通第二油腔（7）的冷油出油口（72），所述带油腔（91）的高压出油口（911）分三路油道分别连通注油槽（411）、第一甩油腔（31a）和第二甩油腔（31b）。...

【技术特征摘要】
1.一种双向推力轴承，特征在于，包括轴承座（1）、轴承盖（2）、瓦座（3）、支撑瓦（41）、第一推力瓦（42）、第二推力瓦（43）、第一推力盘（51）、第二推力盘（52）、第一油腔（6）、第二油腔（7）、冷却器（8）和带油罩（9），所述轴承盖（2）用于盖合在轴承座（1）上方，所述瓦座（3）固定在轴承座（1）上，支撑瓦（41）固定在所述瓦座（3）的内径侧，所述瓦座（3）的轴向两端分别为前端和后端，所述第一推力瓦（42）固定在瓦座（3）的前端，所述第二推力瓦（43）固定在瓦座（3）的后端，第一推力盘（51）贴合在第一推力瓦（42）的前端，第二推力瓦（43）贴合在第二推力瓦（43）的后端，第一推力盘（51）和第二推力盘（52）同轴固定在主轴（10）；所述第一油腔（6）为轴承盖（2）与轴承座（1）盖合形成的密封腔；所述第二油腔（7）为设置在轴承座（1）下部的腔体，所述第二油腔（7）位于第一油腔（6）下方，所述第二油腔（7）包含热油进油口（71）和冷油出油口（72），所述第二油腔（7）通过热油进油口（71）连通第一油腔（6），所述冷却器（8）安装在第二油腔（7）内，所述带油罩（9）安装在第一推力盘（51）的外径侧，所述支撑瓦（41）内径侧中部设有注油槽（411），支撑瓦（41）内径侧轴向两端设有排油槽（412），所述注油槽（411）包含有径向贯通支撑瓦（41）的注油孔（413），所述排油槽（412）与第一油腔（6）连通，所述第一推力瓦（42）的内径侧与瓦座（3）间的环形间隙空腔为第一甩油腔（31a），所述第二推力瓦（43）的内径侧与瓦座（3）间的环形间隙空腔为第二甩油腔（31b），所述第一推力盘（51）的径向外侧壁为带油面（511），所述带油罩（9）与带油面（511）之间形成带油腔（91），所述带油腔（91）呈环形，带油腔（91）内设置有挡油片（92），所述挡油片（92）的一端固定在所述带油罩（9）的内壁上，所述挡油片（92）的另一端滑动接触带油面（511），所述带油腔（91）的顶部设置有高压出油口（911），所述带油腔（91）的底部设置有抽油口（912）；所述带油腔（91）的抽油口（912）连通第二油腔（7）的冷油出油口（72），所述带油腔（91）的高压出油口（911）分三路油道分别连通注油槽（411）、第一甩油腔（31a）和第二甩油腔（31b）。2.根据权利要求1所述的双向推力轴承，其特征在于，所述瓦座（3）的内径侧设置有第一环形储油腔（32），瓦座（3）的外径侧设置有第二环形储油腔（33a）和第三环形储油腔（33b），所述第一环形储油腔（32）、第二环形储油腔（33a）...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭远军，
申请(专利权)人：郭远军，
类型：新型
国别省市：湖南,43