一種水泵用軸承自冷卻系統(tǒng)及其安裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于泵技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水泵用軸承自冷卻系統(tǒng)及其安裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水泵是以水作為工作介質(zhì)進行能量轉(zhuǎn)換的一種機械。作為一種機械其連續(xù)運轉(zhuǎn)時機械構(gòu)件之間摩擦必然會產(chǎn)生大量的熱量，特別是軸承部位產(chǎn)生的熱量最多，這些熱量會造成軸承溫度升高，使軸承潤滑狀態(tài)惡化，導(dǎo)致軸承提前失效，使用壽命降低，因此對軸承系統(tǒng)冷卻具有重要意義。
[0003]如何解決高溫下的軸承使用壽命問題，從泵的水力和結(jié)構(gòu)設(shè)計方面本已經(jīng)很難解決。因為要犧牲泵的水力特性來達到延長軸承使用壽命是不可取的，且泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面也已趨于完善，只有優(yōu)化軸承及其潤滑冷卻系統(tǒng)并對其現(xiàn)有結(jié)構(gòu)方面進行改進。
[0004]考慮到水泵現(xiàn)有的軸承潤滑冷卻方式，包括脂潤滑風冷卻、脂潤滑水冷卻、油潤滑風冷卻及油潤滑水冷卻。其中油潤滑水冷卻相比其他潤滑冷卻方式具有散熱性能強、傳熱效率高、密封問題易解決的特點，故現(xiàn)階段采用油潤滑水冷卻方式較多。此外，現(xiàn)有水泵大多數(shù)未考慮軸承冷卻，只是通過間歇性的停機來對軸承進行冷卻，而對含有軸承冷卻裝置的水泵多用軸四周環(huán)繞螺旋水管的方式進行冷卻，雖能起到一定冷卻作用，但由于油的導(dǎo)熱性能差無法解決軸承局部溫度過高的問題。本發(fā)明直接改變軸承箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)，軸承外側(cè)加設(shè)銅質(zhì)襯套良好地解決了這一問題。
[0005]現(xiàn)有的軸承冷卻裝置冷卻水多來自于外界，需要另外加設(shè)輸水設(shè)備來使冷卻水構(gòu)成循環(huán)。這樣會導(dǎo)致水泵管路更為復(fù)雜，不能實現(xiàn)一體化。對于輸送清水的泵來講，采用本發(fā)明所述自冷卻水循環(huán)方式，不僅簡化了整個冷卻系統(tǒng)的構(gòu)成，而且還調(diào)節(jié)了泵出口水流量，節(jié)約了用水。此外，現(xiàn)有的水泵也有從出口引水對電機進行冷卻的一種自冷卻方式存在，參照本發(fā)明，可以同時對電機、軸承用此方式進行冷卻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了在不影響水泵運行的情況下，解決軸承冷卻的問題，本發(fā)明提出了一種水泵用軸承自冷卻系統(tǒng)，不僅解決了水泵運行時軸承冷卻的問題，還合理的利用了水資源，節(jié)約了能源。
[0007]為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:包括泵殼(13)和設(shè)置在泵殼(13)內(nèi)的軸承裝置，所述泵殼(13)和軸承裝置之間設(shè)置有和軸承密封配合的換熱殼體(6)，并在泵殼(13)和所述外熱殼體(6)之間形成冷卻水腔；
所述換熱殼體(6 )和軸之間形成的空間內(nèi)容置潤滑油(4 )，冷卻水腔內(nèi)容置有冷卻水
(5)0
[0008]所述泵殼(13)上開設(shè)有和所述冷卻水腔連通的引水管路(2)和回水管路(7)，所述引水管路(2)的另一端與泵葉輪出口處連通，所述回水管路(7)和泵進口處連通。
[0009]所述殼體(6)上部內(nèi)壁設(shè)和引水管路(2)連通的噴淋裝置(3)，并在引水管路(2)上設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥(I)。
[0010]所述回水管路(7)上設(shè)置有截止閥一(8)、截止閥二(10)，并在兩截止閥之間設(shè)置過濾裝置(9)，所述冷卻水設(shè)置在所述換熱殼體(6)下部和泵殼(13)形成的冷卻水腔內(nèi)。
[0011]所述引水管路(2)及回水管路(7)和泵殼(13)連接的部分處分別開有外螺紋，并使用密封墊配合密封螺母一(11)擰緊保持密封。
[0012]所述換熱殼體(6)中部和冷卻水腔接觸的部為無縫波紋狀管，并在其上下部分分別開設(shè)連通進油管(14)、出油管(15)的管孔。
[0013]所述換熱殼體(6)兩端圓管處被切分成雙Ω形，并開設(shè)有螺栓孔，和軸承之間加設(shè)密封墊并通過上下壓板緊固式安裝。
[0014]所述進油管(14)、出油管(15)采用焊接方法與無縫波紋狀管管孔連接；進油管入口、出油管出口均內(nèi)開螺紋，并使用密封墊配合螺桿擰緊保持密封。
[0015]一種水泵用軸承自冷卻系統(tǒng)的安裝方法，按照以下步驟進行:
1)先將回水管路(7)穿過軸承箱下蓋板密封緊固，將回水管路(7)與泵進口相連接，且管路上設(shè)置過濾裝置(9 )及雙截止閥一(8 )、截止閥二( 1 );
2)先將過盈配合的軸與軸承穿過換熱殼體(6)確認安放位置無誤后緊固，將換熱殼體
(6)下圓柱表面處貼緊一層密封圈后整體連帶軸安放在軸承箱下蓋板上，后在換熱殼體(6)與泵殼(13)之間加一定量水；
3)然后將水噴淋裝置(3)與引水管路(2)連接處套有密封墊并貼緊泵殼(13)內(nèi)空間上壁，使水噴淋裝置(3)與泵殼(13)上蓋板連接為一體；
4)后再在換熱殼體(6)上圓柱表面附上密封圈，上壓連接有水噴淋裝置(3)的泵殼
(13)上蓋板，用緊固件將泵殼(13)、換熱殼體(6)統(tǒng)一緊固。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1.流量調(diào)節(jié)閥的設(shè)置可以對冷卻水量進行調(diào)節(jié)，且這種設(shè)置方式可以對泵出口流量、壓力進行微調(diào)，能精確的滿足用戶使用要求。
[0017]2.軸承箱內(nèi)加設(shè)波紋狀管的換熱殼體能使換熱面積增大，增強了水和潤滑油之間的換熱，提高了熱傳遞效率。
[0018]3.整個換熱殼體的結(jié)構(gòu)設(shè)計，方便了軸承安裝、緊固，且易于密封。圓形截面可以使冷卻水繞流換熱殼體外表面使換熱更充分。
[0019]4.水噴淋裝置可以使水均勻地噴淋在換熱殼體表面，使換熱更充分。
[0020]5.自冷卻循環(huán)系統(tǒng)的使用，可以使冷卻不依靠外界單獨加設(shè)的水輸送設(shè)備，使水泵結(jié)構(gòu)更簡單且節(jié)約能源。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明所述一種水泵用軸承自冷卻系統(tǒng)的實施例的水泵結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為軸承箱內(nèi)部換熱殼體的軸向截面圖。
[0023]圖3為軸承箱內(nèi)部換熱殼體的俯視圖。
[0024]圖4為軸承箱內(nèi)部換熱殼體的前視圖。
[0025]圖5、6為泵殼接自冷卻系統(tǒng)循環(huán)水管的密封方案示意圖。
[0026]圖中: I一流量調(diào)節(jié)閥，2—引水管路，3—水噴淋裝置，4一潤滑油，5—冷卻水，6—換熱殼體，7—回水管路，8—截止閥一，9—過濾裝置，10—截止閥二，11—密封螺母一，12—密封螺母二，13—泵殼，14 一進油管，15—出油管，16—小螺栓，17—大螺栓。
【具體實施方式】
[0027]一種水泵用軸承自冷卻系統(tǒng)，包括泵殼13，用于冷卻的水噴淋裝置3、泵軸承箱內(nèi)部換熱殼體6。所述水噴淋裝置3貼于泵殼13內(nèi)壁布置，并與所述自冷卻循環(huán)水管中的引水管路2相連接；所述泵軸承箱內(nèi)部換熱殼體6上下分別與進油孔、出油孔用管路相連接，換熱殼體6中為潤滑油4，外部與軸承箱中間為冷卻水5。所述自冷卻循環(huán)水管包括引水管路2及回水管路7，所述引水管路2與所述水噴淋裝置4和水泵葉輪出口處相連，所述回水管路7與軸承箱內(nèi)部和水泵進口相連；所述泵殼13采用上下壓蓋式結(jié)構(gòu)，用螺栓緊固。
[0028]水噴淋裝置3內(nèi)部呈半圓形薄空間，開孔均勻分布在水噴淋裝置3下表面，噴到換熱殼體6的水繞殼體外壁流下，使?jié)櫥?與水之間的換熱充分且均勻。因從水泵引出的水具有一定壓力，完全符合水噴淋裝置3對水壓的需求。
[0029]所述泵軸承箱內(nèi)部換熱殼體6其造型上總體為圓筒式結(jié)構(gòu)，材料為導(dǎo)熱率較高的銅，換熱殼體6中部為無縫波紋狀管從而增大換熱面積加強殼體兩側(cè)液體的換熱，換熱殼體6上下開有兩管孔，用于連接進油管14、出油管15，所述泵軸承箱內(nèi)部換熱殼體6兩端圓管處被切分成雙Ω形，并開有螺栓孔，安裝方法上，前后開口處為上下壓板螺栓緊固式安裝，因為銅質(zhì)換熱殼體易產(chǎn)生形變，軸承易于安裝，再用上下兩Ω