[发明专利]一种泵用水润滑轴承及导水槽型线优化方法

说明书

本发明公开了一种泵用水润滑轴承及导水槽型线优化方法，水润滑轴承包括外合金套和具有自润滑作用橡胶内嵌套。所述的外合金套和橡胶内嵌套分别构成水润滑轴承外壁和内壁。所述的橡胶内嵌套由槽与台构成，而导水槽与台区相交角皆有倒圆角。导水槽整体型线螺旋方向为轴旋转方向。本方案提供的水润滑轴承，通过外合金套和橡胶内嵌套的链接，起到减震、保护作用。橡胶内嵌套导水槽底部倒圆角设计，有效避免水渣滓的残留和磨损。橡胶内嵌套导水槽顶部倒圆角设计，起到减压降磨作用。由于自身水润滑材料和导水槽型线特点，在开机时，能允许一定时间的干摩擦，并且不会发生变形破坏。

技术领域

本发明属于水润滑轴承技术领域，特别涉及一种泵用水润滑轴承优化方法的实际运用，主要运用水润滑轴承进行降低磨粒磨损，提高承载能力。

背景技术

近年来，随着泵行业的发展，许多以自身液体为润滑液的水润滑轴承被广泛地运用。这将成为一种不可避免的行业发展趋势，那么以水润滑的轴承将逐渐替代以油润滑的轴承。水润滑轴承之所以能够替代油润滑轴承，被广泛运用在泵行业中，它的优势是显而易见的。

首先，以水作为润滑剂能有效避免污染，保护环境；其次，会大量节省润滑油的使用；再者，由于水具有较大的比热容，其将拥有很好的冷却效果。对于高转速的泵，在轴径处将产生大量的热量，温度对轴承的结构会有一定的影响。另外，使用水润滑轴承简化了泵系统结构，对于后期的拆装都有很大的便利，节约了制造和维修成本。

水润滑轴承由于自身内部自带沟槽，对于液体中渣滓的清洗带出轴承有很大好处，但是，国内外许多专家学者对于怎么改善水润滑轴承耐磨和怎么提高轴承的承载稳定性方面还存在很大的困扰。泵轴在刚启动时，将形成干摩擦，可能对水润滑轴承槽区和台区相交处产生巨大的磨损，改变了水润滑轴承的承载能力和耐磨属性。当泵轴转速很高时，水润滑轴承压力将变大，而在水润滑轴承内径处将达到压力峰值。现今，未见有泵用水润滑轴承的相关专利报道，怎样通过改变水润滑轴承内部型线的方法减小开机时的干摩擦，从而提高轴承耐磨稳定性，是水润滑轴承优化的关键问题。此外，高速泵中的转速太高，导致的对轴承压力过大，液膜变薄问题；以及怎样优化水润滑轴承内部型线，达到快速高效输送清洗沟槽液体渣滓的问题，都是水润滑轴承面临的重要问题。

发明内容

为了优化水润滑轴承的耐磨特性以及承压特性，本发明通过对其结构具体上为型线进行优化，从而使水润滑轴承的性能得到改善。

为实现上述目的，本发明采取如下的技术方案：一种泵用水润滑轴承及导水槽型线优化方法，包括以下步骤：

步骤1，设计水润滑轴承：水润滑轴承由外合金套和橡胶内嵌套组成；其中，外合金套构成了水润滑轴承的外壁；橡胶内嵌套构成了水润滑轴承的内壁；橡胶内嵌套外侧边和外合金套内侧边粘连在一起，其整体截面形状为环形；其中橡胶内嵌套中包含导水槽和台区；

步骤2，确定水润滑轴承尺寸：橡胶内嵌套厚度为c，外合金套厚度为d，他们之间的比例尺寸c/d＝1.2；

步骤3，确定导水槽结构尺寸：由轴上点的旋转运动公式：得到各点坐标P(x,y)变为P₀(x₀,y₀)；其中α是旋转角度，由该公式可知，旋转存在轴心偏距e；

步骤4，导水槽型线计算：导水槽型线坐标尺寸根据经验公式，

其中，r₁为水润滑轴承橡胶内嵌套外径，r₂为水润滑轴承橡胶内嵌套内径，θ为对应点与x方向的角度；圆弧型台区和导水槽相互配合，形成镂空结构。

进一步，所述橡胶内嵌套的内侧面沿橡胶轴承四周分布若干导水槽，每个导水槽沿轴向方向延伸，导水槽与台区相间分布，内弧长比例尺寸为1.5。

进一步，所述橡胶内嵌套为自润滑材料。