[发明专利]基于多点支撑的曲轴及大流量乳化液泵站

说明书

本发明公开了一种基于多点支撑的曲轴及大流量乳化液泵站。曲轴安装于传动箱体内部，配有中部支承装置与端部支承装置；传动箱体采用非整体剖分结构，中部支承装置处为剖分式结构；曲轴与动力轴通过设置在一端或两端的齿轮副传动连接。本发明优化了曲轴受力，采用四点或六点支撑，较传统两点支撑曲轴或多点均匀支撑曲轴受力更合理；而中部支承装置采用剖分式结构，克服了传统整体剖分式箱体存在的加工精度要求高、装配难度大、维修不方便等难题；此种支承结构应用到大流量乳化液泵站后，使泵站具有结构紧凑、传动受力合理，组装、维修方便的优点，特别适于煤矿等恶劣、特殊工况下使用。

技术领域

本发明涉及机械工程液压技术领域，具体涉及一种基于多点支撑的曲轴及大流量乳化液泵站。

背景技术

乳化液泵站是煤矿综合机械化采煤工作面的必备设备，是工作面液压支架的动力源。由于煤矿智能化快速开采的需要，乳化液泵站向着高压大流量发展，最近几年出现了500L/min、630 L/min、800 L/min甚至1250L/min大流量乳化液泵站。随着煤矿乳化液泵站流量和压力的提升，传统的曲轴两点支撑式三柱塞乳化液泵站越来越不能满足要求，两点支撑结构的大流量乳化液泵站，在传动系统设计以及组装中出现来一系列问题，如为了实现大流量高压，需要五柱塞及以上，传统的两点支撑结构容易造成曲轴受力不均，从而影响乳化液泵站的性能。

为解决大流量乳化液泵站的上述问题，目前有几种技术路线：

第一种如图1所示，其在传统乳化液泵站两点支撑结构基础上放大，维持两点支撑式结构，柱塞数可增加到五个或者更多。这种结构的特点是两点式支撑，加工、装配精度要求相对较低，因此工艺性好，适合于传统生产。但其缺点也很明显，由于曲轴、轴承受力较大，为了保证强度，需要将曲轴直径以及箱体尺寸不断加大，这使得曲轴及其箱体结构臃肿，造成设备笨重、不经济，而且也不适合煤矿井下搬运及使用。

第二种结构是对第一种结构的改进，通过设置中间支撑的方式来改进两点支撑受力较大的问题，但该方案只能改善受力，而且由于多点支撑加大了箱体加工精度，曲轴还需要采用传统的从单侧进入进行组装或者拆除，箱体尺寸也无法减小。因此该方案竞争力较小。

第三种如图2所示，为国外普遍采用的多点支撑剖分式结构，图2中为四点支撑（也可以采用六点支撑）。此种方式的典型特点是，箱体整体剖分，并采用内人字齿传动，其优点在于曲轴具有良好的支撑，曲轴直径以及箱体尺寸可以尽量做小，因此结构紧凑，适于井下作业。但由于曲轴支撑点多，中间传动齿轮直径较大，为了方便拆卸和组装，传动箱必然采用整体剖分式结构，剖分式结构分体铸造，后合体加工，并要求4级、6级同心，这对铸造工艺、加工设备及加工要求较高，如果同心度达不到要求，轴承件易受力不均，造成个别轴承受力较大，产品可靠性受设备加工精度及装备要求影响较高，产品稳定性较差。此外，人字齿传动要求及中间结构支撑，要求内传动齿轮和曲轴装备工艺极其苛刻，可拆卸及互换性差，不利于产品生产制造及后期维护，高精度的加工要求和精密装配要求，也给乳化液泵站的维护、维修以及煤矿井下使用带来很多不便。

基于此，申请人提供一种新的思路，以期研发出一种铸造工艺简单、加工难度低、结构尺寸合理且性能可靠的大流量乳化液泵站。

发明内容

为了克服现有大流量乳化液泵站的上述缺点，以在满足流量要求的前提下降低乳化液泵站加工难度、并缩小结构尺寸，本发明提供了一种基于多点支撑的曲轴及大流量乳化液泵站。

本发明采用的技术方案如下：一种基于多点支撑的曲轴，所述曲轴安装于传动箱体内部、并与动力轴传动连接，还包括：中部支承装置，配置为支承所述曲轴的部分或全部曲轴颈；端部支承装置，配置为支承所述曲轴的前端轴与后端轴；所述传动箱体采用非整体剖分结构，所述中部支承装置处采用剖分式结构；所述曲轴一端或两端通过齿轮副与所述动力轴传动连接。

优选的，所述中部支承装置为主支承，所述端部支承装置为辅助支承。