[发明专利]适用于海水淡化能量回收一体机的水润滑轴承

说明书

本发明提供了一种适用于海水淡化能量回收一体机的水润滑轴承，所述的水润滑轴承为2205双向不锈钢材质，整体为空心圆柱体结构，一体机运行时，由轴承与主轴之间水膜的流体动压润滑效应提供承载力。轴承壁上带有两条圆孔形的流道：其中一条流道连通一侧端面和内圆柱面，另一条流道连通另一侧端面和内圆柱面。轴承内壁面在流道口周围刻有沟槽。本发明巧妙地利用一体机内部流体压力分布规律，调节水润滑轴承的水膜压力分布，有效降低水润滑轴承在启停过渡阶段的摩擦磨损，而在高速运行阶段则具有提高转子稳定性的作用。

技术领域

本发明属于润滑技术领域，特别涉及一种适用于海水淡化能量回收一体机的水润滑轴承。

背景技术

海水淡化能量回收一体机利用反渗透膜截留下的浓盐水压力为新鲜海水加压，是海水淡化系统节约能源、保障经济性的核心部件。

其中，透平式能量回收一体机将增压泵和能量回收透平同轴一体化设计，主轴由透平叶轮、主轴和泵叶轮组成，采用水润滑轴承支撑。经前置泵一级增压后的原水通过一体机泵叶轮进一步增压至反渗透膜的工作压力，未透过反渗透膜的高压浓盐水则通过透平叶轮驱动一体机主轴，从而实现高压浓水的压能回收，有效降低了产水成本，特别适用于流量偏大的中小型海水淡化系统，在海岛和大型船舶等场合具有明显的优势。透平式能量回收一体机的水润滑轴承以自身输送的水作为润滑介质，可显著减小摩擦磨损，改善高频振动，避免输送水被润滑油污染，提高能量回收效率，增加设备的使用寿命。

透平式能量回收一体机转速高达上万转，对主轴稳定性要求较高，而一体机水润滑轴承的工作环境存在压力高、轴承两端存在压力差的特点，对开槽限制较大；另一方面，在一体机的启动和停机的过渡阶段，水润滑轴承存在直接接触，摩擦磨损剧烈，严重影响轴承寿命，影响一体机的经济效益和实用性。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种适用于海水淡化能量回收一体机的水润滑轴承，改善海水淡化能量回收一体机水润滑轴承在启停过程中的摩擦学性能，减小磨损，并在一体机达到额定转速后提高主轴稳定性。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

适用于海水淡化能量回收一体机的水润滑轴承，其特征在于，包括轴瓦，所述轴瓦为两端开口的圆筒状结构，在所述轴瓦轴向中部的内壁上开设两个的沟槽，所述沟槽底部设有连通轴瓦一端端面的流道，且两个流道分别连通两个不同的端面。

进一步地，所述沟槽的轮廓为H型、田字型、日字型或T型。

进一步地，沟槽呈轴对称设置，所述流道与轴承的轴心线布置在同一铅锤面上，沟槽的几何中心各相对于该铅锤面沿主轴旋转的反方向偏移10～15度。

进一步地，沟槽成轴对称设置，沟槽的几何中心、流道与轴承的轴心线布置在同一平面内，在与主轴装配时，该平面相对于铅锤面沿主轴旋转的反方向偏移10～15度。

进一步地，流道包括径向延伸段和轴向延伸段，所述轴向延伸段的直径大于径向延伸段的直径。

进一步地，流道呈中心对称布置。

本发明的有益效果如下：

(1)在一体机启动和停止运行的过渡阶段，当主轴转速远低于额定转速时，流道利用一体机泵腔与透平腔的压力差为水润滑轴承提供静压，降低形成水膜的最低转速。

(2)当一体机在额定转速下运行时，水膜动压润滑效应产生的承载力足够大，但主轴稳定性较差，流道与沟槽配合卸掉部分动压，改善高压区与低压区的位置，提高主轴稳定性。

附图说明

图1是本发明提供的水润滑轴承原理示意图；

图2是本发明提供的水润滑轴承另一实现方式示意图；

图3是本发明提供的水润滑轴承沟槽展开示意图；