[发明专利]一种基于转速的泵站泵系统高压水润滑装置

权利要求书

1.一种基于转速的泵站泵系统高压水润滑装置，其特征在于：包括泵体(1)、水润滑导轴承(2)、辅助泵(5)、进水管B(8)、出水管(9)、接头(10)，进水管B(8)的一端放入水池(12)中，进水管B(8)的另一端与辅助泵(5)的输入端进行连接；所述辅助泵(5)的输出端与出水管(9)的一端进行连接，所述出水管(9)的另一端通过接头(10)连接数根导水管；水润滑导轴承(2)的轴身上开设有数个用于向水润滑导轴承(2)注入高压水的节流孔(11)，所述数个节流孔(11)处于同一个面且与所述水润滑导轴承(2)的轴向垂直；所述数根导水管分别与所述节流孔(11)对应连接，所述水润滑导轴承(2)套接在泵体(1)的泵轴轴颈上。

2.根据权利要求1所述的一种基于转速的泵站泵系统高压水润滑装置，其特征在于：还包括转速监测传感器(3)及辅助泵启停装置(4)，所述辅助泵(5)与辅助泵启停装置(4)的一端电连接，所述辅助泵启停装置(4)的另一端与转速监测传感器(3)电连接；所述转速监测传感器(3)可安装固定于所述泵体(1)的泵轴附近进行泵轴转速的监测。

3.根据权利要求1所述的一种基于转速的泵站泵系统高压水润滑装置，其特征在于：还包括粗过滤器(6)及细过滤器(7)，粗过滤器(6)的输入端与进水管A(13)的一端进行连接，所述进水管A(13)的另一端放入水池(12)中；粗过滤器(6)的输出端与所述辅助泵(5)的输入端通过进水管B(8)进行连接；所述出水管(9)的中间同样加装细过滤器(7)。

4.根据权利要求1所述的一种基于转速的泵站泵系统高压水润滑装置，其特征在于：所述节流孔(11)由第一节流孔(11-1)和第二节流孔(11-2)组成，第二节流孔(11-2)开设在水润滑导轴承沟槽上；第一节流孔(11-1)的一端与第二节流孔(11-2)相连通，所述第一节流孔(11-1)的另一端与出水管(9)相连。

5.根据权利要求4所述的一种基于转速的泵站泵系统高压水润滑装置，其特征在于：所述第二节流孔(11-2)直径小于所述第一节流孔(11-1)。

6.用于上述的任一一种基于转速的泵站泵系统高压水润滑装置的辅助泵(5)选型方法，其特征在于：

设水润滑导轴承(2)名义间隙为h0、直径为D1、长度为L、最大载荷为Fmax，轴颈直径为D2、沟槽宽度为b、沟槽数量为Z；

S1：选取水润滑导轴承(2)用于开孔的沟槽数量Z'、所述节流孔(11)的第一节流孔(11-1)的直径为D、第二节流孔(11-2)的直径为d以及节流孔数量为m；

S2：选取注入水润滑导轴承(2)高压水的压力P，其定义为式(1)：

式中：F_max为水润滑导轴承(2)额定荷载，单位：kN；a为荷载修正系数，取值范围为1≤a≤2；ε为有效承载面积系数，取值范围为0.4≤ε≤1.0；Z'为水润滑导轴承(2)用于开孔的沟槽数量；b为沟槽宽度，单位：m；L为轴承长度，单位：m；

S3：选取辅助泵(5)的设计扬程H，其定义式为式(2)：

式中：c为扬程扩大系数，取值范围为1c≤10；P为注入水润滑导轴承(2)的高压水压力，单位Pa；ρg为水的容重，单位kN/m3，β为节流孔(11)的节流比；

S4:结合上述计算的注入轴承的高压水压力P以及水润滑导轴承(2)两端的工作环境压力，采用CFD软件计算得到所述辅助泵(5)的流量Q；

S5:根据上述计算的流量Q和扬程H，参照水泵样本选取辅助泵(5)。

7.根据权利要求6所述的一种辅助泵(5)选型方法，其特征在于：所述第二节流孔(11-2)直径d的取值范围为0.1b≤d≤b，所述第一节流孔(11-1)直径D取值范围为2d≤D≤15d；所述节流孔(11)需等间距对称设计，节流孔数量m的取值范围且为偶数。

8.根据权利要求6所述的一种辅助泵(5)选型方法，其特征在于：所述节流孔(11)的节流比的选取应遵循使轴承具有最佳刚度的原则，取值范围：0.2≤β≤0.8。