[发明专利]一种海水淡化能量回收一体机自增压式水润滑轴承

说明书

本发明公开了一种海水淡化能量回收一体机自增压式水润滑轴承，涉及润滑技术领域，其包括置于轴瓦内腔的转子，转子的泵端和透平端分别连接泵叶轮和透平叶轮，转子位于泵端和透平端之间的表面上均布有螺旋形微沟槽，螺旋形微沟槽的螺旋方向与转子的旋转方向相反；本发明中旋形微沟槽的螺旋方向与转子的旋转方向相反，使得旋转的螺旋形微沟槽转子可将海水带入水润滑轴承间隙内，由泵端通过水润滑轴承间隙流入透平端，在其水润滑轴承间隙内可形成高压，加大海水在轴承间隙内的流动速度，进一步增强流体动压效果；高速旋转的螺旋形微沟槽转子可将海水带入水润滑轴承间隙内，可对水润滑轴承间隙内部进行再增压，增大水膜压力，提高其承载能力。

技术领域

本发明涉及润滑技术领域，特别是涉及一种海水淡化能量回收一体机自增压式水润滑轴承。

背景技术

海水淡化能量回收一体机，是一种常用于海水淡化系统中的能量回收装置；该装置通过回收反渗透海水淡化膜截留下的浓盐水压力为新鲜海水增压，是反渗透海水淡化系统能量回收的关键装置，可以大幅降低海水淡化系统运行成本和产水成本至关重要。其中，海水淡化能量回收一体机由单级泵、水润滑轴承和能量回收透平组成，透平叶轮与泵叶轮通过水润滑轴承以同轴布置的形式连接，透平叶轮将回收的反渗透海水淡化膜截留下的高压浓盐水的压力能转化为机械能，驱动同轴泵叶轮转动，水压能通过透平转化为泵的机械能，达到能量回收的目的。

由于水润滑轴承不仅支撑着轴承-转子系统，而且还起着润滑的作用，对海水淡化能量回收一体机的运行起着极其重要的作用；并且海水淡化能量回收一体机转速非常高，可高达上万转，对轴承-转子系统的稳定性要求非常高，而一体机的透平端与泵端的工作环境存在非常高的压力差，水润滑轴承两端也就存在压力差，导致轴承-转子系统运行不稳定。在海水淡化能量回收一体机的早期启动阶段，水润滑轴承的转子表面与轴承表面发生摩擦接触，不仅导致轴承表面磨损严重，而且由于发生摩擦等产生的大量热量，导致海水淡化能量回收一体机发生烧瓦停机事故。

例如申请号为202111337575.9的一种适用于海水淡化能量回收一体机的水润滑轴承，其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；具体结构为：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；其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。

然而上述现有技术中仅在中部形成水膜，两端无法形成水膜，所以将会导致中部水膜压力发生释放现象，影响水膜压力，不能有效保证运行稳定性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的缺陷和不足，提供一种海水淡化能量回收一体机自增压式水润滑轴承，可提高水润滑轴承的水膜压力，增强海水淡化能量回收一体机运行稳定性以及提高水润滑轴承-转子系统承载能力。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种海水淡化能量回收一体机自增压式水润滑轴承，包括置于轴瓦内腔的转子，所述转子的泵端和透平端分别连接泵叶轮和透平叶轮，所述转子位于泵端和透平端之间的表面上均布有螺旋形微沟槽，所述螺旋形微沟槽的螺旋方向与所述转子的旋转方向相反；

优选地，所述螺旋形微沟槽的数量为4～6个；

优选地，所述螺旋形微沟槽的螺旋倾斜角为30°～60°；

优选地，所述螺旋倾斜角为35°～42°；

优选地，所述螺旋形微沟槽的宽度和深度均逐渐减小，所述螺旋形微沟槽的宽进口位于泵端，所述螺旋形微沟槽的窄出口位于透平端；