[发明专利]一种单管式长轴多级泵导轴承间隙流动设计方法

说明书

本发明提供了一种单管式长轴多级泵导轴承间隙流动设计方法，已知导轴承内孔的圆周速度u、单管式长轴多级泵的流量Q和导轴承所在处泵轴的外径D，计算所述导轴承的半圆形直通槽的水槽过流面积A、单导轴承的轴瓦壁厚b₁、单导轴承的长度L、导轴承的间隙C_r和导轴承内孔的直径d，本发明可以增强了导轴承运行的可靠性和稳定性，延长了使用寿命和维修周期。

技术领域

本发明涉及多级泵领域，特别涉及一种单管式长轴多级泵导轴承间隙流动设计方法。

背景技术

单管式长轴多级泵属于立式长轴泵，而立式长轴泵广泛地应用于冶金、矿山、电力、石化等行业。立式长轴泵的最大的优势就是节能也即效率高；同时也有缺点，主要是运行寿命不长，这与其构件中的导轴承有关。导轴承是立式长轴泵中最为关键的易磨、易损部件。如果导轴承磨损过大或损坏，则会造成机组轴线动摆度增大，振动加剧，甚至会损坏叶轮。因此，导轴承是泵机组运行寿命、维修周期和可靠性的主要控制性。

实用新型CN20132033834.3公布了“一种长轴液下泵的新型导轴结构”。该实用新型在轴套上设置有钢套,钢套外侧设有衬套,钢套与衬套之间设有间隙,衬套固定连接导轴体,衬套内表面开设有槽,衬套上设有孔,导轴体连接冷水管。该结构通过将衬套替代传统轴承的形式,可以直接接触液体,在水位不足的情况下也可以通过自动带水冷却,更换零件时拆装方便。实用新型CN201420828976.3公布了“一种高温长轴熔盐泵用便拆式导轴承部件”。该实用新型将导轴承部件设置为分半式结构,当需要对轴瓦进行更换或维修时,只需要将局部部件打开,不需要拆卸整个盐泵,大大提高了工作效率。但是以上专利只是针对导轴承的结构进行了优化和改进，并没有给出导轴承结构具体几何参数的设计方法。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种单管式长轴多级泵导轴承间隙流动设计方法，给出了单管式长轴多级泵导轴承的不同结构参数的精确设计方法，还增强了导轴承运行的可靠性和稳定性，延长了使用寿命和维修周期。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种单管式长轴多级泵导轴承间隙流动设计方法，已知导轴承内孔的圆周速度u、单管式长轴多级泵的流量Q和导轴承所在处泵轴的外径D，通过下面公式计算所述导轴承的半圆形直通槽的水槽过流面积A：

式中：

A—导轴承半圆形直通槽的水槽过流面积，米²；

u—导轴承内孔的圆周速度，米/秒；

L—导轴承的长度L，毫米；

d—导轴承内孔的直径，毫米；

D—导轴承所在处泵轴的外径，毫米；

Δt—导轴承所能承受的温差，摄氏度。

进一步，所述单导轴承的轴瓦壁厚b₁的设计公式：

式中：

b₁—导轴承轴瓦壁厚，毫米；

Q—单管式长轴多级泵的流量，米³/秒；

D—导轴承所在处泵轴的外径，毫米。

进一步，所述单导轴承的长度L：

L＝D[1.72-0.4cos(0.02Q)+0.027sin(0.02Q)-0.13cos(0.04Q)+0.017sin(0.04Q)]

式中：

L—导轴承的长度，毫米；