泵用水润滑轴承的研发和应用如何？

2017-03-01 19:25分类：电工基础知识阅读：

近几十年来，在许多泵类产品中，采用以自身输送的液体作为冷却润滑液的水润滑滑动轴承，已经成为产品设计的一种发展方向，对船用离心泵、混流泵和轴流泵更是如此。水润滑轴承在离心泵、轴流泵、混流泵和立式结构泵，以及某些大负荷、高转速、大流量和多级泵中采用。它在下列几个方面具有明显的优点：

1)采用泵本身输送的水液润滑，从而免除了输送的水液被采用油润滑轴承时的润滑油所污染。

2)由于采用水润滑，可以省去油润滑的油路系统及冷却系统，从而大大简化泵结构。

3)采用水润滑轴承可以使泵在高转速下运转，且大大缩小泵的尺寸。

4)在立式泵中采用水润滑轴承，可以降低首级叶轮的安装高度，有利于改善泵的汽蚀性能。在船舰上，由于立式泵能够减小占地面积和空间，有利于机舱布置而更凸显其优点。

5)水润滑轴承结构简单，便于安装、拆卸和维修保养，节省了维修费用；水润滑轴承的消耗功率也低于油润滑轴承。对于船用离心泵，轴承润滑的水质也是一个重要因素。水润滑轴承既然是一种滑动轴承，其结构设计和流体静压和动压计算，仍需要遵循滑动轴承设计的基本准则，只是在选取某些计算参数或统计系数时，要顾及水润滑的技术特性。

由于滑动轴承的设计与其工作条件，与摩擦材料及润滑液的特性、润滑液量和润滑方式等因素有关，因此在进行水润滑滑动轴承的设计计算时，也必须要考虑上述因素，否则会对水润滑轴承的运行稳定性、可靠性及使用寿命产生不利影响‘8]。船用泵的运转实践表明，泵的运转稳定性和可靠性，除了取决于泵的过流部件的水力设计外，还在很大程度上取决于泵的轴承和密封的可靠性。统计表明，在泵类产品的运行故障中，机械密封和轴承的运行故障约占600-/0 - 700-/0；而对于采用滑动轴承的泵而言，密封部件的故障有一部分还是由于轴承部件的故障所导致的。因此，对于如何设计具有高可靠性的轴承，以及如何准确地计算轴承力，确定力的平衡方式，选择轴承结构，配用摩擦副材料及设置润滑系统等问题，要求泵的设计者给予极大关注。一般情况下，对轴承的基本要求如下：

1)高运转经济性，即轴承应具有最小的摩擦耗功。

2)轴承的结构和材料，应能保证其在从泵压力腔输入的冷却和润滑液的流量为最小的情况下，具有很低的摩擦系数。

3)应能保证在允许的摩擦工况下，轴承具有足够长的使用寿命，并在规定使用期内泵的运转性能不会降低。

4)在泵的任何工况下，都能利用泵所输送的液体润滑，以保证轴承的正常运转。

5)轴承的支承部件应具有良好的导热性，以保证摩擦区能迅速和充分散热。

6)轴承的支承部件应具有良好的可维修性，以保证可拆卸零件便捷更换。

7)在存在反转的情况下，轴承也能保持良好的工作性能。

8)在工作过程中，对负荷的变化以及同心度超差的敏感性较小。

9)在经过允许的振动和冲击条件下的保存和运输之后，仍能保持良好的工作性能。

需要指出，能够满足上述所有要求的轴承既设计不出来也制造不出来，因为这些要求之间彼此也存在着矛盾。所以在设计或选用轴承时，要解决主要矛盾，其他、只能予以兼顾和平衡。

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