专利名称：直冷式压蔗机轴瓦的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种压蔗机轴瓦，特别是涉及一种在轴瓦内设置输水管道的压蔗机轴瓦。
在甘蔗制糖工业中，通常所用的两辊或者三辊式压蔗机都采用由青铜制造的轴瓦，它置于钢轴承壳上，二者结合处用胶条密封，润滑油通道经轴承壳进入轴瓦，当压蔗机工作时，榨辊的轴颈与轴瓦摩擦所产生的热量，由轴承壳中的冷却水套对轴瓦背面进行水冷却，使轴瓦保持在正常温度范围。由于受轴承壳结构的限制，这种轴瓦的水冷却面积较小，当压蔗机连续工作和日榨量提高时，或者由于生产管理上的问题，如润滑油质不好、与轴颈的接触不良和冷却水供应不足等原因，使得低速重载下运行的轴瓦，特别是压蔗机的顶辊轴瓦，常因摩擦所产生的热量剧增，导致轴瓦温度升高，产生过热变形，进而出现漏水、润滑油路中断，甚至出现轴瓦冒烟开裂，造成停产事故。为此，在生产现场常采用直接向轴瓦淋冷却水的应急措施，这一方面恶化了生产环境，另一方面又增加了蔗汁和蔗渣的水份，增加了能耗。ZL98245968.8号中国实用新型专利公开了一种“甘蔗压榨机轴承的冷却结构”，这是本专利申请人的一份在先专利，该专利针对生产中所存在的问题，首次提出了“在轴瓦内设置水冷却通道”的一般技术构思，其中的水冷却通道，如其说明书所述，是指“在轴瓦内环绕轴瓦制成有冷却水进入与排出的通道，使冷却水在轴瓦中间通过，从而冷却轴瓦，以提高降低轴瓦温度的效果”，该专利说明书附
图1表明，所述的水冷却通道实际上是在轴瓦的圆柱面内沿轴向平行开设的水槽或称夹水层。显然，这种结构的轴瓦将因水槽的存在而使其强度和刚度变得较差，使用中会产生变形或破坏，将给生产造成严重后果，若为此增加轴瓦的厚度，这会增加用铜量，从而增加了生产成本；另外，这种形状的水冷却通道，在出入水口处的水密封较困难，轴瓦本身也缺少必要的润滑油路。
针对现有技术所存在的上述缺点与不足，本实用新型的一个目的在于提供一种新型结构的直冷式压蔗机轴瓦，除了本身具有直接用水进行冷却的结构外，该轴瓦应同时具有很好的机械性能，即好的截面强度和刚度，使其在运行中既不发生热变形又不发生机械变形。
本实用新型的另一个目的在于提供一种新型结构的直冷式压蔗机轴瓦，本身应带有润滑油输送管道，使其在运行中不会产生油路中断或堵塞现象，它同时也对轴瓦的结构强度和刚度作出贡献。
为了实现上述目的，本实用新型的直冷式压蔗机轴瓦包括半圆柱面的内表面，带有凸缘的二端部，在轴瓦内设置水冷却通道；轴瓦的外表面为偏心圆柱面，偏心圆直径最大处轴瓦厚度最大，两侧面的轴瓦厚度对称并离所述中心处逐渐变薄；也就是偏心圆柱面由偏心圆直径最大处向直径最小处逐渐变薄。在轴瓦的所述内表面上，沿轴向开设一个油槽或者两个对称的油槽，在该油槽内钻有油孔；所述水冷却通道是横截面为矩形管状、圆形管状或者其它几何形管状，沿轴向或圆周向环绕分布并与轴瓦形成一体的连续不断的输水管道，在输水管道的两端接有入水口和出水口，在输水管道之间构成轴瓦的加强筋。
为了实现上述目的，本实用新型的直冷式压蔗机轴瓦，在与所述油槽对应的轴瓦内，沿轴向设置与轴瓦形成一体的输送润滑油的管道，管道的两端接有油嘴并与相应的所述油孔相通。
本实用新型与现有技术相比具有许多优良效果。首先，由于在轴瓦内设置了如本实用新型所述形状和构造的输水管道，因此其直接效果在于轴瓦的冷却效果好，不会发生热变形；其次，由于在所述输水管道之间构成了轴瓦的加强筋，在所述输水管道与所述输送润滑油的管道之间留有足够宽的、起着加强筋作用的间距，因此本实用新型具有好的轴瓦截面的强度和刚度，重载运行时不会发生机械变形，从而延长了轴瓦的使用寿命，降低了生产成本；再有，本实用新型将输送润滑油的管道全程置于轴瓦内，可使润滑油路保持畅通，使生产连续运行；另外，本实用新型所采用的输水管道还具有使冷却水的供应和密封变得较容易实现的优点。
为了直观和形象地理解本实用新型，本专利说明书包括四幅附图，其图面说明如下
图1是本实用新型的直冷式压蔗机轴瓦的主视图；图2是
图1中的A-A剖视图；图3是在
图1所示轴瓦内设置输送润滑油的管道和输水管道的平面展开图；图4是图3中所示输水管道的另一种实施方式的平面图。
以下结合附图，详细描述本实用新型的实施方式，使所属领域的普通技术人员能够进一步了解本实用新型的实质性特点和进步。
本实用新型的直冷式压蔗机轴瓦用铜合金制造。如
图1-2所示，轴瓦的内表面1是以轴2为中心、半径为r的半圆柱面，其端部3带有凸缘4；轴瓦的外表面5是以轴6为中心、半径为R的半圆柱面，轴6与轴2平行并位于轴瓦的对称面上，轴6相对于轴2的偏心量为t，外表面5上偏心圆柱面的中心7处，轴瓦具有最大的厚度，二侧面的厚度对称相等，并且向轴瓦的顶部8逐渐变薄；在靠近所述轴瓦顶部8的内表面1上，沿轴向开设一个油槽9，油槽由深到浅沿内表面1向轴瓦中心展宽，并从两端逐渐向中间加宽成弧形，油槽9内钻有油孔10，在与油槽9对称的位置，同样可再开设一个带油孔的油槽，在实际使用中，只用其中的一个油槽，另一不用的油槽可将其油孔堵塞，开设两个对称的油槽的好处是可以将轴瓦在压蔗机的榨辊轴的两端任意互换位置使用；在轴瓦内与轴颈发生摩擦的内表面的对应部位，沿轴瓦的厚度等分线设置水冷却通道，它是一条横截面为矩形管状，沿纵向或横向环绕分布并与轴瓦形成一体的输水管道11，如图3和图4所示，其分布范围大致在以图2中之轴6为中心，在轴瓦的对称面两侧圆心角各为60±5°的范围内，所述输水管道11是用不锈钢制做的矩形管道，当然也可以用碳钢、砂芯或其它能耐高温的材料做成如上所述的矩形管状或者圆形管状，也可做成椭圆形管状、梯形管状和其它等面积的其它几何形管状的管道，预埋在轴瓦铸件的型腔中铸造出来，以便使输水管道11与轴瓦形成一体，起冷却轴瓦的作用，在所述输水管道之间的铜合金，则构成了轴瓦的加强筋；不言而喻，除上述铸造方法外，所述输水管道11还可采用其它机加工方法制造，这里不一一列举。图3和图4画出了输水管道11的两种分布方式，图3以横向环绕分布为主，图4以纵向绕环分布为主，并带有出入水口12和13，实际使用中，轴瓦有左右轴瓦之分，图3和图4为右轴瓦，若系左轴瓦，输水管道11的出入水口12和13应在另一侧。
在本实用新型的直冷式压蔗机轴瓦内与
图1中之油槽9对应的部位，沿轴向设置与轴瓦形成一体的两根输送润滑油的管道14，如图3、4中所示，每根输送润滑油的管道与油槽9中相对应的油孔10相通，如
图1、2中所示，并在端部接油嘴15。对于小型和中型轴瓦，对应一个油槽可以只设一根输送润滑油的管道，若设两根，另一根可用作备用；对于大型轴瓦，对应一个油槽通常设两根输送润滑油的管道，此时可由轴瓦两端的油嘴同时送油。输送润滑油的管道14可以采用预埋管道的方法与轴瓦一起铸造，也可以用机加工方法钻出，其位置在输水管道11与轴瓦顶部8之间与油槽9对应的轴瓦内，此时在输水管道11和输送润滑油的管道14之间留有的间距，对轴瓦的截面强度和刚度作出贡献。
由于压蔗机的功率大小不同，所用的轴瓦尺寸不同，这主要根据使用榨机大小来定，所述偏心圆柱面的偏心量t＝10～100毫米，所述输水管道11是为长×宽＝(10～90)高为(10～50)平方毫米的矩形管状、也可以是面积相同的其他几何形管状的一条连续输水管道。但输水管道横截面积中的最大数值或最小数值都要在半偏心圆柱面和半圆柱面半径之差的相应范围内，即图2中(R-r)。
为了检验本实用新型的技术方案和效果，一台试验性直冷式压蔗机轴瓦样品的技术参数如下r＝210毫米，R＝243毫米，t＝26毫米，输水管道11采用面积为30×20平方毫米、厚度为2毫米的无缝不锈钢管焊接成型，分布在轴瓦的对称面两侧圆心角各为60°的范围内，在2千克/平方公分水压下5分钟无渗漏，与所述输送润滑油的管道14之间的间距约80毫米，轴瓦长为510毫米，所述油槽9的两端宽22毫米，中间宽55毫米，两端距所述轴瓦的端部3各35毫米，油孔10为φ8毫米。上述样品的实际试验表明，在日榨量高达5780吨的情况下，本实用新型与传统的轴瓦相比，具有以下许多优点其一、轴瓦运行的温度低，例如本实用新型的轴瓦表面温度为34℃，而对应的传统式轴瓦在淋水情况下的表面温度为69℃，从而解决了现有压蔗机靠淋水降温的难题；其二、轴瓦的整体刚性好，连续重载运行后不变形；其三、改进了轴瓦的润滑油通道，确保油路的畅通；其四、节约了润滑油料，减少了润滑油因受热熔解流失，节约润滑油料20％以上；其五、轴瓦的结构紧凑合理，对榨辊轴颈无损伤，延长了辊轴寿命，降低了生产费用；其六、改善了生产环境，消除了淋水入蔗汁内，减少了制糖生产能耗。虽然上述优点是相对于传统轴瓦进行对比试验的结果，然而所属领域的普通技术人员不难由此得出本实用新型所公开的有益效果，完全是由构成本实用新型的技术特征必然产生的结果。
至此，本实用新型说明书对请求专利保护的技术方案作出了清楚、完整的说明，所属领域的普通技术人员可以不经过创造性劳动提出与本实用新型的实施例实质上等同的其他实施方式，例如适当改变润滑油路结构，适当改变水冷却系统结构，适当改变轴瓦外表面形状等技术特征，然而这些改变未能脱离本实用新型的实质性特征，因而也必然落入本实用新型的权利要求保护范围之内。
权利要求1.一种直冷式压蔗机轴瓦，包括半圆柱面的内表面，带有圆形或矩形凸缘的二端部，在轴瓦内设置水冷却通道，其特征在于轴瓦的外表面为半偏心圆柱面，半偏心圆周中心处沿轴向厚度最大为偏心圆的最大半径，偏心圆柱面的两侧面的厚度对称并离所述中心处逐渐变薄；该偏心圆周是指不带凸缘的圆周；在轴瓦的所述内表面上，沿轴向开设一个油槽或者两个对称的油槽，在该油槽内钻有油孔；所述水冷却通道是横截面为矩形管状、圆形管状或者其它任何几何形管状，沿轴瓦半圆柱面轴向或轴瓦半圆周向环绕分布，其环绕分布的排列是从轴瓦一端向另一端沿轴瓦半圆周方向成单层环绕排列，并与轴瓦形成一体的连续不断的输水管道，在输水管道的两端接有入水口和出水口。
2.根据权利要求1所述的直冷式压蔗机轴瓦，其特征在于在与所述油槽对应的轴瓦内，沿轴向设置与轴瓦形成一体的输送润滑油的管道，管道的两端接有油嘴并与相应的所述油孔相通，整条输送润滑油的管道，全程置于铜轴瓦内部。
3.根据权利要求1所述的直冷式压蔗机轴瓦，其特征在于所述半圆柱面与半偏心圆柱面的偏心量为10～100毫米。
4.根据权利要求1所述的直冷式压蔗机轴瓦，其特征在于所述水冷却通道的横截面积为100～4000平方毫米。
5.根据权利要求1所述的直冷式压蔗机轴瓦，其特征在于所述水冷却通道设置在轴瓦内与甘蔗压榨辊轴颈发生摩擦的内表面的对应部位，其对应部位离相应的铜轴瓦半圆柱内表面10～45mm。
6.根据权利要求2所述的直冷式压蔗机轴瓦，其特征在于在与每一油槽对应的轴瓦内设置1根或2根φ5～20输送润滑油的管道。
7.根据权利要求1所述的直冷式压蔗机轴瓦，其特征在于所述水冷却通道沿圆周向或沿轴向排列最长的管道数量为3～10条环绕排列。
专利摘要直冷式压蔗机轴瓦,涉及在轴瓦内设输水冷却管道的压蔗机轴瓦。解决现有水冷却轴瓦因强度和刚度不够而变形的问题。内表面为半圆柱面,外表面为偏心圆柱面,其中心厚度最大,两侧面的厚度对称;内表面开有带油孔的油槽,与油槽对应的轴瓦内设润滑油管道;在轴瓦内与轴颈发生摩擦的内表面的对应部位,设横截面为矩形或其它任何几何形管状、沿纵向或横向环绕分布并与轴瓦形成一体的输水管道。使轴瓦得到了良好的冷却,增强了强度和刚度,大大地延长了寿命。
文档编号F16C33/04GK2466415SQ0023252
公开日2001年12月19日 申请日期2000年12月6日 优先权日2000年12月6日
发明者王孝忠 申请人:王孝忠