气体止推轴承和动力设备制造技术

本发明专利技术公开了一种气体止推轴承和动力设备。气体止推轴承包括轴承基座、多孔质层和弹性垫层，轴承基座包括环形座体，多孔质层设置于环形座体的轴向第一侧，弹性垫层设置于环形座体的轴向第二侧。本发明专利技术的气体止推轴承设置的弹性垫层可以为轴承提供额外的阻尼，吸收转子的振动能量从而减小转子在轴向上的振动，提高轴系运转的稳定性。而且由于弹性垫层具有弹性，因此当转子在转动过程中发生倾斜时，其弹性可以使转子回位并重新运转平稳从而提高整个转子系统的运行稳定性。个转子系统的运行稳定性。个转子系统的运行稳定性。

【技术实现步骤摘要】
气体止推轴承和动力设备


[0001]本专利技术涉及气体轴承
，特别涉及一种气体止推轴承和动力设备。

技术介绍

[0002]离心式压缩机是一种利用叶轮旋转来产生离心力进而压缩冷媒的一种空调用压缩机，主要有定频、变频、磁悬浮、气悬浮离心式压缩机，其中气悬浮离心式压缩机以其结构简单、无油、无摩擦、成本低等优点，成为未来离心式压缩机发展的趋势。
[0003]由于离心式压缩机运行工况较为复杂，压缩冷媒过程中产生的轴向力大小并不相同，因此其转子不可避免的会往前或者往后窜动,此时就需要在转子系统内布置有止推轴承，用来平衡转子向前或者向后的力，并且其受力情况以及工作状态会直接受到终端设备的影响，因此止推轴承对于离心式压缩机能否稳定运行至关重要。
[0004]气悬浮离心式压缩机采用气体轴承来支撑转子以及平衡轴向力，目前主要分为动压气体轴承以及静压气体轴承，其中动压气体轴承是一种自适应式柔性轴承，其主要利用转子高速运转过程中，轴承与转子之间产生的一层气膜来支撑转子；静压气体轴承是一种通过小间隙范围内产生的压力气膜来支撑转子的，其中气体通过轴承表面的小孔(激光微孔，多孔质块)进入间隙处，由于一般间隙(0.02-0.05mm)较小，气体进入后被挤压导致压力升高，从而起到支撑的作用。由于气体摩擦系数小，因此静压气体轴承是一种基本无摩擦，损耗小的轴承。
[0005]目前比较常见的空气静压气体轴承采用的节流技术有单小孔节流型、多小孔节流型、微沟槽节流型、微孔节流型、多孔质材料节流型，其中的多孔质静压气体轴承是利用新型多孔质材料作为轴承表面，得到一致性良好的润滑气膜。多孔质材料内部分布着大量微小的供气孔，外部气源通过多孔质材料进入到轴承表面，形成压力气膜，用以支撑载荷。
[0006]多孔质气体轴承的工作原理较为复杂，当不提供给转子外部驱动力时，仅提供外部气源时，轴承供气气体通过进气孔进入到静压气体轴承的小孔(微孔、多孔质孔)后，最终在转子与轴承的间隙处形成压力气膜，支撑外载荷，在这种工况下，轴承相当于纯静压气体轴承；当不提供外部气压，仅提供给转子外部驱动力时，由于流体动压效应润滑气体被带入楔形间隙并形成润滑气膜来承受外载荷，此时，轴承相当于纯动压气体轴承；当同时提供外部气源和驱动转子转动的外力时，若转速较高，此时转子旋转产生的动压效应无法忽略。
[0007]多孔质静压轴承的直接刚度系数Kxx和Kyy随转速升高而增大，直接阻尼系数Cxx和Cyy随转速升高而减小，因为在转速较高时，动压效应对轴承动态特性的影响远大于静压效应，转速越高，气膜的楔形效应及动压效应就越强，轴承的承载能力就越大，在这种情况下再去改变已经形成的气膜厚度分布就越困难，因而轴承就表现出较大的刚度，此外，在高速工况下，轴承间隙中的气体被压缩而挤出轴承转子系统，气膜运动粘度降低，从而导致轴承的阻尼系数减小，阻尼减小，导致轴承在运行过程中的振动无法抵消，因此轴承的运行稳定性会受到很大的影响。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种气体止推轴承和动力设备，以提高轴承的运行稳定性。
[0009]本专利技术第一方面提供一种气体止推轴承，包括：
[0010]轴承基座，包括环形座体；
[0011]多孔质层，设置于环形座体的轴向第一侧；以及
[0012]弹性垫层，设置于环形座体的轴向第二侧。
[0013]在一些实施例中，弹性垫层为橡胶块。
[0014]在一些实施例中，弹性垫层包括垫层本体和凸起，凸起设置于垫层本体的远离环形座体的表面。
[0015]在一些实施例中，凸起为绕着环形座体的轴线沿周向延伸的环形凸起。
[0016]在一些实施例中，凸起的截面形状为方形或波形。
[0017]在一些实施例中，弹性垫层包括沿径向间隔设置的多个凸起。
[0018]在一些实施例中，弹性垫层上设置有第一通气孔，环形座体上设置有第二通气孔，外部气体通过第一通气孔和第二通气孔进入到多孔质层内。
[0019]在一些实施例中，环形座体的第一侧面设置有第一凹槽，第一凹槽的底面设置有环形支撑块，多孔质层安装于第一凹槽内并由环形支撑块支撑。
[0020]在一些实施例中，环形支撑块包括沿周向均匀分布且间隔设置的至少两个开口段。
[0021]在一些实施例中，环形座体的第二侧面设置有第二凹槽，第二凹槽用于安装弹性垫层。
[0022]本专利技术第二方面提供一种动力设备，包括转子和本专利技术第一方面提供的气体止推轴承，转子包括转轴和推力盘，转轴穿过环形座体的中心孔，多孔质层与推力盘之间形成气膜。
[0023]基于本专利技术提供的技术方案，气体止推轴承包括轴承基座、多孔质层和弹性垫层，轴承基座包括环形座体，多孔质层设置于环形座体的轴向第一侧，弹性垫层设置于环形座体的轴向第二侧。本专利技术的气体止推轴承设置的弹性垫层可以为轴承提供额外的阻尼，吸收转子的振动能量从而减小转子在轴向上的振动，提高轴系运转的稳定性。而且由于弹性垫层具有弹性，因此当转子在转动过程中发生倾斜时，其弹性可以使转子回位并重新运转平稳从而提高整个转子系统的运行稳定性。
[0024]通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0025]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0026]图1为本专利技术实施例的气体止推轴承的主视结构示意图；
[0027]图2为图1所示的气体止推轴承的截面结构示意图；
[0028]图3为图1中的轴承基座的主视结构示意图；
[0029]图4为图3所示的轴承基座的截面结构示意图；
[0030]图5为图1中的弹性垫层的主视结构示意图；
[0031]图6为图5所示的弹性垫层的截面结构示意图；
[0032]图7为图1中的多孔质层的截面结构示意图；
[0033]图8为本专利技术另一实施例的气体止推轴承的主视结构示意图；
[0034]图9为图8所示的气体止推轴承的截面结构示意图；
[0035]图10为图8中的弹性垫层的主视结构示意图；
[0036]图11为图10所示的弹性垫层的截面结构示意图。
[0037]各附图标记分别代表：
[0038]1、轴承基座；
[0039]11、环形座体；12、环形支撑块；13、开口段；14、第二通气孔；15、安装孔；16、第二凹槽；17、第一凹槽；18、销钉孔；
[0040]2、弹性垫层；
[0041]21、垫层本体；22、凸起；23、第一通气孔；
[0042]3、多孔质层。
具体实施方式
[0043]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体止推轴承，其特征在于，包括：轴承基座(1)，包括环形座体(11)；多孔质层(3)，设置于所述环形座体(11)的轴向第一侧；以及弹性垫层(2)，设置于所述环形座体(11)的轴向第二侧。2.根据权利要求1所述的气体止推轴承，其特征在于，所述弹性垫层(2)为橡胶块。3.根据权利要求1所述的气体止推轴承，其特征在于，所述弹性垫层(2)包括垫层本体(21)和凸起(22)，所述凸起(22)设置于所述垫层本体(21)的远离所述环形座体(11)的表面。4.根据权利要求3所述的气体止推轴承，其特征在于，所述凸起(22)为绕着所述环形座体(11)的轴线沿周向延伸的环形凸起。5.根据权利要求3所述的气体止推轴承，其特征在于，所述凸起(22)的截面形状为方形或波形。6.根据权利要求3所述的气体止推轴承，其特征在于，所述弹性垫层(2)包括沿径向间隔设置的多个所述凸起。7.根据权利要求1所述的气体止推轴承，其特征在于，所述弹性垫层(2)上设置有第一通气孔(23)，所述环形座...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘华，张治平，钟瑞兴，刘胜，陈玉辉，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：