空气静力推力轴承以及空气静力支撑推力负载的方法技术

涡旋式压缩机包括第一涡旋构件、第二涡旋构件和空气静力推力轴承。空气静力推力轴承在第二涡旋构件和固定支撑构件之间形成气体层，以在第二涡旋构件旋转和/或沿轨道运动时支撑第二涡旋构件。还公开了一种在涡旋式压缩机中支撑旋转/动涡旋构件的方法。该方法包括将加压气体供应到空气静力推力轴承，使得在旋转/动涡旋构件和固定支撑构件之间形成气体层。动涡旋构件和固定支撑构件之间形成气体层。动涡旋构件和固定支撑构件之间形成气体层。

【技术实现步骤摘要】
空气静力推力轴承以及空气静力支撑推力负载的方法
[0001]本申请是申请日为2018年6月15日、申请号为201810620817.7、专利技术名称为“空气静力推力轴承以及空气静力支撑推力负载的方法”的专利技术专利的分案申请。


[0002]本公开涉及涡旋式压缩机中的轴承和在涡旋式压缩机中提供润滑的方法。

技术介绍

[0003]涡旋式压缩机利用互相啮合的涡旋构件来压缩流体。加热、通风、空调和制冷系统(“HVACR”)可以使用涡旋式压缩机来压缩气态制冷剂。第一涡旋构件可以与第二涡旋构件相互啮合。第二涡旋构件相对于第一涡旋构件旋转或轨道运动(orbit)(非固定)。在运行过程中，第二涡旋构件旋转或轨道运动，使得一定体积的气体(例如制冷剂)在相互啮合的涡旋构件之间被压缩。推力轴承可以设置成沿轴向方向支撑第二非固定涡旋构件。涡旋式压缩机内的曲轴可以旋转第二非固定涡旋构件，并且轴承可以在曲轴旋转时支撑曲轴。

技术实现思路

[0004]涡旋式压缩机利用两个具有互相啮合的螺旋包覆件(spiral wraps)的涡旋构件来压缩诸如制冷剂的气体。第一涡旋构件具有螺旋包覆件。第二涡旋构件具有螺旋包覆件，并且相对于第一涡旋构件旋转或沿轨道运动(orbit)，使得气体体积被截留在第一涡旋构件和第二涡旋构件的相互啮合的螺旋包覆件之间。随着第二涡旋构件相对于第一涡旋构件旋转或轨道运动，被截留的气体体积随后被压缩。当气体在第一涡旋构件和第二涡旋构件之间被压缩时，气体可以在轴向方向上施加力。这个力也可以被称为推力负载。
>[0005]在一个实施例中，涡旋式压缩机包括用于沿轴向方向支撑第二涡旋构件的固定支撑构件。涡旋式压缩机还包括用于沿轴向支撑第二涡旋式构件的空气静力推力轴承。空气静力推力轴承支撑第二涡旋构件，使得第二涡旋构件的推力负载不会显著改变第二涡旋构件与第一涡旋构件在轴向方向上的相互啮合位置。空气静力推力轴承支撑第二涡旋构件，使得第二涡旋构件的螺旋包覆件的轴向端部保持与第一涡旋构件的基板接触。空气静力推力轴承包括第二涡旋构件的表面、固定支撑构件的表面和气体分配结构。在一个实施例中，固定支撑构件是涡旋式压缩机内的结构，其相对于第二涡旋构件具有固定位置。固定支撑构件还包括面向基板的表面。在一个实施例中，固定支撑构件是轴承座的一部分。实施例中的气体分配结构可以位于第二涡旋构件的表面和/或固定支撑构件的表面上。
[0006]在一个实施例中，气体分配结构被供应有加压气体并且在第二涡旋构件和固定支撑构件之间在表面区域上分配加压气体。例如，气体分配结构是将接收到的加压气体分布在所述表面区域上的多孔材料。在涡旋式压缩机的正常运行期间，推力负载施加到第二涡旋构件。第二涡旋构件上的推力负载可将固定支撑构件的表面推靠第二涡旋构件的表面。然而，在一个实施例中，气体分配结构在第二涡旋构件和固定支撑构件的表面之间分配加压气体流。由于加压气体分布在第二涡旋件和固定支承件的表面之间，所以流动的加压气
体防止了表面接触(例如在正常运行期间)。
[0007]在一个实施例中，空气静力推力轴承包括气体分配结构，该气体分配结构具有分别位于第二涡旋构件或固定支撑构件上的内部径向密封件和外部径向密封件。气体分配结构还包括第二涡旋构件或固定支撑构件中的一个或多个开口。在运行期间，气体分配结构将加压气体分配到第二涡旋构件和固定支撑构件之间沿轴向方向以及径向密封件之间沿径向方向的空间中。在涡旋式压缩机的正常运行期间，第二涡旋构件上的推力负载沿轴向施加力。然而，在一个实施例中，加压气体流入第二涡旋构件和固定支撑构件之间的空间。当加压气体通过第二涡旋构件和固定支撑构件的表面之间的空间流动时，流动的加压气体防止表面接触(例如，在正常运行期间)，并且径向密封件对容易从第二涡旋构件与固定支撑构件的表面之间的空间流出的压缩气体提供流动阻力。
[0008]在一个实施例中，推力负载推动第二涡旋构件克服在第二涡旋构件和固定支撑构件之间流动的分配的加压气体。如此，分配的加压气体在第二涡旋构件和固定支撑构件之间形成为层(例如，薄膜)。当第二涡旋构件推动加压流体的流动层时，第二涡旋构件压缩流动的加压气体层。为了使第二涡旋构件沿轴向移动，实施例中的第二涡旋构件进一步压缩流动的分配的加压气体层。当加压气体层已经被压缩(例如加压)时，大量的力对应于少量的压缩。以这种方式，流动的加压气体层衰减和/或吸收第二涡旋构件的推力负载。因此，空气静力推力轴承沿轴向支撑第二涡旋构件。在一个实施例中，气体分配结构利用压缩机的工作流体(例如制冷剂，制冷剂混合物等)作为加压气体。
[0009]在一个实施例中，一种方法旨在支撑涡旋式压缩机中的旋转或动(orbiting)涡旋构件。在涡旋式压缩机中，固定支撑构件定位在涡旋式压缩机内，使得固定支撑构件的表面面向旋转或动涡旋构件的表面。实施例中的方法包括在固定支撑构件的表面或旋转或动涡旋构件的表面上提供气体分配结构，将加压气体供应到气体分配结构，并且气体分配结构在旋转或动涡旋构件和固定支撑构件之间形成气体层。该气体层被构造成支撑旋转或动涡旋构件的推力负载。
[0010]在一个实施例中，涡旋式压缩机利用一个或多个空气静力轴承在曲轴旋转时支撑曲轴。在一个实施例中，一个或多个空气静力径向轴承在曲轴旋转时沿径向支撑曲轴。用于支撑曲轴的空气静力径向轴承包括曲轴的径向表面(例如，轴颈表面)、固定支撑构件的面向曲轴的表面和气体分配结构。在一个实施例中，加压气体被供应到气体分配结构，并且空气静力径向轴承在曲轴的径向表面和固定支撑构件的面向曲轴的表面之间形成流动的加压气体层。该气体层在曲轴旋转时沿径向支撑曲轴。在一个实施例中，用于空气静力径向轴承的气体分配结构可以位于曲轴的径向表面和/或固定支撑构件的表面上。
[0011]在一个实施例中，曲轴空气静力推力轴承在曲轴旋转时沿轴向支撑曲轴。曲轴空气静力推力轴承包括曲轴的轴向端面、面向曲轴的轴向端面的表面和气体分配结构。在一个实施例中，压缩气体被供应到气体分配结构，使得曲轴空气静力推力轴承在曲轴的轴向端面和面向轴向端面的表面之间形成气体层。该气体层在曲轴旋转时沿轴向支撑曲轴。在一个实施例中，用于曲轴空气静力推力轴承的气体分配结构可以位于曲轴的轴向表面和/或固定支撑构件的轴向表面上。
[0012]在一个实施例中，围绕与第二涡旋构件接合的曲轴的偏心端提供空气静力径向轴承。空气静力径向轴承包括曲轴的偏心端(例如，偏心端的轴颈表面)的径向表面、第二涡旋
构件的表面(例如，第二涡旋构件的套筒的内表面)、以及气体分配结构。在一个实施例中，加压气体被供应到气体分配结构，使得空气静力径向轴承在偏心端的外表面的外径向表面和第二涡旋构件的表面之间形成气体层。空气静力径向轴承可允许偏心端由于旋转而将其运动传递至第二涡旋构件而不传递其旋转。在一个实施例中，用于曲轴的偏心端的空气静力径向轴承的气体分配结构可以位于第二涡旋构件的表面和/或曲轴的偏心端的径向表面上。
[0013]在一个实施例中，例如如上所述，涡旋式压缩机的轴承的一个或多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡旋式压缩机，其特征在于，包括：第一涡旋构件，所述第一涡旋构件具有基板和从所述基板的表面突出的螺旋包覆件；第二涡旋构件，所述第二涡旋构件具有基板和从所述基板的表面突出的螺旋包覆件；空气静力推力轴承，所述空气静力推力轴承沿轴向方向支撑所述第二涡旋构件，并且包括所述第二涡旋构件的表面、固定支撑构件的表面和气体分配结构，其中，加压气体源向所述气体分配结构供应加压气体；以及所述气体分配结构在所述固定支撑构件的表面和所述第二涡旋构件的表面之间形成气体层。2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，所述加压气体包括已经被所述第一涡旋构件和所述第二涡旋构件压缩的气体。3.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，所述气体分配结构位于所述第二涡旋构件的后表面上。4.根据权利要求3所述的涡旋式压缩机，其特征在于，还包括：位于所述第二涡旋构件内的通路，所述通路将所述第一涡旋构件和所述第二涡旋构件之间的体积流体连接至所述气体分配结构，其中，所述第一涡旋构件和第二涡旋构件之间的体积是所述加压气体的来源。5.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，所述气体分配结构位于所述固定支撑构件的表面上。6.根据权利要求5所述的涡旋式压缩机，其特征在于，还包括：上部体积，其中由所述第一涡旋构件和所述第二涡旋构件压缩的气体排放到所述上部体积中；以及连接通路，所述连接通路将所述上部体积流体连接到所述气体分配结构，其中，所述压缩气体的来源是所述上部体积。7.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，所述气体分配结构包括多孔材料。8.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，所述气体分配结构包括内...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：特灵国际有限公司，
类型：发明
国别省市：