System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种动静压气体轴承及离心式压缩机制造技术_技高网

一种动静压气体轴承及离心式压缩机制造技术

技术编号:43025566 阅读:0 留言:0更新日期:2024-10-18 17:26
本发明专利技术提供了一种动静压气体轴承及离心式压缩机,包括:轴承壳体,轴承壳体具有供转子穿过的中空腔室;轴向静压承载体,轴向静压承载体与轴承壳体的第一端连接,轴向静压承载体具有用于承载轴向力的承载面,轴向静压承载体由多孔质材料制成,且轴向静压承载体与外界气源连通,外界气源提供的气体经轴向静压承载体进入承载面与叶轮之间;径向动压承载组件,径向动压承载组件与中空腔室的内壁连接,径向动压承载组件与转子之间形成楔形空间,本发明专利技术解决了现有技术中气体轴承无法兼顾转子低转速时的承载力和高转速时的稳定性的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压缩机,具体涉及一种动静压气体轴承及离心式压缩机


技术介绍

1、气体轴承是通过利用气体形成的气膜承受载荷并极大降低摩擦。较于其它类型的轴承,气体轴承具有无油、无污染、运行阻力小、结构简单、机械损耗低等众多优点,气体轴承技术弥补了许多传统液体轴承、滑动轴承和滚动轴承存在的不足,在高速旋转机械以及精密加工机械中得到了广泛的应用,尤其是在食品、酿酒、数据机房等使用厂家更是备受推崇。

2、气体轴承包含动压轴承、静压轴承、动静压混合轴承等多种类型,但是单一的动压或者静压气体轴承均存在明显的优缺点,单一动压气体轴承及静压气体轴承在使用过程中均存在一定的局限性,多数情况之下并不能满足一些复杂工况的要求。如动压气体轴承,其是利用转子、承载盘与轴承表面之间形成的楔形空间产生的楔形效应,伴着转子速度的不断提升,由于气体的粘性,周围气体不断被拖入楔形空间,从而楔形空间内气压不断提升,当轴承转速达到一定值时才能形成动压气膜,而进入稳定气体润滑状态,在动压效应下,转速越高,轴承的承载能力越高,但是在大于轴承起飞转速的低速工作状态下,径向动压轴承尚能满足使用要求,但在一些数据机房等要求运行范围较小的使用场景,要求离心式压缩机必须降速运行满足运行范围要求,动压轴向轴承在低速工作状态下由于承载能力有限,多数情况下不能满足低转速运行工况下气动轴向力的要求,运行安全裕度低,极易产生磨损。而静压气体轴承是通过外部供气系统提供一定压力的气体,然后气体经过节流结构传输至轴承和转子之间的间隙,后在转子和轴承之间配合间隙内形成气膜以起到支撑转子的作用,静压气体轴承具有承载力大、启动、停止阶段无磨损,寿命长等优点,且其的承载力直接与供气系统压力正相关,不会受制于低转速的影响,但是当转子速度较高时,静压径向轴承由于阻尼机制的限制,其无法有效吸收和抑制转子的振动,会使轴承稳定性极大降低,这极大限制了其在高转速、高线速度工作环境下的使用。

3、基于此,现有技术有待于进一步发展。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服上述技术不足,提供一种动静压气体轴承及离心式压缩机,以解决相关技术中的气体轴承无法兼顾转子低转速时的承载力和高转速时的稳定性的技术问题。

2、为达到上述技术目的,本专利技术采取了以下技术方案:

3、第一方面,本专利技术提供一种动静压气体轴承,包括:轴承壳体,所述轴承壳体具有供转子穿过的中空腔室;轴向静压承载体,所述轴向静压承载体与所述轴承壳体的第一端连接,所述轴向静压承载体具有用于承载轴向力的承载面,所述轴向静压承载体由多孔质材料制成,且所述轴向静压承载体与外界气源连通,外界气源提供的气体经轴向静压承载体进入所述承载面与叶轮之间;径向动压承载组件,径向动压承载组件与中空腔室的内壁连接,所述径向动压承载组件与转子之间形成楔形空间。

4、本技术方案进一步设置为,所述轴承壳体的第一端向远离轴心线的方向延伸有翻沿,所述轴向静压承载体与所述翻沿固连,所述翻沿上开设有供气孔,所述供气孔与外界气源及所述轴向静压承载体均连通。

5、本技术方案进一步设置为,所述径向动压承载组件包括相互连接的平箔片与波箔片,所述平箔片、所述波箔片和所述轴承壳体由内到外依次排列,所述平箔片与所述轴承壳体连接。

6、本技术方案进一步设置为,所述波箔片包括若干个波箔段,若干个波箔段中任一波箔段整体呈圆弧形,且沿所述波箔段的延伸方向具有多个弧形波纹。

7、本技术方案进一步设置为,所述轴向静压承载体由多孔石墨或多孔质烧结青铜材料制成。

8、第二方面,本专利技术提供一种离心式压缩机,包括筒体、叶轮、位于筒体内的转子以及上述的动静压气体轴承,所述转子的两端分别套设有所述动静压气体轴承,所述动静压气体轴承与所述筒体固连,所述筒体上设有与所述轴向静压承载体连通的供气口,所述承载面与所述叶轮的轮背相对设置,所述叶轮与所述径向动压承载组件之间设有密封部件。

9、本技术方案进一步设置为,所述筒体内部连接有支座,所述动静压气体轴承与所述支座连接,所述支座的内部设有连通所述轴向静压承载体和供气口的气流通道。

10、本技术方案进一步设置为,所述密封部件为梳齿密封结构。

11、本技术方案进一步设置为,所述筒体上设有连通筒体内部与外部环境的排气口。

12、本技术方案进一步设置为,所述筒体的内部还连接有定子,所述定子套设于所述转子外侧,所述定子与所述动静压气体轴承间隔设置,所述定子内设有螺旋冷却流道,所述筒体上开设有与螺旋冷却流道连通的冷媒入口和冷媒出口。

13、有益效果:

14、一方面,由于径向动压承载组件与转子之间形成楔形空间,当转子转动时,随着转子转速的提高,周围环境中的气体被拖入楔形空间中,而转速提高到一定程度时,楔形空间中的气体气压增加,利用动压效应支撑起转子;另一方面,所述轴向静压承载体的承载面与叶轮配合,外界气源提供的气体经轴向静压承载体进入所述承载面与叶轮之间,从而形成气膜,承受转子的轴向力,防止转子轴向窜动。本专利技术提供的动静压气体轴承,同时利用气体的静压和动压,分别实现轴向支撑和径向支撑,在满足低转速承载的同时,又能兼顾高转速状况下转子稳定性的问题。

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【技术保护点】

1.一种动静压气体轴承,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的动静压气体轴承,其特征在于,所述轴承壳体(1)的第一端向远离轴心线的方向延伸有翻沿(7),所述轴向静压承载体(3)与所述翻沿(7)固连,所述翻沿(7)上开设有供气孔(8),所述供气孔(8)与外界气源及所述轴向静压承载体(3)均连通。

3.根据权利要求1所述的动静压气体轴承,其特征在于,所述径向动压承载组件(5)包括相互连接的平箔片(9)与波箔片(10),所述平箔片(9)、所述波箔片(10)和所述轴承壳体(1)由内到外依次排列,所述平箔片(9)与所述轴承壳体(1)连接。

4.根据权利要求3所述的动静压气体轴承,其特征在于,所述波箔片(10)包括若干个波箔段,若干个波箔段中任一波箔段整体呈圆弧形,且沿所述波箔段的延伸方向具有多个弧形波纹。

5.根据权利要求1-4任一所述的动静压气体轴承,其特征在于,所述轴向静压承载体(3)由多孔石墨或多孔质烧结青铜材料制成。

6.一种离心式压缩机,其特征在于,包括筒体(100)、叶轮(101)、位于筒体(100)内的转子(102)以及权利要求1-5任一所述的动静压气体轴承,所述转子(102)的两端分别套设有所述动静压气体轴承,所述动静压气体轴承与所述筒体(100)固连,所述筒体(100)上设有与所述轴向静压承载体(3)连通的供气口(105),所述承载面(4)与所述叶轮(101)的轮背相对设置,所述叶轮(101)与所述径向动压承载组件(5)之间设有密封部件(109)。

7.根据权利要求6所述的离心式压缩机,其特征在于,所述筒体(100)内部连接有支座(104),所述动静压气体轴承与所述支座(104)连接,所述支座(104)的内部设有连通所述轴向静压承载体(3)和所述供气口(105)的气流通道(106)。

8.根据权利要求6所述的离心式压缩机,其特征在于,所述密封部件(109)为梳齿密封结构。

9.根据权利要求7所述的离心式压缩机,其特征在于,所述筒体(100)上设有连通筒体(100)内部与外部环境的排气口(110)。

10.根据权利要求9所述的离心式压缩机,其特征在于,所述筒体(100)的内部还连接有定子(103),所述定子(103)套设于所述转子(102)的外侧,所述定子(103)与所述动静压气体轴承间隔设置,所述定子(103)内设有螺旋冷却流道,所述筒体(100)上开设有与螺旋冷却流道连通的冷媒入口(107)和冷媒出口(108)。

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【技术特征摘要】

1.一种动静压气体轴承,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的动静压气体轴承,其特征在于,所述轴承壳体(1)的第一端向远离轴心线的方向延伸有翻沿(7),所述轴向静压承载体(3)与所述翻沿(7)固连,所述翻沿(7)上开设有供气孔(8),所述供气孔(8)与外界气源及所述轴向静压承载体(3)均连通。

3.根据权利要求1所述的动静压气体轴承,其特征在于,所述径向动压承载组件(5)包括相互连接的平箔片(9)与波箔片(10),所述平箔片(9)、所述波箔片(10)和所述轴承壳体(1)由内到外依次排列,所述平箔片(9)与所述轴承壳体(1)连接。

4.根据权利要求3所述的动静压气体轴承,其特征在于,所述波箔片(10)包括若干个波箔段,若干个波箔段中任一波箔段整体呈圆弧形,且沿所述波箔段的延伸方向具有多个弧形波纹。

5.根据权利要求1-4任一所述的动静压气体轴承,其特征在于,所述轴向静压承载体(3)由多孔石墨或多孔质烧结青铜材料制成。

6.一种离心式压缩机,其特征在于,包括筒体(100)、叶轮(101)、位于筒体(100)内的转子(102)以及权利要求1-5任一所述的动静压气体轴承,所述转子(102)的两端分别套设有所述动静...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨玉明陈玉辉钟瑞兴雷连冬
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:

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