CN103362949A - 动压轴承及高速流体动力机械、高速离心式压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种离心压缩机,电机的转轴从箱体伸入压缩机封闭腔室内与叶轮直接联接,其中压缩机转轴通过双径向轴承定位在壳体内,双径向轴承使得转轴具有刚性大、承载能力大、承载后变形小、运行稳定等优点,本发明的双径向轴承还采用了特殊的三油楔槽支撑转轴,使得转轴在高速旋转过程中运行稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于高速流体动力机械上的动压轴承,尤其是一种用于电机直联驱动的离心式压缩机的动压轴承,同时,也涉及具有该动压轴承的高速流体动力机械和高速离心式压缩机。
背景技术
目前空调领域的离心压缩机,采用定频交流电机或变频交流电机,通过增速齿轮将转速提高到设计转速,带动叶轮旋转对来流气体做功,从而提高气体压力。为了确保压缩机高速旋转稳定,采用滑动轴承对旋转主轴进行支撑,动压滑动轴承是常采用的轴承结构,然而由于压缩机整体尺寸的限定,现有的动压滑动轴承在压缩机承载后容易出现转轴刚性不大、承载能力小、易变形、运行不稳定等缺陷。
发明内容
本发明的目的之一在于克服现有技术存在的上述问题,提供一种离心压缩机尤其是电动机直联式离心压缩机的动压轴承,减小压缩机的壳体尺寸,提高压缩机旋转轴承载后的刚度,使得压缩机运行稳定。
为了实现本发明的上述目的,所采用的技术方案是:
本发明涉及一种动压轴承,其安装在一转子的轴颈处,所述轴承轴瓦的内圆柱面与转子轴颈的外圆柱面之间在工作中形成可转动配合,所述轴承轴瓦的内圆柱面上沿周向形成有至少两个圆弧形油楔槽,该些圆弧形油楔槽在转子轴颈外圆柱面和轴承轴瓦内圆柱面之间形成多个可产生油膜动压力的收敛面,所述每一个油楔槽的收敛面的收敛方向与转子的转动方向相同,油楔槽的圆弧所对应的轴心与轴颈外圆柱面的轴心具有一偏心距。
进一步改进的,所述收敛面的收敛方式为每一个油楔槽的深度沿周向逐渐向轴承轴瓦的内圆柱面收敛,优选的,最终收敛于轴承轴瓦的内圆柱面上。
进一步改进的,所述圆弧形油楔槽在轴向上具有相等的轴向宽度。
进一步改进的,所述轴承轴瓦的内圆柱面上沿周向均布有3到5个圆弧形的油楔槽,进一步优选的,所述油楔槽为3个。
进一步改进的,设所述轴颈外圆柱面半径为A,油楔槽的圆弧所对应的轴心与轴颈外圆柱面的轴心的偏心距为L,其中L/A的范围在0.001~0.01之间,进一步优选的所述L/A的范围在0.001~0.005之间,进一步优选为0.00251。
进一步改进的,设所述轴颈外圆柱面半径为A,所述轴瓦圆弧形的油楔槽弧面曲率半径为B,B/A的范围在1~1.01之间,优选的,B/A的范围在1~1.005之间,进一步较佳的,B/A的比值优选为1.0016。
进一步改进的,所述油楔槽在周向上的设置总长S占轴承轴瓦的内圆柱面周长C的比值S/C为0.17到0.5之间,优选的S/C为0.3。
进一步改进的,设所述轴颈外圆柱面半径为A,所述油楔槽弧面曲率半径为B,所述油楔槽的圆弧所对应的轴心与轴颈外圆柱面的轴心的偏心距为L,B/A的范围在1~1.005之间,L/A的范围在0.001~0.005,进一步较佳的B/A为1.0016,L/A的范围在0.00251;所述油楔槽在周向上的设置总长S占轴承轴瓦的内圆柱面周长C的比值S/C为0.15~0.3之间,优选的S/C为0.28。
进一步改进的,所述油楔槽由轴承轴瓦一体构成或由比轴瓦更耐磨的材料单独构成在轴承轴瓦上,优选的所述由耐磨材料单独构成的油楔槽具有微突出于轴瓦内圆柱面的外部轮廓,优选的,突出的高度在1.2mm~2mm之间,优选的,该耐磨材料为巴氏合金。
进一步改进的,其具有双径向轴承结构,即:在其轴瓦内圆周表面上加工有两组独立的如前述技术方案的圆弧形油楔槽,所述两组独立的圆弧形油楔槽在轴向上并列布置形成所述双径向轴承结构,并且在两组油楔槽之间设置轴向油槽,通过该轴向油槽向两组独立的圆弧形油楔槽分别提供所需润滑油量,使得周向、轴向供油方式并存轴瓦中。
进一步改进的,在安装所述动压轴承的转轴轴颈两端分别形成有用于动压轴承轴向定位的径向凸缘,在该径向凸缘与动压轴承相对的端面上或动压轴承与该径向凸缘相对的轴向端面上加工有油槽,该油槽使得所述动压轴承的轴向端面和径向凸缘的端面之间在转子转动过程中产生轴向推力方向的油膜动压力,所述动压轴承通过轴瓦内圆柱面上的圆弧形油楔槽形成径向动支撑结构的同时,还通过轴承轴瓦两轴向端面上的所述油槽实现双向的轴向止推结构;优选的,该油槽在端面的径向上逐渐向外端形成收敛圆弧,最终在收敛端形成一个V字形且小于油槽深度的排油豁口;优选的,所述轴承轴瓦中的润滑油管路分为三个分支,一支为径向供给所述圆弧形油楔槽,另两支与径向分支以一定的倾角θ分别向所述轴承两轴向端面的油槽提供润滑油,优选的,所述倾角θ在45度到75度之间。
本发明还包括一种高速流体动力机械,其采用了前述技术方案中的动压轴承。
本发明还包含一种高速离心式压缩机,其采用了前述技术方案所述的动压轴承,优选的,该高速离心式压缩机叶轮安装于转子的一端,其中压缩机转子与电机转子以直联方式安装;进一步优选的,压缩机转子与电机转子为一体式结构,所述电机转子为悬臂式安装结构,所述叶轮为2级以上的多级叶轮且设置在电机转子的悬臂端;进一步优选的,所述多级叶轮同向设置。
前述高速流体动力机械或高速离心式压缩机的转子转速在6000转/分以上,优选的在7000转/分以上,进一步的,所述电机为直流变频同步电机,其功率在150kW至800kW之间。
进一步的,所述高速流体动力机械在转子上相对的设置两个前述技术方案的动压轴承,使得转子的轴向推力结构为双推结构。
进一步的,所述高速离心式压缩机在转子上相对的设置两个前述技术方案的动压轴承,使得转子的轴向推力结构为双推结构。
本发明的压缩机利用具有上述特点的动压滑动轴承,与现有技术相比,具有以下优点
采用具有收敛面的油楔槽设计,使转子和轴承之间形成收敛面,润滑油会进入收敛面从而形成油膜动压力,使得每个油楔中润滑油通道内的合成油压在轴上产生一个力,使转轴能平稳地旋转,减少振动,进而提高了动压轴承刚性和稳定性,降低了高速流体动力机械的运行噪音。
而油楔槽进一步的结构优化,使得油楔槽能够在运行中维持动压所需的油膜厚度,进而保证轴承的减振效果及润滑油另一方面的冷却作用。
而双径向轴承结构的进一步优化,使得转轴高速旋转过程的刚性增大、承载能力大、承载后变形小、运行稳定。
而轴向推力结构为双推结构,电机前后轴承在轴向力方向上都设置推力面,避免因单个轴承推力面承受负荷过大而损坏,使得轴承的轴向承载能力加大。
附图说明
图1是本发明动压轴承的一安装示意图;
图2是本发明动压轴承采用三个油楔槽实施例的立体示意图;
图3a是图2实施例所示油楔槽结构的各油楔槽的圆弧圆心相对转子轴心的位置图;
图3b是图2实施例所示油楔槽结构的垂直于轴向的剖视图;
图3c是图2实施例所示油楔槽结构从油楔槽收敛面的起始端到终端的部分周向剖视图;
图3d是图3c油楔槽局部放大图;
图4是本发明动压轴承具有双径向轴承结构的实施例的结构示意图;
图5是本发明形成有端面油槽的轴径向凸缘端面的侧视图;
图6是具有图5所示端面油槽的局部剖视图;
图7a是没有油膜动压力作用下的悬臂段挠动示意图;
图7b是有油膜动压力作用下的悬臂段挠动示意图;
图8是本发明在转轴两端对应设置两个双径向轴承结构的实施例的结构示意图;
图9是本发明所获得的有关动压轴承的L/A、B/A对压缩机振动影响的实验曲线。
附图标记如下:
高速流体动力机械的机壳1;转子2;叶轮3;动压轴承4;轴承轴瓦内圆柱面40;转子轴颈的外圆柱面20;轴承轴瓦内圆柱面上的油楔槽41;轴向油槽42,轴瓦的轴向端面45,端面油槽43,排油豁口44
具体实施方式
下面结合附图1-5对本发明进行说明:
本申请所提出的动压轴承,虽然其也可适用于普通的高速流体动力机械,但尤其适用于重载高速流体动力机械,因为其不但能够承受重载,还能保证转子在重载高速运行中保持比较高的效率和运行的安全性、稳定性,同时还使轴承的使用寿命大大延长、经济效益提高。下面以高速离心式压缩机为例,具体阐述本发明:
如图1所示,该高速离心式压缩机的电机转子为悬臂式结构,叶轮2采用2级,以直联方式直接安装在电机转子的悬臂端,且是同向设置;电机为直流变频同步电机,其功率在150kW至800kW之间;转子的转速在6000转/分以上,优选的在7000转/分以上。
动压轴承的此种应用情形,对普通的动压轴承是不利的,也是往往不能胜任的,因为采用悬臂式电机的压缩机转子由于直接将叶轮装配于电机轴上,会带来以下问题:
1、由于电机轴的一部分需要安装叶轮,因此造成电机轴的悬臂段比较长,使得由自重产生的静挠度增大,轴的刚性受到影响;
2、由于叶轮由高速电机轴直接带动,因此如何保证叶轮与转子在高速旋转过程中保持高的同心度和旋转精度以及高的强度,不发生振动和断裂现象非常重要;
3、如何保证轴承轴瓦在转子高速旋转下能够实现良好的润滑冷却而不损毁是非常重要的。
而本发明,试图从各种方面提出改进措施,消除动压轴承在上述高转速工作环境所面临的不利影响,从而使得本发明相对现有技术更能适用高速流体动力机械,尤其是重载高速流体动力机械转子上的应用,如上述类型的离心式压缩机的转子上的应用。
参见图1,本实施例动压轴承4于位置1、2处安装在一高速流体动力机械转子的轴颈处,其轴瓦内圆柱面与转子轴颈的外圆柱面之间在工作中形成可转动配合,其中位置1处的动压轴承是必须的,但优选的,在转子上的电机铁芯两侧对应的设置两个动压轴承(参见图1的位置1、2),形成电机前后的双支撑结构。优选,该动压轴承4为既能承受径向力又能平衡转子轴向推力的动压轴承,如复合作用轴承。
如图2,本发明的动压轴承,其轴瓦的内圆柱面上的周向上至少形成有一组油楔槽结构(图2中采用了两组),每一组油楔槽均匀的形成有至少两个圆弧形油楔槽41,为使转子受力更加均匀,优选的,轴承轴瓦的内圆柱面上沿周向均布有3到5个圆弧形的油楔槽41,然而综合考虑加工成本、轴承的强度及油楔槽所具有的效果,特别优选油楔槽为3个。
进一步的,如图3a、3b所示,三个油楔槽41(图3a中用阴影显示)沿轴承轴瓦的内圆柱面40周向均匀布置,三个油楔槽的三段圆弧在轴瓦的内圆柱面上360度均匀分布,三个油楔槽的三个圆弧分别具有各自的圆心点O1、O2、O3,该些圆心点与转子轴颈外圆柱面的轴心O之间分别具有一偏心距L。
优选的,每一个油楔槽41以一定的深度开始,沿周向逐渐向轴承轴瓦的内圆柱面收敛,优选的,最终收敛于轴承轴瓦的内圆柱面上。如此,在转子轴颈外圆柱面和轴承轴瓦内圆柱面之间形成多个可产生油膜动压力的收敛面(如图3a中的阴影部分所示),且该些收敛面的收敛方向与转子的转动方向相同。如此,采用本实施例的油楔槽,当转子高速转动时,由于润滑油具有粘性,会贴着转子表面被带到收敛面中,当带入收敛空间的油量达到一定程度时,在收敛面所形成的油膜就会产生足够的动压力将轴颈浮起,这时,轴承与轴颈之间夹着油膜,并通过油膜产生润滑,保证转子受力均匀、平滑转动并冷却良好。
上述技术效果,保证轴承轴向的油膜厚度的均匀性非常好重要,以保证油膜动压力轴向方向分布的均匀性,否则,最小油膜处的压力若比实际的载荷小,就有可能造成此处的油膜破裂,使轴瓦磨损。如图3c、3d所示,油楔槽在垂直于轴的横向截面上的剖面形状(附图3d以涂黑部分示意,也即为弧形油楔槽在垂直于轴的横向截面上的剖面形状),表现出逐渐收敛的形状,而每一个油楔槽41在轴向上却具有等宽的轴向宽度,以保证转子轴向上的均匀受力。
如何针对本申请的油楔槽及应用情形,综合考虑轴承的承载能力、旋转精度、转子运转稳定性和一阶临界转速,本申请转子的设计转速n≤0.8nc临界转速等优化油楔槽结构并不是本领域的一项常规设计,其对转子、轴承的安全稳定运行非常重要,本申请发明人为此付出了大量创造性劳动,通过研究我们发现本发明所提出的油楔槽的L/A、B/A(设轴颈外圆柱面半径为A,油楔槽弧面曲率半径为B,油楔槽的圆弧所对应的轴心与轴颈外圆柱面的轴心的偏心距为L)的选择对压缩机运行噪音、压缩机主轴振动具有非常重要的影响。
为确定L/A、B/A更优的参数值,我们选择在设计转速12000rpm,按国标GB/T18430.1-2007最大负荷水温,对具有不同L/A、B/A的油楔槽的动压轴承进行同等条件下的试验,并对压缩机的振动进行测试,结果如图9所示:
(1)有关L/A参数范围的效果分析:
我们通过实验曲线发现:L/A的范围在0.001到0.01之间,进一步较佳的,L/A的范围在0.001到0.005之间,尤其是0.00251时动压轴承的振动最小,其不但会造成油楔弧面曲率半径过大,从而使轴承承载能力下降,也不会导致太小造成加工困难,由此兼顾了轴承承载能力及加工工艺性对减小高速流体动力机械的运行噪音、转子振动的效果。
(2)有关B/A参数范围的效果分析:
进一步的,我们通过实验曲线还可以发现:B/A的范围在1到1.01之间,最好在1到1.005之间,尤其是在1.0016时本发明的油楔槽会对动压轴承本身的承载能力及加工工艺性及整体减小高速流体动力机械的运行噪音、转子振动的效果更好。
进一步的,我们还发现,对于上述动压轴承4,进行如下至少之一的进一步优化还会使本发明具有更好的效果:
优选的,圆弧形油楔槽在周向上的设置总弧长S占轴承轴瓦的内圆柱面周长C的比值S/C为0.17到0.5之间,优选的S/C为0.3。当油楔数量越多,取值越小,反之越大,由于三个油膜动压力即可很好地将轴支撑在中心,因此本发明优选3个油楔,这样在达到转轴高速平衡转动的同时,也提高加工效率,因为数量越多,在圆周上分布越密,加工越为困难。
优选的,油楔槽41由轴承轴瓦一体构成或由比轴瓦更耐磨的材料单独构成在轴承轴瓦上,优选的由耐磨材料单独构成的油楔槽41具有微突出于轴瓦内圆柱面的外部轮廓,优选的,突出的高度在1.2mm~2mm之间,优选的,该耐磨材料为巴氏合金。如此使得本申请的动压轴承更进一步的具有如下效果:1)、提高轴承与转子轴颈的磨合性能和抗咬合性能;2)、由于巴氏合金价格昂贵,通过在轴瓦上浇铸一层巴氏合金在达到提高耐磨性的目的同时,也可以降低成本。
优选的,如图2、4所示,动压轴承4具有双径向轴承结构,即:在其轴瓦内圆周表面上加工有两组(当然也可以是两组以上)独立的圆弧形油楔槽41,两组独立的圆弧形油楔槽41在轴向上并列布置形成所述双径向轴承结构,其中每组圆弧形油楔槽41如上述油楔槽41结构沿周向或近似周向均匀分布,并且在两组油楔槽41之间设置轴向油槽42,通过该轴向油槽向两组独立的圆弧形油楔槽41分别提供所需润滑油量,使得周向、轴向供油方式并存轴承轴瓦中,这样一方面,通过供油方式改善油膜轴向压力分布,以适应由于挠动引起的轴承载荷方向变化;另一方面,通过周向油槽将轴承变为双径向轴承支撑,大幅度提高转轴支撑刚性,提高转子系统的一阶临界转速,实现其全工况稳定运行。
优选的,如图5所示,在安装所述动压轴承的转轴轴颈两端分别形成有径向凸缘,并在所述凸缘分别加工有端面油槽43,本发明优选的该油槽结构如图5所示,该油槽在径向上逐渐向外端形成收敛圆弧,最终在收敛端形成一个V字形且小于油槽深度的排油豁口44,由此油槽和所述动压轴承的轴向端面之间在转子转动过程中产生轴向推力方向的油膜动压力,使得所述动压轴承通过轴瓦内圆柱面上的圆弧形油楔槽形成径向动支撑结构的同时,还通过轴承轴瓦两轴向端面上的端面油槽实现双向的轴向止推结构,使得在一个整体式轴承轴瓦内周面上设置径向轴承结构的同时,还在该整体式轴承轴瓦两端面上加工出油槽以实现双向止推的动压力,进而使本发明的动压轴承为一复合作用轴承。
进一步地,为使润滑油能够在轴承轴瓦中顺畅输送到上述油槽结构,轴承轴瓦中的润滑油管路分为三个分支,一支为径向供给所述圆弧形油楔槽,另两支与径向分支以一定的倾角θ分别向所述轴承两轴向端面的油槽提供润滑油,优选的,所述倾角θ在45度到75度之间。
对于上述在轴瓦轴向端面产生油膜动压力的油槽设置,如图7a所示的在没有端面油槽所产生的油膜动压力作用下的转子挠动情况与如图7b所示的在有端面油槽所产生的油膜动压力作用下的转子挠动情况的效果对比可见,本申请由于动压轴承端面油槽的设置,使得转子悬臂段发生挠动时,可以通过端面油槽所产生的轴向推力方向的油膜动压力来制约悬臂段挠动的发生,从而避免了轴的挠动超过限定值后造成轴承和轴颈边缘磨损。
当然,轴承端面与轴径向凸缘之间的油膜动压力不仅局限于在轴径向凸缘端面上开设油槽,还可以在动压轴承与径向凸缘相对的轴向端面上加工有油槽,也能实现油膜动压力的效果,只不过考虑轴承端面与轴向端面间间隙调整的方便性,因为巴氏合金的修磨性比较好,当间隙达不到要求时,可通过修磨轴承端面上的巴氏合金来调整,优选图5所示的方式。
为避免推力面承载负荷过大而出现烧瓦的问题,提高转轴高速运行的可靠性,同时提高轴承的使用寿命。进一步优选的,如图1、5所示高速流体动力机械或高速离心式压缩机在转子上相对的设置两个上述实施例的动压轴承4,使得转子的轴向推力结构为双推结构。采用轴向力双推方案,转子轴向力由前、后轴承的推力面来分担,避免推力面承载负荷过大而出现烧瓦的问题,提高转轴高速运行的可靠性,同时提高轴承的使用寿命。
最后,对本发明的效果进行一个总的说明
本发明的动压轴承的油楔槽设计,使转子和轴承之间形成收敛面,润滑油会进入收敛面从而形成油膜动压力,使得每个油楔中润滑油通道内的合成油压在轴上产生一个力,使转轴能平稳地旋转,减少振动,进而提高了动压轴承刚性和稳定性,降低了高速流体动力机械的运行噪音。
而油楔槽各种参数的进一步的优化,使得油楔槽能够在运行中维持动压所需的油膜厚度,进而保证轴承的减振效果及润滑油的冷却作用。
双径向轴承结构的进一步优化,使得转轴高速旋转过程的刚性增大、承载能力大、承载后变形小、运行稳定。
轴向推力结构为双推结构,电机前后轴承在轴向力方向上都设置推力面,避免了因单个轴承推力面承受负荷过大而损坏,使得轴承的轴向承载能力加大。
最后说明的是:
尽管在本文中描述和图示了本发明的各种创造性方面、概念和特征,通过结合在示例性实施方式中实施它们,但是可在许多替代实施方式中使用不同实施例的各种方面、概念和特征,单独地或者以各种组合及其子组合的方式。除非在本文中被明确地排除在外,所有这样的组合和子组合意图都是在本发明的范围内。
另外,尽管可能在本文中描述了关于本发明的各种方面、概念和特征的各种优选实施方式,但是这些描述不是本发明所有实施方式的完全或详尽的清单,这些描述并不表明这些特征是必需的,排他性的。本申请示例性方法或结构的描述并不限于包括在所有情况下所要求的所有特征,除非明确陈述为这种情况。
Claims (16)
1.一种动压轴承,其安装在一转子的轴颈处,所述轴承轴瓦的内圆柱面与转子轴颈的外圆柱面之间在工作中形成可转动配合,其特征在于:所述轴承轴瓦的内圆柱面上沿周向形成有至少两个圆弧形油楔槽,该些圆弧形油楔槽在转子轴颈外圆柱面和轴承轴瓦内圆柱面之间形成多个可产生油膜动压力的收敛面,所述每一个油楔槽的收敛面的收敛方向与转子的转动方向相同,油楔槽的圆弧所对应的轴心与轴颈外圆柱面的轴心具有一偏心距。
2.如权利要求1所述的动压轴承,其特征在于:所述收敛面的收敛方式为每一个油楔槽的深度沿周向逐渐向轴承轴瓦的内圆柱面收敛,优选的,最终收敛于轴承轴瓦的内圆柱面上。
3.如上述任一权利要求所述的动压轴承,其特征在于:所述圆弧形油楔槽在轴向上具有相等的轴向宽度。
4.如上述任一权利要求所述的动压轴承,其特征在于:所述轴承轴瓦的内圆柱面上沿周向均布有3到5个圆弧形的油楔槽,进一步优选的,所述油楔槽为3个。
5.如上述任一权利要求所述的动压轴承,其特征在于:设所述轴颈外圆柱面半径为A,油楔槽的圆弧所对应的轴心与轴颈外圆柱面的轴心的偏心距为L,其中L/A的范围在0.001~0.01之间,进一步优选的所述L/A的范围在0.001~0.005之间,进一步优选为0.00251。
6.如上述任一权利要求所述的动压轴承,其特征在于:设所述轴颈外圆柱面半径为A,所述轴瓦圆弧形的油楔槽弧面曲率半径为B,B/A的范围在1~1.01之间,优选的,B/A的范围在1~1.005之间,进一步较佳的,B/A的比值优选为1.0016。
7.如上述任一权利要求所述的动压轴承,其特征在于:所述油楔槽在周向上的设置总长S占轴承轴瓦的内圆柱面周长C的比值S/C为0.17到0.5之间,优选的S/C为0.3。
8.如上述任一权利要求所述的动压轴承,其特征在于:设所述轴颈外圆柱面半径为A,所述油楔槽弧面曲率半径为B,所述油楔槽的圆弧所对应的轴心与轴颈外圆柱面的轴心的偏心距为L,B/A的范围在1~1.005之间,L/A的范围在0.001~0.005,进一步较佳的B/A为1.0016,L/A的范围在0.00251;进一步优选的,所述油楔槽在周向上的设置总长S占轴承轴瓦的内圆柱面周长C的比值S/C为0.15~0.3之间,优选的S/C为0.28。
9.如上述任一项权利要求所述的动压轴承,其特征在于:所述油楔槽由轴承轴瓦一体构成或由比轴瓦更耐磨的材料单独构成在轴承轴瓦上,优选的所述由耐磨材料单独构成的油楔槽具有微突出于轴瓦内圆柱面的外部轮廓,优选的,突出的高度在1.2mm~2mm之间,优选的,该耐磨材料为巴氏合金。
10.如上述任一权利要求所述的动压轴承,其特征在于:其具有双径向轴承结构,即:在其轴瓦内圆周表面上加工有两组独立的如权利要求1-9所述的圆弧形油楔槽,所述两组独立的圆弧形油楔槽在轴向上并列布置形成所述双径向轴承结构,并且在两组油楔槽之间设置轴向油槽,通过该轴向油槽向两组独立的圆弧形油楔槽分别提供所需润滑油量,使得周向、轴向供油方式并存轴瓦中。
11.如上述任一权利要求所述的动压轴承,其特征在于:在安装所述动压轴承的转轴轴颈两端分别形成有用于动压轴承轴向定位的径向凸缘,在该径向凸缘与动压轴承相对的端面上或动压轴承与该径向凸缘相对的轴向端面上加工有油槽,该油槽使得所述动压轴承的轴向端面和径向凸缘的端面之间在转子转动过程中产生轴向推力方向的油膜动压力,所述动压轴承通过轴瓦内圆柱面上的圆弧形油楔槽形成径向动支撑结构的同时,还通过轴承轴瓦两轴向端面上的所述油槽实现双向的轴向止推结构;优选的,该油槽在端面的径向上逐渐向外端形成收敛圆弧,最终在收敛端形成一个V字形且小于油槽深度的排油豁口;优选的,所述轴承轴瓦中的润滑油管路分为三个分支,一支为径向供给所述圆弧形油楔槽,另两支与径向分支以一定的倾角θ分别向所述轴承两轴向端面的油槽提供润滑油,优选的,所述倾角θ在45度到75度之间。
12.一种高速流体动力机械,其特征在于:其采用了权利要求1-11任一项所述的动压轴承。
13.一种高速离心式压缩机,其特征在于:其采用了权利要求1-11任一项所述的动压轴承,优选的,该高速离心式压缩机叶轮安装于转子的一端,其中压缩机转子与电机转子以直联方式安装;进一步优选的,压缩机转子与电机转子为一体式结构,所述电机转子为悬臂式安装结构,所述叶轮为2级以上的多级叶轮且设置在电机转子的悬臂端;进一步优选的,所述多级叶轮同向设置。
14.如权利要求12所述的高速流体动力机械或如权利要求13所述的高速离心式压缩机,其特征在于:其转子的转速在6000转/分以上,优选的在7000转/分以上,进一步的,所述电机为直流变频同步电机,其功率在150kW至800kW之间。
15.一种如权利要求12和14中任一项所述的高速流体动力机械,其特征在于:所述高速流体动力机械在转子上相对的设置两个如权利要求1-11任一项所述的动压轴承,使得转子的轴向推力结构为双推结构。
16.一种如权利要求13和14中任一项所述的高速离心式压缩机,其特征在于:所述高速离心式压缩机在转子上相对的设置两个如权利要求1-11任一项所述的动压轴承,使得转子的轴向推力结构为双推结构。
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