CN113396286B - 箔轴承组件 - Google Patents

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Abstract

一种箔轴承组件，该箔轴承组件包括筒形本体，该筒形本体在筒形本体的径向外表面与径向内表面之间限定有冷却流体通道。箔轴承组件包括保持在筒形本体内并且与筒形本体的径向内表面热连通的箔轴承。箔轴承组件能够连接至轴承壳体，使得箔轴承组件的入口端口和出口端口与由轴承壳体限定的冷却剂入口通道和冷却剂出口通道以流体连通的方式连接。箔轴承组件能够与第二箔轴承组件互换，该第二箔轴承组件具有与第一箔轴承组件的对应的冷却流体通道、箔轴承和筒形本体内径不同的冷却流体通道、箔轴承和筒形本体内径中的至少一者。

Description

箔轴承组件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年2月7日提交的、序列号为No.62/802,506的美国临时专利申请的优先权，该美国临时专利申请的全部公开内容通过参引并入本文。
技术领域
本公开的领域总体上涉及轴承系统，并且更具体地涉及在压缩机中使用的箔轴承组件。
背景技术
最近的不含CFC的商用制冷剂组合物比如R134A与以前使用的CFC或HCFC制冷剂比如R12相比具有较低的密度。为了对实现能够与使用CFC或HCFC冷却剂的系统相比的冷却性能所需的较大体积的制冷剂进行处理，可以将不含CFC的制冷剂的压缩机的设计修改成以更高的操作速度处理制冷剂和/或以更高的效率操作。离心式压缩机与其他容积式压缩机设计比如往复式压缩机、旋转式压缩机、涡旋式压缩机和螺杆式压缩机相比具有许多优点，但是由于离心式压缩机的叶轮的高旋转速度以及相关联的为叶轮和相关联的马达提供合适的操作环境的挑战，使离心式压缩机在低容量冷却系统中的结合受到限制。
离心式压缩机包括压缩机轴承，该压缩机轴承支承用于为一个或更多个压缩级提供动力的驱动轴。这些压缩机轴承通常设置有用以减少压缩机轴承与驱动轴之间的摩擦的一个或更多个特征。作为一种无油压缩机轴承的箔轴承将驱动轴支承在流体层上并且非常适用于离心式压缩机的典型高速操作环境。然而，箔轴承的使用伴随着由于内部因素和外部因素两者的复杂相互作用而导致的具有挑战性的热管理问题。
箔轴承的温度可能受到来自相邻高温部件的热传导以及由薄流体膜内发生的粘滞剪切在内部产生的热的影响。尽管箔轴承内流体的粘度通常较低，但是箔轴承在操作期间的高表面速度会产生热，该热通常会消散到驱动轴和箔轴承中。由于定位在与薄流体膜接触的顺应性顶箔与下面的轴承部件比如轴承壳体之间的波箔的弹性元件提供的热路径相对有限，因此热从箔轴承的消散受到限制。穿过箔轴承的任何热通过向周围轴承壳体的热传导以及在顶箔/波箔接触点处发生的任何能量传递来调节。
如果箔轴承和驱动轴内的局部温度不受控制，则轴承性能可能以多种方式受到不利影响。波箔材料的过热可能会导致软化和增强的轴承顺应性、降低轴承的最大载荷容量，并且潜在地限制轴承的刚度和阻尼性质。在某些情况下，驱动轴在箔轴承的操作期间吸收大部分的热，从而导致驱动轴在自维持循环中比箔轴承膨胀得更快、称为“热失控”，这会导致箔轴承的失效。横跨箔轴承的半宽度(中部到边缘)形成过大轴向热梯度可能会使顺应性顶箔充分地翘曲至下述点：在该点处，顺应性顶箔对完全发展的流体膜的形成造成干扰。
通常能够使用驱动轴的冷却和/或轴向冷却来实现无油箔轴承系统中的热管理。尽管驱动轴的冷却通常是最有效的热管理方法，但是众所周知，在许多压缩机系统中实现驱动轴冷却具有挑战性。能够通过迫使流体穿过箔轴承的支承结构(波箔)来实现轴向冷却以移除热，但是引入的流体的流动速率和方向可能会加剧轴向热梯度向轴承失效点的发展或导致热失控。
本背景部分意在向读者介绍本领域的可能与本公开的下文所描述和/或所要求保护的各个方面有关的各个方面。该论述被认为有助于为读者提供背景信息，以便更好地理解本公开的各个方面。因此，应当理解的是，这些陈述应从该角度来阅读，而不应作为对现有技术的承认。
发明内容
在一个方面中，一种压缩机系统包括：压缩机壳体；马达的驱动轴，该驱动轴以可旋转的方式支承在压缩机壳体内；叶轮，该叶轮连接至驱动轴并且能够操作成在驱动轴旋转时对进入的制冷剂气体进行压缩；轴承壳体，该轴承壳体安装至压缩机壳体并且限定冷却剂入口通道和冷却剂出口通道；以及第一箔轴承组件和第二箔轴承组件。第一箔轴承组件和第二箔轴承组件中的每一者包括筒形本体和保持在该筒形本体内的箔轴承。筒形本体具有外表面，该外表面包括一对相反的端部表面和限定筒形本体的外径的径向外表面。筒形本体还具有限定筒形本体的内径的径向内表面。筒形本体在径向外表面与径向内表面之间限定有冷却流体通道，其中，冷却流体通道从限定在外表面中的入口端口延伸至限定在外表面中的出口端口。箔轴承与筒形本体的径向内表面热连通以便箔轴承与筒形本体的径向内表面之间的传导性热传递。第一箔轴承组件和第二箔轴承组件中的每一者能够连接至轴承壳体，使得入口端口和出口端口与由轴承壳体限定的冷却剂入口通道和冷却剂出口通道以流体连通的方式连接。第一箔轴承组件能够与第二箔轴承组件互换。
在另一方面中，箔轴承组件包括筒形本体，该筒形本体具有外表面，该外表面包括一对相反的端部表面和限定筒形本体的外径的径向外表面。筒形本体还具有限定筒形本体的内径的径向内表面。筒形本体在径向外表面与径向内表面之间限定有冷却流体通道，其中，冷却流体通道从限定在外表面中的入口端口延伸至限定在外表面中的出口端口。箔轴承组件还包括箔轴承，该箔轴承保持在筒形本体内，并且该箔轴承与筒形本体的径向内表面热连通以便箔轴承与筒形本体的径向内表面之间的传导性热传递。箔轴承组件能够连接至轴承壳体，使得入口端口和出口端口与由轴承壳体限定的冷却剂入口通道和冷却剂出口通道以流体连通的方式连接。箔轴承组件是第一箔轴承组件并且能够与第二箔轴承组件互换，该第二箔轴承组件具有与第一箔轴承组件的对应的冷却流体通道、箔轴承、以及筒形本体内径不同的冷却流体通道、箔轴承以及筒形本体内径中的至少一者。
在又一方面中，一种组装压缩机系统的方法包括从多个箔轴承组件中选择第一箔轴承组件以用于连接至压缩机系统的轴承壳体。所述多个箔轴承组件中的每个箔轴承组件包括筒形本体和保持在该筒形本体内的箔轴承。筒形本体具有外表面，该外表面包括一对相反的端部表面和限定筒形本体的外径的径向外表面。筒形本体还具有限定筒形本体内径的径向内表面。筒形本体在径向外表面和径向内表面之间限定有冷却流体通道，其中，冷却流体通道从限定在外表面中的入口端口延伸至限定在外表面中的出口端口。箔轴承与筒形本体的径向内表面热连通以便箔轴承与筒形本体的径向内表面之间的传导性热传递。从所述多个箔轴承组件中选择第一箔轴承组件包括基于下述各者中的至少一者选择第一箔轴承组件：压缩机的冷却能力、驱动轴直径、驱动轴重量、驱动轴操作速度、驱动轴材料以及压缩机中使用的制冷剂类型。该方法还包括将第一箔轴承组件连接至轴承壳体，使得入口端口和出口端口与由轴承壳体限定的冷却剂入口通道和冷却剂出口通道以流体连通的方式连接。
存在就上述各方面所提出的特征的各种改进。其他特征也可以并入上述各方面中。这些改进和附加的特征可以单独地存在或以任何组合存在。例如，以下就所示实施方式中的任一实施方式所论述的各个特征可以单独地或以任何组合并入到上述各方面中的任一方面中。
附图说明
图1是压缩机系统的立体图。
图2是图1的压缩机系统的横截面图，其中，外部导管被移除。
图3是图2的压缩机系统的横截面图，其中，外部压缩机壳体被移除。
图4是安装至驱动轴的端部的叶轮的侧视图，其中，驱动轴由轴承壳体支承。
图5是图4中所示的轴承壳体的后视立体图。
图6是根据本公开的一方面的安装有箔轴承组件的图5中所示的轴承壳体的后视图。
图7是图6中所示的箔轴承组件的后视图。
图8是根据本公开的第一方面的箔轴承组件的立体图。
图9是根据本公开的第二方面的箔轴承组件的立体图。
图10是根据本公开的第三方面的箔轴承组件的立体图。
图11是根据本公开的第四方面的箔轴承组件的立体图。
图12是图6中所示的轴承壳体和箔轴承组件的后视图，其图示了分别形成在轴承壳体和箔轴承组件内的一对冷却剂导管和箔热交换导管。
图13是图4中所示的轴承壳体的横截面图，其图示了根据本公开的第一方面的一对冷却剂导管和箔热交换导管。
图14是图4中所示的轴承壳体的横截面图，其图示了根据本公开的第二方面的一对冷却剂导管和箔热交换导管。
图15是图4中所示的轴承壳体的横截面图，其图示了根据本公开的第三方面的一对冷却剂导管和箔热交换导管。
图16是具有形成为单个螺旋导管的冷却导管的图7中所示的箔轴承组件的侧视图。
图17是具有形成为多个平行轴向导管的图7中所示的箔轴承组件的侧视图。
图18是具有形成为单个蛇形导管的冷却导管的图7中所示的箔轴承组件的侧视图。
图19是具有形成为单个敞开腔的冷却导管的图7中所示的箔轴承组件的侧视图。
图20是包括流动控制装置和控制器的图1中所示的压缩机系统的框图。
图21是包括限定在箔轴承组件的径向外表面上的环形凹槽的箔轴承组件的侧视图。
图22是包括限定在箔轴承组件的端部表面上的圆形凹槽的箔轴承组件的端视图。
图23是具有冷却剂入口端口和冷却剂出口端口的箔轴承组件的截面图，冷却剂入口端口和冷却剂出口端口与轴承壳体的相应的冷却剂入口通道和冷却剂出口通道轴向地对准。
图24是具有间隔件以适应冷却剂入口端口和冷却剂出口端口与轴承壳体的相应的冷却剂入口通道和冷却剂出口通道的轴向未对准的箔轴承组件的截面图。
图25是具有一个或更多个开口以向箔轴承提供径向向内的冷却剂流的箔轴承组件的截面图。
图26是具有间隔件的箔轴承组件的截面图，该间隔件包括一个或更多个开口以向箔轴承提供径向向内的冷却剂流。
贯穿附图，对应的附图标记表示对应的部分。
具体实施方式
公开了具有箔轴承的箔轴承组件，该箔轴承组件用以支承系统的驱动轴，系统包括但不限于压缩机系统。如下所述，在系统中包含至少一个箔轴承组件能够在不使用油基润滑剂的情况下实现驱动轴的低摩擦支承。箔轴承组件包括保持在筒形本体内的箔轴承，该筒形本体构造成插入并且连接至系统的轴承壳体。在一些方面中，箔轴承组件构造成以可移除的方式连接至轴承壳体。在一些方面中，一组箔轴承组件的筒形本体设置有基本相同的外部尺寸，使得每个箔轴承组件能够与该组内的任何其他箔轴承组件互换。另外，在该组的每个筒形本体的外表面中限定有具有基本相同的位置和尺寸的入口端口和出口端口，使得该组中的每个箔轴承组件构造成以可互换的方式流体连接至由轴承壳体限定的冷却剂入口通道和冷却剂出口通道，以实现箔轴承组件的筒形本体和箔轴承的主动冷却。
尽管一组箔轴承组件的筒形本体的外部尺寸可以基本相同，但是定位在每个筒形本体内的各个元件的各个方面在一组箔轴承组件内可以不同，各个方面包括但不限于箔轴承的设计、材料和尺寸、以及冷却元件的轮廓和容量，该冷却元件比如为从筒形本体的入口端口和出口端口延伸的冷却流体通道。具有多种不同内部构型的这一组可互换的箔轴承组件能够通过将一个可互换的箔轴承组件与具有所需构型的另一箔轴承组件进行相对简单的交换来实现对系统的驱动轴进行支承的轴承的潜在广泛的重新构型。
箔轴承组件结合到任何类型的离心式压缩机的设计中而不受限制。离心式压缩机的适于与所公开的轴承系统一起使用的非限制性示例包括单级、两级和多级离心式压缩机。参照图1，以两级冷却剂压缩机的形式示出的压缩机总体上以100表示。压缩机系统100总体上包括压缩机壳体102，该压缩机壳体102形成有至少一个密封腔，在密封腔内完成每一级制冷剂压缩。压缩机系统100包括：第一制冷剂入口110，该第一制冷剂入口110将制冷剂蒸气引入到第一压缩级124中；第一制冷剂出口114；制冷剂传递导管112，该制冷剂传递导管112将压缩的制冷剂从第一压缩级传递至第二压缩级；第二制冷剂入口118，该第二制冷剂入口118将制冷剂蒸气引入到第二压缩级126中；以及第二制冷剂出口120。制冷剂传递导管112在相反的端部处分别操作性地连接至第一制冷剂出口114和第二制冷剂入口118。第二制冷剂出口120将压缩的制冷剂从第二压缩级递送至冷却系统，压缩机系统100结合在该冷却系统中。制冷剂传递导管112还可以包括制冷剂排放口122，该制冷剂排放口122用以根据需要在压缩机系统100处添加或移除冷却剂。
参照图2，压缩机壳体102包括封围第一压缩级124的第一壳体端部部分130和封围第二压缩级126的第二壳体端部部分132。第一压缩级124和第二压缩级126定位在压缩机系统100的相反的端部处，但是也可以位于压缩机系统100的同一端部处。第一压缩级124包括第一叶轮106，该第一叶轮106构造成为经由第一制冷剂入口110进入的制冷剂增加动能。由第一叶轮106为制冷剂赋予的动能随着制冷剂速度在制冷剂向形成在第一轴承壳体200与第一壳体端部部分130之间的密封腔传递时减慢而被转换为增加的制冷剂压力(即压缩)。类似地，第二压缩级126包括第二叶轮116，该第二叶轮116构造成为从第一压缩级124传递的经由第二制冷剂入口118进入的制冷剂增加动能。由第二叶轮116为制冷剂赋予的动能随着制冷剂速度在制冷剂向形成在第二轴承壳体200a与第二壳体端部部分132之间的密封腔传递时减慢而被转换为增加的制冷剂压力(即压缩)。经压缩的制冷剂经由第二制冷剂出口120(图1)离开第二压缩级126。
参照图2和图3，第一叶轮106和第二叶轮116联接在驱动轴104的相反的端部处。驱动轴104操作性地联接至定位在第一叶轮106与第二叶轮116之间的马达108，使得第一叶轮106和第二叶轮116以选定的旋转速度旋转，以将制冷剂压缩至离开第二制冷剂出口120的预选定压力。可以将任何合适的马达结合到压缩机系统100中，包括但不包括限于电动马达。驱动轴104由箔轴承组件300/300a支承，如下面所另外详细描述。
各个轴承壳体200/200a包括套筒202/202a，套筒202/202a构造成将箔轴承组件300/300a中的相应一者保持在套筒202/202a中。各个轴承壳体200/200a还包括安装结构210/210a，安装结构210/210a用于将各个轴承壳体200/200a联接至第一壳体端部部分130和第二壳体端部部分132，如图2中所示。
另外参照图4，保持在轴承壳体200的套筒202内的箔轴承组件300(图3)支承驱动轴104。驱动轴104相对于套筒202穿过轴承壳体200而突出，并且第一叶轮106联接至驱动轴104的突出端部。参照图5和图6，轴承壳体200具有限定在该轴承壳体200中的筒形孔206，该筒形孔206接纳箔轴承组件300。筒形孔206由位于轴承壳体200的套筒202内的径向内壁204界定。形成在轴承壳体内的冷却剂入口通道212和冷却剂出口通道214从轴承壳体200的径向外边缘216延伸至形成在筒形孔206的内壁204内的开口。冷却剂入口通道212和冷却剂出口通道214构造成为箔轴承组件300提供冷却剂，如下面所另外详细描述。
轴承壳体200包括用于将轴承壳体200联接至压缩机壳体102的安装结构210，如图1和图2中所示。安装结构210通常沿径向向外的方向突出至与压缩机壳体102的外部尺寸相匹配的尺寸。轴承壳体200可以包括任何形式的安装结构210而不受限制，所述任何形式包括但不限于环形凸缘。在一个方面中，轴承壳体200联接至压缩机壳体102的第一壳体端部部分130以形成封围第一压缩级124的密封隔室，以增大由于叶轮所诱发的加速和膨胀到密封隔室中而引起的制冷剂压力升高的效果，如上所述。在另一方面中，以类似的方式，第二轴承壳体200a联接至压缩机壳体102的第二壳体端部部分132以形成封围第二压缩级126的密封隔室。在各个附加方面中，轴承壳体200还可以用作各种元件所用的安装结构，各种元件包括但不限于径向轴承比如上述箔轴承组件300、推力轴承、以及用作对于被动或主动控制方案的反馈的传感装置比如接近探头、压力换能器、热电偶、键相位器等。在又一方面中，轴承壳体200还可以包括冷却剂导管(例如，冷却剂入口通道212和冷却剂出口通道214)，以实现箔轴承组件300的主动冷却，如下面所详细描述。
参照图6，箔轴承组件300包括保持在轴承壳体200的筒形孔206(图5)内的筒形本体302。筒形本体302具有外表面和内表面，该外表面包括径向外表面304和相反的轴向表面或端部表面305(图6和图7中仅示出了一个轴向表面或端部表面305)，该内表面包括径向内表面308。径向外表面304限定筒形本体302的外径306，并且径向内表面308限定筒形本体302的内径310。径向外表面304被定大小且定尺寸成与轴承壳体200的内壁204(图5)紧密装配。在一个方面中，筒形本体302具有与轴承壳体200的筒形孔206的圆形横截面轮廓相匹配的圆形横截面轮廓。在各个其他方面中，筒形孔206和筒形本体302具有任何合适形状的相匹配横截面轮廓而不受限制。筒形孔206和筒形本体302的合适的相匹配横截面轮廓的非限制性示例包括对称和不对称的二次曲线比如圆形、椭圆形和双曲线轮廓以及对称和不对称的多边形轮廓比如三角形、正方形、五边形、六边形和其他高阶多边形轮廓。
筒形本体302的径向外表面304还设置有键接合特征318，该键接合特征318定形状成与形成在轴承壳体200的内壁204处的互补键接合特征208配合地接合。在一个方面中，互锁的键接合特征318和互补键接合特征318阻止箔轴承组件300在压缩机系统100的操作期间于筒形孔206内旋转。在另一方面中，互锁的键接合特征318和互补键接合特征208将箔轴承组件300于筒形孔206内定向在对于可互换的一族箔轴承组件中的所有箔轴承组件的一致取向处。这样的一致取向能够实现冷却剂入口通道212和冷却剂出口通道214的位于筒形孔206的内壁204内的开口与筒形本体302的外表面(例如，筒形本体302的径向外表面304或端部表面305)中的相应开口对准，以形成用于冷却筒形本体302的冷却剂所用的连续导管，如下面所另外详细描述。
键接合特征318和互锁的互补键接合特征208可以是任何合适形式的相匹配的机械互锁特征而不受限制。合适的相匹配机械互锁特征的非限制性示例包括相匹配的凸起特征和凹陷特征比如相匹配的轴向脊部、键和凸部以及相匹配的凹陷特征比如轴向槽、轴向键孔和保持部。在一个方面中，键接合特征318是轴向槽并且互补键接合特征208是轴向脊部，如图6中所示。在其他实施方式中，可以省去键接合特征318和互补键接合特征208(例如参见图21和图22)。
箔轴承组件300的筒形本体302还包括保持在筒形本体302的径向内表面308内的箔轴承320。在一个方面中，箔轴承320与筒形本体302的径向内表面308热连通以便箔轴承320与径向内表面308之间的传导性热传递。箔轴承320可以是任何合适的箔轴承而不受限制，合适的箔轴承包括但不限于具有单个顺应性内表面和具有两个或更多个顺应性内表面部分的箔轴承。
参照图7，在一个方面中，箔轴承320包括与驱动轴104接触的顺应性箔层322。在这方面中，箔轴承320还包括邻近筒形本体302的径向内表面308定位的波层(bump layer)324。也就是说，波层324径向地定位在顺应性箔层322与筒形本体302的径向内表面308之间。波层324可以由任何合适的径向弹性结构形成而不受限制，合适的径向弹性结构包括但不限于：设计成在间歇性压缩径向载荷下变形和回弹的可变形波状部或其他特征的阵列；以及能够在间歇性压缩径向载荷下压缩和回弹以在压缩机系统100操作期间为旋转的驱动轴104提供回弹表面的任何其他弹性回弹材料。在一些方面中，波层324可以联接至包括但不限于顺应性箔层322的至少一个相邻层。在另一方面中，波层324可以是自由浮动的并且不联接至箔轴承320的任何层。箔轴承320可以以任何合适的形式设置而不受限制。在一些方面中，箔轴承组件300可以设置有两个层、三个层、四个层或附加的层而不受限制。箔轴承320的层形成基本筒形的管，该管被定大小成利用驱动轴104与箔轴承320之间的如由已知的箔轴承设计方法所确定的相对较小的间隙设计来接纳驱动轴104。可以使用用于将箔轴承320固定在箔轴承组件300内的任何合适的方法而不受限制。合适方法的非限制性示例包括保持部和保持夹、粘合剂、固定螺钉和任何其他合适的固定方法。
参照图8、图9和图12，箔轴承组件300的筒形本体302还包括冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316。在图示的实施方式中，冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316形成在筒形本体302的径向外表面304中。在其他实施方式中，冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316中的一者或两者可以沿着筒形本体302的轴向面或端部表面305形成。如图12中所示，筒形本体302还在径向外表面304与径向内表面308之间限定有冷却流体通道312，该冷却流体通道312从入口端口314延伸至出口端口316。冷却流体通道312接纳来自冷却剂入口通道212的冷却剂流，以实现筒形本体302与箔轴承320之间的传导性热交换，如本文中所更详细地描述。
如图12中所示，当筒形本体302安装在轴承壳体200的筒形孔206内时，冷却剂入口端口314与冷却剂入口通道212以流体连通的方式连接，并且冷却剂出口端口316与冷却剂出口通道214以流体连通的方式连接。在一族箔轴承组件中，冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316的位置可以定位在如图8和图9中所示的基本相同的位置处，以有利于第一筒形本体302(参见图8)与第二筒形本体302(参见图9)在无需对冷却剂入口通道212和冷却剂出口通道214在轴承壳体200内的位置重新配置的情况下的可互换性。通过非限制性示例，第一筒形本体(参见图8)可以与第二筒形本体(参见图9)互换以更改箔轴承320的直径，以适应不同的驱动轴直径。在一些实施方式中，将筒形本体的键接合特征318与轴承壳体200的互补键接合特征208机械地互锁可以有利于将冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316分别与冷却剂入口通道212和冷却剂出口通道214对准。在其他实施方式中，筒形本体302可以包括位于筒形本体的外表面中的一个或更多个周向或圆形凹槽，冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316位于所述一个或更多个周向或圆形凹槽中(例如参见图21和图22)，使得冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316不需要与相应的入口通道212和出口通道214精确地径向对准。
冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316定位在筒形本体302上的任何合适的位置处。在一些实施方式中，例如，冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316定位成与冷却剂入口通道212和冷却剂出口通道214在轴承壳体200内的对应位置相匹配。参见图9，冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316定位在筒形本体302的不同端部处和不同角位置处。在其他实施方式中，冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316可以定位在筒形本体302的同一端部处和不同角位置处，如图10中所示。在其他实施方式中，冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316可以定位在筒形本体302的不同端部处和同一角位置处，如图11中所示。在各个附加方面中，冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316可以定位在筒形本体302的径向外表面304上的任何合适位置处和/或任一轴向端部表面305处而不受限制。
在一些实施方式中，筒形本体302可以包括限定在外表面中(例如，径向外表面304或者轴向端部表面305中的一个轴向端部表面或两个轴向端部表面中)的一个或更多个凹槽，冷却剂入口端口314和/或冷却剂出口端口316定位在所述一个或更多个凹槽中。凹槽例如可以是限定在径向外表面304中的周向凹槽340、360(图21)，或者是限定在轴向端部表面305中的一个轴向端部表面或两个轴向端部表面中的弧形凹槽380(图22)。凹槽可以绕筒形本体302部分地延伸，或者，如图21和图22中所示，凹槽可以绕筒形本体302完整地延伸以形成环形凹槽340、360(图21)或环状凹槽380(图22)。凹槽用作流体通路并且提供流体入口通道212与冷却剂入口端口314之间或流体出口通道214与冷却剂出口端口316之间的流体连通。将冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316定位在筒形本体302的外表面上的凹槽中减少或消除了将冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316与相应的入口通道212和出口通道214径向对准的需要。例如，包括其中定位有冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316的环形凹槽340和360的筒形本体302可以以任何径向的取向安装在轴承壳体200中。也就是说，环形凹槽340和360仅需要与相应的入口通道212和出口通道214轴向地对准，使得流体可以穿过环形凹槽340和360流动至定位在凹槽340和360内的相应的冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316。在这些方面中，可以省去键接合特征318。分开的周向凹槽340和360的示例性实施方式在图21和图22中进行描绘。如图21中所示，冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316定位在分开的周向凹槽340和360内。如图22中所示，弧形凹槽380沿着端部表面305周向地延伸。
参照图12，冷却剂入口通道212和冷却剂出口通道214从分别限定在轴承壳体200的外边缘216中的开口211和213向内延伸至分别形成在筒形孔206的内壁204中的开口217和218。冷却剂入口通道212和冷却剂出口通道214分别与安装的筒形本体302的冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316连接。在一些实施方式中，冷却剂入口通道212和冷却剂出口通道214可以沿着穿过轴承壳体200的任何部分的任何路径延伸，所述任何部分包括但不限于套筒202和安装结构210。参照图13，冷却剂入口通道212穿过安装结构210和套筒202延伸至定位在径向外表面304的一个端部处的冷却剂入口端口314，并且冷却剂出口通道214以不同的角位置穿过安装结构210和套筒202延伸至定位在箔轴承组件300的径向外表面304的相反端部处的冷却剂出口端口316。在其他实施方式中，冷却剂入口通道212和冷却剂出口通道214可以在轴承壳体200内以类似的角位置穿过安装结构210和套筒202延伸至定位在箔轴承组件300的径向外表面304的相反端部处的冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316，如图14中所示。在又一些实施方式中，冷却剂入口通道212可以穿过安装结构210和套筒202延伸至定位在箔轴承组件300的端部表面305中的一个端部表面处的冷却剂入口端口314，并且冷却剂出口通道214可以以不同的角位置穿过安装结构210和套筒202延伸至在箔轴承组件300的相反端部处定位成穿过径向外表面304的冷却剂出口端口316，如图15中所示。在这些实施方式中的任一实施方式中，冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316可以定位在限定于筒形本体302的外表面中的分开的凹槽中，如例如参照图21和图22示出和描述的。
冷却剂入口通道212和冷却剂出口通道214的位于轴承壳体200的内壁204内的开口、箔轴承组件300的冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316以及形成在筒形本体302的外表面中的凹槽(例如，凹槽340、360或380)中的任一者或更多者可以包括附加元件，以在箔轴承组件300联接至轴承壳体座200时实现密封的冷却剂回路。附加元件可以是任何合适的密封方式，包括但不限于垫圈、波纹管、摩擦配合和任何其他合适的密封方式。
如图23中所示，在一些实施方式中，筒形本体302的轴向长度可以与轴承壳体200中的孔206的轴向长度大体对应，使得当筒形本体302安装在轴承壳体200中并且接合轴承壳体200的止挡部220(图23)时，冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316与相应的冷却剂入口通道212和冷却剂出口通道214轴向地对准。在其他实施方式中，筒形本体302的轴向长度可以不与孔206的轴向长度对应。在这样的实施方式中，环形或环状的间隔件390(图24中所示)可以与筒形本体302组合使用以有利于冷却剂入口端口314与冷却剂入口通道212以及冷却剂出口端口316与冷却剂出口通道214的轴向对准。如图24中所示，间隔件390可以轴向地定位在轴承壳体200的一部分(例如，止挡部220)与筒形本体的轴向端部表面305之间，以将筒形本体302间隔开合适的轴向距离，进而使冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316与相应的冷却剂入口通道212和冷却剂出口通道214轴向地对准。在一些实施方式中，间隔件390的内径可以小于对应的筒形本体302的内径，以提供用以防止安装在筒形本体302中的箔轴承320的轴向运动的止挡部392。
间隔件390包括冷却剂入口端口394和冷却剂出口端口396，冷却剂入口端口394和冷却剂出口端口396与轴承壳体200的相应的冷却剂入口通道212和冷却剂出口通道214轴向地对准。另外，间隔件390包括冷却流体通道398，该冷却流体通道398流体地连接至筒形本体302的流体冷却通道312。在其他实施方式中，间隔件390可以不包括冷却剂入口端口394和冷却剂出口端口396或冷却流体通道398。
可以设置具有不同轴向长度和不同内径的多个不同的间隔件390，以使具有不同长度和直径的多个筒形本体302能够与压缩机系统100一起使用。
冷却流体通道312构造成通过对从冷却剂入口通道212接纳并且使用冷却剂出口通道214移除的冷却剂进行循环来增强箔轴承320的传导性冷却。穿过冷却流体通道312循环的冷却剂可以从任何合适的来源获得而不受限制。用于在箔轴承组件300的冷却流体通道312中使用的合适冷却剂的非限制性示例包括从HVAC系统节约或回收的液体制冷剂。在一个方面中，穿过冷却流体通道312循环的冷却剂在压缩机内、包括但不限于在第一压缩级124、第二压缩级126以及制冷剂传递导管112内从冷却剂回路经由排放口122传递。在另一方面中，穿过冷却流体通道312循环的冷却剂经由分开的冷却剂源提供，该冷却剂源与在压缩机系统100内循环的冷却剂隔离。
冷却流体通道312以将冷却流体通道312的至少一部分定位成紧邻箔轴承320以增强箔轴承320的传导性冷却的任何合适的冷却剂循环模式设置。参照图16，冷却流体通道312以螺旋螺线形模式设置，该螺旋螺线形模式包括一系列螺旋部，这一系列螺旋部将冷却剂流重复地绕箔轴承320的圆周引导。在另一实施方式中，如图17中所示，冷却流体通道312可以设置为歧管模式，该歧管模式包括多个纵向或轴向延伸的管，这些管将冷却剂流从筒形本体302的一个端部沿着单个方向引导至筒形本体302的相反端部。在另一实施方式中，图18中所示，冷却流体通道312可以设置为蛇形模式，该蛇形模式包括一系列纵向通道或通路，这一系列纵向通道或通路引导冷却使剂流在筒形本体302的相反端部之间来回流动。在又一实施方式中，图19中所示，冷却流体通道312可以以形成冷却剂层的单个的、敞开的、连续的腔的形式设置，该冷却剂层在筒形本体302的长度和角度范围的至少一部分上延伸。
冷却流体通道312构造成允许冷却剂径向向内地流动并且与箔轴承320接触。例如，如图25中所示，筒形本体302可以包括限定在径向内表面308中的一个或更多个开口400，所述一个或更多个开口400与冷却流体通道312流体连通，以提供径向向内地朝向箔轴承320的冷却剂流。在此构型中，冷却剂从冷却流体通道312径向向内地并且沿着箔轴承320的轴向长度流动。这样的冷却剂流动路径可以提供对箔轴承320的更直接的冷却。类似地，在间隔件390(图24)与筒形本体302一起使用的情况下，间隔件390可以包括沿着该间隔件390的径向内表面的开口401(图26)，以允许冷却剂径向向内地流动至箔轴承320。
筒形本体302使用任何合适的制造方法制造而不受限制。在一些方面中，筒形本体302使用增材制造方法生产，该增材制造方法包括但不限于3D打印。
箔轴承组件300可以是如上所述的一族箔轴承组件或多个箔轴承组件中的一部分。一族箔轴承组件中的箔轴承组件各自具有相同的径向外径306、冷却剂入口端口314和冷却剂出口端口316在筒形本体302上的相同位置、以及键接合特征318的相同位置，以有利于一族箔轴承组件中的任一箔轴承组件与另一箔轴承组件的可互换性。在一些方面中，一族箔轴承组件中的每个箔轴承组件可以基本相同，以实现在压缩机系统的工作寿命期间对箔轴承组件进行例行维护和更换。在各个其他方面中，一族箔轴承组件中的每个箔轴承组件可以在至少一个特征上彼此不同，所述至少一个特征包括但不限于筒形本体302的内径、箔轴承320的设计比如箔元件的材料和/或布置结构、以及筒形本体302内的冷却剂流动模式。一族箔轴承组件中的箔轴承组件可以互换，以实现对压缩机系统的至少一个修改，包括但不限于：修改驱动轴104的直径以适应不同的马达或替代性的压缩机功率设计；使用冷却剂循环模式方面的变化来修改冷却能力以调制系统性能特性比如热传递能力；以及使用筒形本体材料和箔轴承组件300的其他元件的材料方面的变化来修改传导性冷却。
在各个其他方面中，可互换的箔轴承组件和轴承壳体结合组装压缩机系统的方法来实现。在一个方面中，组装上述压缩机系统的方法包括从多个箔轴承组件中选择第一箔轴承组件以用于连接至如上所述的压缩机系统的轴承壳体。在这方面中，该方法还包括将第一箔轴承组件连接至轴承壳体，使得入口端口和出口端口连接至如上所述的轴承壳体的冷却剂入口通道和冷却剂返回通道。
第一箔轴承组件可以基于下述各者中的至少一者来选择：压缩机的冷却能力、驱动轴直径、驱动轴重量、驱动轴操作速度、驱动轴材料以及压缩机中使用的制冷剂类型。在各个其他方面中，第一箔轴承组件基于下述各者中的至少一者来选择：冷却流体通道的冷却剂循环模式、箔轴承组件的刚度(例如，筒形本体、顺应性箔层和/或波层的刚度)、箔轴承的载荷承载能力、箔轴承材料、筒形本体材料、第一箔轴承组件的内径、箔轴承组件的长度、以及箔轴承组件的一个或更多个表面涂层(例如，应用于顺应性箔层或波层的一个或更多个表面涂层)。
在各个附加方面中，可互换的箔轴承组件和轴承壳体结合对压缩机系统内的箔轴承的冷却进行控制的一种或更多种方法来实现。图20是包括用于控制箔轴承的冷却的示例元件的压缩机系统100的框图。在图示的实施方式中，压缩机系统100包括流动控制装置402，该流动控制装置402用于控制向冷却流体通道312供应的冷却剂流。流动控制装置可以包括任何合适的流动控制装置，合适的流动控制装置包括但不限于泵、阀、以及泵和阀的组合。流动控制装置402例如经由一个或更多个流体导管直接地或间接地与冷却剂入口通道212和冷却剂出口通道214以流体连通的方式联接。在图20中所示的实施方式中，流动控制装置402与冷却剂入口通道212和冷却剂出口通道214两者直列联接。在其他实施方式中，流动控制装置402可以与冷却剂入口通道212和冷却剂出口通道214中的一者直列联接。在这样的实施方式中，冷却剂入口通道212和冷却剂出口通道214中的另一者可以连接至例如冷却剂流体供给部或冷却剂流体返回管线。
在一些方面中，流动控制装置402包括至少一个阀，以对穿过冷却流体通道312的流量进行控制。合适的阀包括但不限于孔口或直径可变的阀比如伺服阀以及孔口或直径固定的阀比如电磁阀和脉冲宽度调制(PWM)阀。在一个方面中，所述至少一个阀构造成能够通过手动地或自动地打开或关闭一个或更多个阀而使冷却剂流停止或开始穿过冷却流体通道。在另一方面中，所述至少一个阀构造成通过部分地或完全地打开或关闭一个或多个阀来控制冷却流体通道312内的流的分布。通过非限制性示例，如果冷却流体通道312以如图17中所示的歧管模式布置，则定位在冷却流体通道312内的各个阀可以使通向各个导管的选定部分的流停止，以减少在与选定导管部分相邻的区域中的局部冷却。在附加方面中，所述至少一个阀是构造成根据占空比控制流动的PWM阀。
在附加方面中，流动控制装置402是泵。在这另一方面中，冷却剂流通过增大或减小泵速或者通过调制泵的占空比而被控制。
在另一方面中，流动控制装置402操作性地联接至控制器404，该控制器404配置成根据如下详述的一个或更多个控制方案对流动控制装置402的至少一个操作参数进行控制。在这方面中，控制器404根据一个或更多个控制方案基于从一个或更多个传感器406和408接收的测量值或其他数据来控制穿过箔轴承组件300的冷却剂流，所述一个或更多个传感器406和408配置成监测压缩机系统100的一个或更多个状态。用于在所述一个或更多个控制方案中使用的合适传感器的非限制性示例包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、电流传感器、电压传感器、旋转速率传感器和任何其他合适的传感器。
在一个方面中，冷却剂流可以通过使进入箔轴承组件300的冷却剂压力增大或减小而被控制。在另一方面中，冷却剂流可以通过部分地或完全地打开或关闭阀而被控制。在附加方面中，冷却剂流可以使用基于占空比打开和关闭冷却剂流的脉冲宽度调制(PWM)方案而被控制。
在一个方面中，穿过箔轴承组件300的冷却流体通道的冷却剂流被保持处于打开状态(“冷却剂始终流动”)。在该控制方案中，流动控制装置402和/或控制器404被操作成使得冷却剂在压缩机系统100的操作期间始终流动穿过冷却流体通道。在另一方面中，穿过箔轴承组件300的冷却剂流在系统100的操作之前被手动地增加或减少，使得冷却剂流在压缩机系统100的整个操作中仍然保持恒定速率，但是冷却剂流可以根据需要来手动地控制，包括但不限于响应于压缩机系统100周围环境中的温度或其他条件方面的变化来调节冷却剂流。
在各个其他方面中，冷却剂流响应于压缩机系统100的检测状态而被控制。在这些各个其他方面中，压缩机系统100包括由控制器404控制的至少一个流动控制装置402，以便调节穿过箔轴承组件300的冷却剂流。在一些方面中，冷却剂流通过根据一个或更多个反馈控制方案(“按需冷却剂”)基于压缩机系统100的检测状态操作所述至少一个流动控制装置402而被控制。在一些方面中，可以使用任何反馈或闭环控制方案来实现对穿过冷却流体通道的冷却剂流的调节，反馈或闭环控制方案包括但不限于可以用于对穿过箔轴承组件300的冷却剂流进行调节的PID控制器、PI控制器、模糊逻辑控制器和任何其他合适的控制方案。
在一个方面中，系统100的用于调节冷却剂流的检测状态被直接地感测。在这方面中，在压缩机壳体内部紧邻至少一个箔轴承组件300定位有至少一个轴承温度传感器406，以直接地感测箔轴承组件300内的至少一个箔轴承的轴承温度。在这种控制方案中，冷却液流响应于检测到的轴承温度的增加而增加至阈值温度以上的水平。
在另一方面中，系统100的用于调节冷却剂流的检测状态基于监测压缩机系统100的另一状态的传感器而被推断。在这方面中，与感测轴承温度不同，感测压缩机温度的至少一个压缩机温度传感器408被监测，以间接地估计轴承温度。然后使用估计的轴承温度来控制冷却剂流(例如，经由流动控制装置402来控制冷却剂流)。在这另一方面中，基于在实验室环境中执行的特性测试实验性地推导出在压缩机系统100中于别处检测到的压缩机温度与轴承温度之间的相关性。适用于通过相关性来估计轴承温度的监测温度的非限制性示例包括回气温度、外壳温度以及任何其他合适的监测温度。在该控制方案中，冷却剂流响应于估计出的轴承温度的增加而增加至阈值温度以上的水平。
在附加方面中，冷却剂流基于压缩机系统100的一个或更多个操作条件而被控制。在这附加方面中，对一个或更多个传感器或控制件进行监测以评估在操作图上压缩机系统100在何处操作，并且根据预定计划(例如，基于操作图的哪些区域需要增加或减少轴承冷却的先前知识)来控制冷却剂流。在另一方面中，控制器404配置成根据预定的操作图来控制压缩机系统100的马达108，并且冷却剂流基于操作图被控制。
在一些实施方式中，压缩机系统100还可以包括用户界面410，该用户界面410配置成输出(例如，显示)和/或接收(例如，来自用户的)与压缩机系统100相关联的信息。在一些实施方式中，用户界面410配置成接收来自用户的启用和/或停用输入，以启用和停用(即，开启和关断)压缩机系统100或以其他方式实现压缩机系统100的操作。此外，在一些实施方式中，用户界面410配置成输出与压缩机系统100的一个或更多个操作特性相关联的信息，例如包括但不限于警告指示、箔轴承组件300的状态以及任何其他合适的信息。
用户界面410可以包括使用户界面410能够如本文中所述那样起作用的任何合适的输入装置和输出装置。例如，用户界面410可以包括的输入装置包括但不限于键盘、鼠标、触摸屏、操纵杆、节气门、按钮、开关和/或其他输入装置。此外，用户接口410可以包括的输出装置例如包括但不限于显示器(例如，液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)显示器)、扬声器、指示灯、仪器和/或其他输出装置。
在又一些其他实施方式中，压缩机系统100可以由远程控制界面控制。在一些实施方式中，例如，压缩机系统100包括配置成连接至无线控制接口的通信接口，该无线控制接口实现对压缩机系统100的远程控制和启用。无线控制接口可以实施在便携式计算装置比如平板电脑或智能手机上。
控制器404通常配置成控制压缩机系统100的操作。在一些实施方式中，例如，控制器404从用户界面410接收用户输入，并且控制器404响应于这样的用户输入来控制压缩机系统100的一个或更多个部件。在一些实施方式中，例如，控制器404基于从用户界面410接收的用户输入来控制对马达108的动力供应。此外，在一些实施方式中，控制器404可以对比如从能量存储装置向压缩机系统100供应的电力进行调整或控制。例如，控制器404可以包括配置成对向压缩机系统100的部件比如马达108供应的电力进行控制或调整的一个或更多个动力转换器或调整器。在一些实施方式中，例如，控制器404可以包括配置成对由能量存储装置供应的DC电力进行控制或调整的一个或更多个DC电力转换器或调整器。这样的电力转换器和调整器可以结合或集成在压缩机系统100的部件内。
控制器404总体上可以包括任何合适的计算机和/或其他处理单元，包括可以彼此通信地联接并且可以独立地或彼此之间关联地操作的计算机、处理单元和/或类似物的任何合适的组合(例如，控制器404可以形成控制器网络的全部或一部分)。控制器404可以包括一个或更多个模块或装置，所述一个或更多个模块或装置中的一者或更多者被封围在压缩机系统100内或者可以定位成远离压缩机系统100。控制器404可以包括配置成执行各种计算机实现的功能(例如，执行计算、确定和本文中公开的功能)的一个或更多个处理器412和相关联的存储器装置414。如本文中所使用的，术语“处理器”不仅指集成电路，还指控制器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路和其他可编程电路。另外，控制器404的存储器装置414通常可以是存储器元件或包括存储器元件，包括但不限于计算机可读介质(例如，随机存取存储器(RAM))、计算机可读非易失性介质(例如、闪存存储器)、软盘、压缩光盘-只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MOD)、数字多功能盘(DVD)和/或其他合适的存储器元件。这样的存储器装置414通常可以配置成存储合适的计算机可读指令，这些计算机可读指令当由处理器实现时配置或促使控制器404执行本文中描述的各种功能，包括但不限于控制压缩机系统100、控制马达108的操作、从用户界面410接收输入、经由用户界面410向操作员提供输出、控制流动控制装置402和/或各种其他合适的计算机实现的功能。
控制器404和/或控制器404的部件可以集成或结合在压缩机系统100的其他部件内。在一些实施方式中，控制器404例如可以结合在马达108或流动控制装置402内。
与至少一些现有系统和方法相比，本文中描述的系统和方法的实施方式提供了改进的性能。例如，与包括至少一个箔轴承组件的已知轴承系统不同，可互换的箔轴承组件简化了具有不同容量的离心式压缩机系统的设计。可以在无需进一步修改的情况下通过将第一箔轴承组件与第二箔轴承组件交换而在单个压缩机壳体大小内适应多种不同的马达和驱动轴。另外，箔轴承组件内的冷却流体通道提供不同程度的传导性冷却增强，以在共同压缩机壳体内进一步实现多种压缩机系统构型。由箔轴承组件实现的增强的轴承冷却附加地减轻了过度的轴承磨损以及由于热失控和其他热效应而导致轴承失效的风险。
以上详细描述了箔轴承组件、压缩机系统和方法比如结合有所公开的箔轴承组件的压缩机系统和对包括所公开的箔轴承组件的压缩机系统进行组装的方法的示例实施方式。系统和方法不限于本文中描述的特定实施方式，而是相反地，系统的部件和方法可以与本文中描述的其他部件独立地和分开地使用。例如，本文中描述的轴承壳体可以在除了制冷剂压缩机之外的压缩机比如涡轮增压器压缩机等中使用。
如本文中所使用的，当与尺寸、浓度、温度或其他物理或化学性质或特性的范围结合使用时，术语“约”、“大致”、“基本”和“大约”意在涵盖可能存在于性质或特性范围的上限和/或下限中包括例如由取整、测量方法或其他统计变化引起的变化。
当介绍本公开或其实施方式的元件时，冠词“一”、“一种”、“该”和“所述”意在表示具有这些元件中的一者或更多者。术语“包括”、“包括有”、“包含”和“具有”意在是包括性的，并且意味着除了所列举元件之外可能还具有附加的元件。使用指示特定取向的术语(例如，“顶”、“底”、“侧”等)是为了便于描述而并非要求所描述项目的任何特定取向。
在不脱离本公开的范围的情况下可以对上述构造和方法进行各种改变，所意图的是，上述描述中包含的和在附图中示出的所有内容应当被解释为是说明性的而不具有限制意义。

Claims (36)

1.一种压缩机系统，包括：
压缩机壳体；
马达的驱动轴，所述驱动轴以可旋转的方式支承在所述压缩机壳体内；
叶轮，所述叶轮连接至所述驱动轴并且能够操作成在所述驱动轴旋转时对进入的制冷剂气体进行压缩；
轴承壳体，所述轴承壳体安装至所述压缩机壳体并且限定冷却剂入口通道和冷却剂出口通道；以及
第一箔轴承组件和第二箔轴承组件，所述第一箔轴承组件和所述第二箔轴承组件中的每一者包括：
筒形本体，所述筒形本体具有外表面，所述外表面包括一对相反的端部表面和限定所述筒形本体的外径的径向外表面，所述筒形本体还具有限定所述筒形本体的内径的径向内表面，所述筒形本体在所述径向外表面与所述径向内表面之间限定有冷却流体通道，其中，所述冷却流体通道从限定在所述外表面中的入口端口延伸至限定在所述外表面中的出口端口；以及
箔轴承，所述箔轴承保持在所述筒形本体内，并且所述箔轴承与所述筒形本体的所述径向内表面热连通以便所述箔轴承与所述筒形本体的所述径向内表面之间的传导性热传递；
其中，所述第一箔轴承组件和所述第二箔轴承组件中的每一者能够连接至所述轴承壳体，使得所述入口端口和所述出口端口与由所述轴承壳体限定的所述冷却剂入口通道和所述冷却剂出口通道以流体连通的方式连接；并且
其中，所述第一箔轴承组件能够与所述第二箔轴承组件互换。
2.根据权利要求1所述的压缩机系统，其中，所述第二箔轴承组件的所述冷却流体通道的冷却剂循环模式、所述第二箔轴承组件的所述箔轴承、所述第二箔轴承组件的内径、所述第二箔轴承组件的所述筒形本体的材料、以及所述第二箔轴承组件的所述箔轴承的材料中的至少一者与所述第一箔轴承组件的所述冷却流体通道的冷却剂循环模式、所述第一箔轴承组件的所述箔轴承、所述第一箔轴承组件的内径、所述第一箔轴承组件的所述筒形本体的对应材料、以及所述第一箔轴承组件的所述箔轴承的对应材料不同。
3.根据权利要求1所述的压缩机系统，其中：
所述第一箔轴承组件的所述筒形本体和所述第二箔轴承组件的所述筒形本体具有相同的所述外径，并且
所述第一箔轴承组件的所述筒形本体的所述入口端口和所述出口端口与所述第二箔轴承组件的所述筒形本体的对应的所述入口端口和所述出口端口具有相同的轴向位置和角位置。
4.根据权利要求1所述的压缩机系统，其中，所述第一箔轴承组件和所述第二箔轴承组件中的每一者的所述筒形本体包括共同的键接合特征，所述键接合特征定形状成与所述轴承壳体的互补键接合特征配合地接合，以将所述第一箔轴承组件和所述第二箔轴承组件在连接至所述轴承壳体时定向在相同的取向处。
5.根据权利要求1所述的压缩机系统，其中，所述第一箔轴承组件的所述筒形本体和所述第二箔轴承组件的所述筒形本体通过增材制造形成。
6.根据权利要求1所述的压缩机系统，其中，所述第一箔轴承组件的所述筒形本体包括限定在所述外表面中的第一凹槽和第二凹槽，其中，所述入口端口定位在所述第一凹槽内并且所述出口端口定位在所述第二凹槽内。
7.根据权利要求6所述的压缩机系统，其中，所述第一凹槽和所述第二凹槽中的至少一者是绕所述第一箔轴承组件的所述筒形本体的所述径向外表面周向地延伸的周向凹槽。
8.根据权利要求6所述的压缩机系统，其中，所述第一凹槽和所述第二凹槽中的至少一者是限定在所述第一箔轴承组件的所述筒形本体的所述一对相反的端部表面中的一个端部表面中的弧形凹槽。
9.根据权利要求6所述的压缩机系统，其中，所述第一箔轴承组件的所述筒形本体没有键接合特征。
10.根据权利要求1所述的压缩机系统，还包括能够轴向地定位在所述轴承壳体的一部分与所述第一箔轴承组件的所述筒形本体和所述第二箔轴承组件的所述筒形本体中的至少一者之间的环形的间隔件。
11.根据权利要求10所述的压缩机系统，其中，所述间隔件具有限定在所述间隔件中的冷却流体通道，以提供所述第一箔轴承组件的所述冷却流体通道与所述轴承壳体的所述冷却剂入口通道和所述冷却剂出口通道中的至少一者之间的流体连通。
12.根据权利要求1所述的压缩机系统，其中，所述箔轴承包括波层和箔层，其中，所述波层径向地定位在所述箔层与所述筒形本体之间。
13.根据权利要求1所述的压缩机系统，还包括：
流动控制装置，所述流动控制装置与所述冷却剂入口通道和所述冷却剂出口通道以流体连通的方式联接，并且所述流动控制装置能够操作成根据至少一个操作参数控制穿过所述冷却剂入口通道和所述冷却剂出口通道的冷却剂流；以及
控制器，所述控制器连接至所述流动控制装置并且能够操作成控制所述流动控制装置的所述至少一个操作参数。
14.根据权利要求13所述的压缩机系统，其中，所述流动控制装置包括泵和阀中的一者或更多者。
15.根据权利要求14所述的压缩机系统，其中，所述流动控制装置是脉冲宽度调制阀，并且所述至少一个操作参数是阀占空比。
16.根据权利要求13所述的压缩机系统，还包括与所述箔轴承热连通并且与所述控制器操作性地联接的轴承温度传感器，所述轴承温度传感器能够操作成监测箔温度，其中，所述控制器配置成基于所述箔温度控制所述流动控制装置的所述至少一个操作参数。
17.根据权利要求13所述的压缩机系统，还包括与所述压缩机系统的区域热连通并且与所述控制器操作性地联接的压缩机温度传感器，所述压缩机温度传感器能够操作成监测压缩机温度，其中，所述控制器配置成基于所述压缩机温度估计轴承温度并且基于所估计的所述轴承温度来控制所述流动控制装置的所述至少一个操作参数。
18.根据权利要求13所述的压缩机系统，其中：
所述控制器还能够操作成根据预定的操作图控制所述马达；并且
所述控制器还能够操作成基于所述预定的操作图控制所述流动控制装置的所述至少一个操作参数。
19.根据权利要求1所述的压缩机系统，其中，所述第一箔轴承组件和所述第二箔轴承组件以可移除的方式连接至所述轴承壳体。
20.一种包括根据权利要求4所述的压缩机系统的组件，还包括第三箔轴承组件，所述第三箔轴承组件能够与所述第一箔轴承组件和所述第二箔轴承组件中的每一者互换，其中，所述第三箔轴承组件包括定形状成与所述轴承壳体的所述互补键接合特征配合地接合的共同的所述键接合特征。
21.一套箔轴承组件，包括：
第一箔轴承组件，所述第一箔轴承组件包括：
筒形本体，所述筒形本体具有外表面，所述外表面包括一对相反的端部表面和限定所述筒形本体的外径的径向外表面，所述筒形本体还具有限定所述筒形本体的内径的径向内表面，所述筒形本体在所述径向外表面与所述径向内表面之间限定有冷却流体通道，其中，所述冷却流体通道从限定在所述外表面中的入口端口延伸至限定在所述外表面中的出口端口；以及
箔轴承，所述箔轴承保持在所述筒形本体内，并且所述箔轴承与所述筒形本体的所述径向内表面热连通以便所述箔轴承与所述筒形本体的所述径向内表面之间的传导性热传递；
其中，所述第一箔轴承组件能够连接至轴承壳体，使得所述入口端口和所述出口端口与由所述轴承壳体限定的冷却剂入口通道和冷却剂出口通道以流体连通的方式连接；以及
第二箔轴承组件，所述第二箔轴承组件的冷却流体通道、箔轴承和筒形本体的内径中的至少一者与所述第一箔轴承组件的对应的所述冷却流体通道、所述箔轴承和所述筒形本体的内径不同，其中，所述第一箔轴承组件能够与所述第二箔轴承组件互换。
22.根据权利要求21所述的一套箔轴承组件，其中，所述第二箔轴承组件包括具有外径和内径的筒形本体，并且其中，所述第一箔轴承组件的所述筒形本体和所述第二箔轴承组件的所述筒形本体具有相同的所述外径。
23.根据权利要求21所述的一套箔轴承组件，其中，所述第二箔轴承组件包括筒形本体，并且其中，所述第一箔轴承组件和所述第二箔轴承组件中的每一者的所述筒形本体包括共同的键接合特征，所述键接合特征定形状成与所述轴承壳体的互补键接合特征配合地接合，以将所述第一箔轴承组件和所述第二箔轴承组件在连接至所述轴承壳体时定向在相同的取向处。
24.根据权利要求23所述的一套箔轴承组件，其中，所述第一箔轴承组件和所述第二箔轴承组件中的每一者能够与第三箔轴承组件互换，其中，所述第三箔轴承组件包括定形状成与所述轴承壳体的所述互补键接合特征配合地接合的共同的所述键接合特征。
25.根据权利要求21所述的一套箔轴承组件，其中，所述第二箔轴承组件包括筒形本体，并且其中，所述第一箔轴承组件的所述筒形本体和所述第二箔轴承组件的所述筒形本体通过增材制造形成。
26.根据权利要求21所述的一套箔轴承组件，其中，所述第二箔轴承组件包括：
第二筒形本体，所述第二筒形本体具有外表面，所述外表面包括一对相反的端部表面和限定外径的径向外表面，所述第二筒形本体还具有限定内径的径向内表面，所述第二筒形本体在所述径向外表面与所述径向内表面之间限定有冷却流体通道，所述第二筒形本体的所述冷却流体通道从限定在所述第二筒形本体的所述外表面中的入口端口延伸至限定在所述第二筒形本体的所述外表面中的出口端口；以及
箔轴承，所述箔轴承保持在所述第二筒形本体内，并且所述箔轴承与所述第二筒形本体的所述径向内表面热连通以便所述箔轴承与所述第二筒形本体的所述径向内表面之间的传导性热传递；
其中，下述各项中的至少一项：
所述第二筒形本体的所述内径与所述第一箔轴承组件的所述筒形本体的所述内径不同；
所述第二筒形本体的所述冷却流体通道形成到与所述第一箔轴承组件的所述冷却流体通道不同的冷却剂循环模式中；
所述第二箔轴承组件的所述箔轴承具有与所述第一箔轴承组件的所述箔轴承不同的刚度、载荷承载能力和材料中的至少一者；以及
所述第二筒形本体由与所述第一箔轴承组件的所述筒形本体不同的材料形成。
27.根据权利要求21所述的一套箔轴承组件，其中，所述第一箔轴承组件和所述第二箔轴承组件中的每一者能够与第三箔轴承组件互换，所述第三箔轴承组件的冷却流体通道、箔轴承和筒形本体的内径中的至少一者与所述第一箔轴承组件和所述第二箔轴承组件的对应的冷却流体通道、箔轴承和筒形本体的内径不同。
28.根据权利要求21所述的一套箔轴承组件，其中，所述箔轴承包括波层和箔层，其中，所述波层径向地定位在所述箔层与所述筒形本体之间。
29.根据权利要求21所述的一套箔轴承组件，其中，所述第一箔轴承组件的所述筒形本体包括限定在所述外表面中的第一凹槽和第二凹槽，其中，所述入口端口定位在所述第一凹槽内并且所述出口端口定位在所述第二凹槽内。
30.根据权利要求29所述的一套箔轴承组件，其中，所述第一凹槽和所述第二凹槽中的至少一者是绕所述第一箔轴承组件的所述筒形本体的所述径向外表面周向地延伸的周向凹槽。
31.根据权利要求29所述的一套箔轴承组件，其中，所述第一凹槽和所述第二凹槽中的至少一者是限定在所述第一箔轴承组件的所述筒形本体的所述一对相反的端部表面中的一个端部表面中的弧形凹槽。
32.根据权利要求29所述的一套箔轴承组件，其中，所述第一箔轴承组件的所述筒形本体没有键接合特征。
33.根据权利要求21所述的一套箔轴承组件，还包括能够轴向地定位在所述轴承壳体的一部分与所述第一箔轴承组件的所述筒形本体和所述第二箔轴承组件的所述筒形本体中的至少一者之间的环形的间隔件。
34.根据权利要求33所述的一套箔轴承组件，其中，所述间隔件具有限定在所述间隔件中的冷却流体通道，以提供所述第一箔轴承组件的所述冷却流体通道与所述轴承壳体的所述冷却剂入口通道和所述冷却剂出口通道中的至少一者之间的流体连通。
35.一种组装压缩机系统的方法，所述压缩机系统包括压缩机壳体、连接至所述压缩机壳体的轴承壳体、以及由所述轴承壳体支承的驱动轴，所述方法包括：
从多个箔轴承组件中选择第一箔轴承组件以用于连接至所述轴承壳体，所述多个箔轴承组件中的每个箔轴承组件包括：
筒形本体，所述筒形本体具有外表面，所述外表面包括一对相反的端部表面和限定所述筒形本体的外径的径向外表面，所述筒形本体还具有限定所述筒形本体的内径的径向内表面，其中，所述筒形本体在所述径向外表面与所述径向内表面之间限定有冷却流体通道，其中，所述冷却流体通道从限定在所述外表面中的入口端口延伸至限定在所述外表面中的出口端口；以及
箔轴承，所述箔轴承保持在所述筒形本体内，并且所述箔轴承与所述筒形本体的所述径向内表面热连通以便所述箔轴承与所述筒形本体的所述径向内表面之间的传导性热传递；
其中，从所述多个箔轴承组件中选择所述第一箔轴承组件包括基于所述压缩机系统的冷却能力、驱动轴直径、驱动轴重量、驱动轴操作速度、驱动轴材料以及所述压缩机系统中使用的制冷剂类型中的至少一者选择所述第一箔轴承组件；以及
将所述第一箔轴承组件连接至所述轴承壳体，使得所述入口端口和所述出口端口与由所述轴承壳体限定的冷却剂入口通道和冷却剂出口通道以流体连通的方式连接。
36.根据权利要求35所述的方法，其中，从所述多个箔轴承组件中选择所述第一箔轴承组件包括基于下述各者中的至少一者选择所述第一箔轴承组件：所述冷却流体通道的冷却剂循环模式、所述箔轴承的刚度、所述箔轴承的载荷承载能力、箔轴承材料、筒形本体材料、所述第一箔轴承组件的所述内径以及应用于所述第一箔轴承组件的表面涂层。
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