CN118088410A - 用于支撑旋转压缩机轴的轴承 - Google Patents

Abstract

压缩机包括壳体、相对于壳体旋转以压缩工作流体的轴、以及支撑轴的箔轴承。箔轴承包括顶箔。箔轴承是由球轴承支承的箔式气体轴承、或带有致动器用以压缩金属丝网阻尼器的网状箔轴承。热传递回路包括压缩机和工作流体。压缩机包括旋转以压缩工作流体的轴、以及在轴旋转时用于支撑轴的箔轴承。

Description

用于支撑旋转压缩机轴的轴承

本申请是申请日为2020年6月25日、申请号为202080047345.6、发明名称为“用于支撑旋转压缩机轴的轴承”的发明申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及压缩机中的轴承。更具体地说，本公开涉及在加热、通风、空气调节和制冷(“HVACR”)系统中使用的压缩机中的轴承。

背景技术

HVACR系统通常用于加热、冷却和/或通风封闭空间(例如，商业建筑或住宅建筑的内部空间、冷藏运输单元的内部空间等)。HVACR系统可包括利用工作流体向区域提供冷却或加热空气的热传递回路。所述热传递回路包括压缩机。压缩机包括旋转以压缩工作流体的轴，以及用于在压缩机内支撑旋转轴的一个或多个轴承。

发明内容

HVACR系统可以包括被配置成加热或冷却过程流体(例如，空气、水和/或乙二醇等)的热传递回路。所述热传递回路包括压缩通过所述热传递回路循环的工作流体的压缩机。压缩机可以包括壳体、轴和用于支撑轴的一个或多个轴承。压缩机通过使轴相对于壳体旋转来压缩工作流体。当轴旋转时，(一个或多个)轴承相对于壳体支撑轴。

在一个实施例中，(一个或多个)轴承包括径向箔式气体轴承和径向球轴承，所述径向球轴承被配置为在轴旋转时径向支撑轴。径向球轴承支承径向箔式气体轴承。径向球轴承配置成当轴将径向箔式气体轴承压缩预定量时接触并径向支撑轴。

在一个实施例中，当波箔未被压缩时，径向波箔比球轴承更靠近轴。在一个实施例中，径向箔式气体轴承和径向球轴承沿轴具有不同的轴向位置。

在一个实施例中，径向箔式气体轴承包括波箔和顶箔。顶箔在波箔和轴之间延伸。径向球轴承构造成防止轴压缩径向箔式气体轴承，从而使波箔发生塑性变形。在一个实施例中，径向球轴承防止轴将波箔压缩超过约50％。

在一个实施例中，压缩机还包括用于在轴旋转时轴向支撑轴的第一推力轴承和推力球轴承。推力球轴承支承第一推力轴承。在一个实施例中，第一推力轴承是推力箔式气体轴承。该推力球轴承防止轴压缩推力箔式气体轴承，从而使推力箔式气体轴承塑性变形。

在一个实施例中，第一推力轴承是磁性推力轴承。推力球轴承防止轴在恶劣的操作条件期间接触磁性推力轴承。

在一个实施例中，(一个或多个)轴承包括网状箔轴承。该网状箔轴承包括衬垫和致动器。衬垫包括顶箔和金属丝网阻尼器。致动器配置成用压缩气体致动以压缩所述金属丝网阻尼器。

在一个实施例中，网状箔轴承的衬垫包括后板，并且金属丝网阻尼器设置在后板和顶箔之间。在一个实施例中，致动器固定到后板上，并且致动器通过使后板更靠近顶箔来压缩金属丝网阻尼器。

在一个实施例中，由致动器对金属丝网阻尼器的压缩增加了顶箔的刚度。

在一个实施例中，网状箔轴承是径向网状箔轴承。在一个实施例中，网状箔轴承包括具有通孔的外套筒。致动器延伸穿过外套筒中的通孔。

在一个实施例中，(一个或多个)轴承包括具有顶箔的径向箔轴承，并且面向顶箔的轴的外表面包括人字形凹槽。

在一实施例中，压缩机是离心式压缩机。

附图说明

通过以下附图，将更好地理解所描述的热传递回路的其它特征、方面和优点以及操作热传递回路的方法：

图1是一个实施例中的HVACR系统的热传递回路的示意图。

图2示出了在一个实施例中的离心式压缩机的操作图。

图3是一个实施例中的离心式压缩机的横断面视图。

图4是根据一个实施例的图3中的压缩机的剖视图。

图5是根据一个实施例的图3中的压缩机沿线5-5的局部横断面视图。

图6是根据一个实施例的图3中的压缩机沿着图3中的线6-6的局部横断面视图。

图7示出了用于轴向支撑离心式压缩机的轴的磁性推力轴承和推力球轴承的实施例。

图8是在一个实施例中的离心式压缩机的端部的剖视图。

图9是根据一个实施例的图8中的压缩机的径向网状箔轴承的横断面视图。

图10是根据一个实施例的图8中的压缩机的轴的局部侧视图。

相似的参考字符指的是相似的特征。

具体实施方式

加热、通风、空调和制冷(“HVACR”)系统通常被配置为加热和/或冷却封闭空间(例如，商业建筑或住宅建筑的内部空间、冷藏运输单元的内部空间等)。该HVACR系统包括热传递回路，该热传递回路包括压缩机和循环通过热传递回路的工作流体(例如，制冷剂、制冷剂混合物等)。工作流体用于加热或冷却过程流体(例如，空气、水和/或乙二醇等)。

压缩机包括壳体、相对于壳体旋转以压缩工作流体的轴、以及在该轴旋转时支撑轴的一个或多个轴承。压缩机在操作时可能会经历失速或喘振。例如，当通过压缩机的流动具有速度降低和不利的压力梯度的局部区域时，就会发生失速。当遇到压缩机的压缩组件(例如，叶轮、螺杆等)时，该局部区域可导致流动分离和/或流动错位。失速可发生在压缩机的各种操作条件下，但更有可能发生在操作压缩机接近其操作图中的其体积流量的上边界、下边界时。例如，当有一个完全逆转的流动通过压缩机时，喘振发生。喘振是基于压缩机和热传递回路的其他部件(例如，管道、阀门等)的配置而发生的系统现象。例如，压缩机或热传递回路的紧急关闭和/或功率损失可导致喘振。例如，当进入压缩机的流体含有过量的液体时，就会发生冲击负载。高密度流体冲击压缩机的压缩组件(例如，叶轮、螺杆等)并且能够径向和/或轴向地推动压缩组件。例如，在热传递回路中发生液体吸入夹带会导致冲击负载。失速、喘振和/或冲击负载可导致旋转轴的轴向和/或径向负载的增加。特别地，失速、喘振和/或冲击负载可导致旋转轴径向负载的显著增加。此外，允许一些压缩机以更高效率操作的操作条件可能接近于那些可能导致失速和/或喘振的操作条件。

径向箔式气体轴承或径向网状箔轴承可用于在轴旋转时径向支撑轴。磁性推力轴承或箔式气体轴承可以用来在轴旋转时轴向支撑该轴。径向箔式气体轴承、推力箔式气体轴承和磁性推力轴承各自能够提供与轴的有利的较低摩擦。当与高速旋转的轴一起使用时，这种较低的摩擦尤其有利。

当箔式气体轴承用于支撑旋转轴时，由例如失速、喘振和/或冲击负载引起的负载的显著增加可将箔式气体轴承压缩到使波箔式气体轴承塑性变形的程度。结构可以有一个弹性极限，即引起结构塑性变形的压缩量。塑性变形的结构在压缩消除后不会恢复到其原始形状。当压缩小于这个弹性极限时，结构只发生弹性变形。弹性变形的结构在压缩消除后恢复到其原始形状。随着结构压缩的开始和增加，结构首先发生弹性变形，然后一旦达到弹性极限时结构就会发生塑性变形。例如，决定弹性极限的因素包括但不限于结构的材料特性和原始形状。失速、喘振和/或冲击负载可显著增加轴的动负载，导致轴压缩箔式气体轴承的箔片并使其变形，这损坏和降低箔式气体轴承的性能。当磁性推力轴承用于支撑旋转轴时，由例如失速、喘振和/或冲击负载引起的轴向负载的显著增加可导致旋转轴接触磁性推力轴承。这种接触会损坏磁性推力轴承和/或轴。当径向网状箔轴承用于支撑旋转轴时，由例如失速、喘振和/或冲击负载引起的过度径向负载可能导致旋转轴接触径向网状箔轴承。这种直接接触会损坏径向网状箔轴承和/或轴。

本文描述的实施例是针对压缩机和包括压缩机的HVACR系统，其利用至少一个箔轴承或磁性推力轴承以获得更高的效率，并且具有在恶劣的操作条件下防止对箔轴承或磁性推力轴承的损坏的配置。

图1是根据一个实施例的HVACR系统的热传递回路1的示意图。热传递回路1包括压缩机10、冷凝器20、膨胀装置30和蒸发器40。在一个实施例中，热传递回路1可以被修改为包括附加组件。例如，一个实施例中的热传递回路1可包括省煤器热交换器、一个或多个流量控制装置、接收罐、干燥器、吸入液体热交换器等。

热传递回路1的组件流体连接。热传递回路1可以被配置为可以在冷却模式下操作的冷却系统(例如，HVACR系统的流体冷却器、空调系统等)、和/或热传递回路1可以被配置为作为可以在冷却模式或加热模式下操作的热泵系统操作。

热传递回路1应用已知的气体压缩和热传递原理。热传递回路可以被配置成加热或冷却过程流体(例如，水、空气等)。在一个实施例中，热传递回路1可以表示冷却诸如水等的过程流体的冷却器。在一个实施例中，热传递回路1可以表示冷却和/或加热诸如空气、水等的过程流体的空调器和/或热泵。

在热传递回路1的操作期间，工作流体(例如，制冷剂、制冷剂混合物等)在相对较低的压力以气态从蒸发器40流入压缩机10。压缩机10将气体压缩成高压状态，这也加热气体。在被压缩之后，相对更高压力和更高温度的气体从压缩机10流向冷凝器20。除了流过冷凝器20的工作流体之外，第一过程流体PF₁(例如，外部空气、外部水、冷却器水等)也分别流过冷凝器20。当第一过程流体PF₁流过冷凝器20时，第一过程流体PF₁从工作流体吸收热量，当工作流体流过冷凝器时，冷凝器20冷却工作流体。工作流体冷凝成液体，然后流入膨胀装置30。膨胀装置30允许工作流体膨胀，这将工作流体转换为混合的蒸汽和液体状态。如本文所述的“膨胀装置”也可以被称为膨胀器。在一个实施例中，膨胀器可以是膨胀阀、膨胀板、膨胀容器、孔口等，或其他这种类型的膨胀机构。应当理解，膨胀器可以是用于膨胀工作流体以使工作流体温度降低的领域中使用的任何类型的膨胀器。相对较低温度的蒸汽/液体工作流体然后流入蒸发器40。第二过程流体PF₂(例如，空气、水等)也流过蒸发器40。当工作流体流过蒸发器40时，工作流体从第二过程流体PF₂吸收热量，当第二过程流体PF₂流过蒸发器40时，蒸发器40冷却第二过程流体PF₂。由于工作流体吸收热量，工作流体蒸发成蒸气。然后工作流体从蒸发器40返回到压缩机10。当热传递回路例如在冷却模式下操作时，上述过程继续进行。

在一个实施例中，压缩机是离心式压缩机。图2示出了离心式压缩机的操作图。下面讨论的操作图可类似地应用于单级压缩机、多级压缩机或多级压缩机中的单级。在图2中，x轴是来自压缩机10的压缩工作流体的体积流量、y轴是压缩机10的排放压力。操作图包括压缩机10的入口导叶(IGV)(下面讨论)的角度的曲线(例如，曲线52、曲线54)。例如，曲线52是用于具有90度角的IGV。第一粗线60表示喘振发生的位置，第二粗线62表示节流发生的位置。因此，可能不期望在线60上方或线62右侧操作。大虚线68表示失速开始发生的条件，并限定失速区域66的下边界。当压缩机10在失速区域66内操作时发生失速。

表示较高压缩机效率的区域70、72、74各自由相应的虚线71、73、75限定。例如，沿着虚线71的操作条件具有相同的效率，并且当在区域70内操作时，压缩机10以更高的效率操作。例如，在区域70内但在区域74外的操作条件比在区域74内的操作条件具有更低的效率。期望在区域70内操作压缩机10以提供更高的效率。可能更期望在区域74内操作压缩机10，以提供更好的效率。

如图2所示，高效率区域70、72、74包括失速区域66内的部分。当期望特定的体积流量或排放压力时，需要失速区域66内的操作条件，使得仍然以更高的效率操作(例如，在区域70、72、74中的一个中操作)。失速导致压缩机10的振动增加以及压缩机10的旋转轴(上面讨论)的径向负载和/或轴向负载增加。在一些实施例中，热传递回路1的期望输出可导致在引起喘振的条件下操作压缩机10。

在一个实施例中，压缩机10可以是旋转式压缩机或涡旋式压缩机。应当理解的是，用于旋转式压缩机或涡旋式压缩机的操作图可以包括与图2的操作图中所示的特征相似的特征(例如，曲线、节流线、喘振线、失速区域、效率更高的区域)。在一个实施例中，操作图可以基于工作流体的组成而变化。

图3是一个实施例中的离心式压缩机100的横断面视图。在一个实施例中，图3中的离心式压缩机100可以是在图1中的热传递回路1中采用以压缩工作流体的压缩机10。压缩机100包括壳体102、轴130、定子138和叶轮140A、140B。壳体102包括入口104、出口106和用于叶轮140A、140B的端盖108A、108B。待压缩的工作流体通过入口104进入压缩机100，如虚线箭头f₁所示。压缩的工作流体通过出口106从压缩机100排出，如虚线箭头f₂所示。在一个实施例中，压缩机100是无油压缩机。

压缩机100具有带有第一叶轮140A的第一压缩级S₁和带有第二叶轮140B的第二压缩级S₂。每个级S₁、S₂还包括入口叶片导向件(IVG)142A、142B。壳体102包括用于第一级S₁的端盖108A中的中间出口110、以及用于第二级S₂的端盖108B中的中间入口112。工作流体通过中间出口110和中间入口112从第一级S₁流至第二级S₂，如虚线f₃所示。在一个实施例中，虚线f₃可以是流体连接110和112的线。虚线f₃在图3中示出为在壳体102的外部延伸。然而，应该理解，在一个实施例中，虚线f₃所示的流动路径可以部分地或完全地在壳体102内延伸。

叶轮140A、140B和入口导向叶片142A、142B均固定地附接到轴130。定子138使轴130旋转，轴130使叶轮140A、140B和入口导向叶片142A、142B旋转。工作流体在第一级S₁和第二级S₂中分别被旋转的叶轮140A、140B压缩。待压缩的工作流体通过入口104吸入、在第一级S₁中被压缩、从第一级S₁流至第二级S₂、在第二级S₂中进一步被压缩、然后通过出口106排出。经由出口106从第二级S₂排出的工作流体具有比经由中间入口110从第一级S₁排出的工作流体更高的压力。

压缩机100包括用于在轴旋转时将轴130支撑在壳体102内的轴承180、200、220、240、260、280。径向轴承180、200、220、240径向支撑轴130，推力轴承260、280在轴130旋转时轴向支撑轴130。推力轴承260、280在轴130旋转的同时沿轴向方向D4轴向地支撑轴130。

在一个实施例中，径向轴承180、200是在径向方向上径向支撑轴130的径向箔式气体轴承，并且径向轴承220、240是支承径向箔式气体轴承180、200的径向球轴承。径向球轴承220支承径向箔式气体轴承200，并且径向球轴承240支承径向箔式气体轴承180。

轴130包括在轴130的径向方向上延伸的推力承辊132。推力承辊132包括推力表面133。在一个实施例中，推力轴承260是在轴向方向D₄上轴向支撑轴130的推力箔式气体轴承，并且推力轴承280是支承推力箔式气体轴承260的推力球轴承。推力箔式气体轴承260和推力球轴承280分别在轴向方向D₄上面向轴130的推力承辊132的推力表面133。

在图3中，推力箔式气体轴承260位于推力球轴承280的径向外侧。然而，在一个实施例中，推力箔式气体轴承260可以位于推力球轴承280的径向内侧。压缩机100仅包括具有推力球轴承280的单个推力箔式气体轴承260。然而，应当理解的是，实施例中的压缩机100可以包括具有与推力箔式气体轴承260和推力球轴承280类似的结构的具有相应的推力球轴承(未示出)的第二推力箔式轴承(未示出)。在一个实施例中，第二推力箔式气体轴承和推力球轴承可以在相反的方向上面对推力承辊132，使得推力承辊132设置在一对推力箔式气体轴承260之间。

推力球轴承280包括下滚道282、上滚道284和夹在下滚道282和上滚道284之间的滚动元件286(例如，球、滚子等)。下滚道282附接到壳体102，使得下滚道282相对于壳体102不旋转。滚动元件286允许上滚道284相对于下滚道282和壳体102旋转。滚动元件286允许上滚道284旋转，同时推力球轴承280支撑负载(例如，旋转轴130的轴向负载)。在一个实施例中，下滚道284通过嵌入到壳体102中的径向球轴承280附接到壳体102。

图4是一个实施例中压缩机100的局部剖视图。在图4中省略了端盖108A、108B和入口导向叶片142A、142B。径向球轴承220包括外滚道222、内滚道224和夹在外滚道222和内滚道224之间的滚动元件226(例如，球、滚子等)。外滚道222附接到壳体102，并且相对于壳体102不旋转。在一个实施例中，外滚道222通过径向球轴承220摩擦配合到壳体102的开口114中而附接到壳体102。在一个实施例中，径向球轴承220可以与壳体102线对线配合或过盈配合。滚动元件226允许内滚道224相对于外滚道222和壳体102旋转，即使当内滚道224支撑负载(例如，旋转轴130的径向负载)时。

内滚道224具有内表面228，该内表面在轴130的径向方向上(例如，在方向D₁、方向D₂、方向D₃等上)面向轴130的外表面134。径向球轴承220被配置为在恶劣的操作条件下(例如，在喘振期间、失速期间、在冲击负载期间等)操作压缩机100时，支承箔式气体轴承200并为轴130提供径向支撑。

因此，在压缩机100的正常操作期间，球轴承220不向轴130提供径向支撑。在一个实施例中，当压缩机100没有经历失速、喘振和/或冲击负载时，压缩机100正常操作。例如，如图3所示，径向球轴承220与轴130间隔开，使得内表面228不与轴130的外表面134接触。如图4所示，外滚道222包括在轴向方向D₄上面向并接触壳体102的侧表面223。因此，当球轴承220如下面所述接触轴时，球轴承220还可以为轴130提供一些轴向支撑。

径向球轴承220沿轴130具有与径向箔式气体轴承200不同的轴向位置。例如，径向球轴承220在径向球轴承220支承的径向方向上(例如，在方向D₁上、在方向D₂上、在方向D₃上等)不与径向箔式气体轴承200重叠。在图3中，径向箔式气体轴承200和径向球轴承220在轴向方向D₄上直接相邻。在一个实施例中，径向气体轴承200可以在轴向方向D₄上与其支承径向球轴承220间隔开。

图3和图4中的压缩机100包括两级S₁，S₂。然而，在一个实施例中，压缩机100可以包括与两级不同的级数。在一个实施例中，压缩机100可以包括单个级。在另一实施例中，压缩机100可以包括三个或更多级。

图5是压缩机100沿着图3中的线5-5的横断面视图。图5示出了轴130、径向箔式气体轴承200和支承径向箔式气体轴承200的径向球轴承220的构造。径向球轴承220在图5中以虚线示出，因为径向球轴承220在径向箔式气体轴承200后面，并且从沿着线5-5的视角看被遮蔽。

径向箔式气体轴承200包括顶箔202和波箔204。顶箔202在轴130的外表面134和波箔204之间围绕轴130延伸。顶箔202和波箔204各自附接到壳体102。波箔204位于壳体102和顶箔202之间。波箔204在轴130的径向方向上(例如，在方向D₁、在方向D₂、在方向D₃上等)朝向壳体102是可压缩的。波箔204用作顶箔202的阻尼器。波箔204也可以称为箔式气体轴承中的顺应性供应结构。径向箔式气体轴承200的内表面206由顶箔202提供并面向轴130的外表面134。内表面206是径向箔式气体轴承200的最内表面。

如图3所示，波箔204包括支撑顶箔202的两个分开的部分210。应当理解，在一个实施例中，径向箔式气体轴承200可包括具有与两个不同数量的部分210的波箔204。在一个实施例中，波箔204可包括支撑顶箔202的一个或多个部分210。在一个实施例中，波箔204可以是单件。

在图5中，轴130如箭头ω所示沿逆时针方向旋转。摩擦使沿着轴130的外表面134的气体随着轴130的旋转而流动。径向箔式气体轴承200的内表面206包括一个或多个结构(例如，凸起、倾斜等)，当气体与轴130的旋转外表面134一起流动时，该结构导致气体被压缩。压缩气体在径向箔式气体轴承200和轴130之间形成薄层208。压缩气体薄层208径向支撑轴130。在一个实施例中，径向箔式气体轴承200的内表面206可包括本领域已知的用于径向箔式气体轴承以帮助形成压缩气体层的那些结构。例如，有助于形成压缩气体层的结构可以包括但不限于表面涂层(例如，聚四氟乙烯、二硫化钼等)和/或凹槽。

在一个实施例中，当压缩机没有经历失速、喘振和/或冲击负载时，压缩机100正常操作。在压缩机100的正常操作期间，径向箔式气体轴承200的内表面206比径向球轴承200的内表面228更靠近轴130。在一个实施例中，在压缩机100的正常操作期间，径向箔式气体轴承200具有间隙C₁，径向球轴承220具有间隙C₂。间隙C₁是从径向箔式气体轴承200的内表面206到轴130的外表面134的最小距离。当箔式气体轴承200未被压缩时，确定间隙C₁。间隙C₂是从径向球轴承220的内表面228到轴130的外表面134的最小距离。径向球轴承220的间隙C₂比径向箔式气体轴承200的间隙C₁大(C₂＞C₁)。在压缩机100的正常操作期间，径向球轴承220不为旋转轴130提供径向支撑。例如，在压缩机100的正常操作期间，径向球轴承200与轴130间隔开。

在一个实施例中，当压缩机在正常操作时，压缩气体层208将波箔204压缩3％或约3％至7％或约7％。在一个实施例中，由压缩气体层208导致的波箔204的压缩量取决于波箔204的刚度。当失速、喘振和/或冲负载发生时，更大的力被施加到轴130上。例如，在一个实施例中，图5中的力F₁代表一个方向，在该方向上更大的力可以施加到轴130。该更大的力大于由压缩气体层208提供的径向支撑。因此，失速、喘振和/或冲击负载的更大的力推动轴130接触径向箔式气体轴承200的内表面206，并压缩波箔204。例如，在图5中的力F₁表示更大的力的实施例中，更大的力使轴130在力F₁的方向上移动。

径向球轴承220被配置为防止轴130将波箔204压缩到使波箔204塑性变形的程度。波箔204的塑性变形破坏并降低波箔204的性能。在将波箔204压缩预定量之后，轴130与径向球轴承220的内表面228接触。在波箔204被压缩预定量之后，径向球轴承220然后径向支撑轴130，这防止轴130进一步压缩波箔204。

径向球轴承220被配置为限制轴130能够压缩波箔204的量。径向球轴承220被配置为防止轴130压缩波箔204和使其塑性变形。在一个实施例中，当压缩超过一定量时，波箔204发生塑性变形。例如，该量可基于波箔204的结构和配置(例如，波箔204的刚度、形状、构造材料等)而变化。在波箔204被压缩超过该量(该量使波箔204非弹性变形)之前，径向球轴承220接触并支撑轴130。在一个实施例中，径向球轴承220仅允许波箔204压缩的量小于使波箔204塑性变形的量。在一个实施例中，当波箔204被压缩到至少波箔204的弹性极限时，其发生塑性变形。径向球轴承220被配置为当波箔204被压缩了大于0％且小于波箔204的弹性极限的范围内的预定量时接触并支撑轴130。当波箔204被压缩预定量时，径向球轴承220接触并支撑轴130。该预定量是波箔204能够被旋转轴130压缩的最大量。在一个实施例中，该预定量大于当压缩机100不操作时波箔204被轴130压缩的量。

在一个实施例中，径向球轴承220的间隙C₂基于径向球轴承220所允许的波箔204的最大压缩量。可基于箔式气体轴承200的特定结构和配置(例如，直径、刚度等)以及波箔204塑性变形时的压缩来选择该预定量。在一个实施例中，该预定量可以是30％或约30％或小于30％且大于0％的量。在一个实施例中，预定量可以是50％或约50％或小于50％且大于0％的量。在一个实施例中，预定量大于由压缩气体层208引起的压缩。

波箔204具有高度h₁并且顶箔202具有厚度T₁。顶箔202的厚度T₁沿轴130的径向方向(例如，沿方向D₁、方向D₂、方向D₃等)测量。波箔204的高度h₁沿着轴130的径向方向(例如，沿着方向D₁、方向D₂、方向D₃等)测量。在一个实施例中，波箔204的高度h₁可以围绕其圆周变化。在一个实施例中，高度h₁是沿轴130的径向方向从壳体102到接触顶箔202的波箔204的上表面205的最大距离。图5中的间隙C₂等于或大约等于波箔204被压缩预定量时的厚度、径向箔式气体轴承200的间隙C₁和顶箔202的厚度T₁的总和(C₂≈(h₁*预定量)+C₁+T₁)。在一个实施例中，轴130的直径d可以沿着径向波箔轴承200和径向球轴承220不同。在这样的实施例中，间隙C₂将基于轴130沿径向箔式气体轴承200和径向球轴承220分别具有更大或更小的直径d而减小或增大。

在一个实施例中，预定量为或约为50％。在这样的实施例中，球轴承220允许的最大压缩量为或约为50％。径向球轴承220被配置成当波箔204被压缩50％或约50％时接触轴130并向轴130提供径向支撑。在这样的实施例中，径向球轴承220的间隙C₂可以等于或约等于波箔204的厚度h₁的50％、径向箔式气体轴承200的间隙C₁和顶箔202的厚度T₁之和(C₂≈0.5*h₁+C₁+T₁)。

如图3和图4所示，压缩机100还包括第二径向箔式气体轴承180，其具有用于支承的对应径向球轴承240。第二径向箔式气体轴承180和第二径向球轴承240具有如上面关于径向箔式气体轴承200和径向球轴承220所讨论的类似的构造、并且以类似的方式操作。压缩机100包括两个径向箔式气体轴承180、200，每个具有各自支承径向球轴承220、240。然而，应该理解，在一个实施例中，压缩机100可以具有不同数量的径向箔式气体轴承180、200，其中带有相应数量的支承球轴承220、240。在一个实施例中，压缩机100可以包括一个或多个径向箔式气体轴承180、200，其中每个径向箔式气体轴承180、200具有相应的支承球轴承220、240。

图6是压缩机100沿着图3中的线6-6的局部横断面视图。图6示出了推力承辊132、推力箔式气体轴承260、支承推力箔式气体轴承260的推力球轴承280的构造。如图2和图3所示，推力箔式气体轴承260沿着轴130的推力承辊132具有与推力球轴承280不同的径向位置。例如，推力球轴承280位于推力箔式气体轴承260的径向内侧，并且在轴向方向D₄上不与推力箔式气体轴承260重叠。在图6中，推力球轴承280以虚线示出，因为在从线6-6的视角观察时，推力球轴承280位于推力箔式气体轴承260的后面。

推力承辊132在箭头ω所示的方向上旋转。推力承辊132的推力表面133提供用于轴向支撑轴130的表面。推力箔式气体轴承260包括顶箔262和波箔264。顶箔262沿轴向D₄在波箔264和推力表面133之间围绕轴130延伸。波箔264位于壳体102和顶箔262之间。波箔264被配置为沿轴向方向D₄朝向波箔264所附接的壳体102压缩。推力箔式气体轴承260的上表面266由顶箔262提供，并在轴向方向D₄上面向轴130的推力表面133。推力球轴承280包括在轴向方向D₄上面向推力表面133的上表面288。上表面288是推力球轴承280的最上表面和支撑表面。

箔式气体轴承260的上表面266具有一个或多个结构(例如，凸起、倾斜等)，其导致沿着旋转推力表面133被拉动的气体被压缩。当轴130旋转时，通过上表面266和旋转轴130在推力箔式气体轴承260和推力承辊132的推力表面133之间形成压缩气体薄层268。在一个实施例中，内表面206可包括本领域已知的用于推力箔式气体轴承表面以形成压缩气体层的结构。

在压缩机100的正常操作期间，轴130不接触推力箔式气体轴承260，并且推力箔式气体轴承260的上表面266比推力球轴承280的上表面288更靠近推力表面133。在正常操作期间，推力箔式气体轴承260具有间隙C₃，推力球轴承280具有间隙C₄。间隙C₃是在轴向方向D₄上从推力箔式气体轴承260的上表面266到轴130的推力表面133的最小距离。间隙C₄是在轴向方向D₄上从推力球轴承280的上表面288到轴130的推力表面133的最小距离。推力球轴承280的间隙C₄比推力箔式气体轴承260的间隙C₃大(C₄＞C₃)。在压缩机100的正常操作期间，推力球轴承280不为旋转轴130提供轴向支撑。例如，在压缩机100的正常操作期间，推力球轴承280与推力承辊132的推力表面133隔开。

在一个实施例中，当压缩机100在正常操作时，所形成的压缩气体层268将波箔264压缩3％或约3％至7％或约7％。在一个实施例中，由压缩气体层导致的波箔264的压缩量取决于波箔264的刚度。

当失速、喘振和/或冲击负载发生时，更大的轴向力被施加到旋转轴130。例如，在一个实施例中，图6中的力F₂代表施加该更大的轴向力的方向。该更大的轴向力大于由压缩气体层268提供的支撑。因此，轴130的推力表面133被推动与推力箔式气体轴承260的上表面266接触，并且在失速、喘振和/或冲击负载期间压缩波箔264。轴130的推力表面133在将波箔264压缩预定量之后接触推力球轴承280的上表面288。然后，推力球轴承280轴向地支撑轴130，这防止波箔264被进一步压缩。

推力球轴承280被配置为限制轴130能够压缩波箔264的量，并防止轴130使波箔264塑性变形，如关于径向球轴承220和径向箔式气体轴承200的波箔204类似地讨论的那样。当波箔264被压缩预定量时，推力球轴承280与推力表面133接触并在轴向方向D₄上轴向支撑轴130。在一个实施例中，一旦波箔264被压缩至少一定量，波箔264就发生塑性变形。例如，该量可基于波箔264的结构和配置(例如，波箔264的刚度、形状、构造材料等)而变化。预定量是小于波箔264开始塑性变形的量的量。例如，预定量是百分比(例如，推力球轴承280仅允许波箔264被压缩至多X％)。该预定量是波箔264能够被旋转轴130的推力承辊132压缩的最大量。

在一个实施例中，推力球轴承280的间隙C₄基于推力球轴承280允许的这个最大压缩量。可基于推力箔式气体轴承260的特定结构和配置(例如，直径、位置、刚度等)以及波箔264塑性变形时的压缩来选择预定量。在一个实施例中，预定量可以是30％或约30％或小于30％且大于0％的量。在一个实施例中，预定量可以是50％或约50％或小于50％且大于0％的量。在一个实施例中，预定量可以大于由形成压缩气体层导致的压缩。

波箔264具有高度h₂，并且顶箔262具有厚度T₂。顶箔262的厚度T₂是在轴向方向D₄上测量的。波箔264的高度h₂在是轴向方向D₄上测量的。在一个实施例中，高度h₂是在轴向方向D₄上从壳体102到波箔264的上表面265的最大距离。在一个实施例中，推力球轴承280的间隙C₄可以等于或大约等于波箔264被压缩预定量时的高度h₂、推力箔气体轴承260的间隙C₃和顶箔262的厚度T₂的总和(C₄≈(h₂*允许压缩的预定量)+C₃+T₂)。在一个实施例中，预定量可以是50％(例如，推力球轴承280被配置为防止波箔264被压缩超过50％)。在这样的实施例中，推力球轴承280的间隙C₄可以等于或约等于波箔264的高度h₂的50％、推力箔式气体轴承260的间隙C₃和顶箔262的厚度T₂之和(C₄≈0.5*h₂+C₃+T₂)。在一个实施例中，推力承辊132的宽度w可以在径向方向上变化。在一个实施例中，当宽度w导致推力表面133相对于推力箔式气体轴承260沿推力球轴承280定位得更远或更近时，间隙C₂增加或减少。

图7示出了用于向推力承辊132提供轴向支撑的磁性推力轴承360和推力球轴承380的实施例。在这样的实施例中，提供磁性推力轴承360来代替推力箔式气体轴承260。磁性推力轴承360附接到壳体102，并且具有与图3中的推力箔式气体轴承260相似的位置。如图7所示，推力球轴承380包括上表面388，其在轴向方向D₄上面向轴130的推力承辊132的推力表面133。除了关于其上表面388的定位之外，推力球轴承380具有与如上所述的推力球轴承280类似的构造。

如图7所示，磁性推力轴承360包括面向推力承辊132的推力表面133的上表面366。磁性推力轴承360施加磁力F₃到推力承辊132。磁力F₃在轴向D₄上支撑推力承辊132。磁性推力轴承360具有间隙C₅，该间隙C₅是磁性推力轴承360的上表面366与推力承辊132的推力表面133在轴向D₄上的最小距离。推力球轴承380具有间隙C₆，该间隙C₆是推力球轴承380的上表面388与推力承辊132的推力表面133在轴向D₄上的最小距离。在轴向方向D₄上推力球轴承380的上表面388比磁性推力轴承360的上表面366更靠近推力承辊132(即，C₅>C₆)。

在正常操作期间(例如，不在喘振、失速和/或冲击负载期间)，磁性推力轴承360轴向支撑轴130，而推力球轴承380不为轴130提供轴向支撑。例如，在正常操作期间，推力球轴承380在轴向方向D₄上与推力转轮132间隔开。在喘振、失速和/或冲击负载期间，轴130具有更大的轴向负载(由图7中的力F₂表示)，以及由磁性推力轴承360提供的轴向支撑(由图7中的力F₃表示)变得不充分(即，在喘振、失速和/或冲击负载期间F₂>F₃)。更大的轴向负载迫使推力表面133朝向磁性推力轴承360的上表面366并与推力球轴承380接触。推力球轴承380为轴130提供轴向支撑，并防止推力表面133在失速、喘振和/或冲击负载期间接触磁性推力轴承360的上表面366。例如，推力表面133和磁性推力轴承360的上表面366之间的接触将损坏磁性推力轴承360和推力承辊132。推力球轴承380被配置为支承磁性推力轴承360并防止在浪涌、失速和/或冲击负载期间损坏。

图8是离心式压缩机500的端部的剖视图。在一个实施例中，图8中的离心式压缩机500可以是在图1中的热传递回路1中采用以压缩工作流体的压缩机10。压缩机500包括壳体502、轴530、定子538、附接到轴530的叶轮540和径向网状箔轴承550。壳体502包括用于叶轮540的端盖(未示出)，该端盖类似于图3中的端盖108A。类似于图3中的压缩机100，定子538被配置为使轴530旋转，轴530使附接的叶轮540旋转。旋转叶轮540压缩压缩机500内的工作流体。

轴530具有面向径向网状箔轴承550的外表面534。在一个实施例中，人字形凹槽536沿着径向网状箔轴承550设置在轴530的外表面534中。下面将更详细地讨论人字形凹槽536。

径向网状箔轴承550被配置为在轴530旋转时径向支撑轴530。在一个实施例中，当轴530旋转时，径向网状箔轴承550被配置为在轴530的外表面534和径向网状箔轴承550的内表面556之间形成压缩气体薄层。由径向网状箔轴承550形成的压缩气体薄层径向支撑轴530。

径向网状箔轴承550包括与壳体502接触的外套筒552。外套筒552固定到壳体502上。在一个实施例中，外套筒552通过压入壳体502而固定到壳体502。径向网状箔轴承550包括提供径向网状箔轴承550的内表面556的衬垫560A、560B、560C、560E(一个衬垫在图8中被遮蔽)。

径向网状箔轴承550包括用于衬垫560A、560B、560C、560D、560E中的每一个的致动器580A(致动器中的四个在图8中被遮蔽)，其将在下面更详细地描述。在一个实施例中，壳体502包括围绕径向网状箔轴承550周向延伸的凹槽505。凹槽505流体连接到径向网状箔轴承550的致动器580A、580B、580C、580D、580E中的每一个(如图9所示)。凹槽505被压缩气体加压以致动致动器580A、580B、580C、580D、580E中的每一个。

图9是一个实施例中径向网状箔轴承550的横断面视图。图9中的横断面是沿径向网状箔轴承550的径向方向延伸并且在轴向方向上(例如，在图8中的轴向方向D₅上)将径向网状箔轴承550平分的平面。如图9所示，径向网状箔轴承550包括五个衬垫560A、560B、560C、560D、560E。

第一衬垫560A包括顶箔562A、金属丝网阻尼器570A和后板574A。后板574A和金属丝网阻尼器570A沿径向方向D₆设置在外套筒552和顶箔562A之间。金属丝网阻尼器570A设置在顶箔562A和后板574A之间。顶箔562A附接到外套筒552上。在一个实施例中，顶箔562A具有固定到外套筒552的两个端部564A。在一个实施例中，端部564A嵌入在外套筒552中。在一个实施例中，后板574A可以间接地附接到其它的后板上。在一个实施例中，一个或多个弹簧(未示出)可以固定到外套筒552和后板574A上，以间接地将后板574A连接到外套筒552上。在这样的实施例中，一个或多个弹簧可以与金属丝网阻尼器570A轴向相邻。在一个实施例中，顶箔562A是金属板。在一个实施例中，顶箔562A可以由耐磨材料制成，例如但不限于耐磨聚合物材料。

金属丝网阻尼器570A是由金属网制成的。在一个实施例中，金属网由缠结的(一根或多根)金属丝制成。在金属丝网阻尼器570A的空间中存在气体(例如，空气等)。金属丝网阻尼器570A是可压缩的，因为该气体可以从金属丝网阻尼器570A内置换。金属丝网阻尼器570A的这种可压缩性允许顶箔562A被径向向外推(例如，在方向D₆上)。由于被压缩的金属丝网阻尼器570A的体积包含较低百分比的空气，金属丝网阻尼器570A的压缩增加了金属丝网阻尼器570A的密度。金属丝网阻尼器570A的这种可压缩性允许顶箔562A在径向向外的方向上(例如，在方向D₆上)被推动。在一个实施例中，当金属丝网阻尼器570A具有更低密度时，顶箔562A更容易被径向向外(例如，在方向D₆上)推。随着金属丝网阻尼器570A的密度增加，金属丝网阻尼器570A更难压缩，并且顶箔562A更难径向向外推动。随着金属丝网阻尼器570A具有增加的密度，径向网状箔轴承550中的顶箔562A的刚度增加。

径向网状箔轴承550包括用于第一衬垫560A的致动器580A。致动器580A设置在外套筒552的通孔554A中并从该通孔554A延伸。致动器580A固定到第一衬垫560A的后板574A。在一个实施例中，致动器580A包括螺钉582，螺钉582拧入后板574A以将致动器580A固定到后板574A。应当理解，致动器580A可以以不同的方式附接到后板574A。在一个实施例中，致动器580A可以焊接到后板574A。致动器580A可相对于外套筒552、金属丝网阻尼器570A和顶箔562A移动。致动器580A在致动时被配置为在外套筒552中径向向内(例如，在方向D₇上)致动。致动器580A由压缩气体致动。在一个实施例中，压缩气体从壳体502中的凹槽505(如图8所示和上面讨论的)提供。

当被致动时，致动器580A使后板574A移动得更靠近顶箔562A。这将金属丝网阻尼器570A压缩在后板574A和顶箔562A之间。金属丝网阻尼器570A的压缩增加了其密度，这增加了顶箔562A的刚度并降低了径向网状箔轴承550中的第一衬垫560A的可压缩性。致动器580A被配置为改变金属丝网阻尼器570A的密度和顶箔562A的刚度。在一个实施例中，致动器580A被配置为基于顶箔562A的期望刚度被致动到不同的量。图9中的致动器580A处于未致动位置(例如，未压缩金属丝网阻尼器570A)。在一个实施例中，致动器580A可以被配置为将金属丝网阻尼器570A压缩到各种程度。例如，致动器580A可以被致动到使顶箔562A达到所需刚度的程度。

在一个实施例中，密封件584A、584B、584C、584D、584E设置在致动器580A、580B、580C、580D、580E和外套筒552之间的每个通孔554A、554B、554C、554D、554E中。每个密封件584A、584B、584C、584D、584E防止用于致动致动器580A、580B、580C、580D、580E的加压气体流过相应的通孔554A、554B、554C、554D、554E和外套筒552经过致动器580A、580B、580C、580D、580E。

上面的描述是针对衬垫560A和致动器580A提供的。然而，注意到径向网状箔轴承550包括用于其衬垫560A、560B、560C、560D、560E中的每一个的致动器580A、580B、580C、580D、580E。其它衬垫580B、580C、580D、580E和其它致动器580B、580C、580D、580E以与上述衬垫580A和致动器580A相似的方式操作。例如，其它衬垫560B、560C、560D、560E各自包括顶箔562B、562C、562D、562E；金属丝网阻尼器570B、570C、570D、570E；以及类似于后板574A的后板574B、574C、574D、574E。顶箔562A、562B、562C、562D、562E提供径向网状箔轴承550的内表面556，其形成在轴530旋转时径向支撑轴530的压缩气体薄层。

图8和9所示的径向网状箔轴承550包括五个衬垫560A、560B、560C、560D、560E。然而，在一个实施例中，径向网状箔轴承550可以包括不同于5个数目的衬垫。在一个实施例中，径向网状箔轴承550可以包括具有多个致动器580A的单个连续衬垫。在一个实施例中，径向网状箔轴承550包括两个或更多个衬垫560A、560B、560C、560D、560E，其中带有两个或更多个致动器580A、580B、580C、580D、580E。

在一个实施例中，为了增加径向网状箔轴承550的刚度，凹槽505(如图8所示)被加压以致动致动器580A、580B、580C、580D、580E，其压缩衬垫560A、560B、560C、560D、560E中的每一个中的金属丝网格阻尼器570A、570B、570C、570D、570E。压缩的金属丝网阻尼器570A、570B、570C、570D、570E具有增加的密度，并为径向网状箔轴承550的顶箔562A、562B、562C、562D、562E提供增加的刚度。在一个实施例中，用于致动致动器580A、580B、580C、580D、580E的加压气体可以是由压缩机500排出的工作流体。致动器580A、580B、580C、580D、580E的致动改变径向网状箔轴承550的内表面556的几何形状。在一个实施例中，改变几何形状降低了径向网状箔轴承550的交叉耦合刚度，这有利地提供了在高转速下更稳定的压缩机操作。在一个实施例中，改变几何形状增加了径向网状箔轴承550的直接刚度，这通过帮助以更低速度悬浮轴530而有利地减少磨损。在一个实施例中，压缩机500可构造成基于轴530的旋转速度来提供被提供给致动器580A、580B、580C、580D、580E的加压气体。

图10是图8中的轴530的端部的侧视图。轴530包括形成在其外表面534中的人字形凹槽536。在一个实施例中，人字形凹槽536沿着轴530的整个圆周设置。人字形凹槽536包括多个第一凹槽537A和多个第二凹槽537B。凹槽537A和凹槽537B沿轴530的轴向方向D₅的不同部分设置。每个凹槽537A、537B相对于轴向方向D₅和相对于垂直于轴向方向D₅的角度以一定角度延伸。凹槽537A在与凹槽537B不同的方向上延伸。在一个实施例中，凹槽537A在轴530的周向横断面上与凹槽537B对称。在一个实施例中，轴130可以包括人字形凹槽536。

图8示出了用于压缩机500的单个径向网状箔轴承550。然而，应该理解，在一个实施例中，压缩机500可以包括多个径向网状箔轴承550，以支撑轴530。在一个实施例中，压缩机500可以包括一个或多个径向网状箔轴承550。在一个实施例中，压缩机500可以在轴530的每一端包括径向网状箔轴承550，类似于图3和4中的径向箔式气体轴承180、200。在一个实施例中，径向网状箔轴承550可设置有支承径向球轴承(例如，径向球轴承220)，如图3-5中对径向箔式气体轴承200类似地讨论的那样。

方面：

方面1-8中的任何一个可以与方面9-30中的任何一个结合，方面9-16中的任何一个可以与方面17-30中的任何一个结合，并且方面17-23中的任何一个可以与方面24-30中的任何一个结合。

方面1、一种压缩机，包括：

壳体；

轴，所述轴被配置成相对于所述壳体旋转以压缩流体；

箔式气体轴承，所述箔式气体轴承用于在所述轴旋转时支撑所述轴；和

与箔式气体轴承位于沿轴的不同位置的球轴承，所述球轴承配置成当所述轴将所述波箔压缩预定量时在所述轴旋转时接触并支撑所述轴。

方面2、根据方面1所述的压缩机，其中当所述轴与所述箔式气体轴承间隔开时，所述波箔比所述球轴承更靠近所述轴。

方面3、根据方面1或2所述的压缩机，其中球轴承不接触所述轴，直到所述轴将所述波箔压缩预定量。

方面4、根据方面1-3中任一项所述的压缩机，其中，所述箔式气体轴承是用于在旋转时径向支撑所述轴的径向箔式气体轴承，并且所述球轴承是配置成当所述轴在径向方向上压缩所述波箔预定量时在所述轴旋转时径向支撑所述轴的径向球轴承，以及

沿轴的不同位置是沿所述轴的不同轴向位置。

方面5、根据方面4所述的压缩机，其中所述径向球轴承包括在轴向上与所述壳体接触的侧表面，所述径向球轴承构造成当所述轴将所述波箔压缩预定量时在旋转时轴向支撑和径向支撑所述轴。

方面6、根据方面1-5中任一项所述的压缩机，其中所述预定量是大于0％且小于约50％的量。

方面7、根据方面1-6中任一项所述的压缩机，其中所述预定量是大于0％且小于约30％的量。

方面8、根据方面1-3、6和7中任一项所述的压缩机，其中

所述轴包括推力承辊，

箔式气体轴承是在所述轴旋转时轴向支撑轴的推力箔式气体轴承，

所述球轴承是推力球轴承，当所述轴在轴向上压缩所述波箔预定量时，所述推力球轴承用于在所述轴旋转时轴向支撑所述轴，并且

沿轴的不同位置是沿轴的推力承辊的不同径向位置。

方面9、一种热传递回路，包括：

压缩机，包括：

可旋转以压缩工作流体的轴，

用于在所述轴旋转时支撑所述轴的箔式气体轴承，所述箔轴承包括顶箔和波箔，以及

与箔式气体轴承位于沿轴的不同位置的球轴承，所述球轴承配置成当所述轴将所述波箔压缩预定量时在所述轴旋转时接触并支撑所述轴；

冷凝器，用于冷却由压缩机压缩的工作流体；

膨胀器，用于膨胀由冷凝器冷却的工作流体；和

蒸发器，用于用过程流体加热由膨胀装置膨胀的工作流体。

方面10、根据方面9所述的热传递回路，其中当所述轴与所述箔式气体轴承隔开时，所述波箔比所述球轴承更靠近所述轴。

方面11、如方面9或10所述的热传递回路，其中球轴承不接触所述轴，直到所述轴将所述波箔压缩预定量。

方面12、根据方面9-11中任一项所述的热传递回路，其中，所述箔式气体轴承是用于在所述轴旋转时径向支撑所述轴的径向箔式气体轴承，并且所述球轴承是配置成当所述轴在径向方向上压缩所述波箔预定量时在所述轴旋转时径向支撑所述轴的径向球轴承，以及

沿轴的不同位置是沿轴的不同轴向位置。

方面13、根据方面12所述的热传递回路，其中，所述径向球轴承包括在轴向方向上接触所述压缩机的壳体的侧表面，所述径向球轴承构造成当所述轴将所述波箔压缩预定量时，在所述轴旋转时轴向支撑和径向支撑所述轴。

方面14、根据方面9-13中任一项所述的热传递回路，其中所述预定量是大于0％且小于约50％的量。

方面15、根据方面9-13中任一项所述的热传递回路，其中所述预定量是大于0％且小于约30％的量。

方面16、根据方面9、11、14和15中任一方面所述的热传递回路，还包括：

所述轴包括推力承辊，

箔式气体轴承是在所述轴旋转时轴向支撑轴的推力箔式气体轴承，

所述球轴承是推力球轴承，当所述轴在轴向上压缩所述波箔预定量时，所述推力球轴承用于在所述轴旋转时轴向支撑所述轴，并且

沿轴的不同位置是沿轴的推力承辊的不同径向位置。

方面17、一种压缩机，包括：

壳体；

轴，所述轴被配置成相对于所述壳体旋转以压缩流体；

用于在所述轴旋转时支撑所述轴的网状箔轴承，所述网状箔轴承包括衬垫和致动器，所述衬垫包括顶箔和金属丝网阻尼器，所述致动器构造成用压缩气体致动以压缩金属丝网阻尼器。

方面18、根据方面17所述的压缩机，其中所述金属丝网阻尼器的压缩增加了所述顶箔的刚度。

方面19、根据方面17或18所述的压缩机，其中

所述衬垫包括后板，所述金属丝网阻尼器设置在所述后板和所述顶箔之间，所述致动器固定到所述后板，以及

致动器的致动使后板更靠近顶箔以压缩金属丝网阻尼器。

方面20、根据方面17-19中任一项所述的压缩机，其中，所述网状箔轴承是径向网状箔轴承，其包括具有通孔的外套筒，所述致动器延伸穿过所述外套筒中的通孔。

方面21、根据方面20所述的压缩机，其中所述网状箔轴承包括设置在所述致动器和所述外套筒之间的所述通孔中的密封件，所述密封件构造成防止压缩气体流过所述通孔。

方面22、根据方面17-21中任一项所述的压缩机，其中所述壳体包括沿网状箔轴承延伸的周向凹槽，所述压缩机构造成通过所述周向凹槽向所述致动器供应压缩气体。

方面23、根据方面17-22中任一项所述的压缩机，其中所述轴具有面向所述网状箔轴承的顶箔的外表面，所述外表面包括人字形凹槽。

方面24、一种热传递回路，包括：

压缩机，包括：

可旋转以压缩工作流体的轴，

用于在所述轴旋转时支撑所述轴的网状箔轴承，所述网状箔轴承包括衬垫和致动器，所述衬垫包括顶箔和金属丝网阻尼器，所述致动器构造成用压缩气体致动以压缩金属丝网阻尼器；

冷凝器，用于冷却由压缩机压缩的工作流体；

膨胀器，用于膨胀由冷凝器冷却的工作流体；和

蒸发器，用于用过程流体加热由膨胀装置膨胀的工作流体。

方面25、如方面24所述的热传递回路，其中所述金属丝网阻尼器的压缩增加了所述顶箔的刚度。

方面26、根据权利要求25所述的热传递回路，

所述衬垫包括后板，所述金属丝网阻尼器设置在所述后板和所述顶箔之间，所述致动器固定到所述后板，以及

致动器的致动使后板更靠近顶箔以压缩金属丝网阻尼器。

方面27、根据方面24-26中任一项所述的热传递回路，其中所述网状箔轴承是径向网状箔轴承，其包括具有通孔的外套筒，所述致动器延伸穿过所述外套筒中的通孔。

方面28、根据方面27所述的热传递回路，其中所述网状箔轴承包括设置在所述致动器和所述外套筒之间的所述通孔中的密封件，所述密封件构造成防止压缩气体流过所述通孔。

方面29、根据方面24-28中任一项所述的热传递回路，其中所述压缩机包括具有沿所述网状箔轴承延伸的周向凹槽的壳体，所述热传递回路构造成通过所述周向凹槽将压缩气体供应到所述致动器。

方面30、根据方面24-29中任一项所述的热传递回路，其中所述轴具有面向所述网状箔轴承的顶箔的外表面，所述外表面包括人字形凹槽。

在所有方面，本申请中公开的示例应被认为是说明性的而非限制性的。本发明的范围由所附权利要求而不是前面的描述表示；并且在权利要求的含义和等同范围内的所有变化都包含在其中。

Claims (19)

1.一种压缩机，其特征在于，包括：

壳体；

轴，所述轴被配置为相对于所述壳体旋转以压缩流体；

用于在所述轴旋转时支撑所述轴的箔式气体轴承，所述箔式气体轴承包括顶箔和波箔；和

备用轴承，所述备用轴承位于沿所述轴的与所述箔式气体轴承不同的位置，所述备用轴承配置成当所述轴将所述波箔压缩预定量时在所述轴旋转时支撑所述轴。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述备用轴承是备用球轴承，所述备用球轴承配置成当所述轴将所述波箔压缩所述预定量时在所述轴旋转时接触并支撑所述轴。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述备用球轴承不接触所述轴，直到所述轴将所述波箔压缩所述预定量。

4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，当所述轴与所述箔式气体轴承间隔开时，所述波箔比所述备用轴承更靠近所述轴。

5.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述备用轴承不支撑所述轴，直到所述轴将所述波箔压缩所述预定量。

6.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述箔式气体轴承是用于在所述轴旋转时径向支撑所述轴的径向箔式气体轴承，并且所述备用轴承是径向备用轴承，所述径向备用轴承配置成当所述轴在径向方向上将所述波箔压缩所述预定量时，在所述轴旋转时径向支撑所述轴，并且

沿所述轴的不同的位置是沿所述轴的不同的轴向位置。

7.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于，所述径向备用轴承是径向球轴承，所述径向球轴承包括外滚道，所述外滚道具有在轴向方向上接触所述壳体的侧表面，所述径向球轴承配置成当所述轴将所述波箔压缩所述预定量时在所述轴旋转时轴向支撑和径向支撑所述轴。

8.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述预定量为大于0％且小于约50％的量。

9.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述预定量为大于0％且小于约30％的量。

10.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，

所述轴包括推力承辊，

所述箔式气体轴承是用于在所述轴旋转时轴向支撑所述轴的推力箔式气体轴承，

所述备用轴承是推力备用轴承，所述推力备用轴承用于当所述轴在轴向方向上将所述波箔压缩所述预定量时，在所述轴旋转时轴向支撑所述轴，并且

沿所述轴的不同的位置是沿所述轴的所述推力承辊的不同的径向位置。

11.一种热传递回路，其特征在于，包括：

压缩机，所述压缩机包括：

可旋转用以压缩工作流体的轴；

用于在所述轴旋转时支撑所述轴的箔式气体轴承，所述箔式气体轴承包括顶箔和波箔；和

备用轴承，所述备用轴承位于沿所述轴的与所述箔式气体轴承不同的位置处，所述备用轴承配置成当所述轴将所述波箔压缩预定量时在所述轴旋转时支撑所述轴；冷凝器，所述冷凝器用于冷却由所述压缩机压缩的所述工作流体；

膨胀器，所述膨胀器用于使由所述冷凝器冷却的所述工作流体膨胀；和

蒸发器，所述蒸发器用于用过程流体加热由所述膨胀器膨胀的所述工作流体。

12.根据权利要求11所述的热传递回路，其特征在于，所述备用轴承是备用球轴承，所述备用球轴承配置成当所述轴将所述波箔压缩所述预定量时在所述轴旋转时接触并支撑所述轴。

13.根据权利要求11所述的热传递回路，其特征在于，当所述轴与所述箔式气体轴承间隔开时，所述波箔比所述备用轴承更靠近所述轴。

14.根据权利要求11所述的热传递回路，其特征在于，所述备用轴承不支撑所述轴，直到所述轴将所述波箔压缩所述预定量。

15.根据权利要求11所述的热传递回路，其特征在于，所述箔式气体轴承是用于在所述轴旋转时径向支撑所述轴的径向箔式气体轴承，并且所述备用轴承是径向备用轴承，所述径向备用轴承配置成当所述轴在径向方向上将所述波箔压缩所述预定量时，在所述轴旋转时径向支撑所述轴，并且

沿所述轴的不同的位置是沿所述轴的不同的轴向位置。

16.根据权利要求15所述的热传递回路，其特征在于，所述径向备用轴承是径向球轴承，所述径向球轴承包括外滚道，所述外滚道具有在轴向方向上接触所述压缩机的壳体的侧表面，所述径向球轴承配置成当所述轴将所述波箔压缩所述预定量时在所述轴旋转时轴向支撑和径向支撑所述轴。

17.根据权利要求11所述的热传递回路，其特征在于，所述预定量为大于0％且小于约50％的量。

18.根据权利要求11所述的热传递回路，其特征在于，所述预定量为大于0％且小于约30％的量。

19.根据权利要求11所述的热传递回路，其特征在于，

所述轴包括推力承辊，

所述箔式气体轴承是用于在所述轴旋转时轴向支撑所述轴的推力箔式气体轴承，

所述备用轴承是推力备用轴承，所述推力备用轴承用于当所述轴在轴向方向上将所述波箔压缩所述预定量时，在所述轴旋转时轴向支撑所述轴，并且

沿着所述轴的不同的位置是沿所述轴的所述推力承辊的不同的径向位置。