CN211398021U - 动压轴承、压缩机及空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种动压轴承、压缩机及空调。其中，动压轴承包括：轴承本体，设有用于穿设转轴的轴承孔和用于通气的第一通气孔；第一箔片，与所述轴承本体连接；以及第二箔片，设于所述轴承本体与所述第一箔片之间，所述第二箔片呈波纹状，且所述第二箔片上设有多个与所述第一通气孔连通的第二通气孔。气体经轴承本体的第一通气孔，第二箔片的第二通气孔，到达第一箔片，由于第一箔片上没有通气孔，气体喷到第一箔片上，改变第一箔片的刚度特性，也相应的改变动压轴承的刚度，因此，能够根据机组运行情况对动压轴承的刚度进行主动调节。

Description

动压轴承、压缩机及空调

技术领域

本实用新型涉及轴承领域，尤其涉及一种动压轴承、压缩机及空调。

背景技术

波箔动压气悬浮离心压缩机是利用气体轴承在高速旋转过程中的动压效应产生的力支撑转子悬浮，压缩机实现无油、无摩擦运行，轴承无机械耗功。采用气体轴承可以省去复杂的油路系统，也避免了润滑油与高速轴的摩擦，减少摩擦损失，使压缩机的结构更加简单、效率高，维护简便。

由于动压气悬浮压缩机在启动以及运行过程中受力复杂，容易引起转子不稳定振动，为了适应转子复杂的受力过程，提升转子运行稳定性，需在转子运行过程中根据转子振动特点改变轴承刚度特性，而通常的波箔动压气体轴承的刚度是不能根据运行情况进行主动调节的。

实用新型内容

本实用新型的其中一个目的是提出一种动压轴承、压缩机及空调，用于缓解轴承刚度不可调的问题。

本实用新型的一些实施例提供了一种动压轴承，其包括：

轴承本体，设有用于穿设转轴的轴承孔和用于通气的第一通气孔；

第一箔片，与所述轴承本体连接；以及

第二箔片，设于所述轴承本体与所述第一箔片之间，所述第二箔片呈波纹状，且所述第二箔片上设有多个与所述第一通气孔连通的第二通气孔。

在一些实施例中，动压轴承包括多个所述第一箔片，各所述第一箔片围绕所述轴承孔的周向间隔设置。

在一些实施例中，每个所述第一箔片与所述轴承本体之间设有一个所述第二箔片。

在一些实施例中，所述第一箔片的第一侧与所述轴承本体连接，所述第一箔片的第一侧沿所述轴承本体的径向延伸。

在一些实施例中，所述第二通气孔设于所述第二箔片的波谷部。

在一些实施例中，所述第二箔片的第一侧与所述轴承本体连接，所述第二箔片的第一侧沿所述轴承本体的径向延伸。

在一些实施例中，所述第二箔片设有多个条形孔，所述条形孔从所述第二箔片的第二侧向第一侧延伸；

所述第二箔片的第二侧与第一侧为相对的两侧。

在一些实施例中，动压轴承还包括第三箔片，所述第三箔片的形状与所述轴承本体的形状相适配，所述第三箔片设于所述轴承本体；

所述第一箔片设于所述第三箔片，所述第一箔片通过所述第三箔片与所述轴承本体连接；

所述第二箔片设于所述第三箔片与所述第一箔片之间；

所述第三箔片上设置所述第二箔片的部位设有多个第三通气孔，所述第三通气孔连通所述第一通气孔和所述第二通气孔。

本实用新型的一些实施例提供了一种压缩机，其包括：

壳体；

转轴，可转动地设于所述壳体内；

止推盘，套设在所述转轴上，且与所述转轴固定连接；

固定件，设于所述壳体内，且与所述壳体固定连接；以及

上述的动压轴承，所述动压轴承的轴承本体与所述固定件固定连接；所述动压轴承的第一箔片与所述止推盘之间形成间隙。

在一些实施例中，所述固定件设有环形腔和第四通气孔，所述第四通气孔连通所述环形腔与所述第一通气孔，所述环形腔用于与所述壳体外部的供气管路连通。

在一些实施例中，压缩机包括供气管路和增压泵，所述增压泵设于所述供气管路，所述供气管路与所述动压轴承的第一通气孔连通。

本实用新型的一些实施例提供了一种空调，其包括上述的压缩机。

基于上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果：

在一些实施例中，动压轴承包括轴承本体、第一箔片和第二箔片；第二箔片设于轴承本体与第一箔片之间，第二箔片上设有多个与轴承本体上的第一通气孔连通的第二通气孔，气体经轴承本体的第一通气孔，第二箔片的第二通气孔，到达第一箔片，由于第一箔片上没有通气孔，气体喷到第一箔片上，改变第一箔片的刚度特性，也相应的改变动压轴承的刚度，因此，能够根据机组运行情况对动压轴承的刚度进行主动调节。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一些实施例提供的压缩机的局部剖视示意图；

图2为图1中的局部放大示意图；

图3为本实用新型一些实施例提供的箔片组件的第二侧面的示意图；

图4为本实用新型一些实施例提供的箔片组件的第一侧面示意图；

图5为本实用新型一些实施例提供的箔片组件的局部剖视示意图。

附图中标号说明如下：

1-第一箔片；

2-第二箔片；21-第二通气孔；22-条形孔；23-第二箔片的第一侧；24-第二箔片的第二侧；

3-第三箔片；31-第三通气孔；

10-壳体；

20-转轴；

30-止推盘；

40-固定件；401-环形腔；402-第四通气孔；

50-动压轴承；

60-扩压器；

70-轴承支座；701-供气流道；

80-叶轮；

90-调节阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1、图2所示，一些实施例提供了一种压缩机，其包括：壳体10、转轴20、止推盘30、固定件40和动压轴承50。

转轴20可转动地设于壳体10内；止推盘30套设在转轴20上，且与转轴20固定连接，随转轴20转动。固定件40设于壳体10内，且与壳体10固定连接。动压轴承50与固定件40固定连接；动压轴承50与止推盘30之间形成间隙，利用该间隙中产生的气体动压力来支承载荷。

如图2所示，止推盘30的第一侧与第二侧均设有动压轴承50，位于止推盘30两侧的动压轴承50分别固定连接一固定件40。固定件40为环形板状结构，可选地，固定件40包括固定板。

止推盘30的第一侧与第二侧为相对的两侧。

如图1所示，压缩机还包括扩压器60和轴承支座70。扩压器60相对于轴承支座70靠近转轴20的端部。扩压器60与壳体10固定连接，且扩压器60与位于止推盘30第一侧的固定件40固定连接。轴承支座70与壳体20的内壁固定连接，且轴承支座70与位于止推盘30第二侧的固定件40固定连接。

压缩机还包括叶轮80，叶轮80设于转轴20的轴端。

在一些实施例中，由于压缩机中的动压轴承50为气体动压轴承，因此，利用气体在动压轴承50与止推盘30之间形成的间隙产生的流体动压力来支承载荷。

而压缩机在启动以及运行过程中受力复杂，容易引起转轴20的不稳定振动，为了适应转轴20复杂的受力过程，提升转轴20运行的稳定性，需在转轴20运行过程中根据转轴20的振动特点改变动压轴承50的刚度特性。

其中，刚度特性是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。

基于此，本公开一些实施例提供了一种刚度可调的动压轴承50。

如图3～5所示，在一些实施例中，动压轴承50包括轴承本体、第一箔片1和第二箔片2。

轴承本体设有用于穿设转轴20的轴承孔和用于通气的第一通气孔。第一箔片1与轴承本体连接。第二箔片2呈波纹状。第二箔片2设于轴承本体与第一箔片1之间。第二箔片2上设有多个与第一通气孔连通的第二通气孔21。

可选地，轴承本体上第一通气孔的设置位置与第二箔片2上多个第二通气孔的设置位置相对应，以使第一通气孔喷出的气体对准第二通气孔所在的位置，进而利于使从轴承本体的第一通气孔流出的气体迅速经第二箔片2流动至第一箔片1。

压缩机工作过程中，将外部高压气体通入动压轴承50，气体流向为外部气体依次通过轴承本体的第一通气孔，第二箔片2的第二通气孔21，到达第一箔片1，由于第一箔片1上没有通气孔，气体喷到第一箔片1上，改变第一箔片1的刚度特性，也相应的改变动压轴承50的刚度，实现根据运行情况进行动压轴承50刚度的主动调节，然后，气体从第一箔片1与轴承本体的侧向间隙流出，不会对止推盘30与动压轴承50之间的气压产生影响，因此，不会影响动压轴承50的正常工作。

由于第二箔片2呈波纹状，具有弹性，利用气体压力承受载荷，改变第二箔片2的刚度，从而实现动压轴承50的变刚度运行，实现气悬浮转轴20的轴向刚度可调，提升压缩机在运行过程中的轴向抗干扰性。

动压轴承50的变刚度运行包括动压轴承50正常工作前的刚度与正常工作过程中的刚度不同，以及动压轴承50正常工作过程中，通过调节气压使动压轴承50变刚度运行。

在一些实施例中，如图3所示，动压轴承50包括多个第一箔片1，各第一箔片1围绕轴承孔的周向间隔设置，通过设置多个第一箔片1，且第一箔片1上没有设置通气孔，以利于形成供气体流动的表面，使第一箔片1与止推盘30之间形成气膜，保证动压轴承50的正常工作。

在一些实施例中，每个第一箔片1与轴承本体之间设有一第二箔片2，利于动压轴承50刚度的均匀调节，第二箔片2为波纹状，通过通入气体，且调节气体压力能够调节第二箔片2的弹性形变，进而调节动压轴承50的刚度，实现根据运行情况进行动压轴承50刚度的主动调节，且第二箔片2具有阻尼减震的作用。

在一些实施例中，第一箔片1的部分部位与轴承本体连接，因此，气体依次通过轴承本体的第一通气孔，第二箔片2的第二通气孔21，到达第一箔片1，由于第一箔片1上没有通气孔，气体从第一箔片1与轴承本体的未连接部位的间隙流出，不会对止推盘30与动压轴承50之间的气压产生影响，因此不会影响动压轴承50的正常工作。

在一些实施例中，第一箔片1的第一侧与轴承本体连接，第一箔片1的第一侧沿轴承本体的径向延伸。第一箔片1的第一侧与轴承本体连接不可动，第一箔片1的第二侧可动，可变形，能够为动压轴承50提供阻尼，具有减震作用，还可促进动压轴承50的刚度调节。

在一些实施例中，第二箔片2为波纹状，包括波峰部和波谷部，第二通气孔21设于第二箔片2的波谷部，通过第二通气孔21喷出的气体的压力支撑，能够提高第二箔片2的抗变形能力，且利于实现动压轴承50的变刚度运行。

在一些实施例中，第二箔片2的第一侧23与轴承本体连接，第二箔片2的第一侧23沿轴承本体的径向延伸。第二箔片2的第一侧23与轴承本体连接不可动，第二箔片2的第二侧24可动，可变形，能够为动压轴承50提供阻尼，具有减震作用。

在一些实施例中，第二箔片2设有多个条形孔22，条形孔22从第二箔片2的第二侧24向第一侧23延伸，第二箔片2的第二侧24与第一侧23为相对的两侧。通过设置多个条形孔22，利于气体流向第一箔片1。

在一些实施例中，如图4所示，动压轴承50还包括第三箔片3，第三箔片3为环形，第三箔片3的形状与轴承本体的形状相适配，第三箔片3设于轴承本体。

第一箔片1设于第三箔片3，第一箔片1通过第三箔片3与轴承本体连接。

第二箔片2设于第三箔片3与第一箔片1之间，第二箔片2与第三箔片3连接，即第二箔片2通过第三箔片3与轴承本体连接。

第三箔片3上设置第二箔片2的部位设有多个第三通气孔31，第三通气孔31连通第一通气孔和第二通气孔21。

动压轴承50变刚度运行过程中，气体流向为：外部气体依次通过轴承本体的第一通气孔，第三箔片3上的第三通气孔31，第二箔片2的第二通气孔21，到达第一箔片1，由于第一箔片1上没有通气孔，气体从第一箔片1与轴承本体的侧向间隙流出，不会对止推盘30与动压轴承50之间的气压产生影响，因此，不会影响动压轴承50的正常工作。

在一些实施例中，将第一箔片1、第二箔片2和第三箔片3组装形成箔片组件(如图3和图4所示)，以利于直接将箔片组件与轴承本体连接。

其中，如图4所示，第三箔片3是整片式的，形状与轴承本体的形状相适配，为环形，便于固定在轴承本体上。第三箔片3上根据第二箔片2的设置位置划分为多个区域，第三箔片3与第二箔片2相对应的区域内设有多个第三通气孔31。例如：图4中，第三箔片3的第一侧面上具有八个设置第三通气孔31的区域，对应的，第三箔片3的第二侧面上设置有八个第二箔片2。

第三箔片3的第一侧面用于与轴承本体连接。

如图3所示，第三箔片3的第二侧面上围绕中轴线设置了多个第二箔片2，每个第二箔片2对应配置一第一箔片1。

例如：图3中，第三箔片3的第二侧面间隔设有八个第二箔片2和八个第一箔片1。

在一些实施例中，第三箔片3的第一侧面与轴承本体连接，第一箔片1焊接在第三箔片3的第二侧面上，第三箔片3与第一箔片1之间设置第二箔片2，第一箔片2上没有设置通气孔，第一箔片2的表面形成供气体流动的流动面。

在一些实施例中，箔片组件包括第三箔片3、第二箔片2和第一箔片1，第二箔片2与第一箔片1均固定在第三箔片3上，第二箔片2位于第一箔片1与第三箔片3中间。第三箔片3上开有大量的第三通气孔31，外部的气体可以经过第三箔片3的第三通气孔31以及第二箔片2的第二通气孔21，进入第二箔片2与第一箔片1之间，即高压气体经通气孔喷到第一箔片1上，以改变第一箔片1的刚度特性，也相应的改变动压轴承50的刚度，然后气体从第一箔片1与第三箔片3之间的间隙排出。第一箔片1的刚度特性是指其在受力时抵抗弹性变形的能力。

根据第一箔片1的设置数量，第三箔片3上的第三通气孔31呈局域布置，并可沿圆周方向均匀分布。

如图3所示，第一箔片1上没有孔结构，因此，气体不能穿过第一箔片1。第二箔片2上的孔结构如图5所示，第二箔片2上的第二通气孔21位于第二箔片2的两个凸起中间的下凹结构上，即位于第二箔片2的波谷部，且第二通气孔21在下凹结构上进行有序布置，且可以根据需要进行等距布置或者不等距布置。

如图1所示，一些实施例提供了一种压缩机，其包括壳体10、转轴20、止推盘30、固定件40和上述的动压轴承50。

转轴20可转动地设于壳体10内；止推盘30套设在转轴20上，且与转轴20固定连接；固定件40设于壳体10内，且与壳体10固定连接。

动压轴承50的轴承本体与固定件40固定连接；动压轴承50的第一箔片1与止推盘30之间形成间隙。

在一些实施例中，止推盘30的第一侧与第二侧均设有动压轴承50，位于止推盘30两侧的动压轴承50分别固定连接一固定件40。止推盘30的第一侧与第二侧均设有动压轴承50，两侧的动压轴承50可以承受前后两个方向的载荷，动压轴承50的刚度可调可以使转轴20更适用于变轴向载荷工况，保证转轴20的轴向稳定性。

止推盘30的第一侧与第二侧为相对的两侧。

位于止推盘30的第一侧和第二侧的动压轴承50均为刚度可调的径向波箔动压气体轴承。

在一些实施例中，压缩机还包括扩压器60和轴承支座70。扩压器60相对于轴承支座70靠近转轴20的端部。扩压器60与壳体10固定连接，且扩压器60与位于止推盘30第一侧的固定件40固定连接。轴承支座70与壳体20的内壁固定连接，且轴承支座70与位于止推盘30第二侧的固定件40固定连接。

在一些实施例中，固定件40设有环形腔401和第四通气孔402，第四通气孔402连通环形腔401与第一通气孔，环形腔401用于与壳体10外部的供气管路连通。

扩压器60和轴承支座70均设有供气流道，供气流道连通环形腔401和壳体10外部的供气管路，用于给动压轴承50供气。

在一些实施例中，压缩机包括供气管路和增压泵，增压泵设于供气管路，供气管路与动压轴承50的第一通气孔连通。

当机组存在压差时，动压轴承50的刚度可调。而在机组刚启动时，系统还未建立压差，动压轴承50的刚度不可调，因此，可以在机组刚开机还未建立压差时利用增压泵对气体加压，从而实现在压缩机启动时对动压轴承50的刚度性能进行调节。

可选地，轴承支座70上设置的供气流道701连通供气管路和扩压器60上的供气流道，分别向位于止推盘30的第一侧和第二侧的动压轴承50供气。

在一些实施例中，供气管路上还设有调节阀90。

供气管路内的供气来源通常是利用机组本身的高压侧气体，高压侧气体通过调节阀90后输入压缩机及动压轴承50。

在一些实施例中，压缩机包括动压气悬浮离心压缩机。

一些实施例提供了一种空调，其包括上述实施例中的压缩机。

在一些实施例中，空调还包括压缩机、蒸发器和冷凝器形成的循环制冷系统，动压轴承50的供气来源为循环制冷系统的高压侧气体。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”、“第三”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

另外，在没有明确否定的情况下，其中一个实施例的技术特征可以有益地与其他一个或多个实施例相互结合。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (12)

1.一种动压轴承，其特征在于，包括：

轴承本体，设有用于穿设转轴的轴承孔和用于通气的第一通气孔；

第一箔片(1)，与所述轴承本体连接；以及

第二箔片(2)，设于所述轴承本体与所述第一箔片(1)之间，所述第二箔片(2)呈波纹状，且所述第二箔片(2)上设有多个与所述第一通气孔连通的第二通气孔(21)。

2.如权利要求1所述的动压轴承，其特征在于，包括多个所述第一箔片(1)，各所述第一箔片(1)围绕所述轴承孔的周向间隔设置。

3.如权利要求2所述的动压轴承，其特征在于，每个所述第一箔片(1)与所述轴承本体之间设有一个所述第二箔片(2)。

4.如权利要求1所述的动压轴承，其特征在于，所述第一箔片(1)的第一侧与所述轴承本体连接，所述第一箔片(1)的第一侧沿所述轴承本体的径向延伸。

5.如权利要求1所述的动压轴承，其特征在于，所述第二通气孔(21)设于所述第二箔片(2)的波谷部。

6.如权利要求1所述的动压轴承，其特征在于，所述第二箔片(2)的第一侧(23)与所述轴承本体连接，所述第二箔片(2)的第一侧(23)沿所述轴承本体的径向延伸。

7.如权利要求6所述的动压轴承，其特征在于，所述第二箔片(2)设有多个条形孔(22)，所述条形孔(22)从所述第二箔片(2)的第二侧(24)向第一侧(23)延伸；

所述第二箔片(2)的第二侧(24)与第一侧(23)为相对的两侧。

8.如权利要求1所述的动压轴承，其特征在于，还包括第三箔片(3)，所述第三箔片(3)的形状与所述轴承本体的形状相适配，所述第三箔片(3)设于所述轴承本体；

所述第一箔片(1)设于所述第三箔片(3)，所述第一箔片(1)通过所述第三箔片(3)与所述轴承本体连接；

所述第二箔片(2)设于所述第三箔片(3)与所述第一箔片(1)之间；

所述第三箔片(3)上设置所述第二箔片(2)的部位设有多个第三通气孔(31)，所述第三通气孔(31)连通所述第一通气孔和所述第二通气孔(21)。

9.一种压缩机，其特征在于，包括：

壳体(10)；

转轴(20)，可转动地设于所述壳体(10)内；

止推盘(30)，套设在所述转轴(20)上，且与所述转轴(20)固定连接；

固定件(40)，设于所述壳体(10)内，且与所述壳体(10)固定连接；以及

如权利要求1～8任一项所述的动压轴承(50)，所述动压轴承(50)的轴承本体与所述固定件(40)固定连接；所述动压轴承(50)的第一箔片(1)与所述止推盘(30)之间形成间隙。

10.如权利要求9所述的压缩机，其特征在于，所述固定件(40)设有环形腔(401)和第四通气孔(402)，所述第四通气孔(402)连通所述环形腔(401)与所述第一通气孔，所述环形腔(401)用于与所述壳体(10)外部的供气管路连通。

11.如权利要求9所述的压缩机，其特征在于，包括供气管路和增压泵，所述增压泵设于所述供气管路，所述供气管路与所述动压轴承的第一通气孔连通。

12.一种空调，其特征在于，包括如权利要求9～11任一项所述的压缩机。

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