气体轴承及压缩机制造技术

本发明专利技术公开了一种气体轴承及压缩机，气体轴承包括轴承基座、通气孔、第一多孔质石墨层和第二多孔质石墨层；第一多孔质石墨层与轴承基座之间设有第一气腔，第二多孔质石墨层与轴承基座之间设有第二气腔；轴承基座外侧设有第一支撑筋和第二支撑筋；第二多孔质石墨层外侧设有第三支撑筋和第四支撑筋；第三支撑筋和第一支撑筋设有倒角。与现有技术比较，本发明专利技术保证位于压缩机上的一对轴承的同轴度的稳定，给轴承提供了额外的阻尼，在转子高速运行时，能够提升轴承的运行稳定性。

Gas bearing and compressor

【技术实现步骤摘要】
气体轴承及压缩机
本专利技术涉及一种轴承，特别是涉及一种气体轴承及压缩机。
技术介绍
离心式压缩机是一种利用叶轮旋转来产生离心力进而压缩冷媒的一种空调用压缩机，目前的离心式压缩机主要分为定频、变频、磁悬浮、气悬浮离心式压缩机，其中气悬浮离心式压缩机以其结构简单、无油、无摩擦、成本低等优点，成为未来离心式压缩机发展的趋势。气悬浮压缩机采用气体轴承，气体轴承主要分为动压气体轴承以及静压气体轴承，其中动压气体轴承是一种自适应式柔性轴承，其主要利用转子高速运转过程中，轴承与转子之间产生的一层气膜用以支撑转子，其原理即为动压原理；而静压气体轴承是一种通过小间隙产生的压力气膜来支撑转子系统的，其中气体通过轴承表面的小孔（激光微孔，多孔质块）进入间隙处，由于一般间隙（0.02-0.05mm）较小，气体进入后被挤压导致压力升高，从而起到支撑转子的作用，由于气体摩擦系数小，因此静压气体轴承是一种基本无摩擦，损耗小的轴承。目前比较常见的静压气体轴承主要是利用新型多孔质材料作为轴承表面，得到一致性良好的润滑气膜，用以支撑载荷。静压气悬浮压缩机要求轴承与转子之间的间隙较小，以采用O型圈密封的宽间隙轴承结构为例，从图1中可以看出，现有技术中在轴承基座1外布置有O型圈6，因此轴承与轴承座7之间需要存在一定的间隙（通常间隙为毫米级），通常一对轴承座的同轴度容易通过控制加工获得，这种方案使得两个轴承的同轴度较差，因此转子8与气体轴承容易发生碰磨，使得转子与轴承碰撞的几率将增大，容易导致轴承失效，因此静压气悬浮压缩机同轴度，尤其是轴承的同轴度需要保证足够的精度；同时在高转速状态下，轴承动压效应增强，容易导致的轴承阻尼减小转子失稳的情形出现。由此可知，现有的轴承结构具有一定缺陷，导致转子和轴承在运行中的稳定性较差。
技术实现思路
本专利技术提出一种气体轴承及压缩机，解决了现有技术中的压缩机运行稳定性差的技术问题。本专利技术采用的技术方案是：一种气体轴承，包括轴承基座和设于所述轴承基座上的通气孔，还包括：设于所述轴承基座的外圈并与所述通气孔连通的第一多孔质石墨层，设于所述轴承基座的内圈并与所述通气孔连通的第二多孔质石墨层。进一步地，所述第一多孔质石墨层与所述轴承基座之间设有与所述通气孔连通的第一气腔，所述第二多孔质石墨层与所述轴承基座之间设有与所述通气孔连通的第二气腔。进一步地，所述轴承基座外侧设有两条环绕所述轴承基座一周凸出设置的第一支撑筋，所述第一多孔质石墨层固定在所述第一支撑筋上，两条所述第一支撑筋之间为所述第一气腔。进一步地，所述轴承基座外侧还设有环绕在所述轴承基座一周凸出设置以支撑所述第一多孔质石墨层的第二支撑筋，所述第二支撑筋设于两条所述第一支撑筋之间。进一步地，所述通气孔包括朝向所述第一多孔质石墨层的开设于所述第二支撑筋中部的第一出气口。进一步地，两条所述第一支撑筋分设于所述轴承基座的两端，所述第一支撑筋位于所述轴承基座端部的一侧设有倒角。进一步地，所述第二多孔质石墨层外侧设有两条环绕所述第二多孔质石墨层一周凸出设置的第三支撑筋，所述轴承基座固定在所述第三支撑筋上，两条所述第三支撑筋之间为所述第二气腔。进一步地，所述第二多孔质石墨层外侧还设有环绕在所述第二多孔质石墨层一周凸出设置的第四支撑筋，所述第四支撑筋设于两条所述第三支撑筋之间。进一步地，所述通气孔还包括朝向所述第二气腔开设的第二出气口，所述第二出气口设于第二气腔的中部。进一步地，两条所述第三支撑筋分设于所述第二多孔质石墨层的两端，所述第三支撑筋位于所述轴承基座端部的一侧设有倒角。一种压缩机，所述压缩机包括所述的气体轴承。与现有技术比较，本专利技术中在轴承使用时，从进气口为轴承通气，气体分别从第一出气口和第二出气口流出，此时便分别在轴承与轴承座、轴承与转子之间形成气膜，使轴承与轴承座分离，在转子、轴承与轴承座之间的总间隙保持不变的情况下，位于轴承内、外两侧的气膜能够进行自我调节，从而调节轴承与转子、轴承与轴承座之间的间隙能够达到一个平衡点，使轴承与轴承座之间的间隙能够保持到最小值，进而始终保持位于压缩机上的一对轴承的同轴度的稳定；同时，双层气膜使得轴承所承受的阻尼进行叠加，进而给轴承提供了额外的阻尼，在转子高速运行时，能够提升轴承的运行稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中的气体轴承的安装结构示意简图；图2为本专利技术中的气体轴承的安装结构示意简图；图3为本专利技术中的气体轴承的剖面结构示意简图；图4为本专利技术中的轴承基座的轴向方向上的剖面结构示意简图；图5为本专利技术中的轴承基座的径向方向上的剖面结构示意简图；图6为本专利技术中的第二多孔质石墨层的剖面结构示意简图。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提出了气体轴承，如图2、3所示，本申请中提出的气体轴承主要包括了近似筒状的轴承基座1以及分别套设于轴承基座1外侧的第一多孔质石墨层2和套设于轴承基座1内侧的第二多孔质石墨层3。其中，轴承基座1上设有通气孔11，通气孔11包括进气口111、第一出气口112和第二出气口113，第一出气口112朝向第一多孔质石墨层2设置，第二出气口113朝向第二多孔质石墨层3设置。在轴承安装运行时，轴承基座1位于轴承座7内，转子8位于第二多孔质石墨层3内，在运行时，需要从进气口111为轴承通气，气体分别从第一出气口112和第二出气口113流出，此时便分别在轴承与轴承座7、轴承与转子8之间形成气膜，使轴承与轴承座分离，并且气膜间隙一般较小，因此能够保证轴承与轴承座之间为微间隙（0.01mm到0.02mm）配合，经过测试转子8的中心线偏离两个轴承座7的中心线的角度仅为0.1°，气体轴承与轴承座7的最大距离仅为0.0243mm以保证间隙足够小，进而能够保证轴承的同轴度，提高了轴承装配的可行性；同样由于气膜的承载能力与间隙相关，在转子8、轴承与轴承座7之间的总间隙保持不变的情况下，位于轴承内、外两侧的气膜能够进行自我调节，从而调节轴承与转子8、轴承与轴承座7之间的间隙能够达到一个平衡点，使轴承与轴承座7之间的间隙能够保持到最小值，进而始终使位于压缩机上的一对轴承的同轴度保持稳定；同时，双层气膜使得轴承所承受的阻尼进行叠加，进而给轴承提供了额外的阻尼，在转子高速运行时，能够提升轴承的运行稳定性。进一步地，本申请中的第一、第二多孔质石墨层与轴承基座1之间均设有气腔，其中设于第一多孔质石墨层2与轴承基座1之间为第一气腔4，第一气腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体轴承，包括轴承基座和设于所述轴承基座上的通气孔，其特征在于，还包括：设于所述轴承基座的外圈并与所述通气孔连通的第一多孔质石墨层，设于所述轴承基座的内圈并与所述通气孔连通的第二多孔质石墨层。/n

【技术特征摘要】
1.一种气体轴承，包括轴承基座和设于所述轴承基座上的通气孔，其特征在于，还包括：设于所述轴承基座的外圈并与所述通气孔连通的第一多孔质石墨层，设于所述轴承基座的内圈并与所述通气孔连通的第二多孔质石墨层。


2.根据权利要求1所述的气体轴承，其特征在于，所述第一多孔质石墨层与所述轴承基座之间设有与所述通气孔连通的第一气腔，所述第二多孔质石墨层与所述轴承基座之间设有与所述通气孔连通的第二气腔。


3.根据权利要求2所述的气体轴承，其特征在于，所述轴承基座外侧设有两条环绕所述轴承基座一周凸出设置的第一支撑筋，所述第一多孔质石墨层固定在所述第一支撑筋上，两条所述第一支撑筋之间为所述第一气腔。


4.根据权利要求3所述的气体轴承，其特征在于，所述轴承基座外侧还设有环绕在所述轴承基座一周凸出设置以支撑所述第一多孔质石墨层的第二支撑筋，所述第二支撑筋设于两条所述第一支撑筋之间。


5.根据权利要求4所述的气体轴承，其特征在于，所述通气孔包括朝向所述第一多孔质石墨层的开设于所述第二支撑筋中部的第一出气口。

【专利技术属性】
技术研发人员：张治平，刘华，刘胜，陈玉辉，
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：广东;44