【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压缩机，尤其是涉及一种动静压轴承结构及气悬浮高速离心压缩机。
技术介绍
1、离心压缩机是一种透平式压缩机，通过叶轮高速旋转轮给予气体的离心力作用，对其动能进行提升，之后经过扩压器作用气体流速下降，从而提高气体压力。由于离心压缩机的气量大，结构简单紧凑，重量轻，机组尺寸小，占地面积小等优点，目前广泛应用于化工、石油、制冷、污水处理等行业中。随着应用的不断深入细分出适用于不同工况、不同行业的不同类型的离心压缩机。而其中中小型功率的离心压缩机(500kw以下)更趋向于高转速、高效能。对于低压比、大流量的离心压缩机，目前最有效的解决方案是直驱式离心压缩机。直驱式离心压缩机结构上要求传动部件少、转速高，传统的滑动轴承在此条件下就显得能耗过大、线速度低、稳定性不足等问题，因此目前国内外常用的解决方案是用动压气体箔片轴承或磁悬浮替换滑动轴承。
2、动压气体箔片轴承是利用转子与轴承支承面之间形成的楔形产生的楔形效应，随着转子转速的升高由于气体的粘性周围环境中的气体被拖入楔形中，转速升到一定时楔形中的气体气压增加到支撑起转子。因此动压气体箔片轴承工作在离心压缩机中具有非常低的能耗，其能耗来源主要是气体摩擦产生的损耗。然而也正因如此，动压气体箔片轴承的承载能力远不如滑动轴承。
3、本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
4、目前气体轴承应用于离心压缩机上的主要方案(径向轴承、推力轴承)主要是采用动压气体箔片轴承，其工况主要是大流量，低压比。但是，在大压比工况下由于气体压力大，压缩机叶轮产生的动态
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种动静压轴承结构及气悬浮高速离心压缩机，以解决现有技术中存在的径向轴承或推力轴承承载力较低，工作温度高、易损坏的技术问题。本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
3、本专利技术提供的动静压轴承结构，包括轴承本体、多孔质部、与外界气源连通的轴承气腔，其中：
4、所述轴承本体与转子之间能形成楔形间隙，进而利用动压效应支撑转子；
5、所述轴承气腔位于所述轴承本体内，所述多孔质部构造为所述轴承气腔的侧壁，并位于所述轴承气腔的朝向转子的一侧，所述轴承气腔内的气体能通过所述多孔质部进入所述轴承本体与转子之间。
6、优选的，所述轴承本体内设置有流动有冷媒的冷却流道，所述冷却流道与所述轴承气腔不导通。
7、优选的，所述冷却流道围绕所述轴承本体的中心呈环形流道。
8、优选的，所述轴承本体包括轴承壳，所述轴承气腔由所述轴承壳与所述多孔质部围设而成，且所述多孔质部固定于所述轴承壳的朝向转子的一侧；
9、所述多孔质部包括固定连接的楔形区和平面区，所述楔形区具有倾斜面，所述倾斜面相较于所述平面区倾斜设置，所述楔形间隙形成于所述倾斜面与转子之间。
10、优选的，所述多孔质部设置有两个以上，所述多孔质部围绕所述轴承壳的中心间隔布置。
11、优选的，所述轴承本体包括轴承套，所述轴承套具有供转子伸入的轴孔，转子在所述轴孔中转动时能够形成所述楔形间隙；
12、所述轴承气腔由所述轴承壳与所述多孔质部围设而成，且所述多孔质部固定于所述轴承壳的朝向转子的内侧，并构造为所述轴孔的周壁。
13、优选的，所述动静压轴承结构还包括波箔，所述波箔固定于所述轴承本体的背离所述转子的一侧。
14、优选的，所述多孔质部由多孔石墨材料制造。
15、本专利技术还提供了一种气悬浮高速离心压缩机，包括推力轴承和径向轴承，所述推力轴承和/或所述径向轴承具有上述动静压轴承结构。
16、优选的，所述气悬浮高速离心压缩机还包括一级密封，所述一级密封上设置有水冷流道，所述水冷流道为围绕转子设置的环形流道。
17、本专利技术提供的动静压轴承结构及气悬浮高速离心压缩机，与现有技术相比，具有如下有益效果：由于轴承本体与转子之间能形成楔形间隙，随着转子转速的升高由于气体的粘性周围环境中的气体被拖入楔形中，转速升到一定时楔形中的气体气压增加，利用动压效应支撑起转子；且外界气源向轴承气腔中充入气体，在气压作用下，气体能够穿过多孔质部进入轴承本体与转子之间，形成压力气膜，从而对转子进行承载；上述动静压轴承结构，能够同时利用气体的静压、动压，从而提高轴承的承载力，防止轴承工作温度高，提高了轴承的使用寿命和离心式压缩机的热管理可靠性。
18、在气悬浮高速离心压缩机中，径向轴承、推力轴承均可采用该动静压轴承结构，提升径向轴承、推力轴承的承载力，增加轴承-转子系统的稳定性。
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1.一种动静压轴承结构，其特征在于，包括轴承本体、多孔质部(1)、与外界气源连通的轴承气腔(3)，其中：
2.根据权利要求1所述的动静压轴承结构，其特征在于，所述轴承本体内设置有流动有冷媒的冷却流道(2)，所述冷却流道(2)与所述轴承气腔(3)不导通。
3.根据权利要求2所述的动静压轴承结构，其特征在于，所述冷却流道(2)围绕所述轴承本体的中心呈环形流道。
4.根据权利要求1所述的动静压轴承结构，其特征在于，所述轴承本体包括轴承壳(41)，所述轴承气腔(3)由所述轴承壳(41)与所述多孔质部(1)围设而成，且所述多孔质部(1)固定于所述轴承壳(41)的朝向转子(01)的一侧；
5.根据权利要求4所述的动静压轴承结构，其特征在于，所述多孔质部(1)设置有两个以上，所述多孔质部(1)围绕所述轴承壳(41)的中心间隔布置。
6.根据权利要求1所述的动静压轴承结构，其特征在于，所述轴承本体包括轴承套(51)，所述轴承套(51)具有供转子(01)伸入的轴孔(52)，转子(01)在所述轴孔(52)中转动时能够形成所述楔形间隙(7)；
7.根据权利要求1、4、6任一项所述的动静压轴承结构，其特征在于，所述动静压轴承结构还包括波箔(6)，所述波箔(6)固定于所述轴承本体的背离所述转子(01)的一侧。
8.根据权利要求1所述的动静压轴承结构，其特征在于，所述多孔质部(1)由多孔石墨材料制造。
9.一种气悬浮高速离心压缩机，其特征在于，包括推力轴承和径向轴承，所述推力轴承和/或所述径向轴承具有权利要求1-8任一所述的动静压轴承结构。
10.根据权利要求9所述的气悬浮高速离心压缩机，其特征在于，所述气悬浮高速离心压缩机还包括一级密封(026)，所述一级密封(026)上设置有水冷流道(0261)，所述水冷流道(0261)为围绕转子(01)设置的环形流道。
...【技术特征摘要】
1.一种动静压轴承结构，其特征在于，包括轴承本体、多孔质部(1)、与外界气源连通的轴承气腔(3)，其中：
2.根据权利要求1所述的动静压轴承结构，其特征在于，所述轴承本体内设置有流动有冷媒的冷却流道(2)，所述冷却流道(2)与所述轴承气腔(3)不导通。
3.根据权利要求2所述的动静压轴承结构，其特征在于，所述冷却流道(2)围绕所述轴承本体的中心呈环形流道。
4.根据权利要求1所述的动静压轴承结构，其特征在于，所述轴承本体包括轴承壳(41)，所述轴承气腔(3)由所述轴承壳(41)与所述多孔质部(1)围设而成，且所述多孔质部(1)固定于所述轴承壳(41)的朝向转子(01)的一侧；
5.根据权利要求4所述的动静压轴承结构，其特征在于，所述多孔质部(1)设置有两个以上，所述多孔质部(1)围绕所述轴承壳(41)的中心间隔布置。
6.根据权利要求1所述的动静压轴承结构，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕鹏，覃凤天，农德增，陈健，
申请(专利权)人：广东优社动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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