[实用新型]动压轴承及高速流体动力机械、高速离心式压缩机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于高速流体动力机械上的动压轴承，尤其是一种用于电机直联驱动的离心式压缩机的动压轴承，同时，也涉及具有该动压轴承的高速流体动力机械和高速离心式压缩机。 

背景技术

目前空调领域的离心压缩机，采用定频交流电机或变频交流电机，通过增速齿轮将转速提高到设计转速，带动叶轮旋转对来流气体做功，从而提高气体压力。为了确保压缩机高速旋转稳定，采用滑动轴承对旋转主轴进行支撑，动压滑动轴承是常采用的轴承结构，然而由于压缩机整体尺寸的限定，现有的动压滑动轴承在压缩机承载后容易出现转轴刚性不大、承载能力小、易变形、运行不稳定等缺陷。 

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种离心压缩机尤其是电动机直联式离心压缩机的动压轴承，减小压缩机的壳体尺寸，提高压缩机旋转轴承载后的刚度，使得压缩机运行稳定。 

为了实现本实用新型的上述目的，所采用的技术方案是： 

本实用新型涉及一种动压轴承，其安装在一转子的轴颈处，所述轴承轴瓦的内圆柱面与转子轴颈的外圆柱面之间在工作中形成可转动配合，所述轴承轴瓦的内圆柱面上沿周向形成有至少两个圆弧形油楔槽，该些圆弧形油楔槽在转子轴颈外圆柱面和轴承轴瓦内圆柱面之间形成多个可产生油膜动压力的收敛面，所述每一个油楔槽的收敛面的收敛方向与转子的转动方向相同，油楔槽的圆弧所对应的轴心与轴颈外圆柱面的轴心具有一偏心距。 

进一步改进的，所述收敛面的收敛方式为每一个油楔槽的深度沿周向逐渐向轴承轴瓦的内圆柱面收敛，优选的，最终收敛于轴承轴瓦的内圆柱面上。 

进一步改进的，所述圆弧形油楔槽在轴向上具有相等的轴向宽度。 

进一步改进的，所述轴承轴瓦的内圆柱面上沿周向均布有3到5个圆弧形的油楔槽， 

进一步优选的，所述油楔槽为3个。 

进一步改进的，设所述轴颈外圆柱面半径为A，油楔槽的圆弧所对应的轴心与轴颈外圆柱面的轴心的偏心距为L，其中L/A的范围在0.001～0.01之间，进一步优选的所述L/A的范围在0.001～0.005之间，进一步优选为0.00251。 

进一步改进的，设所述轴颈外圆柱面半径为A，所述轴瓦圆弧形的油楔槽弧面曲率半径为B，B/A的范围在1～1.01之间，优选的，B/A的范围在1～1.005之间，进一步较佳的，B/A的比值优选为1.0016。 

进一步改进的，所述油楔槽在周向上的设置总长S占轴承轴瓦的内圆柱面周长C的比值S/C为0.17到0.5之间，优选的S/C为0.3。 

进一步改进的，设所述轴颈外圆柱面半径为A，所述油楔槽弧面曲率半径为B，所述油楔槽的圆弧所对应的轴心与轴颈外圆柱面的轴心的偏心距为L，B/A的范围在1～1.005之间，L/A的范围在0.001～0.005，进一步较佳的B/A为1.0016，L/A的范围在0.00251；所述油楔槽在周向上的设置总长S占轴承轴瓦的内圆柱面周长C的比值S/C为0.15～0.3之间，优选的S/C为0.28。 

进一步改进的，所述油楔槽由轴承轴瓦一体构成或由比轴瓦更耐磨的材料单独构成在轴承轴瓦上，优选的所述由耐磨材料单独构成的油楔槽具有微突出于轴瓦内圆柱面的外部轮廓，优选的，突出的高度在1.2mm～2mm之间，优选的，该耐磨材料为巴氏合金。 

进一步改进的，其具有双径向轴承结构，即：在其轴瓦内圆周表面上加工有两组独立的如前述技术方案的圆弧形油楔槽，所述两组独立的圆弧形油楔槽在轴向上并列布置形成所述双径向轴承结构，并且在两组油楔槽之间设置轴向油槽，通过该轴向油槽向两组独立的圆弧形油楔槽分别提供所需润滑油量，使得周向、轴向供油方式并存轴瓦中。 

进一步改进的，在安装所述动压轴承的转轴轴颈两端分别形成有用于动压轴承轴向定位的径向凸缘，在该径向凸缘与动压轴承相对的端面上或动压轴承与该径向凸缘相对的轴向端面上加工有油槽，该油槽使得所述动压轴承的轴向端面和径向凸缘的端面之间在转子转动过程中产生轴向推力方向的油膜动压力，所述动压轴承通过轴瓦内圆柱面上的圆弧形油楔槽形成径向动支撑结构的同时，还通过轴承轴瓦两轴向端面上的所述油槽实现双向的轴向止推结构；优选的，该油槽在端面的径向上逐渐向外端形成收敛圆弧，最终在收敛端 形成一个V字形且小于油槽深度的排油豁口；优选的，所述轴承轴瓦中的润滑油管路分为三个分支，一支为径向供给所述圆弧形油楔槽，另两支与径向分支以一定的倾角θ分别向所述轴承两轴向端面的油槽提供润滑油，优选的，所述倾角θ在45度到75度之间。