[发明专利]气体轴承及压缩机

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及一种轴承，特别是涉及一种气体轴承及压缩机。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明采用的技术方案是：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。