[发明专利]动压气体箔片轴承、压缩机、空调和汽车

说明书

本公开涉及一种动压气体箔片轴承、压缩机、空调和汽车，其中，动压气体箔片轴承包括：轴承座；顶层箔片；以及支撑波箔，位于轴承座和顶层箔片之间；其中，轴承座在支撑波箔的两侧形成有刚性支撑凸台，其被配置为对顶层箔片在压迫支撑波箔的方向上进行限位，刚性支撑凸台由热胀冷缩的温感材料制成。通过控制支撑波箔以及刚性支撑凸台的高度差来对应调整顶层箔片夹角斜率，刚性支撑凸台的高度伴随温度的变化而变化，在旋转机械处于初始启动速度下有利于动压轴承气膜的形成以及转子的起飞；在高转速下拥有高的承载力，进而拓宽轴承的运行范围以及提升其面对复杂严苛高承载工况的能力。

技术领域

本公开涉及一种动压气体箔片轴承、压缩机、空调和汽车。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。

气悬浮轴承以其功耗小、稳定性好、振动小、无油润滑等一系列优点，未来势必在制冷压缩机、机床制造等领域有着极其广泛的应用前景。

气悬浮轴承根据润滑气膜产生机理的不同可以将其分成静压气体轴承以及动压气体轴承，其中轴向动压气体箔片轴承作为动压气体轴承的一种，其主要发挥承受轴向载荷以及提供轴向刚度和阻尼的作用。典型的轴向动压气体箔片轴承主要由轴承壳、支撑波箔以及顶层箔片组成，一般支撑波箔以及顶层箔片作为扇形推力瓦块沿圆周均布，支撑波箔具有特殊波纹形状结构，充当类似于弹簧的支撑作用，是推力轴承刚度以及阻尼的主要来源，相应的顶层箔片对应安装在支撑波箔之上，顶层箔片以及支撑波箔一样，一端固定在轴承座上，另一端在承载力之下发生自由滑动，支撑波箔与顶层箔片之间，箔片与轴承壳体之间的摩擦会对其滑动产生一定的限制作用，轴承的阻尼就是由此产生。另外，顶层箔片的前端与轴承壳体之间存在一定的夹角，顶层箔片的后端与轴承壳体平行，在上述夹角的作用下，形成了楔形区域，进而形成动压气膜。

传统典型的动压气体箔片轴承上述夹角斜率是固定的，相应的所形成的动压气膜楔形斜率亦被定型，该楔形斜率与气膜承载力紧密相关，在一定范围内，该夹角斜率越小气膜承载力越高。但是在现在制冷行业中使用一些变频压缩机以及一些高端机床上面使用的高速电主轴，其转速均是在一定速度范围内进行调节的，相应的各转速下所对应的轴向力是不同的，一般情况下转速越高，相应对应的轴向力亦会越大，相应的始终使用一种斜率来应对所有转速以及工况显然是不能满足其的正常运行要求，所以现在绝大多数气悬浮压缩机均会出现通过控制其运行转速范围来防止轴向气体轴承磨损，这极大限制了其的正常使用。

发明内容

本公开所要解决的一个技术问题是：动压气体箔片轴承运行的精度和工作稳定可靠性不高，基于此，本公开提供一种动压气体箔片轴承、压缩机、空调和汽车，能够拓宽动压气体箔片轴承的运行范围以及提升其面对复杂严苛高承载工况的能力。

本公开的一些实施例提供了一种动压气体箔片轴承，包括：轴承座；顶层箔片；以及支撑波箔，位于轴承座和顶层箔片之间；其中，轴承座在支撑波箔的两侧形成有刚性支撑凸台，其被配置为对顶层箔片在压迫支撑波箔的方向上进行限位，刚性支撑凸台由热胀冷缩的温感材料制成。

在一些实施例中，温感材料包括改性的镍钛记忆合金。

在一些实施例中，温感材料的热膨胀系数被配置为0.001mm/℃～0.0015mm/℃。

在一些实施例中，顶层箔片的两侧边分别位于两侧的刚性支撑凸台的上方。

在一些实施例中，动压气体箔片轴承为动压气体箔片径向轴承。

在一些实施例中，动压气体箔片轴承为动压气体箔片轴向轴承。

在一些实施例中，支撑波箔的波纹高度为0.5mm～0.6mm。

在一些实施例中，刚性支撑凸台的高度被配置为0.25mm～0.35mm。

本公开的一些实施例提供了一种压缩机，包括前述动压气体箔片轴承。