[实用新型]天然气润滑轴承

说明书

本实用新型涉及一种轴承，特别涉及一种天然气润滑轴承。

在天然气分离回收轻烃的装置中，透平膨胀机是关键的产冷机械，它具有结构简单、重量轻、效率高等优点，在气体液化、分离设备中获得了广泛应用，在小型撬装式轻烃回收装置上，能更好地发挥尺寸紧凑、效率高的优越性，但在小型装置中，因流量小、焓降大，要使透平膨胀机达到高的效率，则叶轮必须具有较高的转速，而一般油轴承难以满足稳定运转的要求，需要采用气体润滑轴承。现有的气体润滑轴承是空气润滑轴承，但是，空气润滑轴承应用于天然气透平膨胀机会导致空气泄漏与天然气混合，容易发生爆炸，产生严重的安全事故。

本实用新型的目的在于提出一种天然气润滑轴承，它利用天然气装置本身系统中的天然气做润滑工质，具有简单、安全可靠的特点。

图1是本实用新型应用于高速透平膨胀机的结构原理图。

图2是本实用新型的主剖视图。

图3是本实用新型的侧剖视图。

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作详细的说明。

参照图1，具有一定压力的天然气在透平膨胀机中由蜗壳（1）膨胀至扩压器（2），膨胀功将增压机（3）的天然气由进气口（3a）增压至排气口（4），透平膨胀机的转子（12）支承在机壳（8）内的两只径向轴承（7）上，天然气由进气管（5）供至轴承（7）后，由排气管（6）排出。

参照图2、图3，本实用新型包括一外套（9）、内套（11），在外套（9）和内套（11）间配合一中间体（10），外套（9）上开有数个小孔（14）与机壳（8）和外套（9）之间的间隙（18）相通，中间体（10）上开有与小孔（14）相通的环形空腔（15）；内套（11）上开有数排切向小孔（16），切向小孔（16）的一端与内间隙（17）相通，另一端通过中间体（10）上的小孔（19）与环形空腔（15）相通。

带压天然气经由机壳（8）的进气管（5）供入，一部分天然气沿机壳（8）与外套（9）之间的间隙（18）漏至机壳空腔（13）中，在间隙（18）中的气膜具有一定的刚度，支撑着外套（9），使轴承处于弹性支承工况下运转，提高了轴承运转稳定性，另一部分天然气经由外套（9）上的小孔（14）进入中间体（10）的环形空腔（15）中，再经由切向小孔（16）节流入轴承内间隙（17），天然气在内间隙（17）中形成绕轴承中心的强烈环流流动，其流动方向必须与主轴（12）旋转方向相反，以抑制主轴（12）的滑动。机壳空腔（13）内的天然气，经由排气管（6）接至天然气压缩机进口，形成封闭循环，回收使用。

由此可见：

①本实用新型由于利用天然气切向供气轴承所形成的双气膜与多排切向小孔相结合，提高了轴承间隙中天然气的环流速度，弥补了天然气工质特性引起的轴承性能下降。据测试，轴承的稳定性能提高了20％。

②轴承气系统采用封闭系统，回收轴承润滑天然气，从而保证了天然气不会泄漏至外界，外界空气也不会漏至机壳内，具有安全可靠的特点。