[发明专利]气体止推轴承、压缩机和空调系统

说明书

本发明涉及一种气体止推轴承、压缩机和空调系统，气体止推轴承包括：轴承壳体；平滑箔片，沿周向的一端为与轴承壳体连接的固定端；第一波箔片，设在平滑箔片和轴承壳体之间；以及第二波箔片，与第一波箔片沿周向并排布置在平滑箔片和轴承壳体之间，第一波箔片位于平滑箔片的固定端，第二波箔片位于第一波箔片的远离平滑箔片的固定端的一侧，第二波箔片的刚度大于第一波箔片的刚度。应用本发明的技术方案，在远离平滑箔片的固定端的主要承载区域采用刚度较大的第二波箔片，有利于避免因波箔片变形过大而失效的问题；在靠近平滑箔片的非主要承载区域采用刚度较小的第一波箔片，使得转子在低转速时，也可以顺利形成动压气膜。

技术领域

本发明涉及机械零件领域，具体而言，涉及一种气体止推轴承、压缩机和空调系统。

背景技术

轴承是旋转机械中必不可少的基础零部件，常见的轴承有滚动轴承、滑动轴承、磁悬浮轴承等。随时科技的发展，人们对轴承在无油化和高精度方面提出更高的要求，新型气浮轴承技术应运而生。

气浮轴承根据润滑气膜生成机理的不同分为静压气体轴承和动压气体轴承，如图1所示,波箔型动压气体止推轴承是动压气体箔片轴承的一种，如图1所示,典型的波箔型动压气体止推轴承包括轴承壳体1、波箔片2和顶层箔片3，波箔型动压气体止推轴承为转子系统提供轴向刚度和阻尼。与润滑油推止推轴承的瓦块类似，波箔型动压气体止推轴承的顶层箔片3一般设计成扇形形状，充当瓦块作用。为了受力均匀，顶层箔片3在圆周向方向均匀分布。

顶层箔片3下的波箔片2具有特殊波纹结构，起到弹性支承作用，波箔片2是动压气体止推轴承刚度和阻尼的主要来源。如图1所示，波箔片2与顶层箔片3的一端固定在轴承壳体1上，另一端为自由端。如图1所示，波箔片2与顶层箔片3沿周向的一端设有用于连接波箔片2和顶层箔片3与轴承壳体1的焊点4。如图2所示，并且顶层箔片3的前端与轴承壳体1之间存在一个收敛夹角以形成用于气体进入的楔形间隙6，而顶层箔片3的后端与轴承壳体1平行，当转子高速旋转时，在上述收敛夹角的作用下，形成动压气膜，对转子进行支撑。上述的后端在转动方向A上位于前端的下游。

由上述描述可知，波箔型动压气体止推轴承的工作关键是形成动压气膜。如图3至5所示，动压气膜形成的原理是：动压气体止推轴承静止不动，转子7带动止推盘5高速转动，从而带动止推盘5与止推轴承之间的气体沿图3、4和5中箭头A方向运动。气体从较高间隙的楔形间隙6进入，然后随着顶层箔片3与止推盘5之间的间隙变小，气体压力随之变高，形成有一定支撑作用的动压气膜8。顶层箔片3靠近楔形间隙6的一端的与轴承壳体1之间的距离沿靠近内侧的方向逐渐增加，以形成上述的楔形间隙6，波箔片2的靠近楔形间隙6的一端设有高度渐变段9。

然而，对于上述典型的波箔型动压气体止推轴承，如果波箔片2承载过大，超过其弹性极限，把波箔片的波纹形状压平，且无法恢复波纹形状，动压气体止推轴承则会因为波箔片变形而无法有效形成动压气膜。这在实际工作过程中，动压气膜一旦失效，而转子继续高速转动，止推轴承和动压气体止推轴承则会发生碰撞，导致转子和轴承被破坏。

转子7在更高转速转动时，随转子转动的止推盘5和顶层箔片3之间的气膜的压力也就越大，相应地动压气体止推轴承的刚度要求越高。此时如果提高全部的波箔片的刚度，动压气体轴承难以在转子低转速时形成动压气膜，从而导致顶层箔片3与止推盘5发生干摩擦，降低轴承的使用寿命

发明内容

本发明旨在提供一种气体止推轴承、压缩机和空调系统，以改善相关技术中存在气体止推轴承的波箔片在负载过大时容易失效的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种气体止推轴承，气体止推轴承包括：

轴承壳体；

平滑箔片，沿周向的一端为与轴承壳体连接的固定端；

第一波箔片，设在平滑箔片和轴承壳体之间；以及