[发明专利]用于压缩机中的推力和轴颈空气轴承冷却的推力轴承轴

说明书

技术领域

本申请涉及被包括在压缩机中的推力轴承轴，该压缩机用于在飞机中供应客舱空气。

背景技术

压缩机是已知的并且包括马达，马达被驱动以使轴旋转并且进而驱动压缩机转子。通常，轴承被包括在壳体中，其支撑轴以便旋转。一种已知类型的轴承是空气轴承。

在一种已知的空气轴承中，冷却空气被带入轴承冷却入口。该冷却空气沿推力轴承表面经过，然后可在轴和各种壳体部分之间经过。推力轴承表面与随着推力轴旋转的盘隔开。推力轴随马达转子以及压缩机转子旋转。

推力轴承表面包括盘的轴向侧上的一对表面。空气沿这两个表面经过。盘的一侧上的空气沿推力轴的外周边经过，而盘的相对侧上的空气将会进入推力轴中的钻孔（bore）。该空气穿过形成在推力轴的内凸缘中的多个孔。然后，该空气的一部分可径向向外地穿过轴的圆柱形部分中的孔，同时不同的部分继续沿推力轴的钻孔前进。过去，凸缘中的截面流动面积不足以确保充分地空气流量。

发明内容

一种推力轴具有在一个轴向端部处的放大的盘以提供推力轴承中的旋转表面。第一圆柱形部分从所述盘延伸。第二圆柱形部分具有比所述第一圆柱形部分更小直径的并且从所述第一圆柱形部分延伸到远离所述盘的所述推力轴的端部。所述推力轴具有空心钻孔，凸缘在所述第一圆柱形部分中的位置处延伸横穿所述钻孔。所述凸缘形成有中心孔以及绕所述中心孔周向地间隔的十二个空气孔，所述中心孔具有第一孔直径。所述十二个孔形成为具有第二孔直径，所述第一孔直径与所述第二孔直径的比在2.55和2.71之间。另外，还公开了轴承组件、压缩机以及组装压缩机的方法。

另外，还公开和要求保护轴承组件、压缩机以及组装压缩机的方法。

从以下说明和附图可最佳地理解本发明的这些和其它特征，其后是简要描述。

附图说明

图1A是被包括在客舱空气供应中的压缩机的截面图。

图1B示出了推力轴承的细节。

图2是推力轴的透视图。

图3是穿过图2的轴的截面图。

图4是图2的轴的端视图。

具体实施方式

如图1A所示，压缩机20可被包括在客舱空气供应系统21中，用于使空气通过飞机的客舱。转子22从入口24接收待压缩的空气，并且将空气传送到压缩机出口26。马达28驱动系杆或驱动轴30以使转子22旋转。

空气轴承轴32位于轴颈轴承34的径向内侧。空气进入冷却入口36并在推力轴承表面38和推力轴承盘40之间通过，推力轴承盘40与推力轴39相关联。空气的一部分沿推力轴承表面38经过，并然后在推力轴39的外周边和轴颈轴承41之间经过。该空气进一步向下游通过，并且越过轴承34。最终，该空气向外穿过出口50。

如图1B所示，图1A的推力轴承表面38被限定在两个壳体200以及多个褶皱的轴承构件202之间。空气通道被限定在推力轴承盘40和褶皱202之间。此外，另外的空气通道被限定在褶皱202和壳体200之间。

空气穿过空气通道，一部分在盘40的后侧上进入推力轴39的内钻孔300。另一部分在轴颈轴承41上经过。轴30具有螺母116，其延伸穿过推力轴39中的中心凸缘121中的孔114。

将参照图2-4说明推力轴39中的流动通道。

图2示出了推力轴39，其具有盘40、第一圆柱形部分113、较小的第二圆柱形部分100和密封构件104，第二圆柱形部分100具有多个径向延伸孔102。

如图3所示，凸缘121具有多个空气孔112以及中心螺栓孔114。图3中的孔的相对尺寸不是按比例的。在一个实施例中，从第二圆柱形部分100的端部151到凸缘121的开始部分的距离D0是1.165英寸（2.96 cm）。

如图4所示，在该实施例中，中心螺栓孔114的直径D1是0.495英寸（1.257 cm）。在该实施例中，轴向空气孔112的直径D2是0.188英寸（0.478 cm）。在一个实施例中，至第二圆柱形部分100的内周边的直径D3是1.1981英寸（3.04 cm）。

孔112全部绕轴向中心线X等距间隔，从而间隔30°。在实施例中，D1与D2的比在2.55和2.71之间。在实施例中，D3与D2的比在6.20和6.55之间。

如可意识到的，进入推力轴39的内钻孔300的空气可穿过孔112并进入第二圆柱形部分100中的空间310。该空气的一部分可径向向外地穿过孔102，而另一部分向前延伸朝向马达转子320。由孔112所提供的空气流动通道的增大的容积确保了该空气的充分流动。