[发明专利]磁性轴承筒中的自定心辅助轴承

说明书

提供了一种自定心轴承组件。所述轴承组件包括被配置用于支撑旋转轴的磁性轴承装置、以及磁性轴承支撑壳体。所述磁性轴承壳体具有盘形形状、以及从外径部分沿轴向方向延伸的多个凸片。所述轴承组件进一步包括被配置用于在辅助支承情形期间支撑所述旋转轴的辅助轴承装置、以及辅助轴承支撑壳体。所述辅助轴承支撑壳体具有盘形形状，所述盘形形状具有第一直径部分和第二直径部分。所述第一直径部分的直径比所述第二直径部分大。所述凸片被配置成联接到所述第二直径部分上，使得所述辅助轴承支撑壳体与所述磁性轴承支撑壳体同心。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年7月12日提交的美国临时申请62/531,639的权益，所述申请的全部内容通过援引并入本文。

背景技术

本发明总体上涉及一种可以用于支撑旋转轴(例如用于驱动冷却器组件的离心式压缩机的高速感应电机的电机轴)的自定心轴承组件。在高速感应电机中使用磁性轴承使摩擦最小化，以改善电机性能并防止过度磨损。可以与每个磁性轴承同心地安装辅助支承轴承，以便在电机静止时、或在发生过载状况或系统故障时支撑旋转轴。辅助轴承装置相对于磁性轴承的定位可以包括使用单独垫片零件、和/或手动调整，这可能是个困难且耗时的过程。

发明内容

本披露的一种实施方式是一种自定心轴承组件。所述轴承组件包括被配置用于支撑旋转轴的磁性轴承装置、以及磁性轴承支撑壳体。所述磁性轴承壳体具有盘形形状、以及从外径部分沿轴向方向延伸的多个凸片。所述轴承组件进一步包括被配置用于在辅助支承情形期间支撑所述旋转轴的辅助轴承装置、以及辅助轴承支撑壳体。所述辅助轴承支撑壳体具有盘形形状，所述盘形形状具有第一直径部分和第二直径部分。所述第一直径部分的直径比所述第二直径部分大。所述凸片被配置成联接到所述第二直径部分上，使得所述辅助轴承支撑壳体与所述磁性轴承支撑壳体同心。

在一些实施例中，所述凸片使用过盈配合联接到所述第二直径部分上。在一些实施例中，所述辅助轴承装置是滚珠轴承，所述滚珠轴承包括内环、外环、以及位于所述内环与所述外环之间的多个滚珠。在一些实施例中，所述凸片包括至少三个凸片。在一些实施例中，所述凸片围绕所述外径部分以规则的间隔分隔开。

在一些实施例中，所述轴承组件进一步包括布置于所述磁性轴承支撑壳体与所述辅助轴承支撑壳体之间的轴向垫片，以在所述磁性轴承支撑壳体与所述辅助轴承支撑壳体之间维持所需的间距。

在一些实施例中，所述辅助支承情形包括所述磁性轴承装置停用、所述磁性轴承装置过载、以及磁性轴承装置部件失效中的至少一种。

本披露的另一实施方式是一种蒸气压缩系统。所述蒸气压缩系统包括连接成制冷剂闭合环路的由密封感应电机直接驱动的离心式压缩机、冷凝器、膨胀装置、以及蒸发器。所述密封感应电机包括定子、转子、以及具有第一端和第二端的轴。所述密封感应电机进一步包括位于所述轴的第一端附近的第一径向磁性轴承组件、以及位于所述轴的第二端附近的第二径向磁性轴承组件。所述第一径向磁性轴承组件与所述第二径向磁性轴承组件被配置成用于在径向方向上支撑所述轴。所述密封感应电机进一步包括被配置成用于在轴向方向上支撑所述轴的推力磁性轴承组件。所述第一径向磁性轴承组件、所述第二径向磁性轴承组件、以及所述推力磁性轴承组件中的每一个都包括被支撑在磁性轴承壳体中的磁性轴承装置、以及被支撑在辅助轴承壳体中的辅助轴承装置。所述辅助轴承壳体使用从所述磁性轴承壳体延伸的凸片联接到所述磁性轴承壳体上，使得所述辅助轴承壳体与所述磁性轴承壳体同心。

在一些实施例中，所述凸片使用过盈配合联接到辅助轴承壳体上。在一些实施例中，所述辅助轴承装置是滚珠轴承，所述滚珠轴承包括内环、外环、以及位于所述内环与所述外环之间的多个滚珠。在一些实施例中，所述凸片包括至少三个凸片。

在一些实施例中，所述蒸气压缩系统进一步包括布置于所述磁性轴承壳体与所述辅助轴承壳体之间的轴向垫片，以在所述磁性轴承壳体与所述辅助轴承壳体之间维持所需的间距。

在一些实施例中，所述磁性轴承壳体与所述辅助轴承壳体中的每一个都具有盘形形状。