[发明专利]轴承组件

说明书

提供了一种轴承组件(10)，其中，可以布置加压气体(例如，空气)以产生非接触式轴承和/或密封件。该组件包括具有结构特征(13)的可渗透体(12)，该结构特征(13)被选择性地设计成将加压气体(Ps)从可渗透体的入口侧(20)侧输送到可渗透体的出口侧(22)以形成加压气体的相对于可旋转轴的环形膜。所公开的实施方式可以通过几乎无制造可变性的三维(3D)打印/增材制造(AM)技术来生产，并且还可以成本有效且可靠地受益于相对复杂的几何形状和特征和/或导管，该相对复杂的几何形状和特征和/或导管可能参与例如形成输送通过轴承和/或密封组件的可渗透体的加压气体的期望的分布模式或赋予该加压气体期望的方向性。

技术领域

公开的实施方式涉及轴承和/或密封件，并且更具体地涉及轴承和/或密封件中的改进的结构特征，其中，这些结构特征可以通过三维(3D)打印/增材制造(AM)技术来构造。

背景技术

构造诸如可以用于旋转机械中的有效且可靠的轴承和/或密封件从这种机械存在时起就一直是挑战。可能涉及轴承和/或密封件的工业应用的非限制性示例包括石油和天然气、发电(包括如压缩空气储存或抽水蓄能之类的能量储存)、航空涡轮机、化学处理、造纸、通风和水净化、气体分离等其他处理行业。在这些工业应用中，可能涉及轴承和/或密封件的机械的非限制性示例可以包括泵、压缩机、涡轮机、发电机、马达、涡轮膨胀机、涡轮增压器、搅拌机、精炼机等。

如空气轴承领域的技术人员将认识到的，可以布置加压气体(例如，空气)以产生非接触式轴承和/或密封件。加压气体可以以气体膜的形式被输送，或者可以以多个射流的方式被输送以实现非接触式轴承。例如，定子和附接有本体的转子可以通过气态膜相互作用。关于用作密封件的空气轴承的示例，请参见美国专利8,753,014。

附图说明

所公开的实施方式在下面的描述中基于附图所示进行说明，在附图中：

图1是所公开的轴承和/或密封组件的一个非限制性实施方式的截面图，该轴承和/或密封组件包括可渗透体，该可渗透体具有被选择性地设计以形成输送通过该可渗透体的加压气体的期望的分布模式的结构特征。

图2是可渗透体的一个非限制性实施方式的截面图，其中，结构特征可以被布置成在可渗透体内形成结构特征的晶格。

图3是可渗透体的一个非限制性实施方式的截面图，其中，结构特征可以被布置成在可渗透体内形成包括开孔的金属泡沫结构。

图4是可渗透体的一个非限制性实施方式的截面图，其中，结构特征可以被布置成形成沿着可渗透体的纵向轴线均匀地分布的导管。

图5是可渗透体的一个非限制性实施方式的截面图，其中，结构特征可以被布置成形成沿着可渗透体的周向轴线均匀地分布的导管。

图6是可渗透体的一个非限制性实施方式的截面图，其中，结构特征可以被布置成形成沿着可渗透体的纵向轴线不均匀地分布的导管。

图7是可渗透体的一个非限制性实施方式的截面图，其中，结构特征可以被布置成形成沿着可渗透体的周向轴线不均匀地分布的导管。

图8是可渗透体的一个非限制性实施方式的截面图，其中，结构特征可以被布置成形成包括径向-轴向倾斜部的导管，该导管的径向-轴向倾斜部被布置成在有效抵消轴的旋转过程中会形成的轴向流体载荷的方向上喷射加压气体。

图9是可渗透体的一个非限制性实施方式的截面图，其中，结构特征可以被被布置成形成包括径向-周向倾斜部的导管，该导管的径向-周向倾斜部被布置成在有效抵消轴的旋转过程中会形成的周向流体载荷的方向上喷射加压气体。

图10是可渗透体的一个非限制性实施方式的截面图，其包括可以被布置成对轴振动进行阻尼的阻尼腔的一个实施方式。

图11是包括阻尼腔的替代实施方式的可渗透体的一个非限制性实施方式的截面图。