[发明专利]转子组件及其工作方法、压缩机及空调设备

说明书

本发明涉及一种转子组件及其工作方法、压缩机及空调设备，其中，转子组件包括：转子(2)；以及第一轴承(5)和第二轴承(7)，安装于转子(2)，第一轴承(5)为动压气体轴承，第二轴承(7)的内圈(71)相对于转子(2)的径向尺寸可根据所述第一轴承(5)的工作状态调节。此种转子组件能够在转子的不同运行工况下灵活地调节轴承对转子的支撑状态，从而提高转子运行的稳定性及轴承的承载能力，并减少第一轴承的磨损。

技术领域

本发明涉及空气压缩设备技术领域，尤其涉及一种转子组件及其工作方法、压缩机及空调设备。

背景技术

轴承是旋转机械中必不可少的基础零部件，其功能包括：支撑轴及其轴上零件的持续转动，并减少转子与支承部件之间的摩擦。

在目前的离心机压缩机中，常用的轴承有滚动轴承、滑动轴承和磁悬浮轴承等。滚动轴承具有摩擦阻力小、起动灵敏、效率高等优点，应用广泛，但缺点是抗冲击能力差，不适应高转速环境；传统的油滑动轴承在高精度、重载、带冲击等场合有良好的适应性，但受结构限制，必须配置润滑系统和进行相应密封，增加了系统复杂程度；磁悬浮轴承近几年广泛应用于中小型压缩机，具有转速高、无油化等优势，但其轴承间隙大，限制了性能提升。

随着离心压缩机小型化的发展趋势，行业对轴承提出越来越高的要求，不仅要求其能以较高的转速运转，还要求具有极高的旋转精度。其中，气浮轴承具有摩擦损耗小、极高转速下几乎无摩擦、高温稳定性好、振动小、不需要润滑油等一系列优点，逐渐应用于离心压缩机。

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。静压气体轴承是利用外部气源给轴承供气产生压力支承载荷，动压气体轴承则是利用气体在轴与轴承内表面间的楔形空间产生的压力气膜来支承载荷。与静压气体轴承相比，动压气体轴承不需要外部气源，简化了结构，而且它的动压效果将随相对运动速度的增加而愈加明显，十分适合高转速环境。

然而，将动压气体轴承应用于离心机压缩机后，在使用过程中发现，当压缩机处于开机、停机或者反转等工况时，转子运行的稳定性较差。

发明内容

本发明的目的是提出一种转子组件及其工作方法、压缩机及空调设备，能够提高转子支撑的稳定性。

本发明的一方面提出一种转子组件，包括：

转子；以及

第一轴承和第二轴承，安装于转子，第一轴承为动压气体轴承，第二轴承的内圈相对于转子的径向尺寸可根据第一轴承的工作状态进行调节。

在一些实施例中，转子组件还包括：

调节部件，被配置为在第一轴承处于非稳定工作状态时，使内圈与转子结合，以通过第二轴承支撑转子；并在第一轴承处于稳定工作状态时，使内圈与转子脱开，以通过第一轴承支撑转子。

在一些实施例中，第一轴承与转子之间具有第一间隙，在第一轴承处于稳定工作状态时，内圈与转子之间具有第二间隙，第二间隙大于第一间隙。

在一些实施例中，内圈包括：

沿周向设置的至少两个内圈段；和

至少两个弹性元件，弹性元件连接在相邻的内圈段的端部之间；

其中，在内圈与转子结合时，相邻的内圈段的端部之间抵接；在内圈与转子脱开时，相邻的内圈段的端部之间具有第三间隙。

在一些实施例中，内圈被配置为能够接收外部引入的高压气体施加的径向力；

转子组件还包括调节部件，用于调节高压气体的压力，以调节内圈的径向尺寸。

在一些实施例中，转子组件还包括：

转速检测部件，用于检测转子的转速；和