电机及压缩机的制作方法

1.本实用新型涉及驱动设备技术领域，特别是一种电机及压缩机。


背景技术：

2.气体润滑静压轴承多用于低速重载工况，当将其应用于水蒸气压缩机中的电机时，其虽然能够满足水蒸气压缩机的载荷和刚度要求，但是在转轴进行高速运转时，会产生气膜涡动，此时静压轴承会产生比较强烈的次同步振动，使得电机的转子产生失稳现象，从而影响电机的稳定性。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中轴承存在同步振动而影响转轴的稳定性的技术问题，而提供一种可移动的瓦块来调节气膜压力分布以增加电机稳定性的电机及压缩机。
4.一种电机，包括：
5.壳体；
6.转轴，所述转轴可转动地设置于所述壳体内；
7.气体轴承，所述气体轴承设置于所述壳体上，且所述气体轴承用于支撑所述转轴；
8.所述气体轴承包括外圈和至少两块瓦块，所有所述瓦块呈环形分布于所述外圈的内部，且所述瓦块可移动地连接于所述外圈上。
9.所述瓦块和所述外圈之间设置有形变结构，所述形变结构能够产生形变以带动所述瓦块进行移动。
10.所述形变结构包括弹簧，所述弹簧的一端连接于所述瓦块上，另一端连接于所述外圈上。
11.所述形变结构包括至少两个弹簧，所有所述弹簧均匀分布于所述瓦块和所述外圈之间。
12.所述弹簧为圆柱螺旋弹簧、截锥螺旋弹簧或环形弹簧中的一种或几种。
13.所述转轴上设置有转子段和轴承段，所述气体轴承位于所述轴承段处，且所述轴承段的直径d1与所述转子段的直径d2的关系为20mm≤d2-d1≤50mm。
14.所述转轴上设置有转子段和轴承段，所述气体轴承位于所述轴承段处，所述轴承段的长度l与所述轴承段的直径d1的关系为1≤l/d1≤1.5。
15.所述外圈上设置有进气口，所述进气口进入的气流在所述瓦块和所述转轴之间形成气膜。
16.所述壳体上设置有进气流道，所述进气流道的一端与所述进气口连通，另一端与供气结构连通。
17.所述电机还包括轴承座，所述轴承座设置于所述壳体上，所述外圈设置于所述轴承座上，所述轴承座上形成有所述进气流道。
18.一种压缩机，包括上述的电机。
19.本实用新型提供的电机及压缩机，通过使瓦块能够相对于外圈进行移动，使得瓦块能够随着转轴产生的位置偏移而进行移动，从而改变转轴上的气膜压力分布的变化，将转轴的轴线保持在设定的位置，进而避免电机的转子失稳，提高电机的稳定性。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例提供的气体轴承的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例提供的电机的结构示意图；
22.图3为图2的a处局部示意图；
23.图中：
24.1、壳体；2、转轴；3、气体轴承；31、外圈；32、瓦块；33、形变结构；21、转子段；22、轴承段；4、轴承座。
具体实施方式
25.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
26.如图1至图3所示的电机，包括：壳体1；转轴2，所述转轴2可转动地设置于所述壳体1内；气体轴承3，所述气体轴承3设置于所述壳体1上，且所述气体轴承3用于支撑所述转轴2；所述气体轴承3包括外圈31和至少两块瓦块32，所有所述瓦块32呈环形分布于所述外圈31的内部，且所述瓦块32可移动地连接于所述外圈31上。瓦块32能够相对于外圈31进行移动，使得瓦块32能够随着转轴2产生的位置偏移而进行移动，从而改变转轴2上的气膜压力分布的变化，将转轴2的轴线保持在设定的位置，进而避免电机的转子失稳，提高电机的稳定性。
27.在电机工作时，瓦块32与转轴2之间形成气膜，利用气膜对转轴2实现支撑，在转轴2的轴线处于设定的位置时，此时转轴2能够进行正常的转动，转轴2周围的气膜压力分布均匀。而当转轴2产生振动时，瓦块32与转轴2之间的气膜压力分布也产生变化，压力高的气膜位置使转轴2向压力低的气膜位置移动，最终使转轴2的轴线恢复到设定的位置，从而避免转轴2以及连接于转轴2上的结构发生失稳现象，保证电机的可靠性。
28.其中，所述瓦块32和所述外圈31之间设置有形变结构33，所述形变结构33能够产生形变以带动所述瓦块32进行移动。气膜的压力分布发生变化时，对瓦块32产生不同的挤压力，在该挤压力的作用下，形变结构33发生对应的形变，达到移动瓦块32的目的。
29.优选的，所述形变结构33包括弹簧，所述弹簧的一端连接于所述瓦块32上，另一端连接于所述外圈31上。由于弹簧在被挤压或者被拉伸时，弹簧具有恢复原状的趋势，因此，当瓦块32发生位移时，弹簧可以被挤压或者被拉伸，并且在气膜的压力分布逐渐均匀时，弹簧也逐渐恢复原状，最终使气膜的压力分布保持均匀。
30.所述形变结构33包括至少两个弹簧，所有所述弹簧均匀分布于所述瓦块32和所述外圈31之间。利用多个弹簧对瓦块32进行多点支撑，保证瓦块32的移动精度，从而保证对气膜压力分布的调节精度。
31.可选的，所述弹簧为圆柱螺旋弹簧、截锥螺旋弹簧或环形弹簧中的一种或几种。
32.所述转轴2上设置有转子段21和轴承段22，所述气体轴承3位于所述轴承段22处，电机的转子设置于转子段21处。为了尽可能的增加转轴2的临界转速，可以选择尽可能的减短转轴2的轴向长度，为此，所述轴承段22的直径d1与所述转子段21的直径d2的关系为20mm≤d2-d1≤50mm。此时轴承可以尽可能的靠近电机的定子与转轴2之间的空间，甚至部分轴承可以位于电机的定子与转轴2之间的空间内，从而可以合理的利用定子与转轴2之间的空间，进而缩短转轴2的轴向长度，可靠提高临界转速，增加电机的工作效率。
33.作为另一种实施方式，所述转轴2上设置有转子段21和轴承段22，所述气体轴承3位于所述轴承段22处，所述轴承段22的长度l与所述轴承段22的直径d1的关系为1≤l/d1≤1.5。l/d1为轴承段22的长径比，当长径比处于1至1.5之间时，轴承段22可以保证气体轴承3的承载及刚度要求。当长径比的数值过小时，可以设置在轴承段22处的气体轴承3的轴向尺寸过小，无法保证对转轴2的可靠支撑，而当长径比的数值过大时，转轴2的轴向尺寸无法得到可靠缩短，影响转轴2的临界转速。
34.气体轴承3需要供气结构进行供气以形成气膜进行支撑，因此，所述外圈31上设置有进气口，所述进气口进入的气流在所述瓦块32和所述转轴2之间形成气膜，保证气体轴承3的支撑效果。
35.具体的，所述壳体1上设置有进气流道，所述进气流道的一端与所述进气口连通，另一端与供气结构连通。利用进气流道将供气结构提供的高压气体引入至瓦块32和转轴2之间以形成气膜。
36.其中，供气结构可以为现场的稳定气源，也可以是通过空压机与冷却器形成的稳定气源。
37.所述电机还包括轴承座4，所述轴承座4设置于所述壳体1上，所述外圈31设置于所述轴承座4上，所述轴承座4上形成有所述进气流道。利用轴承座4对气体轴承3进行支撑，同时通过在轴承座4上加工进气流道，方便供气结构提供的气体进入气体轴承3内进行支撑。
38.一种压缩机，包括上述的电机。
39.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。