压缩机和空调系统

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，具体而言，涉及一种压缩机和空调系统。

背景技术

图1示出了一种相关技术的压缩机的结构示意图。如图1所示，压缩机包括转轴1和分别设置在转轴1的两端的第一压缩部2和第二压缩部3。第一压缩部2的排气口与第二压缩部3的吸气口连通，第二压缩部3用于对经第一压缩部2压缩后的冷媒进行再次压缩。第一压缩部2包括第一叶轮2a和用于经第一叶轮2a加速后的冷媒在其内压缩的第一扩压器2b。第一叶轮2a连接在转轴1的第一端。第二压缩部3包括第二叶轮3a和用于经第二叶轮3a加速后的冷媒在其内压缩的第二扩压器3b。第二叶轮3a连接在转轴1的第二端。压缩机还包括用于承载转轴1的轴承4，轴承为静压气悬浮轴承。

随着压缩机对转速要求的日益提高，需要转轴1在更高转速下工作，而保证转轴1高速旋转的关键是轴承4。轴承4的主要作用为支撑转轴1。相关技术的压缩机使用的轴承为静压气悬浮轴承，静压气悬浮轴承是使用气体对转轴1进行支撑，相比常规轴承更摩擦更小，转速更快，更高效等。但高速旋转产生的失稳问题一直是静压气悬浮压缩机难以解决的问题。

采用静压气悬浮轴承的压缩机的电机的转轴1的两端受力不均会导致失稳。压缩机的叶轮位于转轴1的两端，分别为第一叶轮2a和第二叶轮3a。被第一叶轮2a加速后的冷媒气体进入第一扩压器2b内进行扩压，气体在第一扩压器2b内增压后进入第一蜗壳。第二叶轮3a对经第一压缩部2加压后的冷媒气体再次加速，经第二叶轮3a加速后的冷媒在第二扩压器内增压。冷媒在第一压缩部2和第二压缩部3内两次加压，都会使得压缩机两边蜗壳的出气口压力大于进气口压力，并在出气口和进气口之间形成压差。气体从高压流向低压，电机的转轴1的两端都会受到一个径向压力。由于第二叶轮3a处的压差大于第一叶轮2a处的压差，导致转轴1的两端受到的径向压力不同，转子失稳。

针对该原因产生的失稳问题，采用静压气悬浮轴承的压缩机常规解决方法为：电机的转轴1的两端各使用一个气体轴承来支撑转子，以使转轴的两端平行。该方法并不能完全起到平衡转轴1的作用。由于压力易受环境影响，两个叶轮处的压差会发生改变，随之电机的转轴1的受力也会发生改变，两点支撑的方法很难起到平衡的作用。

发明内容

本发明旨在提供一种压缩机和空调系统，以改善现有技术中存在的压缩机的转轴的两端受力不均衡的问题。

根据本发明实施例的一个方面，本发明提供了一种压缩机，压缩机包括：

转轴；

第一压缩部，包括安装在转轴的第一端的第一叶轮；

第二压缩部，包括安装在转轴的第二端的第二叶轮，第二压缩部的进气口与第一压缩部的排气口连通；

至少一个第一径向轴承，安装在转轴的靠近第一端的轴段上，用于承载转轴；以及

至少两个第二径向轴承，安装在转轴的靠近第二端的轴段上并沿转轴的轴向布置，第二径向轴承的数量大于第一径向轴承的数量。

可选地，

第一径向轴承包括气悬浮轴承；和/或

第二径向轴承包括气悬浮轴承。

可选地，

第一径向轴承包括静压气悬浮轴承；和/或

第二径向轴承包括静压气悬浮轴承。

可选地，压缩机还包括：

壳体，用于在其内设置转轴；

第一轴承座，与壳体连接并设有与第一径向轴承相适配的第一安装孔；以及

第二轴承座，与壳体连接并设有与至少两个第二径向轴承相适配的第二安装孔。

可选地，第二轴承座包括：

第一部分，与壳体的内壁连接并沿转轴的径向朝转轴延伸；以及

第二部分，与第一部分连接并沿转轴的轴向延伸，第二安装孔设置在第二轴承座的第二部分上并沿转轴的轴向延伸，至少两个第二径向轴承并排设置在第二安装孔内。

可选地，第二轴承座的第二部分上设置有沿转轴的轴向延伸的第一孔道和沿转轴的径向延伸的第二孔道，第二孔道与第二径向轴承一一对应地设置，多个第二孔道均与第一孔道连通，以将第一孔道内的气体向相应的第二径向轴承输送。

可选地，第二轴承座的第一部分上还设置有与第一孔道连通的第三孔道。

可选地，

第一径向轴承包括第一多孔质材料层，第一多孔质材料层用于向转轴和第一多孔质材料层之间渗透气体以形成气膜；

第二径向轴承包括第二多孔质材料层，第二多孔质材料层用于向转轴和第二多孔质材料层之间渗透气体以形成气膜。

根据本发明的另一方面，还提供了一种空调系统，该空调系统包括上述的压缩机。

应用本发明的技术方案，在转轴的邻近设有第二压缩部的第二端设有多个径向轴承，以改善转轴的两端因受径向力不同而带来的受力不均衡的问题。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了相关技术的压缩机的结构示意图；

图2示出了本发明的实施例的压缩机的结构示意图；

图3示出了图2中A处的局部放大图；以及

图4示出了图2中B处的局部放大图。

图中：

1、第一蜗壳；2、排气口；3、进气口；4、第一叶轮；5、第一扩压器；6、第五孔道；7、电机定子；8、转轴；9、第二蜗壳；10、第二叶轮；11、进气口；12、排气口；13、第二扩压器；14、第一径向轴承；15、第二径向轴承；16、第一轴承座；17、第二轴承座；17a、第一部分；17b、第二部分；18、壳体；19、第二孔道；20、第一孔道；21、第三孔道；22、第四孔道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图2示出了本实施例的压缩机的结构示意图，图3示出了图2中A处的局部放大图；图4示出了图2中B处的局部放大图。

结合图2至4所示，本实施例的压缩机包括转轴8、设转轴8的第一端的第一压缩部和设在转轴8的第二端的第二压缩部。第一压缩部包括安装在转轴8的第一端的第一叶轮4；第二压缩部包括安装在转轴8的第二端的第二叶轮10，第二压缩部的进气口11与第一压缩部的排气口2连通，第二压缩部用于压缩经第一压缩部压缩后的冷媒。

压缩机还包括设在转轴8的靠近第一端的轴段上的第一径向轴承14和设在转轴8的靠近第二端的轴段上的多个第二径向轴承15。第二径向轴承15的数量大于第一径向轴承14的数量。

本实施例中，转轴8的安装有用于对冷媒进行二级压缩的第二压缩部的第二端设置多个第二径向轴承15，以在第二压缩部处形成多点支撑结构，有利于抵消第二叶轮10处压差过大带来的困扰，使得电机的转轴8能够稳定且平衡的转动。

其中，第一压缩部包括第一蜗壳1、设在第一蜗壳1内的第一叶轮4、用于压缩经第一叶轮4加速后的冷媒第一扩压器5和用于排出经第一扩压器5压缩后的冷媒的第一压缩部的排气口2。第一蜗壳1设有用于引入待压缩后的冷媒的第一压缩部的进气口3。

第一蜗壳1为不规则零件，主要用于扩压以及收集扩压后的气体。冷媒气体从第一蜗壳1的进气口3进入第一压缩部，被第一压缩部压缩后的冷媒从排气口2排出。

第二压缩部包括第二蜗壳9、设在第二蜗壳9内的第二叶轮10、用于压缩经第二叶轮10加速的冷媒的第二扩压器13和用于排出经第二扩压器13压缩的第二压缩部的排气口12。第二蜗壳9设有与第一压缩部的排气口2连通的进气口11。

待压缩的冷媒由第一压缩部的进气口3进入到第一蜗壳1内，然后被第一叶轮4加速，被第一叶轮4加速后的冷媒进入到第一叶轮4的外侧的第一扩压器5，冷媒在第一扩压器5内压缩后由第一压缩部的排气口2排出。由第一压缩部的排气口2排出的冷媒进入到第二压缩部的进气口11内，进入到第二压缩部的冷媒被第二压缩部进行再次压缩。

可选地，第一径向轴承14包括气悬浮轴承；第二径向轴承15包括气悬浮轴承。

优选地，第一径向轴承14包括静压气悬浮轴承；第二径向轴承15包括静压气悬浮轴承。

如图1所示，本实施例的压缩机还包括呈筒状的壳体18、安装在壳体18内的第一轴承座16和第二轴承座17。转轴8设置在壳体18内。

压缩机的壳体18呈筒状，壳体18为不规则腔体零件，一般铸造而成，起支撑、保护、减震等作用。壳体18内铸有气路，气路主要起外部供气的作用，为第一径向轴承14和第二径向轴承15提供高压气体。

压缩机还包括设置在壳体18内的电机，电机包括电机转子和电机定子7。电机转子与上述的转轴8是一体的。

电机定子7为回转零件，电机定子7主要由绕组组成并为电机转子提供磁场。电机定子7固定在壳体18的内壁上。

电机转子为轴类、实心零件，是转子的重要组成部分。压缩机工作时，电机转子在磁场作用下作高速旋转运动，为第一叶轮4和第二叶轮10提供动力以带动叶轮旋转。

第一轴承座16与壳体18连接并设有与第一径向轴承14相适配的第一安装孔，第二轴承座17与壳体18连接并设有与至少两个第二径向轴承15相适配的第二安装孔。

第二轴承座17包括第一部分17a和第二部分17b。第一部分17a与壳体18的内壁连接并沿转轴8的径向朝转轴8延伸。第二部分17b与第一部分17a连接并沿转轴8的轴向延伸，第二安装孔设置在第二轴承座17的第二部分17b上并沿转轴8的轴向延伸，至少两个第二径向轴承15并排设置在第二安装孔内。

第二轴承座17的第二部分17b上设置有沿转轴8的轴向延伸的第一孔道20和沿转轴8的径向延伸的第二孔道19，第二孔道19与第二径向轴承15一一对应地设置，多个第二孔道19均与第一孔道20连通，以将第一孔道20内的气体向相应的第二径向轴承15输送。

第二轴承座17的第一部分17a上还设置有与第一孔道20连通的第三孔道21。第三孔道21至少一部分沿转轴8的径向延伸。

第一轴承座16上设置有用于向第一径向轴承14输送气体的第四孔道22。壳体18上设置有与第三孔道21和第四孔道22均连通的第五孔道6。第五孔道6沿转轴8的轴向延伸，并与用于引入轴承用气的进气口连通。

第一径向轴承14和第二径向轴承15吹出的高压气体在轴承和转轴8之间形成气膜以支撑转轴8。

第一径向轴承14包括第一多孔质材料层，第一多孔质材料层用于向转轴8和第一多孔质材料层之间渗透气体以形成气膜；

第二径向轴承15包括第二多孔质材料层，第二多孔质材料层用于向转轴8和第二多孔质材料层之间渗透气体以形成气膜。

冷媒气体经第一扩压器5扩压后，第一压缩部的排气口2处压力大于进气口3处的压力，从而形成压差，该压差对电机的转轴8会产生一个径向压力。第四孔道22为第一径向轴承14供气，第一径向轴承14吹出高压气层，以支撑转轴8以及第一叶轮4带来的径向压力。

更进一步的，第二压缩部的排气口12和进气口11的压差大于第一压缩部的排气口2和进气口3的压差，第二压缩部产生的径向力大于第一压缩部产生的径向压力。为平衡转轴8的两端的受力，在转轴8的第二压缩部处使用多个轴承支撑。转轴8受到多个第二径向轴承15的支撑，受力面积增大，因而达到平衡效果。采用多个轴承进行支撑，轴承个数根据产生的压力差进行选择，由于第二压缩部和第一压缩部处的压差不会太大，轴承个数至多为3个，分布方式为均匀分布。

以上仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。