CN113898604A - 轴承***、制冷设备、离心压缩机及其控制方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例提供了一种轴承***、制冷设备、离心压缩机及其控制方法、装置,轴承***包括:转轴;第一轴承组件,套设于转轴上;第一轴承组件包括:第一气浮轴承,第一气浮轴承设有第一承载面,第一承载面朝向转轴设置,第一承载面与转轴的外表面之间具有第一间隙;第一磁悬浮轴承,第一磁悬浮轴承与第一气浮轴承沿轴向排布,第一磁悬浮轴承与第一气浮轴承相连。也就是说,将第一气浮轴承与第一磁悬浮轴承集成为一个部件,从而可以有效减少转轴上零部件的数量,进而缩短转轴悬臂端的长度,从而能够提高转轴转动时的临界速度和隔离裕度,使转轴的转动过程更加稳定。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及压缩机设备技术领域,具体而言,涉及一种轴承***、一种离心压缩机、一种制冷设备、一种离心压缩机的控制方法、一种离心压缩机的控制装置和一种可读存储介质。
背景技术
磁悬浮轴承以其无油,无摩擦损失,被广泛应用于工业领域中。目前,磁悬浮轴承已慢慢被应用于制冷行业作为离心压缩机转子的支撑***,然而,磁悬浮轴承需要供电并且具有极其复杂的控制***,因此,难免会存在失效的情况。而且,在断电的情况下,转子还需要惰转一段时间。相关技术中使用保护轴承来防止磁悬浮轴承出现失效或断电等异常情况下,与转子发生碰撞的情况。
然而,增加保护轴承必将使转子的悬臂端长度增加,降低转子的临界转速,且由于***中不能存在润滑油,因此保护轴承处于干摩擦状态,其使用寿命会大大降低。
发明内容
本发明的实施例旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的实施例的第一方面提供了一种轴承***。
本发明的实施例的第二方面提供了一种离心压缩机。
本发明的实施例的第三方面提供了一种制冷设备。
本发明的实施例的第四方面提供了一种离心压缩机的控制方法。
本发明的实施例的第五方面提供了一种离心压缩机的控制装置。
本发明的实施例的第六方面提供了一种离心压缩机。
本发明的实施例的第七方面提供了一种制冷设备。
本发明的实施例的第八方面提供了一种可读存储介质。
有鉴于此,根据本发明的实施例的第一方面,提供了一种轴承***,轴承***包括:转轴;第一轴承组件,套设于转轴上;第一轴承组件包括:第一气浮轴承,第一气浮轴承设有第一承载面,第一承载面朝向转轴设置,第一承载面与转轴的外表面之间具有第一间隙;第一磁悬浮轴承,第一磁悬浮轴承与第一气浮轴承沿轴向排布,第一磁悬浮轴承与第一气浮轴承相连。
本发明实施例提供的轴承***包括转轴和第一轴承组件,具体而言,第一轴承组件套设于转轴上,从而在转轴高速转动的过程中,为转轴提供支撑,确保具有该轴承***的离心压缩机的运行稳定性。
第一轴承组件包括第一气浮轴承和第一磁悬浮轴承,具体地,第一气浮轴承和第一磁悬浮轴承沿转轴的轴向排布,且第一气浮轴承与第一磁悬浮轴承相连,也就是说,将第一气浮轴承与第一磁悬浮轴承集成为一个部件,从而可以有效减少转轴上零部件的数量,进而缩短转轴悬臂端的长度,从而能够提高转轴转动时的临界速度和隔离裕度,使转轴的转动过程更加稳定。此外,在离心式压缩机工作过程中,第一气浮轴承可以承载部分载荷,进而可以相应缩小第一磁悬浮轴承的结构,实现离心式压缩机的小型化。
进一步地,第一气浮轴承包括第一承载面,第一承载面朝向转轴设置,也就是说,第一气浮轴承朝向转轴一侧的内表面为第一承载面。具体地,第一承载面与转轴的外表面之间具有第一间隙,外部气体通过第一气浮轴承上的通道进入第一间隙内,进而通过气体实现对转轴的支撑,确保转轴高速转动过程的稳定性。
而且,当磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,可以通过第一气浮轴承作为保护轴承,进而在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,能够有效防止转轴与磁悬浮轴承之间发生碰撞的同时,通过气体对转轴进行支撑,还能够在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,有效避免转轴与保护轴承之间发生干摩擦而导致保护轴承使用寿命降低的问题。
在具体应用中,离心压缩机还包括供电装置和供气装置,具体地,供电装置用于为第一磁悬浮轴承供电,第一磁悬浮轴承在通电的情况下产生电磁力,进而实现对转轴的支撑,可以理解的是,通过控制供电装置提供的电流大小,可以使第一磁悬浮轴承产生不同大小的电磁力,从而实现对转轴采用不同的支撑力进行支撑。
供气装置用于向第一间隙提供气体,进而通过气体实现对转轴的支撑。可以理解的是,通过控制供气装置通入气体的流量或流速可实现对转轴不同的支撑力进行支撑。
因此,可以通过控制通入第一磁悬浮轴承的电流的大小,和/或通入第一间隙内的气流的流量或流速来实现第一轴承组件对转轴承载的载荷分配,从而使得第一气浮轴承可以根据实际需要承载一定量的载荷,进而相应缩小第一磁悬浮轴承的结构,实现离心式压缩机的小型化。
此外,离心压缩机还可以包括位置传感器和控制器,用于检测轴承***的振动情况,并发送至控制器,控制器根据轴承***的振动情况来对通入第一磁悬浮轴承的电流的大小,和/或通入第一间隙内的气流的流量或流速进行调节,从而改变轴承***的刚度和阻尼,进而提高转轴转动过程的稳定性和可靠性。
需要说明的是,当判断第一磁悬浮轴承出现失效或断电等异常情况时,此时,转轴继续转动,可通过增加通入第一间隙的气体的流量或流速来提高第一气浮轴承对转轴的支撑力。或,当判断轴承***产生的振动较大时,可通过增加通入第一磁悬浮轴承的电流值和/或增加通入第一间隙的气体的流量或流速来提高第一轴承组件对转轴的支撑力,进而使转轴转动的过程更加稳定和可靠。
在具体应用中,第一磁悬浮轴承为径向磁悬浮轴承。
另外,根据本发明上述技术方案提供的轴承***,还具有如下附加技术特征:
在一种可能的设计中,轴承***还包括第一气流通道,第一气流通道设置于第一轴承组件,第一气流通道的第一端与第一间隙连通,第一气流通道的第二端用于与供气装置连通。
在该设计中,限定了轴承***还包括第一气流通道,具体而言,第一气流通道设置在第一轴承组件上,且第一气流通道的一端与第一间隙相连通,第一气流通道的另一端与供气装置相连通。具体地,当离心压缩机运行时,转轴转动,供气装置通过第一气流通道向第一间隙通入气体,进而通过气流对转轴进行支撑,从而使得第一气浮轴承可以承载部分载荷,进而可以相应缩小第一磁悬浮轴承的结构,实现离心式压缩机的小型化。
此外,当磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,可以通过第一气浮轴承作为保护轴承,进而在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,能够有效防止转轴与磁悬浮轴承之间发生碰撞的同时,通过气体对转轴进行支撑,还能够在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,有效避免转轴与保护轴承之间发生干摩擦而导致保护轴承使用寿命降低的问题。
在一种可能的设计中,第一气流通道包括第一通道和第二通道,其中,第一通道设置于第一气浮轴承上,第一通道的第一端与第一间隙连通,第二通道设置于第一磁悬浮轴承上,第二通道的第一端与第一通道的第二端连通,第二通道的第二端用于与供气装置连通。
在该设计中,限定了第一气流通道包括第一通道和第二通道,具体而言,第一通道设置在第一气浮轴承上,第一通道的一端与第一间隙相连通。第二通道设置在第一磁悬浮轴承上,第二通道的一端与第一通道的另一端相连通,第二通道的另一端与供气装置相连通。从而使得供气装置能够通道第二通道和第一通道对第一间隙通入气体,进而通过气体实现对转轴的支撑。从而使得第一气浮轴承可以承载部分载荷,进而可以相应缩小第一磁悬浮轴承的结构,实现离心式压缩机的小型化。
此外,当磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,可以通过第一气浮轴承作为保护轴承,进而在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,能够有效防止转轴与磁悬浮轴承之间发生碰撞的同时,通过气体对转轴进行支撑,还能够在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,有效避免转轴与保护轴承之间发生干摩擦而导致保护轴承使用寿命降低的问题。
在一种可能的设计中,第一气浮轴承包括第一连通件,第一连通件设有多个第一连通孔,第一气流通道的第一端通过多个第一连通孔与第一间隙连通。
在该设计中,限定了第一气浮轴承包括第一连通件,具体而言,第一连通件上设置有多个第一连通孔,多个第一连通孔在第一连通件上间隔排布。供气装置的气体通过第二通道和第一通道后,经多个第一连通孔后进入第一间隙,进而通过气体实现对转轴的支撑。在气体进入第一间隙之间,通过第一连通件能够对气体进行节流,进而防止气流流量或流速过大而对转轴的转动过程产生影响,确保转轴运行过程的稳定性和可靠性。
在具体应用中,第一连通孔的数量可以根据实际需要进行设置。且每个第一连通孔的孔径在15μm至25μm之间,具体地,每个第一连通孔的孔径可以为20μm,具体可以根据实际需要进行设置。
在一种可能的设计中,第一气浮轴承还包括第一轴承本体、第一铁芯、第二铁芯和推力线圈组件,其中,第一铁芯和第二铁芯设置于第一轴承本体上,推力线圈组件设置于第一轴承本体上,第一连通件设置于推力线圈组件上。
在该设计中,限定了第一气浮轴承还包括第一轴承本体、第一铁芯、第二铁芯和推力线圈组件,具体而言,第一铁芯和第二铁芯设置在第一轴承本体上,推力线圈组件设置在第一轴承本体上,第一连通件设置在推力线圈组件上,当推力线圈组件通电时,通过第一铁芯、第二铁芯和推力线圈组件的共同作用下产生电磁力,进而通过该部分电磁力和第一磁悬浮轴承产生的电磁力对转轴进行支撑。
在一种可能的设计中,轴承***还包括第二轴承组件,第二轴承组件套设于转轴上,第二轴承组件与第一轴承组件间隔设置。
在该设计中,限定了轴承***还包括第二轴承组件,具体而言,第二轴承组件套设在转轴上,且第二轴承组件与第一轴承组件间隔设置,从而在实现对转轴有效支撑的同时,确保对转轴支撑力的平衡,进一步提高转轴转动过程的稳定性和可靠性。
在具体应用,第一轴承组件与第二轴承组件分别靠近转轴的两端设置,从而确保对转轴支撑力的平衡,进一步提高转轴转动过程的稳定性和可靠性。进而提高具有该轴承***的离心压缩机的运行稳定性和可靠性。
在一种可能的设计中,第二轴承组件包括第二气浮轴承和第二磁悬浮轴承,其中,第二气浮轴承设有第二承载面,第二承载面朝向转轴设置,第二承载面与转轴的外表面之间具有第二间隙,第二磁悬浮轴承与第二气浮轴承沿轴向排布,第二磁悬浮轴承与第二气浮轴承相连。
在该设计中,第二轴承组件包括第二气浮轴承和第二磁悬浮轴承,具体地,第二气浮轴承和第二磁悬浮轴承沿转轴的轴向排布,且第二气浮轴承与第二磁悬浮轴承相连,也就是说,将第二气浮轴承与第二磁悬浮轴承集成为一个部件,从而可以进一步减少转轴上零部件的数量,进一步缩短转轴悬臂端的长度,从而能够提高转轴转动时的临界速度和隔离裕度,使转轴的转动过程更加稳定。此外,在离心式压缩机工作过程中,第二气浮轴承可以承载部分载荷,进而可以相应缩小第二磁悬浮轴承的结构,进一步实现离心式压缩机的小型化。
进一步地,第二气浮轴承包括第二承载面,第二承载面朝向转轴设置,也就是说,第二气浮轴承朝向转轴一侧的内表面为第二承载面。具体地,第二承载面与转轴的外表面之间具有第二间隙,外部气体通过第二气浮轴承上的通道进入第二间隙内,进而通过气体实现对转轴的支撑,确保转轴高速转动过程的稳定性。
而且,当磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,可以通过第二气浮轴承作为保护轴承,使得第二气浮轴承与第一气浮轴承共同为转轴进行支撑,进而在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,能够有效防止转轴与磁悬浮轴承之间发生碰撞的同时,通过气体对转轴进行支撑,还能够在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,有效避免转轴与保护轴承之间发生干摩擦而导致保护轴承使用寿命降低的问题。
在具体应用中,供电装置用于为第二磁悬浮轴承供电,第二磁悬浮轴承在通电的情况下产生电磁力,进而实现对转轴的支撑,可以理解的是,通过控制供电装置提供的电流大小,可以使第二磁悬浮轴承产生不同大小的电磁力,从而实现对转轴采用不同的支撑力进行支撑。供气装置用于向第二间隙提供气体,进而通过气体实现对转轴的支撑。可以理解的是,通过控制供气装置通入气体的流量或流速可实现对转轴不同的支撑力进行支撑。因此,可以通过控制通入第二磁悬浮轴承的电流的大小,和/或通入第二间隙内的气流的流量或流速来实现第二轴承组件对转轴承载的载荷分配,从而使得第二气浮轴承可以根据实际需要承载一定量的载荷,进而相应缩小第二磁悬浮轴承的结构,实现离心式压缩机的小型化。
此外,控制器还可以根据轴承***的振动情况来对通入第二磁悬浮轴承的电流的大小,和/或通入第二间隙内的气流的流量或流速进行调节,从而改变轴承***的刚度和阻尼,进而提高转轴转动过程的稳定性和可靠性。
需要说明的是,当判断第二磁悬浮轴承出现失效或断电等异常情况时,此时,转轴继续转动,可通过增加通入第二间隙的气体的流量或流速来提高第二气浮轴承对转轴的支撑力。或,当判断轴承***产生的振动较大时,可通过增加通入第二磁悬浮轴承的电流值和/或增加通入第二间隙的气体的流量或流速来提高第二轴承组件对转轴的支撑力,进而使转轴转动的过程更加稳定和可靠。
在具体应用中,第二磁悬浮轴承为径向磁悬浮轴承。
在一种可能的设计中,轴承***还包括第二气流通道,第二气流通道设置于第二气浮轴承,第二气流通道的第一端与第二间隙连通,第二气流通道的第二端用于与供气装置连通。
在该设计中,限定了轴承***还包括第二气流通道,具体而言,第二气流通道设置在第二气浮轴承上,且第二气流通道的一端与第二间隙相连通,第二气流通道的另一端与供气装置相连通。具体地,当离心压缩机运行时,转轴转动,供气装置通过第二气流通道向第二间隙通入气体,进而通过气流对转轴的另一端进行支撑,从而使得第二气浮轴承可以承载部分载荷,进而可以相应缩小第二磁悬浮轴承的结构,实现离心式压缩机的小型化。
此外,当磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,可以通过第二气浮轴承作为保护轴承,进而在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,能够有效防止转轴与磁悬浮轴承之间发生碰撞的同时,通过气体对转轴进行支撑,还能够在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,有效避免转轴与保护轴承之间发生干摩擦而导致保护轴承使用寿命降低的问题。
在一种可能的设计中,第二气浮轴承包括第二连通件,第二连通件设有多个第二连通孔,第二气流通道的第一端通过多个第二连通孔与第二间隙连通。
在该设计中,限定了第二气浮轴承包括第二连通件,具体而言,第二连通件上设置有多个第二连通孔,多个第二连通孔在第二连通件上间隔排布。供气装置的气体通过第二气流通道后,经多个第二连通孔后进入第二间隙,进而通过气体实现对转轴的支撑。在气体进入第二间隙之间,通过第二连通件能够对气体进行节流,进而防止气流流量或流速过大而对转轴的转动过程产生影响,确保转轴运行过程的稳定性和可靠性。
在具体应用中,第二连通孔的数量可以根据实际需要进行设置。且每个第二连通孔的孔径在15μm至25μm之间,具体地,每个第二连通孔的孔径可以为20μm,具体可以根据实际需要进行设置。
根据本发明的第二个方面,提供了一种离心压缩机,包括如上述第一方面提供的轴承***,因而具备该轴承***的全部有益技术效果,在此不再赘述。
另外,根据本发明上述技术方案提供的离心压缩机,还具有如下附加技术特征:
在一种可能的设计中,离心压缩机还包括壳体、供气装置、第三气流通道、第四气流通道、供电装置、第一叶轮和第二叶轮,其中,壳体具有容纳腔,轴承***位于容纳腔内,供气装置设置于壳体,并位于容纳腔外,第三气流通道和第四气流通道分别贯通地设置于壳体,第三气流通道的第一端与轴承***的第一气流通道的第二端连通,第三气流通道的第二端与供气装置连通,第四气流通道的第一端与轴承***的第二气流通道的第二端连通,第四气流通道的第二端与供气装置连通,供电装置设置于壳体,并与第一磁悬浮轴承和轴承***的第二磁悬浮轴承电连接,第一叶轮和第二叶轮分别设置于转轴的两端。
在该设计中,限定了离心压缩机还包括壳体、供气装置、第三气流通道、第四气流通道、供电装置、第一叶轮和第二叶轮,具体而言,壳体具有容纳腔,轴承***位于容纳腔内,且轴承***的第一磁悬浮轴承和第二气浮轴承装配在壳体上,从而实现第一轴承组件和第二轴承组件的固定安装。
第三气流通道和第四气流通道贯通地开设在壳体上,且第三气流通道的一端与第一气流通道相连通,第三气流通道的另一端与供气装置相连通。第四气流通道的一端与第二气流通道相连通,第四气流通道的另一端与供气装置相连通,从而使得供气装置能够将气体分别通过第三气流通道和第四气流通道通入第一间隙和第二间隙,进而通过气体实现对转轴的支撑。进而在离心式压缩机工作过程中,第一气浮轴承和第二气浮轴承可以承载部分载荷,进而可以相应缩小第一磁悬浮轴承和第二磁悬浮轴承的结构,实现离心式压缩机的小型化。
此外,当磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,可以通过第一气浮轴承和第二气浮轴承作为保护轴承,进而在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,能够有效防止转轴与磁悬浮轴承之间发生碰撞的同时,通过气体对转轴进行支撑,还能够在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,有效避免转轴与保护轴承之间发生干摩擦而导致保护轴承使用寿命降低的问题。
供电装置与与第一磁悬浮轴承和轴承***的第二磁悬浮轴承电连接,从而使得第一磁悬浮轴承和第二磁悬浮轴承在通电的情况下产生电磁力,进而通过电磁力对转轴进行支撑,确保转轴转动过程的稳定性和可靠性。
第一叶轮和第二叶轮分别设置在转轴的两端,在转轴转动的过程中,能够带动第一叶轮和第二叶轮转动,进而通过离心力对冷媒等介质进行压缩,实现制冷设备的制冷效果。
根据本发明的第三个方面,提供了一种制冷设备,包括如上述第二方面提供的离心压缩机,因而具备该离心压缩机的全部有益技术效果,在此不再赘述。
根据本发明的第四个方面,提供了一种离心压缩机的控制方法,离心压缩机的控制方法包括:向离心压缩机的第一气浮轴承通入第一流量的气体,以通过气体对转轴进行支撑;向离心压缩机的第一磁悬浮轴承接入第一电流,以通过第一磁悬浮轴承的电磁力对转轴进行支撑;其中,第一流量的流量值与第一电流的电流值呈预设比例。
本发明实施例提供的离心压缩机的控制方法,控制供气装置向第一气浮轴承通入气体,且气体的流量为第一流量。并控制供电装置向第一磁悬浮轴承接入电流,电流的大小为第一电流值,可以理解的是,通过控制供气装置通入气体的第一流量的大小可实现对转轴不同的支撑力进行支撑。且通过控制供电装置提供的电流大小,可以使第一磁悬浮轴承产生不同大小的电磁力,从而实现对转轴采用不同的支撑力进行支撑。而且,第一流量的流量值与第一电流的电流值呈预设比例,从而可以控制第一流量和第一电流所占的比例来实现第一气浮轴承和第一磁悬浮轴承的载荷分配,使得第一气浮轴承可以根据实际需要承载一定量的载荷,进而相应缩小第一磁悬浮轴承的结构,实现离心式压缩机的小型化。
此外,还可以根据离心压缩机的工作需要,控制第一电流的电流值和第一流量的流量值来实现对转轴不同的支撑效果,进而确保转轴转动过程的稳定性和可靠性。
进一步地,还可以通过检测装置检测轴承***的振动情况,进而可以根据轴承***的振动情况来对通入第一磁悬浮轴承的电流的大小,和/或通入第一间隙内的气流的流量或流速进行调节,从而改变轴承***的刚度和阻尼,进一步提高转轴转动过程的稳定性和可靠性。
在具体应用中,当判断第一磁悬浮轴承出现失效或断电等异常情况时,此时,转轴继续转动,可通过增加通入第一流量的流量值来提高第一气浮轴承对转轴的支撑力。或,当判断轴承***产生的振动较大时,可通过增加通入第一电流的电流值和/或增加第一流量的流量值来提高第一轴承组件对转轴的支撑力,进而使转轴转动的过程更加稳定和可靠。
可以理解的是,向离心压缩机的第二气浮轴承通入第二流量的气体,以通过气体对转轴进行支撑;向离心压缩机的第二磁悬浮轴承接入第二电流,以通过第二磁悬浮轴承的电磁力对转轴进行支撑;其中,第二流量的流量值与第二电流的电流值呈预设比例。从而可以控制第二流量和第二电流所占的比例来实现第二气浮轴承和第二磁悬浮轴承的载荷分配,使得第二气浮轴承可以根据实际需要承载一定量的载荷,进而相应缩小第二磁悬浮轴承的结构,实现离心式压缩机的小型化。
另外,根据本发明上述技术方案提供的离心压缩机的控制方法,还具有如下附加技术特征:
在上述技术方案中,进一步地,离心压缩机的控制方法还包括检测轴承***的振幅;根据轴承***的振幅,调节第一流量和/或第一电流。
在该技术方案中,限定了离心压缩机的控制方法还包括检测轴承***的振动情况,进而可以根据轴承***的振动情况来对通入第一磁悬浮轴承的电流的大小,和/或通入第一间隙内的气流的流量或流速进行调节,从而改变轴承***的刚度和阻尼,进一步提高转轴转动过程的稳定性和可靠性。
在具体应用中,当判断第一磁悬浮轴承出现失效或断电等异常情况时,此时,转轴继续转动,可通过增加通入第一流量的流量值来提高第一气浮轴承对转轴的支撑力。或,当判断轴承***产生的振动较大时,可通过增加通入第一电流的电流值和/或增加第一流量的流量值来提高第一轴承组件对转轴的支撑力,进而使转轴转动的过程更加稳定和可靠。
需要说明的是,检测装置可以为位置传感器。
根据本发明的第五个方面,提供了一种离心压缩机的控制装置,离心压缩机的控制装置包括:供气单元,用于向离心压缩机的第一气浮轴承通入第一流量的气体,以通过气体对转轴进行支撑;供电单元,用于向离心压缩机的第一磁悬浮轴承接入第一电流,以通过第一磁悬浮轴承的电磁力对转轴进行支撑;其中,第一流量的流量值与第一电流的电流值呈预设比例。
本发明实施例提供的离心压缩机的控制装置包括供气单元和供电单元,具体而言,控制供气单元向第一气浮轴承通入气体,且气体的流量为第一流量。并控制供电装单元向第一磁悬浮轴承接入电流,电流的大小为第一电流值,可以理解的是,通过控制供气单元通入气体的第一流量的大小可实现对转轴不同的支撑力进行支撑。且通过控制供电单元提供的电流大小,可以使第一磁悬浮轴承产生不同大小的电磁力,从而实现对转轴采用不同的支撑力进行支撑。而且,第一流量的流量值与第一电流的电流值呈预设比例,从而可以控制第一流量和第一电流所占的比例来实现第一气浮轴承和第一磁悬浮轴承的载荷分配,使得第一气浮轴承可以根据实际需要承载一定量的载荷,进而相应缩小第一磁悬浮轴承的结构,实现离心式压缩机的小型化。
此外,还可以根据离心压缩机的工作需要,控制第一电流的电流值和第一流量的流量值来实现对转轴不同的支撑效果,进而确保转轴转动过程的稳定性和可靠性。
进一步地,还可以通过检测装置检测轴承***的振动情况,进而可以根据轴承***的振动情况来对通入第一磁悬浮轴承的电流的大小,和/或通入第一间隙内的气流的流量或流速进行调节,从而改变轴承***的刚度和阻尼,进一步提高转轴转动过程的稳定性和可靠性。
在具体应用中,当判断第一磁悬浮轴承出现失效或断电等异常情况时,此时,转轴继续转动,可通过增加通入第一流量的流量值来提高第一气浮轴承对转轴的支撑力。或,当判断轴承***产生的振动较大时,可通过增加通入第一电流的电流值和/或增加第一流量的流量值来提高第一轴承组件对转轴的支撑力,进而使转轴转动的过程更加稳定和可靠。
可以理解的是,向离心压缩机的第二气浮轴承通入第二流量的气体,以通过气体对转轴进行支撑;向离心压缩机的第二磁悬浮轴承接入第二电流,以通过第二磁悬浮轴承的电磁力对转轴进行支撑;其中,第二流量的流量值与第二电流的电流值呈预设比例。从而可以控制第二流量和第二电流所占的比例来实现第二气浮轴承和第二磁悬浮轴承的载荷分配,使得第二气浮轴承可以根据实际需要承载一定量的载荷,进而相应缩小第二磁悬浮轴承的结构,实现离心式压缩机的小型化。
另外,根据本发明上述技术方案提供的离心压缩机的控制装置,还具有如下附加技术特征:
在上述技术方案中,进一步地,离心压缩机的控制装置还包括:检测单元,用于检测轴承***的振幅;调节单元,用于根据轴承***的振幅,调节第一流量和/或第一电流。
在该技术方案中,离心压缩机的控制装置还包括检测单元和调节单元,具体而言,检测单元用于检测轴承***的振动情况,进而调节单元可以根据轴承***的振动情况来对通入第一磁悬浮轴承的电流的大小,和/或通入第一间隙内的气流的流量或流速进行调节,从而改变轴承***的刚度和阻尼,进一步提高转轴转动过程的稳定性和可靠性。
在具体应用中,当判断第一磁悬浮轴承出现失效或断电等异常情况时,此时,转轴继续转动,可通过增加通入第一流量的流量值来提高第一气浮轴承对转轴的支撑力。或,当判断轴承***产生的振动较大时,可通过增加通入第一电流的电流值和/或增加第一流量的流量值来提高第一轴承组件对转轴的支撑力,进而使转轴转动的过程更加稳定和可靠。
需要说明的是,检测装置可以为位置传感器。
根据本发明的第六个方面,提供了一种离心压缩机,包括如上述第五方面提供的离心压缩机的控制装置,因而具备该离心压缩机的控制装置的全部有益技术效果,在此不再赘述。
根据本发明的第七个方面,提供了一种制冷设备,包括如上述第六方面提供的离心压缩机,因而具备该离心压缩机的全部有益技术效果,在此不再赘述。
根据本发明的第八个方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上述第四方面的离心压缩机的控制方法,因而具备该离心压缩机的控制方法的全部有益技术效果,在此不再赘述。
根据本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了根据本发明的一个实施例的离心压缩机的结构示意图;
图2示出了根据本发明的一个实施例的离心压缩机的局部结构示意图;
图3示出了图2所示实施例的离心压缩机在A处的放大图;
图4示出了根据本发明的另一个实施例的离心压缩机的局部结构示意图;
图5示出了根据本发明的一个实施例的离心压缩机的控制方法的示意流程图之一;
图6示出了根据本发明的一个实施例的离心压缩机的控制方法的示意流程图之二;
图7示出了根据本发明的一个实施例的离心压缩机的控制装置示意框图。
其中,图1至图7中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
110转轴,120第一轴承组件,121第一气浮轴承,1211第一连通件,1212第一轴承本体,1213第一铁芯,1214第二铁芯,1215推力线圈组件,122第一磁悬浮轴承,130第一气流通道,131第一通道,132第二通道,140第二轴承组件,141第二气浮轴承,1411第二连通件,142第二磁悬浮轴承,150第二气流通道,200离心压缩机,210壳体,220第三气流通道,230第四气流通道,240第一叶轮,250第二叶轮。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图7来描述根据本发明的一些实施例提供的轴承***、离心压缩机200、制冷设备、离心压缩机的控制方法、离心压缩机的控制装置700和可读存储介质。
实施例一:
如图1、图2和图3所示,本发明第一个方面的实施例提供了一种轴承***,轴承***包括:转轴110;第一轴承组件120,套设于转轴110上;第一轴承组件120包括:第一气浮轴承121,第一气浮轴承121设有第一承载面,第一承载面朝向转轴110设置,第一承载面与转轴110的外表面之间具有第一间隙;第一磁悬浮轴承122,第一磁悬浮轴承122与第一气浮轴承121沿轴向排布,第一磁悬浮轴承122与第一气浮轴承121相连。
本发明实施例提供的轴承***包括转轴110和第一轴承组件120,具体而言,第一轴承组件120套设于转轴110上,从而在转轴110高速转动的过程中,为转轴110提供支撑,确保具有该轴承***的离心压缩机200的运行稳定性。
第一轴承组件120包括第一气浮轴承121和第一磁悬浮轴承122,具体地,第一气浮轴承121和第一磁悬浮轴承122沿转轴110的轴向排布,且第一气浮轴承121与第一磁悬浮轴承122相连,也就是说,将第一气浮轴承121与第一磁悬浮轴承122集成为一个部件,从而可以有效减少转轴110上零部件的数量,进而缩短转轴110悬臂端的长度,从而能够提高转轴110转动时的临界速度和隔离裕度,使转轴110的转动过程更加稳定。此外,在离心压缩机200工作过程中,第一气浮轴承121可以承载部分载荷,进而可以相应缩小第一磁悬浮轴承122的结构,实现离心压缩机200的小型化。
进一步地,第一气浮轴承121包括第一承载面,第一承载面朝向转轴110设置,也就是说,第一气浮轴承121朝向转轴110一侧的内表面为第一承载面。具体地,第一承载面与转轴110的外表面之间具有第一间隙,外部气体通过第一气浮轴承121上的通道进入第一间隙内,进而通过气体实现对转轴110的支撑,确保转轴110高速转动过程的稳定性。
而且,当磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,可以通过第一气浮轴承121作为保护轴承,进而在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,能够有效防止转轴110与磁悬浮轴承之间发生碰撞的同时,通过气体对转轴110进行支撑,还能够在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,有效避免转轴110与保护轴承之间发生干摩擦而导致保护轴承使用寿命降低的问题。
在具体应用中,离心压缩机200还包括供电装置和供气装置,具体地,供电装置用于为第一磁悬浮轴承122供电,第一磁悬浮轴承122在通电的情况下产生电磁力,进而实现对转轴110的支撑,可以理解的是,通过控制供电装置提供的电流大小,可以使第一磁悬浮轴承122产生不同大小的电磁力,从而实现对转轴110采用不同的支撑力进行支撑。
供气装置用于向第一间隙提供气体,进而通过气体实现对转轴110的支撑。可以理解的是,通过控制供气装置通入气体的流量或流速可实现对转轴110不同的支撑力进行支撑。
因此,可以通过控制通入第一磁悬浮轴承122的电流的大小,和/或通入第一间隙内的气流的流量或流速来实现第一轴承组件120对转轴110承载的载荷分配,从而使得第一气浮轴承121可以根据实际需要承载一定量的载荷,进而相应缩小第一磁悬浮轴承122的结构,实现离心压缩机200的小型化。
此外,离心压缩机200还可以包括位置传感器和控制器,用于检测轴承***的振动情况,并发送至控制器,控制器根据轴承***的振动情况来对通入第一磁悬浮轴承122的电流的大小,和/或通入第一间隙内的气流的流量或流速进行调节,从而改变轴承***的刚度和阻尼,进而提高转轴110转动过程的稳定性和可靠性。
需要说明的是,当判断第一磁悬浮轴承122出现失效或断电等异常情况时,此时,转轴110继续转动,可通过增加通入第一间隙的气体的流量或流速来提高第一气浮轴承121对转轴110的支撑力。或,当判断轴承***产生的振动较大时,可通过增加通入第一磁悬浮轴承122的电流值和/或增加通入第一间隙的气体的流量或流速来提高第一轴承组件120对转轴110的支撑力,进而使转轴110转动的过程更加稳定和可靠。
在具体应用中,第一磁悬浮轴承122为径向磁悬浮轴承。
如图1所示,在上述实施例的基础上,进一步地,轴承***还包括第一气流通道130,第一气流通道130设置于第一轴承组件120,第一气流通道130的第一端与第一间隙连通,第一气流通道130的第二端用于与供气装置连通。
在该实施例中,限定了轴承***还包括第一气流通道130,具体而言,第一气流通道130设置在第一轴承组件120上,且第一气流通道130的一端与第一间隙相连通,第一气流通道130的另一端与供气装置相连通。具体地,当离心压缩机200运行时,转轴110转动,供气装置通过第一气流通道130向第一间隙通入气体,进而通过气流对转轴110进行支撑,从而使得第一气浮轴承121可以承载部分载荷,进而可以相应缩小第一磁悬浮轴承122的结构,实现离心压缩机200的小型化。
此外,当磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,可以通过第一气浮轴承121作为保护轴承,进而在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,能够有效防止转轴110与磁悬浮轴承之间发生碰撞的同时,通过气体对转轴110进行支撑,还能够在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,有效避免转轴110与保护轴承之间发生干摩擦而导致保护轴承使用寿命降低的问题。
如图1、图2和图3所示,在上述实施例的基础上,进一步地,第一气流通道130包括第一通道131和第二通道132,其中,第一通道131设置于第一气浮轴承121上,第一通道131的第一端与第一间隙连通,第二通道132设置于第一磁悬浮轴承122上,第二通道132的第一端与第一通道131的第二端连通,第二通道132的第二端用于与供气装置连通。
在该实施例中,限定了第一气流通道130包括第一通道131和第二通道132,具体而言,第一通道131设置在第一气浮轴承121上,第一通道131的一端与第一间隙相连通。第二通道132设置在第一磁悬浮轴承122上,第二通道132的一端与第一通道131的另一端相连通,第二通道132的另一端与供气装置相连通。从而使得供气装置能够通道第二通道132和第一通道131对第一间隙通入气体,进而通过气体实现对转轴110的支撑。从而使得第一气浮轴承121可以承载部分载荷,进而可以相应缩小第一磁悬浮轴承122的结构,实现离心压缩机200的小型化。
此外,当磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,可以通过第一气浮轴承121作为保护轴承,进而在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,能够有效防止转轴110与磁悬浮轴承之间发生碰撞的同时,通过气体对转轴110进行支撑,还能够在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,有效避免转轴110与保护轴承之间发生干摩擦而导致保护轴承使用寿命降低的问题。
如图1、图2和图3所示,在上述实施例的基础上,进一步地,第一气浮轴承121包括第一连通件1211,第一连通件1211设有多个第一连通孔,第一气流通道130的第一端通过多个第一连通孔与第一间隙连通。
在该实施例中,限定了第一气浮轴承121包括第一连通件1211,具体而言,第一连通件1211上设置有多个第一连通孔,多个第一连通孔在第一连通件1211上间隔排布。供气装置的气体通过第二通道132和第一通道131后,经多个第一连通孔后进入第一间隙,进而通过气体实现对转轴110的支撑。在气体进入第一间隙之间,通过第一连通件1211能够对气体进行节流,进而防止气流流量或流速过大而对转轴110的转动过程产生影响,确保转轴110运行过程的稳定性和可靠性。
在具体应用中,第一连通孔的数量可以根据实际需要进行设置。且每个第一连通孔的孔径在15μm至25μm之间,具体地,每个第一连通孔的孔径可以为20μm,具体可以根据实际需要进行设置。
如图3所示,在一个具体的实施例中,进一步地,第一气浮轴承121还包括第一轴承本体1212、第一铁芯1213、第二铁芯1214和推力线圈组件1215,其中,第一铁芯1213和第二铁芯1214设置于第一轴承本体1212上,推力线圈组件1215设置于第一轴承本体1212上,第一连通件1211设置于推力线圈组件1215上。
在该实施例中,限定了第一气浮轴承121还包括第一轴承本体1212、第一铁芯1213、第二铁芯1214和推力线圈组件1215,具体而言,第一铁芯1213和第二铁芯1214设置在第一轴承本体1212上,推力线圈组件1215设置在第一轴承本体1212上,第一连通件1211设置在推力线圈组件1215上,当推力线圈组件1215通电时,通过第一铁芯1213、第二铁芯1214和推力线圈组件1215的共同作用下产生电磁力,进而通过该部分电磁力和第一磁悬浮轴承122产生的电磁力对转轴110进行支撑。
实施例二:
如图1和图4所示,在上述实施例的基础上,进一步地,轴承***还包括第二轴承组件140,第二轴承组件140套设于转轴110上,第二轴承组件140与第一轴承组件120间隔设置。
在该实施例中,限定了轴承***还包括第二轴承组件140,具体而言,第二轴承组件140套设在转轴110上,且第二轴承组件140与第一轴承组件120间隔设置,从而在实现对转轴110有效支撑的同时,确保对转轴110支撑力的平衡,进一步提高转轴110转动过程的稳定性和可靠性。
在具体应用,第一轴承组件120与第二轴承组件140分别靠近转轴110的两端设置,从而确保对转轴110支撑力的平衡,进一步提高转轴110转动过程的稳定性和可靠性。进而提高具有该轴承***的离心压缩机200的运行稳定性和可靠性。
如图1和图4所示,在上述实施例的基础上,进一步地,第二轴承组件140包括第二气浮轴承141和第二磁悬浮轴承142,其中,第二气浮轴承141设有第二承载面,第二承载面朝向转轴110设置,第二承载面与转轴110的外表面之间具有第二间隙,第二磁悬浮轴承142与第二气浮轴承141沿轴向排布,第二磁悬浮轴承142与第二气浮轴承141相连。
在该实施例中,第二轴承组件140包括第二气浮轴承141和第二磁悬浮轴承142,具体地,第二气浮轴承141和第二磁悬浮轴承142沿转轴110的轴向排布,且第二气浮轴承141与第二磁悬浮轴承142相连,也就是说,将第二气浮轴承141与第二磁悬浮轴承142集成为一个部件,从而可以进一步减少转轴110上零部件的数量,进一步缩短转轴110悬臂端的长度,从而能够提高转轴110转动时的临界速度和隔离裕度,使转轴110的转动过程更加稳定。此外,在离心压缩机200工作过程中,第二气浮轴承141可以承载部分载荷,进而可以相应缩小第二磁悬浮轴承142的结构,进一步实现离心压缩机200的小型化。
进一步地,第二气浮轴承141包括第二承载面,第二承载面朝向转轴110设置,也就是说,第二气浮轴承141朝向转轴110一侧的内表面为第二承载面。具体地,第二承载面与转轴110的外表面之间具有第二间隙,外部气体通过第二气浮轴承141上的通道进入第二间隙内,进而通过气体实现对转轴110的支撑,确保转轴110高速转动过程的稳定性。
而且,当磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,可以通过第二气浮轴承141作为保护轴承,使得第二气浮轴承141与第一气浮轴承121共同为转轴110进行支撑,进而在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,能够有效防止转轴110与磁悬浮轴承之间发生碰撞的同时,通过气体对转轴110进行支撑,还能够在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,有效避免转轴110与保护轴承之间发生干摩擦而导致保护轴承使用寿命降低的问题。
在具体应用中,供电装置用于为第二磁悬浮轴承142供电,第二磁悬浮轴承142在通电的情况下产生电磁力,进而实现对转轴110的支撑,可以理解的是,通过控制供电装置提供的电流大小,可以使第二磁悬浮轴承142产生不同大小的电磁力,从而实现对转轴110采用不同的支撑力进行支撑。供气装置用于向第二间隙提供气体,进而通过气体实现对转轴110的支撑。可以理解的是,通过控制供气装置通入气体的流量或流速可实现对转轴110不同的支撑力进行支撑。因此,可以通过控制通入第二磁悬浮轴承142的电流的大小,和/或通入第二间隙内的气流的流量或流速来实现第二轴承组件140对转轴110承载的载荷分配,从而使得第二气浮轴承141可以根据实际需要承载一定量的载荷,进而相应缩小第二磁悬浮轴承142的结构,实现离心压缩机200的小型化。
此外,控制器还可以根据轴承***的振动情况来对通入第二磁悬浮轴承142的电流的大小,和/或通入第二间隙内的气流的流量或流速进行调节,从而改变轴承***的刚度和阻尼,进而提高转轴110转动过程的稳定性和可靠性。
需要说明的是,当判断第二磁悬浮轴承142出现失效或断电等异常情况时,此时,转轴110继续转动,可通过增加通入第二间隙的气体的流量或流速来提高第二气浮轴承141对转轴110的支撑力。或,当判断轴承***产生的振动较大时,可通过增加通入第二磁悬浮轴承142的电流值和/或增加通入第二间隙的气体的流量或流速来提高第二轴承组件140对转轴110的支撑力,进而使转轴110转动的过程更加稳定和可靠。
在具体应用中,第二磁悬浮轴承142为径向磁悬浮轴承。
如图1和图4所示,在上述实施例的基础上,进一步地,轴承***还包括第二气流通道150,第二气流通道150设置于第二气浮轴承141,第二气流通道150的第一端与第二间隙连通,第二气流通道150的第二端用于与供气装置连通。
在该实施例中,限定了轴承***还包括第二气流通道150,具体而言,第二气流通道150设置在第二气浮轴承141上,且第二气流通道150的一端与第二间隙相连通,第二气流通道150的另一端与供气装置相连通。具体地,当离心压缩机200运行时,转轴110转动,供气装置通过第二气流通道150向第二间隙通入气体,进而通过气流对转轴110的另一端进行支撑,从而使得第二气浮轴承141可以承载部分载荷,进而可以相应缩小第二磁悬浮轴承142的结构,实现离心压缩机200的小型化。
此外,当磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,可以通过第二气浮轴承141作为保护轴承,进而在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,能够有效防止转轴110与磁悬浮轴承之间发生碰撞的同时,通过气体对转轴110进行支撑,还能够在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,有效避免转轴110与保护轴承之间发生干摩擦而导致保护轴承使用寿命降低的问题。
如图1和图4所示,在上述实施例的基础上,进一步地,第二气浮轴承141包括第二连通件1411,第二连通件1411设有多个第二连通孔,第二气流通道150的第一端通过多个第二连通孔与第二间隙连通。
在该实施例中,限定了第二气浮轴承141包括第二连通件1411,具体而言,第二连通件1411上设置有多个第二连通孔,多个第二连通孔在第二连通件1411上间隔排布。供气装置的气体通过第二气流通道150后,经多个第二连通孔后进入第二间隙,进而通过气体实现对转轴110的支撑。在气体进入第二间隙之间,通过第二连通件1411能够对气体进行节流,进而防止气流流量或流速过大而对转轴110的转动过程产生影响,确保转轴110运行过程的稳定性和可靠性。
在具体应用中,第二连通孔的数量可以根据实际需要进行设置。且每个第二连通孔的孔径在15μm至25μm之间,具体地,每个第二连通孔的孔径可以为20μm,具体可以根据实际需要进行设置。
实施例三:
根据本发明的第二个方面,提供了一种离心压缩机200,包括如上述第一方面提供的轴承***,因而具备该轴承***的全部有益技术效果,在此不再赘述。
如图1所示,在上述实施例的基础上,进一步地,离心压缩机200还包括壳体210、供气装置、第三气流通道220、第四气流通道230、供电装置、第一叶轮240和第二叶轮250,其中,壳体210具有容纳腔,轴承***位于容纳腔内,供气装置设置于壳体210,并位于容纳腔外,第三气流通道220和第四气流通道230分别贯通地设置于壳体210,第三气流通道220的第一端与轴承***的第一气流通道130的第二端连通,第三气流通道220的第二端与供气装置连通,第四气流通道230的第一端与轴承***的第二气流通道150的第二端连通,第四气流通道230的第二端与供气装置连通,供电装置设置于壳体210,并与第一磁悬浮轴承122和轴承***的第二磁悬浮轴承142电连接,第一叶轮240和第二叶轮250分别设置于转轴110的两端。
在该实施例中,限定了离心压缩机200还包括壳体210、供气装置、第三气流通道220、第四气流通道230、供电装置、第一叶轮240和第二叶轮250,具体而言,壳体210具有容纳腔,轴承***位于容纳腔内,且轴承***的第一磁悬浮轴承122和第二气浮轴承141装配在壳体210上,从而实现第一轴承组件120和第二轴承组件140的固定安装。
第三气流通道220和第四气流通道230贯通地开设在壳体210上,且第三气流通道220的一端与第一气流通道130相连通,第三气流通道220的另一端与供气装置相连通。第四气流通道230的一端与第二气流通道150相连通,第四气流通道230的另一端与供气装置相连通,从而使得供气装置能够将气体分别通过第三气流通道220和第四气流通道230通入第一间隙和第二间隙,进而通过气体实现对转轴110的支撑。进而在离心压缩机200工作过程中,第一气浮轴承121和第二气浮轴承141可以承载部分载荷,进而可以相应缩小第一磁悬浮轴承122和第二磁悬浮轴承142的结构,实现离心压缩机200的小型化。
此外,当磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,可以通过第一气浮轴承121和第二气浮轴承141作为保护轴承,进而在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,能够有效防止转轴110与磁悬浮轴承之间发生碰撞的同时,通过气体对转轴110进行支撑,还能够在磁悬浮轴承出现失效或断电等异常的情况下,有效避免转轴110与保护轴承之间发生干摩擦而导致保护轴承使用寿命降低的问题。
供电装置与与第一磁悬浮轴承122和轴承***的第二磁悬浮轴承142电连接,从而使得第一磁悬浮轴承122和第二磁悬浮轴承142在通电的情况下产生电磁力,进而通过电磁力对转轴110进行支撑,确保转轴110转动过程的稳定性和可靠性。
第一叶轮240和第二叶轮250分别设置在转轴110的两端,在转轴110转动的过程中,能够带动第一叶轮240和第二叶轮250转动,进而通过离心力对冷媒等介质进行压缩,实现制冷设备的制冷效果。
实施例四:
根据本发明的第三个方面,提供了一种制冷设备,包括如上述第二方面提供的离心压缩机,因而具备该离心压缩机的全部有益技术效果,在此不再赘述。
实施例五:
如图5所示,根据本发明的第四个方面,提供了一种离心压缩机的控制方法,离心压缩机的控制方法包括:
步骤102,向离心压缩机的第一气浮轴承通入第一流量的气体,以通过气体对转轴进行支撑;
步骤104,向离心压缩机的第一磁悬浮轴承接入第一电流,以通过第一磁悬浮轴承的电磁力对转轴进行支撑;
其中,第一流量的流量值与第一电流的电流值呈预设比例。
本发明实施例提供的离心压缩机的控制方法,控制供气装置向第一气浮轴承通入气体,且气体的流量为第一流量。并控制供电装置向第一磁悬浮轴承接入电流,电流的大小为第一电流值,可以理解的是,通过控制供气装置通入气体的第一流量的大小可实现对转轴不同的支撑力进行支撑。且通过控制供电装置提供的电流大小,可以使第一磁悬浮轴承产生不同大小的电磁力,从而实现对转轴采用不同的支撑力进行支撑。而且,第一流量的流量值与第一电流的电流值呈预设比例,从而可以控制第一流量和第一电流所占的比例来实现第一气浮轴承和第一磁悬浮轴承的载荷分配,使得第一气浮轴承可以根据实际需要承载一定量的载荷,进而相应缩小第一磁悬浮轴承的结构,实现离心式压缩机的小型化。
此外,还可以根据离心压缩机的工作需要,控制第一电流的电流值和第一流量的流量值来实现对转轴不同的支撑效果,进而确保转轴转动过程的稳定性和可靠性。
进一步地,还可以通过检测装置检测轴承***的振动情况,进而可以根据轴承***的振动情况来对通入第一磁悬浮轴承的电流的大小,和/或通入第一间隙内的气流的流量或流速进行调节,从而改变轴承***的刚度和阻尼,进一步提高转轴转动过程的稳定性和可靠性。
在具体应用中,当判断第一磁悬浮轴承出现失效或断电等异常情况时,此时,转轴继续转动,可通过增加通入第一流量的流量值来提高第一气浮轴承对转轴的支撑力。或,当判断轴承***产生的振动较大时,可通过增加通入第一电流的电流值和/或增加第一流量的流量值来提高第一轴承组件对转轴的支撑力,进而使转轴转动的过程更加稳定和可靠。
可以理解的是,向离心压缩机的第二气浮轴承通入第二流量的气体,以通过气体对转轴进行支撑;向离心压缩机的第二磁悬浮轴承接入第二电流,以通过第二磁悬浮轴承的电磁力对转轴进行支撑;其中,第二流量的流量值与第二电流的电流值呈预设比例。从而可以控制第二流量和第二电流所占的比例来实现第二气浮轴承和第二磁悬浮轴承的载荷分配,使得第二气浮轴承可以根据实际需要承载一定量的载荷,进而相应缩小第二磁悬浮轴承的结构,实现离心式压缩机的小型化。
实施例六:
如图6所示,根据本发明的一个实施例,提供了一种离心压缩机的控制方法,离心压缩机的控制方法包括:
步骤202,向离心压缩机的第一气浮轴承通入第一流量的气体,以通过气体对转轴进行支撑;
步骤204,向离心压缩机的第一磁悬浮轴承接入第一电流,以通过第一磁悬浮轴承的电磁力对转轴进行支撑;
步骤206,检测轴承***的振幅;
步骤208,根据轴承***的振幅,调节第一流量和/或第一电流。
在该实施例中,限定了离心压缩机的控制方法还包括检测轴承***的振动情况,进而可以根据轴承***的振动情况来对通入第一磁悬浮轴承的电流的大小,和/或通入第一间隙内的气流的流量或流速进行调节,从而改变轴承***的刚度和阻尼,进一步提高转轴转动过程的稳定性和可靠性。
在具体应用中,当判断第一磁悬浮轴承出现失效或断电等异常情况时,此时,转轴继续转动,可通过增加通入第一流量的流量值来提高第一气浮轴承对转轴的支撑力。或,当判断轴承***产生的振动较大时,可通过增加通入第一电流的电流值和/或增加第一流量的流量值来提高第一轴承组件对转轴的支撑力,进而使转轴转动的过程更加稳定和可靠。
需要说明的是,检测装置可以为位置传感器。
实施例七:
如图7所示,根据本发明的第五个方面,提供了一种离心压缩机的控制装置700,离心压缩机的控制装置包括:供气单元701,用于向离心压缩机的第一气浮轴承通入第一流量的气体,以通过气体对转轴进行支撑;供电单元702,用于向离心压缩机的第一磁悬浮轴承接入第一电流,以通过第一磁悬浮轴承的电磁力对转轴进行支撑;其中,第一流量的流量值与第一电流的电流值呈预设比例。
本发明实施例提供的离心压缩机的控制装置700包括供气单元701和供电单元702,具体而言,控制供气单元701向第一气浮轴承通入气体,且气体的流量为第一流量。并控制供电单元702向第一磁悬浮轴承接入电流,电流的大小为第一电流值,可以理解的是,通过控制供气单元通入气体的第一流量的大小可实现对转轴不同的支撑力进行支撑。且通过控制供电单元提供的电流大小,可以使第一磁悬浮轴承产生不同大小的电磁力,从而实现对转轴采用不同的支撑力进行支撑。而且,第一流量的流量值与第一电流的电流值呈预设比例,从而可以控制第一流量和第一电流所占的比例来实现第一气浮轴承和第一磁悬浮轴承的载荷分配,使得第一气浮轴承可以根据实际需要承载一定量的载荷,进而相应缩小第一磁悬浮轴承的结构,实现离心式压缩机的小型化。
此外,还可以根据离心压缩机的工作需要,控制第一电流的电流值和第一流量的流量值来实现对转轴不同的支撑效果,进而确保转轴转动过程的稳定性和可靠性。
进一步地,还可以通过检测装置检测轴承***的振动情况,进而可以根据轴承***的振动情况来对通入第一磁悬浮轴承的电流的大小,和/或通入第一间隙内的气流的流量或流速进行调节,从而改变轴承***的刚度和阻尼,进一步提高转轴转动过程的稳定性和可靠性。
在具体应用中,当判断第一磁悬浮轴承出现失效或断电等异常情况时,此时,转轴继续转动,可通过增加通入第一流量的流量值来提高第一气浮轴承对转轴的支撑力。或,当判断轴承***产生的振动较大时,可通过增加通入第一电流的电流值和/或增加第一流量的流量值来提高第一轴承组件对转轴的支撑力,进而使转轴转动的过程更加稳定和可靠。
可以理解的是,向离心压缩机的第二气浮轴承通入第二流量的气体,以通过气体对转轴进行支撑;向离心压缩机的第二磁悬浮轴承接入第二电流,以通过第二磁悬浮轴承的电磁力对转轴进行支撑;其中,第二流量的流量值与第二电流的电流值呈预设比例。从而可以控制第二流量和第二电流所占的比例来实现第二气浮轴承和第二磁悬浮轴承的载荷分配,使得第二气浮轴承可以根据实际需要承载一定量的载荷,进而相应缩小第二磁悬浮轴承的结构,实现离心式压缩机的小型化。
在上述实施例的基础上,进一步地,离心压缩机的控制装置700还包括:检测单元,用于检测轴承***的振幅;调节单元,用于根据轴承***的振幅,调节第一流量和/或第一电流。
在该实施例中,离心压缩机的控制装置700还包括检测单元和调节单元,具体而言,检测单元用于检测轴承***的振动情况,进而调节单元可以根据轴承***的振动情况来对通入第一磁悬浮轴承的电流的大小,和/或通入第一间隙内的气流的流量或流速进行调节,从而改变轴承***的刚度和阻尼,进一步提高转轴转动过程的稳定性和可靠性。
在具体应用中,当判断第一磁悬浮轴承出现失效或断电等异常情况时,此时,转轴继续转动,可通过增加通入第一流量的流量值来提高第一气浮轴承对转轴的支撑力。或,当判断轴承***产生的振动较大时,可通过增加通入第一电流的电流值和/或增加第一流量的流量值来提高第一轴承组件对转轴的支撑力,进而使转轴转动的过程更加稳定和可靠。
需要说明的是,检测装置可以为位置传感器。
实施例八:
根据本发明的第六个方面,提供了一种离心压缩机,包括如上述第五方面提供的离心压缩机的控制装置,因而具备该离心压缩机的控制装置的全部有益技术效果,在此不再赘述。
实施例九:
根据本发明的第七个方面,提供了一种制冷设备,包括如上述第六方面提供的离心压缩机,因而具备该离心压缩机的全部有益技术效果,在此不再赘述。
实施例十:
根据本发明的第八个方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上述第四方面的离心压缩机的控制方法,因而具备该离心压缩机的控制方法的全部有益技术效果,在此不再赘述。
在本说明书的描述中,术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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。
Claims (15)
1.一种轴承***,其特征在于,包括:
转轴;
第一轴承组件,套设于所述转轴上;
所述第一轴承组件包括:
第一气浮轴承,所述第一气浮轴承设有第一承载面,所述第一承载面朝向所述转轴设置,所述第一承载面与所述转轴的外表面之间具有第一间隙;
第一磁悬浮轴承,所述第一磁悬浮轴承与所述第一气浮轴承沿轴向排布,所述第一磁悬浮轴承与所述第一气浮轴承相连。
2.根据权利要求1所述的轴承***,其特征在于,所述轴承***还包括:
第一气流通道,设置于所述第一轴承组件,所述第一气流通道的第一端与所述第一间隙连通,所述第一气流通道的第二端用于与供气装置连通。
3.根据权利要求2所述的轴承***,其特征在于,所述第一气流通道包括:
第一通道,设置于所述第一气浮轴承上,所述第一通道的第一端与所述第一间隙连通;
第二通道,设置于所述第一磁悬浮轴承上,所述第二通道的第一端与所述第一通道的第二端连通,所述第二通道的第二端用于与供气装置连通。
4.根据权利要求2所述的轴承***,其特征在于,所述第一气浮轴承包括:
第一连通件,所述第一连通件设有多个第一连通孔,所述第一气流通道的第一端通过所述多个第一连通孔与所述第一间隙连通。
5.根据权利要求4所述的轴承***,其特征在于,所述第一气浮轴承还包括:
第一轴承本体;
第一铁芯和第二铁芯,设置于所述第一轴承本体上;
推力线圈组件,设置于所述第一轴承本体上,所述第一连通件设置于所述推力线圈组件上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的轴承***,其特征在于,所述轴承***还包括:
第二轴承组件,套设于所述转轴上,所述第二轴承组件与所述第一轴承组件间隔设置。
7.一种离心压缩机,其特征在于,包括:如权利要求1至6中任一项所述的轴承***。
8.根据权利要求7所述的离心压缩机,其特征在于,还包括:
壳体,所述壳体具有容纳腔,所述轴承***位于所述容纳腔内;
供气装置,设置于所述壳体,并位于所述容纳腔外;
第三气流通道和第四气流通道,分别贯通地设置于所述壳体,所述第三气流通道的第一端与所述轴承***的第一气流通道的第二端连通,所述第三气流通道的第二端与所述供气装置连通,所述第四气流通道的第一端与所述轴承***的第二气流通道的第二端连通,所述第四气流通道的第二端与所述供气装置连通;
供电装置,设置于所述壳体,并与所述第一磁悬浮轴承和所述轴承***的第二磁悬浮轴承电连接;
第一叶轮和第二叶轮,分别设置于所述转轴的两端。
9.一种制冷设备,其特征在于,包括如权利要求7或8所述的离心压缩机。
10.一种离心压缩机的控制方法,其特征在于,包括:
向离心压缩机的第一气浮轴承通入第一流量的气体,以通过所述气体对转轴进行支撑;
向所述离心压缩机的第一磁悬浮轴承接入第一电流,以通过所述第一磁悬浮轴承的电磁力对所述转轴进行支撑;
其中,所述第一流量的流量值与所述第一电流的电流值呈预设比例。
11.根据权利要求10所述的离心压缩机的控制方法,其特征在于,还包括:
检测轴承***的振幅;
根据所述轴承***的振幅,调节所述第一流量和/或所述第一电流。
12.一种离心压缩机的控制装置,其特征在于,包括:
供气单元,用于向离心压缩机的第一气浮轴承通入第一流量的气体,以通过所述气体对转轴进行支撑;
供电单元,用于向所述离心压缩机的第一磁悬浮轴承接入第一电流,以通过所述第一磁悬浮轴承的电磁力对所述转轴进行支撑;
其中,所述第一流量的流量值与所述第一电流的电流值呈预设比例。
13.一种离心压缩机,其特征在于,包括如权利要求12所述的离心压缩机的控制装置。
14.一种制冷设备,其特征在于,包括如权利要求13所述的离心压缩机。
15.一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时执行如权利要求10或11所述的离心压缩机的控制方法的步骤。
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