气悬浮轴承组件、电机、空气压缩机的制作方法

1.本发明属于电机设计技术领域，具体涉及一种气悬浮轴承组件、电机、空气压缩机。


背景技术：

2.目前动压气悬浮空气压缩机(空压机)结构中的电机由后端盖组件、电机机壳、电机定子、前端盖组件、电机转子、蜗壳、径向空气轴承、轴向空气轴承和、轴向轴承座组成。各部件或使用螺钉等紧固件进行紧固。其中电机机壳中含有冷却水道，在运行期间通入冷却液，对空压机整机进行冷却。
3.其中径向空气轴承通常通过焊接/卡扣等方式固定在后端盖组件及前端盖组件的径向轴承底座上形成一个轴承整体；轴向空气轴承通常通过焊接/卡扣等方式固定、轴向轴承座上形成轴向轴承整体。
4.现有技术结构主要缺陷如下：
5.(1)无法保证气浮轴承散热，空压机长时运行时会导致整机内部积热：
6.受限于空压机整机体积限制，后端盖组件、前端盖组件及、轴向轴承座中的轴向轴承、径向轴承处无法设置冷却水道，轴承处因转子高速旋转所引发的风磨损耗所发出的热量只依靠各端盖的接触向温度较低、拥有水冷道的机壳进行散热，散热效率低下。若空压机长运行，轴承只能依靠轴承座向温度低的机壳传递热量，其传递热的过程与整机水冷道距离较远，换热效率低，从而导致轴承处产生积热。当积累的热量过高，或导致轴承受热变形，影响整机性能及可靠性。
7.(2)轴承异常发热影响电机定子：
8.整机结构中，后端盖组件、前端盖组件通常与水冷机壳/水冷流道直接相连或与水冷道距离较近，其温度较低，所以轴承、定子绕组端部一般通过端盖进行散热。当空压机长时运行时，空气轴承不断产热，由于、空气轴承处散热不足及空压机内部的空气循环，会导致电机定子线包(也即定子绕组端部)源源不断的受到轴承处的热量传导，导致线包温度异常升高，极大的影响了轴承及定子的运行工况，增加工作的不稳定性。
9.综上，现有技术中空压机冷却结构存在无法保证轴承位的冷却与可靠性、冷却效果差、设计不当影响轴承性能及整机性能等问题。


技术实现要素：

10.因此，本发明提供一种气悬浮轴承组件、电机、空气压缩机，能够克服现有技术中气悬浮轴承组件处缺少必要的冷却结构导致气悬浮轴承由于风磨损耗所产生的热量不能及时冷却导致电机或者空压机整机冷却效果差、可靠性降低的不足。
11.为了解决上述问题，本发明提供一种气悬浮轴承组件，包括轴承座以及连接于所述轴承座上的气悬浮轴承，所述轴承座与所述气悬浮轴承之间夹设有导热件，所述导热件能够将所述气悬浮轴承处由于风磨产生的热量传导至所述轴承座上。
12.在一些实施方式中，所述气悬浮轴承与所述轴承座夹持形成的空间内以及所述导热件之外的空间内填充有导热胶。
13.在一些实施方式中，所述导热胶为环氧树脂。
14.在一些实施方式中，所述导热件具有多根，多根所述导热件沿所述气悬浮轴承的周向均匀间隔设置。
15.在一些实施方式中，所述气悬浮轴承为径向轴承，所述轴承座为电机的前端盖、后端盖中的一个。
16.在一些实施方式中，所述气悬浮轴承为轴向轴承，所述轴承座为前轴向轴承座、后轴向轴承座中的一个。
17.在一些实施方式中，所述导热件包括第一热管，所述第一热管的第一端与所述轴向轴承的内圈接触连接，所述第一热管的第二端与所述前轴向轴承座或者后轴向轴承座的外圈接触连接。
18.在一些实施方式中，所述前轴向轴承座和/或后轴向轴承座上构造有安装凹槽，所述第一热管装设于所述安装凹槽内。
19.本发明还提供一种电机，包括上述的气悬浮轴承组件。
20.在一些实施方式中，所述电机还包括机壳，所述机壳内构造有冷却流道，所述导热件的一个端部与所述冷却流道之间形成热交换。
21.本发明还提供一种空气压缩机，包括上述的电机。
22.本发明提供的一种气悬浮轴承组件、电机、空气压缩机，所述导热件能够将所述气悬浮轴承处由于风磨产生的热量及时传导至所述轴承座上，保证轴承冷却，增强轴承位的散热能力，提升轴承性能和可靠性。
附图说明
23.图1为本发明实施例的气悬浮轴承组件的分解结构示意图；
24.图2为图1中的气悬浮轴承组件组装后的剖面图；
25.图3为本发明实施例中的气悬浮轴承组件的局部结构示意图；
26.图4为本发明另一实施例的空气压缩机的结构示意图。
27.附图标记表示为：
28.1、径向轴承；21、前端盖；22、后端盖；3、轴向轴承；41、前轴向轴承座；42、后轴向轴承座；51、第一热管；52、第二热管；6、安装凹槽；101、冷却流道；102、机壳；103、定子绕组端部；105、转轴；106、蜗壳。
具体实施方式
29.结合参见图1至图4所示，根据本发明的实施例，提供一种气悬浮轴承组件，包括轴承座以及连接于所述轴承座上的气悬浮轴承，所述轴承座与所述气悬浮轴承之间夹设有导热件，所述导热件能够将所述气悬浮轴承处由于风磨产生的热量传导至所述轴承座上。该技术方案中，所述导热件能够将所述气悬浮轴承处由于风磨产生的热量及时传导至所述轴承座上，保证轴承冷却，增强轴承位的散热能力，提升轴承性能和可靠性。
30.在一些实施方式中，所述气悬浮轴承与所述轴承座夹持形成的空间内以及所述导
热件之外的空间内填充有导热胶，所述导热胶例如为环氧树脂。该技术方案中，所述导热胶一方面能够进一步保证所述气悬浮轴承与所述导热件的换热效率，保证所述导热件的位置可靠性的同时，更为重要的是，所述导热胶还能够具有一定的弹性，其能够对所述气悬浮轴承中的箔片(例如底箔)形成位移补偿，保证气悬浮轴承的可靠性。
31.所述导热件具有多根，多根所述导热件沿所述气悬浮轴承的周向均匀间隔设置，以能够对所述气悬浮轴承实现均衡冷却。在一个优选地实施例中，所述导热件优选为热管，所述热管的热导率通常是所述轴承座材料热导率的15～25倍，以提升导热效率。
32.在一个实施例中，所述气悬浮轴承为径向轴承1，所述轴承座为电机的前端盖21、后端盖22中的一个，具体的，所述前端盖21及后端盖22上分别构造有用于容纳所述径向轴承1的轴承室，所述导热件包括第二热管52，其一部分处于所述径向轴承1的底箔与前端盖21或者后端盖22之间的位置，另一部分则沿着所述前端盖21或者后端盖22的表面延伸，以保证热量由所述径向轴承1往所述前端盖21或者后端盖22位置处的传导。
33.在另一个实施例中，所述气悬浮轴承为轴向轴承3，所述轴承座为前轴向轴承座41、后轴向轴承座42中的一个，所述导热件包括第一热管51，所述第一热管51的第一端与所述轴向轴承3的内圈接触连接，所述第一热管51的第二端与所述前轴向轴承座41或者后轴向轴承座42的外圈接触连接，如此设置可快速将轴承内圈热量通过热管传递至端盖外圈低温区域进行冷却。此时，所述第一热管51具体例如为长条型式，在另一些情况下，所述第一热管51也可以被设置为蛛网结构，其与所述轴向轴承3的内圈对应的位置导条设置的较为密集，与轴承座的外圈对应的位置导条则可以设置的较为稀疏。
34.所述前轴向轴承座41和/或后轴向轴承座42上构造有安装凹槽6，所述第一热管51装设于所述安装凹槽6内，以保证所述第一热管51的位置可靠性与稳定性，可以理解的是，所述第一热管51应能够与所述轴向轴承3形成接触。
35.根据本发明的实施例，还提供一种电机，包括上述的气悬浮轴承组件，所述电机还包括机壳102，所述机壳102内构造有冷却流道101，所述热管的一个端部与所述冷却流道101之间形成热交换，如此，无需在所述前端盖21、后端盖22上构造相应的冷却流道，而利用所述机壳102上的冷却流道101中的冷却液与所述导热件的热交换带走气悬浮轴承处的热量，提高设备整体可靠性。
36.根据本发明的实施例，还提供一种空气压缩机，包括上述的电机。
37.本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
38.以上仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。