透平制冷機在軸承領域的應用
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發布日期: 2019.07.18
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氣透平膨脹機或在航空空調中稱為渦輪冷卻器)。在制冷量小的場合,輪徑小、轉速較高,可采用氣體潤滑軸承。1969年Aireearch將箔片軸承成…
氣透平膨脹機或在航空空調中稱為渦輪冷卻器)。在制冷量小的場合,輪徑小、轉速較高,可
采用氣體潤滑軸承。1969年 Airesearch將箔片軸承成功應用于軍用DC-10的ECS系統
隨后在波音727上實現了首次商用。隨后 Airesearch為NASA的 Lewis研究中心和美國
空軍的A7E系列軍用飛機研發了替代原有球軸承的箔片軸承,運行良好。該類型的飛機曾
在越南戰爭中發揮極其重要的作用。由于箔片軸承性能卓越,美國海軍資助 Airesearch進
行了長期全面的軍用飛機箔片軸承系列產品研發。此后,從1976年到1979年, Airesearch
研發的箔片軸承成功應用于軍用飛機 essa-550,EMB-120,ATR-72,F-14戰斗機等,且在
商用飛機波音767/757成功應用。隨后美國的M-1坦克的環控系統上也裝備了箔片軸承。
與此同時,美國的 Hamilton Standard
和 Mechanical Technology公司也開始了該方面的研
發。后者第一次提出了 Hydresil型箔片軸承的概念,即波箔型箔片動壓氣體軸承。波箔箔
片軸承于1982年在F-16戰斗機上測試成功,此后又成功應用于B-1B,B-2,F-18,L-1011軍
用飛機上。1988年,波音公司的747到400系列民用飛機上也都配備了該類型的箔片軸
承,軸承壽命達到了10萬h。1983年到1988年 Hamilton研發了多種類型的箔片軸承用于
SAAB2000及EMB-415飛機上。1993年, Hamilton公司成功研發了實際上首個用箔片軸
承支承的四輪空氣制冷機,并成功應用于波音777民用飛機上。并通過了36000h的模擬壽
命測試,預測壽命30年,與此同時,美國的 Sunstrand公司,英國航空公司,法國ABG
meca公司和假國的 Tupolev公司,韓國的KIST研究所也開展了相應的研究工作,美國
n Dot Engineering Analysis
公司, Mechanical Solution公司,韓國的 Turbo公司等已經
有系列產品應用于高速電機、高速透平機械上。韓國LG公司為適應小型空調系統開發的
需要,近年來研制采用R123及R407C的小型高速離心制冷壓縮機,冷量范圍為2.5~
12.5RT(8.79~43.95kW),轉速大于50000/min,軸承采用箔片動壓氣體軸承。此外,當
前在低溫氮制冷領域,特別是在空間制冷領域采用氨、氖作為制冷工質的逆布雷頓循環制冷
機具有廣周的應用前景。美國NASA與 Reare公司已研制出制冷溫度4.2~70K,冷量1
5W,壽命大于5年的逆布雷頓制冷機,并將其應用到哈勃望遠鏡上。目前,美國正在開發第
二代新型動壓氣體軸承的空間微型透平一一逆布雷頓循環制冷機;歐洲字航局也于近年開
始了空間透平一一逆布雷頓循環制冷機的研制,并取得了一定的進展。