[發(fā)明專利]一種用于太空環(huán)境下空調壓縮機的電主軸

在審

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• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN112953106A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設計）人: 肖春龍;苗福喜;緱玉棟;孫晉鵬
• 申請（專利權）人: 安陽華安通用主軸科技有限公司
• 主分類號: H02K7/08
• 分類號: H02K7/08;H02K5/20;H02K9/19
• 代理公司: 安陽市智浩專利代理事務所(普通合伙) 41116
• 代理人: 張智和

一種用于太空環(huán)境下空調壓縮機的電主軸，屬于外太空領域，所述主軸外周設置有轉子，定子設置在機殼的內周，主軸外周與機殼內周之間設置有多個氣浮軸承，氣浮軸承包括軸向氣浮軸承和徑向氣浮軸承，機殼內設置有冷卻系統(tǒng)，機殼外周設置有浮動氣體和冷卻液的入口和出口，氣體和冷卻液分別通過氣體通道和冷卻液通道與氣浮軸承和冷卻內腔連通，主軸與外周之間與氣體接觸，主軸后端與后端端蓋之間利用空間隔離，本電主軸可減少或消除電機的磨損，防止發(fā)熱損壞電機繞組，減少摩擦損傷部件，延長設備的使用壽命。

技術領域

本發(fā)明射界一種電主軸，特別涉及一種用于太空環(huán)境下空調壓縮機的電主軸，屬于外太空領域。

背景技術

太空中的航天器、空間站、星球基站等均具有特點是溫度極端地低或高，沒有空氣流通，散熱難度大，傳熱方式主要是輻射，例如航天器受陽光直接照射的一面，可產生高達100℃以上，而背陰的一面，溫度則可低至-100℃～-200℃；另外時屬于微重力狀態(tài)，航天器的壓力一般為10-6pa，由于遠離地球，引力降低，重力加速度也在小于1％g的范圍內。

空間站、星球基站也存在著類似的區(qū)域環(huán)境，由于是太空環(huán)境，沒有空氣，屬于高真空狀態(tài)，在通常的航天器、空間站、星球基站運行區(qū)域，具有一定的壓力，其中對航天工作裝置影響最大的是高溫低溫以及高真空度。

由于航天器、空間站、星球基站等太空中具有特點是溫度極端地低或，設備以及宇航員均需要在穩(wěn)定的環(huán)境中活動，相關的機械電器設備也需要在一定的溫度環(huán)境中進行運轉，為此，航天器、空間站、星球基站需要配備適合于航天員以及設備生存和運轉的溫度、壓力等環(huán)境，為了滿足這些條件，需要配備一些空調設備來調節(jié)溫度，配備在空調設備上的各種部件都要求性能良好，運行壽命長，在要規(guī)定的時間內，要求不能出現(xiàn)任何影響航天員和設備生存和運行的差錯，需要能夠維持長期穩(wěn)定運行，且不能因運行摩擦引起高溫，也不能因運行時間長引起機械磨損，另外，由于航天器、空間站、星球基站需要利用火箭或航天飛機將其送入太空，在要求質量的基礎上，還要求重量輕，為了保持航天器、空間站、星球基站等空調設備的正常運行，因此，送往太空的設備價值與黃金價值相當，甚至要高于黃金的價值，其中的壓縮機電機是關鍵的部件之一，其性能的好壞，直接關系到航天器、空間站、星球基站能否正常工作，也關系到航天員的生命，如何能夠滿足太空環(huán)境下空調設備的正產運行，是本領域技術人員需要攻克的一個難關。

發(fā)明內容

針對太空中沒有空氣，無法象地球一樣利用空氣流通進行散熱，而且溫度極端，需要滿足空間站、航天器、星球基站等太空領域的運行設備以及航天員、科研人員的生存環(huán)境，特別是環(huán)境溫度需要調節(jié)，為此本發(fā)明提供一種用于太空環(huán)境下空調壓縮機的電主軸，其目的是減少或消除電機的磨損，防止發(fā)熱損壞電機繞組，減少摩擦損傷部件，延長設備的使用壽命，確保宇航員的生命安全。

本發(fā)明的技術方案是：一種用于太空環(huán)境下空調壓縮機的電主軸，包括主軸、轉子和定子，所述主軸外周設置有轉子，定子設置在機殼的內周，主軸及其外周轉動部與機殼內周及其內周固定部之間通過氣體分離，其間設置有多個氣浮軸承，氣浮軸承包括軸向氣浮軸承和徑向氣浮軸承，機殼內設置有冷卻系統(tǒng)，機殼外周設置有浮動氣體和冷卻液的入口和出口，氣體和冷卻液分別通過氣體通道和冷卻液通道與氣浮軸承和冷卻內腔連通，主軸的前端軸心位置設置有壓縮機葉輪定心孔或定心凸臺，主軸后端與后端端蓋之間利用空間隔離；

進一步，所述主軸為階梯軸，主軸的小直徑外周的轉子后部設置有軸套，整個機殼的內周設置有襯套，定子設置在襯套內周，轉子兩端設置有隔磁環(huán)，轉子內設置有平衡環(huán)；

進一步，所述主軸后部外周設置有軸套，主軸前部外周和主軸后部軸套外周分別設置有徑向氣浮軸承，徑向氣浮軸承上設置有多個徑向軸承節(jié)流器；

進一步，所述機殼的前端端面的徑向上設置有軸向氣浮軸承，軸向氣浮軸承上設置有多個止推軸承節(jié)流器、以及間隙調節(jié)環(huán)；

進一步，所述冷卻系統(tǒng)包括多個冷卻內腔，多個冷卻內腔設置在機殼與襯套之間，多個冷卻內腔至少有一個設置在定子的外周；