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透平制冷机在轴承领域的应用

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2019.07.18
信息摘要:
气透平膨胀机或在航空空调中称为涡轮冷却器)。在制冷量小的场合,轮径小、转速较高,可采用气体润滑轴承。1969年Aireearch将箔片轴承成…
气透平膨胀机或在航空空调中称为涡轮冷却器)。在制冷量小的场合,轮径小、转速较高,可
采用气体润滑轴承。1969年 Airesearch将箔片轴承成功应用于军用DC-10的ECS系统
随后在波音727上实现了首次商用。随后 Airesearch为NASA的 Lewis研究中心和美国
空军的A7E系列军用飞机研发了替代原有球轴承的箔片轴承,运行良好。该类型的飞机曾
在越南战争中发挥极其重要的作用。由于箔片轴承性能卓越,美国海军资助 Airesearch进
行了长期全面的军用飞机箔片轴承系列产品研发。此后,从1976年到1979年, Airesearch
研发的箔片轴承成功应用于军用飞机 essa-550,EMB-120,ATR-72,F-14战斗机等,且在
商用飞机波音767/757成功应用。随后美国的M-1坦克的环控系统上也装备了箔片轴承。
与此同时,美国的 Hamilton Standard
和 Mechanical Technology公司也开始了该方面的研
发。后者第一次提出了 Hydresil型箔片轴承的概念,即波箔型箔片动压气体轴承。波箔箔
片轴承于1982年在F-16战斗机上测试成功,此后又成功应用于B-1B,B-2,F-18,L-1011军
用飞机上。1988年,波音公司的747到400系列民用飞机上也都配备了该类型的箔片轴
承,轴承寿命达到了10万h。1983年到1988年 Hamilton研发了多种类型的箔片轴承用于
SAAB2000及EMB-415飞机上。1993年, Hamilton公司成功研发了实际上首个用箔片轴
承支承的四轮空气制冷机,并成功应用于波音777民用飞机上。并通过了36000h的模拟寿
命测试,预测寿命30年,与此同时,美国的 Sunstrand公司,英国航空公司,法国ABG
meca公司和假国的 Tupolev公司,韩国的KIST研究所也开展了相应的研究工作,美国
n Dot Engineering Analysis
公司, Mechanical Solution公司,韩国的 Turbo公司等已经
有系列产品应用于高速电机、高速透平机械上。韩国LG公司为适应小型空调系统开发的
需要,近年来研制采用R123及R407C的小型高速离心制冷压缩机,冷量范围为2.5~
12.5RT(8.79~43.95kW),转速大于50000/min,轴承采用箔片动压气体轴承。此外,当
前在低温氮制冷领域,特别是在空间制冷领域采用氨、氖作为制冷工质的逆布雷顿循环制冷
机具有广周的应用前景。美国NASA与 Reare公司已研制出制冷温度4.2~70K,冷量1
5W,寿命大于5年的逆布雷顿制冷机,并将其应用到哈勃望远镜上。目前,美国正在开发第
二代新型动压气体轴承的空间微型透平一一逆布雷顿循环制冷机;欧洲字航局也于近年开
始了空间透平一一逆布雷顿循环制冷机的研制,并取得了一定的进展。
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