郭 雨 赖天伟 任雄豪 赵 琪 侯予

(西安交通大学能源与动力工程学院 陕西西安 710049)

以离心压缩机与透平膨胀机为代表的高速离心式动力机械具有结构紧凑、流量大、可靠性高、维修费用低等优点，在机械工程和能源动力领域得到了广泛的应用[1-2]。为追求更高的热力学效率，高速离心机械对转子系统转速提出了愈来愈高的要求[3]。因此，其支撑轴承的高速承载特性和可靠性对高速离心机械的工作特性至关重要[4]。采用油脂类润滑介质的传统轴承由于转速限制、循环系统密封性差、润滑介质易污染循环工质、摩擦损耗高和需要额外润滑与冷却系统等原因，难以满足高速离心机械的运行工况要求[5]。以环境工质作为润滑介质的气浮轴承不仅可以保证系统循环的密封性、防止工质污染，还可以降低摩擦损耗、提高轴承寿命、提高回转精度、简化系统结构复杂度、降低故障率等，在高速离心机械中具有良好的发展前景和应用意义[6-7]。根据工作原理的不同，目前被广泛采用的气浮轴承形式主要分为静压气浮轴承与动压气浮轴承。静压气浮轴承的工作原理是通过外部供气装置，提供具有一定压力的气体，在轴承间隙内产生一层具有一定刚度和承载的稳定润滑气膜，实现润滑支撑作用[8]。动压气浮轴承利用轴承工作面的相对运动以及气体的黏性以达到承载作用[9]。

由于采用系统循环工质作为气浮轴承的润滑介质，润滑介质种类对轴承性能具有至关重要的影响。……