CN111503033A - 一种强制换热式增速空气泵 - Google Patents

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CN111503033A CN202010452596.4A CN202010452596A CN111503033A CN 111503033 A CN111503033 A CN 111503033A CN 202010452596 A CN202010452596 A CN 202010452596A CN 111503033 A CN111503033 A CN 111503033A
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邢子义
王升科
张会明
张超
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Abstract

本发明涉及离心空压机技术领域，具体是一种强制换热式增速空气泵，包括泵头、水冷式电机，与现有技术不同的是：所述电机的前端盖内设置行星摩擦滚柱式增速器，所述电机的电机轴双出头，所述电机轴的前出头连接所述增速器的太阳轮，所述增速器的输出轴连接所述泵头的叶轮轴；所述电机轴的后出头上连接油泵，所述油泵驱动润滑油在所述增速器内部和所述电机的电机壳内部循环。与现有技术相比，本发明的润滑油引入电机壳循环，利用电机的水冷***进行降温，结构紧凑，省去了管路的布置。

Description

一种强制换热式增速空气泵
技术领域
本发明涉及离心空压机技术领域，具体是一种强制换热式增速空气泵。
背景技术
离心式空气泵的工作原理是当叶轮高速旋转时，气体随着旋转，在离心力作用下，气体被甩到后面的扩压器中去，而在叶轮处形成真空地带，这时外界的新鲜气体进入叶轮。叶轮不断旋转，气体不断地吸入并甩出，从而保持了气体的连续流动。
公开号CN209687806U的实用新型专利公开了一种氢燃料电池用无油离心空压机，通过对水冷式高速电机通电后驱动离心增压器转动向氢燃料电池电堆供给空气。由于该专利使用电机直驱离心增压器转动，两个叶轮相向转动的转速受限于高速电机的转速，要提高离心增压器的功率，要么提高电机的转速，要么增设增速器。电机本来就是高速电机，提高转速的空间有限，且又带来散热、润滑、震动、使用寿命等一系列问题。
公开号CN1432721A的发明专利公开了一种增速机，虽然能够对输入轴的转速进行增速用于增压机，由于该增速机为摩擦滚柱式，在高速摩擦运转过程中产生大量的热，因此还公开了结合在输入轴上的油泵，驱动润滑油在增速机外壳及其内部循环，对中心滚柱等的动力传递机构进行润滑、冷却。但仍存在结构复杂，油路设计复杂，加工装配困难的问题。同时由于润滑油仅在增速机外壳及内部循环，路径长度有限，增速机在高速摩擦运转过程中产生大量的热来不及散发，极易造成高温，导致润滑失效，影响整机寿命。若是用软管引出泵体外，经散热器冷却后再回到泵体，则又带来结构复杂，体积庞大，需客户外加风扇散热，增加了***布局难度。
发明内容
为克服现有技术的上述问题或问题之一，本发明公开一种强制换热式增速空气泵，所采取的技术方案是：
一种强制换热式增速空气泵，包括泵头、水冷式电机，与现有技术不同的是：所述电机的前端盖内设置行星摩擦滚柱式增速器，所述电机的电机轴双出头，所述电机轴的前出头连接所述增速器的太阳轮，所述增速器的输出轴连接所述泵头的叶轮轴；所述电机轴的后出头上连接油泵，所述油泵驱动润滑油在所述增速器内部和所述电机的电机壳内部循环。
进一步地，所述电机的后端盖包括间隔布置的后端盖A和后端盖B，所述电机轴的后出头于所述后端盖A，所述后端盖A和后端盖B之间形成油箱；所述电机轴开设贯通其前后两端的过油孔，所述电机壳内、冷却水道的外侧或内侧设置循环油道，所述前端盖内开设回油通道，所述回油通道连通所述循环油道和所述增速器内部；所述油泵驱动所述油箱内的润滑油经过所述过油孔进入所述增速器内，所述增速器内的润滑油经过所述回油通道、循环油道回到所述油箱。
进一步地，所述油泵的进油口上设置油过滤器。
进一步地，所述油泵为齿轮泵、凸轮泵或余摆线泵。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.润滑油引入电机壳循环，利用电机的水冷***进行降温，结构紧凑，省去了管路的布置。
2.本发明将油泵放在电机后面，一方面缩短了电机轴前端到增速器的悬臂长度，提高了刚性。另一方面简化了循环油路，方便加工和装配，以及后期维护。
3.电机后面设计有储油腔，提升了润滑油的可循环用量，满足润滑的散热需求，储油腔内部联通油泵的入口设置油过滤器，过滤掉润滑油中的杂质和污垢，保证供给增速器的润滑油干净清洁。过滤器设计在电机后端的油腔内部，方便更换维护。
4. 电机壳的冷却水路与润滑油循环油道并行，起到即冷却电机定子线圈又冷却润滑油的双重作用。
5.润滑油从电机轴中间通过，可以为电机的轴承降温，解决了高速电机轴承局部过热的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示的一种强制换热式增速空气泵，包括泵头1、水冷式电机2，所述电机2的前端盖28内设置行星摩擦滚柱式增速器3，所述电机2的电机轴21双出头，所述电机轴21的前出头连接所述增速器3的太阳轮，所述增速器3的输出轴连接所述泵头1的叶轮轴；所述电机轴21的后出头上连接油泵4，所述油泵4驱动润滑油在所述增速器3内部和所述电机2的电机壳22内部循环。
具体地，所述电机2的后端盖包括间隔布置的后端盖A23和后端盖B24，所述电机轴21的后出头于所述后端盖A23，所述后端盖A23和后端盖B24之间形成油箱5；所述电机轴21开设贯通其前后两端的过油孔25，所述电机壳22内、冷却水道26的外侧设置循环油道27，所述前端盖28内开设回油通道29，所述回油通道29连通所述循环油道27和所述增速器3内部；所述油泵4驱动所述油箱5内的润滑油经过所述过油孔25进入所述增速器3内，所述增速器3内的润滑油经过所述回油通道29、循环油道27回到所述油箱5。
所述油泵4为凸轮泵，其进油口上设置油过滤器6。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明的技术方案做出许多可能的变动或修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (4)

1.一种强制换热式增速空气泵，包括泵头（1）、水冷式电机（2），其特征在于：所述电机（2）的前端盖（28）内设置行星摩擦滚柱式增速器（3），所述电机（2）的电机轴（21）双出头，所述电机轴（21）的前出头连接所述增速器（3）的太阳轮，所述增速器（3）的输出轴连接所述泵头（1）的叶轮轴；所述电机轴（21）的后出头上连接油泵（4），所述油泵（4）驱动润滑油在所述增速器（3）内部和所述电机（2）的电机壳（22）内部循环。
2.根据权利要求1所述一种强制换热式增速空气泵，其特征在于：所述电机（2）的后端盖包括间隔布置的后端盖A（23）和后端盖B（24），所述电机轴（21）的后出头于所述后端盖A（23），所述后端盖A（23）和后端盖B（24）之间形成油箱（5）；所述电机轴（21）开设贯通其前后两端的过油孔（25），所述电机壳（22）内、冷却水道（26）的外侧或内侧设置循环油道（27），所述前端盖（28）内开设回油通道（29），所述回油通道（29）连通所述循环油道（27）和所述增速器（3）内部；所述油泵（4）驱动所述油箱（5）内的润滑油经过所述过油孔（25）进入所述增速器（3）内，所述增速器（3）内的润滑油经过所述回油通道（29）、循环油道（27）回到所述油箱（5）。
3.根据权利要求1或2所述一种强制换热式增速空气泵，其特征在于：所述油泵（4）的进油口上设置油过滤器（6）。
4.根据权利要求1或2所述一种强制换热式增速空气泵，其特征在于：所述油泵（4）为齿轮泵、凸轮泵或余摆线泵。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113048075A (zh) * 2021-03-16 2021-06-29 西安交通大学 一种带离心油泵的燃料电池用空气增压***
CN115324873A (zh) * 2022-08-31 2022-11-11 盐城市联明机械有限公司 一种带外置油过滤器的空压机强制润滑油泵装置
CN115898862A (zh) * 2023-01-03 2023-04-04 江苏飞跃泵业股份有限公司 一种光热发电高温高压熔盐泵

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