CN209704930U - 一种两级气悬浮离心式电动直驱空压机的冷却*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种两级气悬浮离心式电动直驱空压机的冷却***，包括水冷装置和气冷装置，气冷装置包括设置在空压机中间管道上的第一冷气接头、设置在所述壳体左上角的第二冷气接头和壳体左下角的第三冷气接头，设置在壳体内的轴向通孔以及径向通孔。本实用新型的有益效果：通过在壳体上设置冷却***，实现对壳体本体以及电机内部冷却，通过中间管路将部分压缩气体引入电机内部，实现对电机、主轴、径向轴承和推力轴承冷却，及时有效地实现散热，避免高速旋转下的转子因高温引起热弯曲，是空压机运行更稳定，提高空压机的使用寿命。

Description

一种两级气悬浮离心式电动直驱空压机的冷却***

技术领域

本实用新型涉及氢燃料电池发动机技术领域，具体涉及一种两级气悬浮离心式电动直驱空压机的冷却***。

背景技术

目前发展新能源燃料电池汽车被认为是交通能源动力转型的重要环节而备受重视。质子交换膜燃料电池是目前燃料电池家族中最为成熟的代表。它是以氢气和空气(空气中的氧气)做燃料发生电化学反应，将燃料的化学能直接转换成电能的装置，反应生成水。它兼备无污染、高效率、适用广、低噪声、室温快速启动、可快速补充能量和具有模块化结构等优点，很有可能成为继传统内燃机之后汽车的主要动力源之一。

目前离心式空压机设计一般采用电机直驱方式，电机转子和主轴做成一体化结构，主轴轴端固定联接离心式叶轮，叶轮内置于蜗壳内。电机转子超高速旋转下，叶轮带动气体高速旋转，与蜗壳相互作用产生高压、大流量空气，供给燃料电池发动机用于燃料电池电堆内部电化学反应的发生，其中轴承提供支撑转子(包括-主轴-叶轮)一体化旋转部件高速旋转。

离心式空压机为了提高输出空气的压力和流量，往往采用超高转速(80000Rpm以上)的转速控制实现方式，超高速的转子也会带来散热和冷却问题。因此，空压机工作时，电机定子通电运行与转子的高速旋转均会产生大量的热量，热量聚集在空压机内部将会影响电机定子及其控制电路以及转子的运行状态，必须及时有效地实现散热。同时，散热不均匀将会使得转子产生温度梯度而出现热弯曲变形，对于高速旋转状态下的转子，热弯曲变形将会造成转子振动而使整个空压机出现振动情况，严重时，空压机结构将遭到破坏，致使空压机损坏甚至人员损伤。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种两级气悬浮离心式电动直驱空压机的冷却***，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种两级气悬浮离心式电动直驱空压机的冷却***，包括水冷装置和气冷装置，所述水冷装置包括设置在空压机的壳体内的螺旋状的水道、设置在空压机的壳体上的冷水进入接头和冷水出水接头。

所述气冷装置包括设置在空压机中间管道上的第一冷气接头、设置在所述壳体左上角的第二冷气接头和壳体左下角的第三冷气接头，设置在所述壳体内的轴向通孔以及由二级背板和壳体之间的间隙形成的径向通孔，所述轴向通孔与所述径向通孔连通，所述第一冷气接头与第二冷气接头通过管路连接。

进一步地，所述第一冷气接头、第二冷气接头以及之间的管路、一级背板与轴承座之间的腔体、轴向通孔、径向通孔、右侧的径向轴承与空压机的主轴右端之间的间隙、电机定子分别与壳体之间和主轴之间的腔体、左侧的径向轴承与主轴左端之间的间隙、推力盘分别与一级背板和轴承座之间的间隙、第三冷气接头形成冷却气体流道。

进一步地，所述第三冷气接头与壳体左下角内部轴承座与电机定子之间形成的腔体连通。

进一步地，所述轴向通孔内设有铜管，所述轴向通孔的数量为6个。

进一步地，所述轴向通孔沿所述壳体的四周轴向等距分布.

进一步地，所述径向通孔的数量为6个，所述径向通孔在所述壳体右端部与二级背板之间等距分布。

本实用新型的有益效果：通过在壳体上设置冷却***，实现对壳体本体以及电机内部冷却，通过中间管路将部分压缩气体引入电机内部，实现对电机、主轴、径向轴承和推力轴承冷却，及时有效地实现散热，避免高速旋转下的转子因高温引起热弯曲，是空压机运行更稳定，提高空压机的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的空压机外部结构示意图；

图2是本实用新型的空压机内部结构示意图；

其中：1-壳体，2-电机定子，3-主轴，9-中间管道，11-一级背板，12-二级背板，13-径向轴承，16-轴承座，17-推力盘，24-水道，25-冷水进入接头，26-冷水出水接头，27-第一冷气接头，28-第二冷气接头，29-第三冷气接头，30-轴向通孔，31-径向通孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种两级气悬浮离心式电动直驱空压机的冷却***，冷却***包括水冷装置和气冷装置，水冷装置包括设置在空压机壳体内的螺旋状的水道24、设置在壳体1上的冷水进入接头25和冷水出水接头26。

气冷装置包括设置在中间管道9上的第一冷气接头27、设置在壳体1左上角的第二冷气接头28和壳体左下角的第三冷气接头29，设置在壳体1内的轴向通孔30以及由二级背板和壳体之间的间隙形成的径向通孔31，轴向通孔30的材质为铜管，轴向通孔30以及径向通孔31数量均为6个，轴向通孔30沿壳体1的四周轴向等距分布，径向通孔31沿壳体1右端部与二级背板之间径向等距分布，径向通孔31连接轴向通孔30和壳体1与二级背盘12之间形成的腔体，第一冷气接头27与第二冷气接头28通过管路连接。

第一冷气接头27、第二冷气接头28以及之间的管路、一级背板11与轴承座16之间的腔体、轴向通孔30、径向通孔31、右侧的径向轴承13与空压机的主轴3右端之间的间隙、电机定子2分别与壳体1之间和主轴3之间的腔体、左侧的径向轴承13与主轴3左端之间的间隙、推力盘17分别与一级背板11和轴承座16之间的间隙、第三冷气接头29形成冷却气体流道。

第二冷气接头28与一级背板11与轴承座16之间的腔体连通。

第三冷气接头29与壳体左下角内部轴承座与电机定子之间形成的腔体连通。压缩气体从中间管路9里引出流经气体流道后从第三冷气接头29排出。

通过设定的气体流道，对电机、主轴、轴承进行气冷，及时有效地实现散热，避免高速旋转下的转子因高温引起热弯曲，是空压机运行更稳定，提高空压机的使用寿命。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种两级气悬浮离心式电动直驱空压机的冷却***，其特征在于：包括水冷装置和气冷装置，所述水冷装置包括设置在空压机的壳体内的螺旋状的水道、设置在空压机的壳体上的冷水进入接头和冷水出水接头，

所述气冷装置包括设置在空压机中间管道上的第一冷气接头、设置在所述壳体左上角的第二冷气接头和壳体左下角的第三冷气接头，设置在所述壳体内的轴向通孔以及由二级背板和壳体之间的间隙形成的径向通孔，所述轴向通孔与所述径向通孔连通，所述第一冷气接头与第二冷气接头通过管路连接。

2.根据权利要求1所述的一种两级气悬浮离心式电动直驱空压机的冷却***，其特征在于：所述第一冷气接头、第二冷气接头以及之间的管路、一级背板与轴承座之间的腔体、轴向通孔、径向通孔、右侧的径向轴承与空压机的主轴右端之间的间隙、电机定子分别与壳体之间和主轴之间的腔体、左侧的径向轴承与主轴左端之间的间隙、推力盘分别与一级背板和轴承座之间的间隙、第三冷气接头形成冷却气体流道。

3.根据权利要求2所述的一种两级气悬浮离心式电动直驱空压机的冷却***，其特征在于：所述第三冷气接头与壳体左下角内部轴承座和电机定子之间形成的腔体连通。

4.根据权利要求2所述的一种两级气悬浮离心式电动直驱空压机的冷却***，其特征在于：所述轴向通孔内设有铜管，所述轴向通孔的数量为6个。

5.根据权利要求4所述的一种两级气悬浮离心式电动直驱空压机的冷却***，其特征在于：所述轴向通孔沿所述壳体的四周轴向等距分布。

6.根据权利要求2所述的一种两级气悬浮离心式电动直驱空压机的冷却***，其特征在于：所述径向通孔的数量为6个，所述径向通孔在所述壳体右端部与二级背板之间等距分布。