一种燃料电池用空压机油气密封装置制造方法及图纸

一种燃料电池用空压机油气密封装置，涉及燃料电池进气装置技术领域，包括均安装有轴承和气体扩压器的高压机端和低压机端，轴承与气体扩压器之间设有阻碍油气流通的阻碍机构，及轴承与外界之间的用以排出泄露油气的排出机构，本实用新型专利技术解决了传统技术中的离心空压机利用空气箔片轴承产生的问题的危害性远大于其要解决的问题，受其自身特性限制，使得启动时无法形成润滑支撑，造成启动时摩擦力增大；为控制气膜厚度，制造精度要求高；还需对其使用空气进行净化的问题。

An oil gas sealing device of air compressor for fuel cell

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池用空压机油气密封装置
本技术涉及燃料电池进气装置
，具体涉及一种燃料电池用空压机油气密封装置。
技术介绍
在氢燃料电池
，氢气和氧气在质子交换膜和催化剂的作用下快速进行电化学反应：H2+O2->H2O。但是由于质子交换膜和催化剂的特殊性，保证进气中不含有硫化物。否则催化剂将中毒失效，给燃料电池造成较大的经济损失。目前氢燃料电池领域应用比较多的空气压缩机类型空气轴承离心空压机，但是一个合格的空气轴承离心空压机，得需要满足最基本的条件，便是保证油气不能进入到压缩气体中。中国国家知识产权局公开一个专利号为ZL2016204059441的技术专利，该方案包括端盖、主轴、涡壳、叶轮、转子、定子以及驱动器，主轴通过左侧的左端径向支撑空气箔片轴承和左端径向支撑空气箔片轴承轴套，以及右侧的空气箔片轴向止推轴承和右端径向支撑空气箔片轴承进行支撑，左端径向支撑空气箔片轴承轴套环绕在主轴的外侧，左端径向支撑空气箔片轴承固定在左端径向支撑空气箔片轴承轴套外侧，空气箔片轴向止推轴承采用轴套形式固定于主轴的外侧，右端径向支撑空气箔片轴承固定在空气箔片轴向止推轴承的外侧。与现有技术相比，本技术更适用于对无油进气要求高的燃料电池发动机的进气增压场景，可提高燃料电池发动机空气压缩机的耐久性和可靠性。该方案记载了可以杜绝了油液对燃料电池催化剂的污染，但是经过分析后发现，采用该结构会存在以下问题：第一，该方案采用了动压空气箔片轴承，空气轴承适合应用在工作环境固定，没有剧烈载荷波动的场景，比如说固定机床，航空等；假如应用于波动剧烈的移动场景(比如汽车)，在高速运行下很容易受损；该方案采用气体进行轴承的润滑，气体润滑轴承比同尺寸的油润滑承载能力要低2个数量级，也就是说其承载能力仅仅是滚珠轴承的二十分之一左右。当轴承载荷遇到剧烈波动时极易受损，并且在汽车行业并没有成熟广泛应用的案例。第二，动压空气轴承的工作原理决定它适合在持续高速运转的环境工作。因为它在启动阶段没有空气的润滑和支撑；零件之间是摩擦接触，摩擦力很大，非常不利于电机的启动。在启动阶段由于轴承摩擦力大，电机旋转阻力很大，造成电机发热量大，使电机烧毁。并且在车用行业，必定会存在持续启停的工况，频繁的启停会造成轴承的快速磨损。因此在频繁启停的工作环境动压空气轴承的寿命极低。第三，动压空气轴承采用自身旋转产生的气压进行支撑，因此为了获得尽量大的气压，气膜都控制的很薄。这样对零件制造的精度要求较高；提高了造价。第四，动压空气轴承需要高清洁度的工作环境。流经空气轴承的空气必须经过净化，否则空气中的杂质很容易对轴承造成损坏。第五，上述方案采用空气箔片轴承虽然杜绝了油气污染，但在应用可行性方面还有更多问题，该问题所带来的危害性要比轴承带来的油气污染更加严重，因此利用空气箔片轴承并不适用于汽车领域使用。以上便是燃料电池空气压缩机行业所存在的不可避免的问题，随着目前行业的竞争加剧，如何有效的在轴承应用过程中密封油气，降低燃料电池风险，成为亟需解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术提供一种燃料电池用空压机油气密封装置，用以解决传统技术中的离心空压机利用空气箔片轴承产生的问题的危害性远大于其要解决的问题，受其自身特性限制，使得启动时无法形成润滑支撑，造成启动时摩擦力增大；为控制气膜厚度，制造精度要求高；还需对其使用空气进行净化的问题。为解决上述问题，本技术提供如下技术方案：一种燃料电池用空压机油气密封装置，包括均安装有轴承和气体扩压器的高压机端和低压机端，所述轴承与气体扩压器之间设有阻碍油气流通的阻碍机构，及轴承与外界之间的用以排出泄露油气的排出机构。作为一种改进的方案，所述阻碍机构包括用以将轴承与气体扩压器之间流通间隙的进行密封的密封部件。作为一种改进的方案，所述排出机构包括将轴承泄露的油气引导至外界的引流通道。作为一种改进的方案，所述密封部件包括轴封、轴承座、连接盘及密封环；所述密封环设有两个且并列安装于轴封上，所述密封环的外圈与轴承座的轴心中空部分和/或与连接盘的轴心中空部分相抵。作为一种改进的方案，所述引流通道包括进气通道以及排气通道，所述进气通道的一端连通所述气体扩压器，所述轴封处于两个密封环之间的区域开设有气体环流槽，进气通道的另一端连通所述气体环流槽，所述排气通道的一端连通气体环流槽，另一端连通外界。作为一种改进的方案，所述轴封上同轴开设有密封环槽，所述密封环的内圈套装于所述密封环槽内。作为一种改进的方案，轴承座的轴心中空部分和/或与连接盘的轴心中空部分设有与所述密封环的外圈相抵的密封环配合孔。作为一种改进的方案，所述进气通道包括轴向连通孔和径向连通孔，所述轴向连通孔的一端连通所述气体扩压器，所述径向连通孔的一端连通所述气体环流槽，另一端连通轴向连通孔的另一端。作为一种改进的方案，所述排气通道包括径向排气孔，所述径向排气孔的孔径大于所述轴向连通孔。与现有技术相比，本技术的有益效果是：解决传统技术中的空气箔片轴承所带来的问题的基础上，还可以完全杜绝轴承挥发油气进入到压缩气体中，保证了反应的稳定进行；采用滚珠轴承方案，对整个系统的载荷承受能力完全满足车用要求，并且经过各种行业的普遍验证。无论是在频繁启动方面还是可靠运转方面都有很好的表现；整个空压机系统制造成本低，结构简单有效。并且对工作环境要求不高，使用和维护方便；结构简单，使用寿命长；结构简单，工作稳定。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本技术的结构示意图；图2为本技术高压机端的结构示意图；图3为本技术引流通道的结构示意图；图4为本技术气体流动的状态示意图；图中：1-轴承，2-轴封，3-压气机叶轮，4-电机总成输出轴，5-轴承座，6-连接盘，7-压气机壳进气口，8-径向排气孔，9-空隙，10-封堵，11-低压机端，12-高压机端，13-高速电机总成，14-低压机压气机壳，15-低压机叶轮，16-低压机气体扩压器，17-低压机压气机壳流道，18-导流管，19-高压机压气机壳，20-密高压机压气机叶轮，21-高压机气体扩压器，22-高压机压气机壳流道，27-密封环，28-气体扩压器，29-轴向连通孔，30-径向连通孔，31-气体环流槽，32-密封环。具体实施方式下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。如图1至图4所示，燃料电池用空压机油气密封装置，包括均安装有轴承1和气体扩压器28的高压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池用空压机油气密封装置，包括均安装有轴承(1)和气体扩压器(28)的高压机端(12)和低压机端(11)，其特征在于：/n所述轴承(1)与气体扩压器(28)之间设有阻碍油气流通的阻碍机构，/n及轴承(1)与外界之间的用以排出泄露油气的排出机构。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池用空压机油气密封装置，包括均安装有轴承(1)和气体扩压器(28)的高压机端(12)和低压机端(11)，其特征在于：
所述轴承(1)与气体扩压器(28)之间设有阻碍油气流通的阻碍机构，
及轴承(1)与外界之间的用以排出泄露油气的排出机构。


2.根据权利要求1所述的一种燃料电池用空压机油气密封装置，其特征在于：所述阻碍机构包括用以将轴承(1)与气体扩压器(28)之间流通间隙的进行密封的密封部件。


3.根据权利要求2所述的一种燃料电池用空压机油气密封装置，其特征在于：所述排出机构包括将轴承(1)泄露的油气引导至外界的引流通道。


4.根据权利要求3所述的一种燃料电池用空压机油气密封装置，其特征在于：所述密封部件包括轴封(2)、轴承座(5)、连接盘(6)及密封环；所述密封环设有两个且并列安装于轴封(2)上，所述密封环的外圈与轴承座(5)的轴心中空部分和/或与连接盘(6)的轴心中空部分相抵。


5.根据权利要求4所述的一种燃料电池用空压机油气密封装置，其特征在于：所述引流通道包括进气通道以及排气通道，所述进气通道的一端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙金辉，张林营，马敏，司英杰，付丽娇，叶文婷，薛立强，
申请(专利权)人：康跃科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37