一种超高速永磁电机驱动的氮气压缩机结构制造技术

一种超高速永磁电机驱动的氮气压缩机的结构，包括转子，转子中部和定子间隙配合，定子外侧设有定子冷水槽，定子外部设有机壳，机壳两端和第一、第二蜗壳端盖连接；转子一端通过第一弹性箔片空气动压径向轴承进行支撑，第一轴承座和第一机壳端盖连接，转子端头依次连接有推力盘、弹性箔片空气动压推力轴承、第一叶轮并用第一螺母紧固，外侧的第一蜗壳经第一蜗壳端盖和第一机壳端盖连接；转子另一端通过第二弹性箔片空气动压径向轴承进行支撑，第二轴承座和第二蜗壳端盖连接，转子端头连接有第二叶轮并用第二螺母紧固，第二叶轮外设有的第二蜗壳和第二蜗壳端盖连接；本发明专利技术提高整机稳定性和工作效率，降低定子、转子和轴承的升温。

【技术实现步骤摘要】
一种超高速永磁电机驱动的氮气压缩机结构
本专利技术涉及永磁电机驱动的氮气压缩机
，具体涉及一种超高速永磁电机驱动的氮气压缩机结构。
技术介绍
永磁电机驱动的氮气压缩机具有体积小、功率因数高、整机效率高的优势，被广泛应用于压缩机驱动。由于超高速永磁电机体积小，散热困难，因此有效的散热和冷却方式是其设计中的一个重要问题。目前压缩机冷却多采用水冷或者风冷的方式，在普通的空气压缩机中，高速永磁电机转子两端采用叶轮加风扇结构，通过在电机外壳打孔以及电机中的缝隙进气，借用风扇旋转带动空气在电机中流动进行冷却，采用单一方式对定子转子冷却效果并不理想，压缩机工作效率较低，并且转子为一体式，维修成本高。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种超高速永磁电机驱动的氮气压缩机结构，大幅度降低了轴向力和维修成本、提高整机稳定性和工作效率，降低定子、转子和轴承的温升。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种超高速永磁电机驱动的氮气压缩机的结构，包括转子5，转子5中部外侧和定子13间隙配合，定子13外侧设有定子冷水槽12，通过定子入水管11往定子冷水槽12注入冷水，在定子冷水槽12内循环为定子13进行水冷，最后由定子出水管21流出；定子13外部设有机壳22，机壳22两端和第一机壳端盖8、第二蜗壳端盖16连接；转子5一端通过第一弹性箔片空气动压径向轴承10进行支撑，第一轴承座9和第一机壳端盖8连接，第一弹性箔片空气动压径向轴承10通过与转子5间隙配合支撑转子5的一端；转子5端头依次连接有推力盘7、弹性箔片空气动压推力轴承6、第一叶轮3并用第一螺母4紧固，弹性箔片空气动压推力轴承6、推力盘7、第一叶轮3外侧设有第一蜗壳1，第一蜗壳1经第一蜗壳端盖2和第一机壳端盖8连接；转子5另一端通过第二弹性箔片空气动压径向轴承15进行支撑，第二轴承座14和第二蜗壳端盖16连接，第二弹性箔片空气动压径向轴承15通过与转子5间隙配合支撑转子5的另一端；转子5端头连接有第二叶轮18，第二叶轮18和转子5间隙配合，并用第二螺母19紧固，第二叶轮18外设有第二蜗壳17，第二蜗壳17和第二蜗壳端盖16连接。所述的机壳22为转子5及定子13提供密闭环境，机壳22上开设有转子进气口23，通过转子进气口23通入冷气，冷气经过转子5与定子13的间隙，对转子5外表面进行冷却；在机壳22外表面开有多个冷气槽，冷气通过冷气槽后汇聚到转子抽气环20，通过转子抽气环20抽出。所述的转子5采用可拆卸结构，包括中部的转子保护套5E，转子保护套5E内部安装有并排粘接的多块磁钢5D，磁钢5D与转子保护套5E通过过盈热装的方式装配，磁钢5D采用圆柱式永磁体结构，磁钢5D两端装有堵头5C，堵头5C外侧均与拉杆5A一端螺纹连接，一侧的拉杆5A上依次间隙配合安装有轴颈5B、推力盘8和第一叶轮3，另一侧的拉杆5A上间隙配合安装有轴颈5B和第二叶轮18。在第二弹性箔片空气动压径向轴承15的一侧，高压供气口是通过第二蜗壳端盖16进行供气，气体直接到达第二弹性箔片空气动压径向轴承15；在含有推力盘7的一侧，高压供气口是通过第一蜗壳端盖2进行供气，一侧流向第一弹性箔片空气动压径向轴承10，另一侧流向弹性箔片空气动压推力轴承6。本专利技术的有益效果为：由于本专利技术该采用双侧叶轮对称布置，可以很大程度上抵消掉单侧叶轮所带来的轴向力，提高转子和整机的稳定性，降低功率损耗和转子磨损；改善了转子结构，实现了转子的可拆卸功能，降低了维修成本；定子转子采用不同方式分别进行冷却，通过定子外冷水槽可以对电机进行持续冷却；缩短转子的有效长度，使其转子长度不超过定子长度，节省其伸出定子外的转子材料并提高转速；通过高压供气管将气体通入到弹性箔片空气动压径向轴承中，使得轴颈在气体的浮力作用下悬空旋转，减少摩擦；转子空气冷却，降低定子、转子和轴承的温升；本专利技术大幅度降低了轴向力和维修成本、提高整机稳定性和工作效率，附图说明图1为本专利技术的剖视图。图2为图1的A-A剖视图。图3为定子水冷槽轴测图。图4为转子结构的剖视图。图5为气体轴承高压供气图，其中图(a)为第二蜗壳端盖剖视图，图(b)为第一蜗壳端盖剖视图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。参照图1、图2和图3，一种超高速永磁电机驱动的氮气压缩机的结构，包括转子5，转子5中部外侧和定子13间隙配合，定子13外侧设有定子冷水槽12，通过定子入水管11往定子冷水槽12注入冷水，在定子冷水槽12内循环为定子13进行水冷，最后由定子出水管21流出；定子13外部设有机壳22，机壳22两端和第一机壳端盖8、第二蜗壳端盖16连接；转子5一端通过第一弹性箔片空气动压径向轴承10进行支撑，第一轴承座9和第一机壳端盖8连接，第一弹性箔片空气动压径向轴承10通过与转子5间隙配合支撑转子5的一端；转子5端头依次连接有推力盘7、弹性箔片空气动压推力轴承6、第一叶轮3并用第一螺母4紧固，弹性箔片空气动压推力轴承6、推力盘7、第一叶轮3外侧设有第一蜗壳1，第一蜗壳1经第一蜗壳端盖2和第一机壳端盖8连接；氮气F1由第一蜗壳1进口进入，经第一叶轮3加压后由氮气F2由第一蜗壳1出口流出；转子5另一端通过第二弹性箔片空气动压径向轴承15进行支撑，第二轴承座14和第二蜗壳端盖16连接，第二弹性箔片空气动压径向轴承15通过与转子5间隙配合支撑转子5的另一端；转子5端头连接有第二叶轮18，第二叶轮18和转子5间隙配合，并用第二螺母19紧固，第二叶轮18外设有第二蜗壳17，第二蜗壳17和第二蜗壳端盖16连接；氮气F3由第二蜗壳17的进口进入，经第二叶轮18加压后氮气F4由第二蜗壳17的进口流出。所述的机壳22为转子5及定子13提供密闭环境，机壳22上开设有转子进气口23，通过转子进气口23通入冷气，冷气经过转子5与定子13的间隙，对转子5外表面进行冷却；在机壳22外表面开有八个冷气槽，冷气通过冷气槽后汇聚到转子抽气环20，通过转子抽气环20抽出。参照图4，所述的转子5采用可拆卸结构，包括中部的转子保护套5E，转子保护套5E内部安装有并排粘接的十八块磁钢5D，磁钢5D与转子保护套5E通过过盈热装的方式装配，磁钢5D采用圆柱式永磁体结构，磁钢5D两端装有堵头5C，堵头5C外侧均与拉杆5A一端螺纹连接，一侧的拉杆5A上依次间隙配合安装有轴颈5B、推力盘8和第一叶轮3，另一侧的拉杆5A上间隙配合安装有轴颈5B和第二叶轮18，安装时通过给拉杆5A施加外力，使第一螺母4、第二螺母19有足够的预紧力来进行防松。参照图5，在第二弹性箔片空气动压径向轴承15的一侧，高压供气口是通过第二蜗壳端盖16进行供气，气体直接到达第二弹性箔片空气动压径向轴承15；在含有推力盘7的一侧，高压供气口是通过第一蜗壳端盖2进行供气，一侧(图(b)中向左)流向第一弹性箔片空气动压径向轴承10，另一侧(图(b)中向右)流向弹性箔片空气动压推力轴承本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高速永磁电机驱动的氮气压缩机的结构，包括转子(5)，其特征在于：转子(5)中部外侧和定子(13)间隙配合，定子(13)外侧设有定子冷水槽(12)，通过定子入水管(11)往定子冷水槽(12)注入冷水，在定子冷水槽(12)内循环为定子(13)进行水冷，最后由定子出水管(21)流出；定子(13)外部设有机壳(22)，机壳(22)两端和第一机壳端盖(8)、第二蜗壳端盖(16)连接；/n转子(5)一端通过第一弹性箔片空气动压径向轴承(10)进行支撑，第一轴承座(9)和第一机壳端盖(8)连接，第一弹性箔片空气动压径向轴承(10)通过与转子(5)间隙配合支撑转子(5)的一端；转子(5)端头依次连接有推力盘(7)、弹性箔片空气动压推力轴承(6)、第一叶轮(3)并用第一螺母(4)紧固，弹性箔片空气动压推力轴承(6)、推力盘(7)、第一叶轮(3)外侧设有第一蜗壳(1)，第一蜗壳(1)经第一蜗壳端盖(2)和第一机壳端盖(8)连接；/n转子(5)另一端通过第二弹性箔片空气动压径向轴承(15)进行支撑，第二轴承座(14)和第二蜗壳端盖(16)连接，第二弹性箔片空气动压径向轴承(15)通过与转子(5)间隙配合支撑转子(5)的另一端；转子(5)端头连接有第二叶轮(18)，第二叶轮(18)和转子(5)间隙配合，并用第二螺母(19)紧固，第二叶轮(18)外设有第二蜗壳(17)，第二蜗壳(17)和第二蜗壳端盖(16)连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种超高速永磁电机驱动的氮气压缩机的结构，包括转子(5)，其特征在于：转子(5)中部外侧和定子(13)间隙配合，定子(13)外侧设有定子冷水槽(12)，通过定子入水管(11)往定子冷水槽(12)注入冷水，在定子冷水槽(12)内循环为定子(13)进行水冷，最后由定子出水管(21)流出；定子(13)外部设有机壳(22)，机壳(22)两端和第一机壳端盖(8)、第二蜗壳端盖(16)连接；
转子(5)一端通过第一弹性箔片空气动压径向轴承(10)进行支撑，第一轴承座(9)和第一机壳端盖(8)连接，第一弹性箔片空气动压径向轴承(10)通过与转子(5)间隙配合支撑转子(5)的一端；转子(5)端头依次连接有推力盘(7)、弹性箔片空气动压推力轴承(6)、第一叶轮(3)并用第一螺母(4)紧固，弹性箔片空气动压推力轴承(6)、推力盘(7)、第一叶轮(3)外侧设有第一蜗壳(1)，第一蜗壳(1)经第一蜗壳端盖(2)和第一机壳端盖(8)连接；
转子(5)另一端通过第二弹性箔片空气动压径向轴承(15)进行支撑，第二轴承座(14)和第二蜗壳端盖(16)连接，第二弹性箔片空气动压径向轴承(15)通过与转子(5)间隙配合支撑转子(5)的另一端；转子(5)端头连接有第二叶轮(18)，第二叶轮(18)和转子(5)间隙配合，并用第二螺母(19)紧固，第二叶轮(18)外设有第二蜗壳(17)，第二蜗壳(17)和第二蜗壳端盖(16)连接。


2.根据权利要求1所述的一种超高速永磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯圣，朱建刚，代晓波，杨柏松，林浩，田嘉乐，周健，虞烈，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61