一种高速离心空压机制造技术

一种高速离心空压机，包括壳体、定子和主轴，壳体两端内侧分别安装用于支撑主轴的一级轴承座和二级轴承座，壳体两端外侧分别安装一级扩压器和二级扩压器，主轴两端穿出一级扩压器和二级扩压器分别安装一级蜗轮和二级蜗轮，一级蜗轮和二级蜗轮外安装有一级蜗壳和二级蜗壳，一级蜗壳和二级蜗壳之间通过连接管相连；所述主轴包括左轴体、中间轴体和右轴体，中间轴体内安装有磁铁，左轴体和右轴体内分别设有平衡腔，中间轴体的两端分别与左轴体和右轴体焊接相连。通过将主轴分成左轴体、中间轴体和右轴体三部分，中间轴体内安装有磁铁，左轴体和右轴体内的平衡腔可单独加工，缩短了槽深和加工距离，保证了加工精度，提升了主轴高速旋转时的稳定性。旋转时的稳定性。旋转时的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种高速离心空压机

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[0001]本专利技术涉及一种高速离心空压机。

技术介绍
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[0002]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，为了保障燃料电池发动机正常工作，发动机一般需要氢气供应子系统、空气供应子系统和循环水冷却管理子系统等辅助系统，大量的研究表明，高压、大流量的空气供应对提高现有燃料电池发动机的功率输出具有明显的效果。因此，一般空气进入发动机之前，要对进气进行增压，离心式空压机就是实现该目标的一种能量转换装置，是燃料电池发动机空气供应系统的重要零部件之一。
[0003]目前的高速离心空压机，其结构主要包括壳体、定子和主轴，壳体两端内侧分别安装用于支撑主轴的一级轴承座和二级轴承座，电机壳体两端外侧分别安装一级扩压器和二级扩压器，主轴两端穿出一级扩压器和二级扩压器分别安装一级蜗轮和二级蜗轮，一级蜗轮和二级蜗轮外安装有一级蜗壳和二级蜗壳。
[0004]在工作时，存在如下缺点：
[0005]一、主轴的结构如公开号为CN214674587U，名称为一种高速离心压缩机的转子的专利申请，包括主轴本体，所述主轴本体内设置有一块磁铁，所述主轴本体包括相连接的左轴体和右轴体，所述左轴体和右轴体内分别设有平衡腔，这种结构在加工时，左轴体内的槽腔过深，机床刀具很难加工，难以保证加工精度，对主轴高速旋转时稳定性造成一定影响。
[0006]二、一级轴承座与一级扩压器之间是通过螺钉直接固定连接的，两者之间没有任何的定位和限位结构，组装时操作难度大，另外主轴工作时转速超过 10000r/min，由于其转速很高，整机会产生振动，时间久了螺钉容易出现松动的情况，一级轴承座与一级扩压器之间容易发生接触碰撞磨损，结构不稳定，增大噪音，严重时甚至造成损坏，目前行业内还没有很好的技术手段解决一级轴承座与一级扩压器之间的安装配合问题。
[0007]三、止推空气轴承是离心压缩机内的重要部件，动压空气止推轴承是利用顶层箔片和止推盘间楔形气膜的压缩效应来产生轴向承载力的，如公开号为 CN108286567A，名称为一种具有厚顶层箔片结构的止推箔片动压空气轴承的专利申请，其结构主要包括底板、垫片、支撑波箔和顶层箔片四个组成部分，首先，垫片是单独增加的部件，垫片与底板之间、垫片与顶层箔片之间都是通过点焊的方式进行连接，其缺点是垫片处需要两道点焊工序，不仅组装效率低，而且对工艺要求很高且比较复杂，每个垫片的定位以及焊接都有严格要求，加工精度要求高，稍有不慎很容易发生翘曲变形影响整个底板和顶层箔片的平面度，甚至形成残次品而无法使用，浪费材料，增加成本，顶层箔片与止推盘的接触面上设有多个焊点，降低了顶层箔片的平面度和光滑度。其次，支撑波箔与底板之间也是通过点焊的方式进行连接，多次焊接容易造成尺寸公差不稳定，使产品的合格率得到大幅降低。另外，现在的空气动压轴承包括左旋和右旋两种结构形式，两者主要区别就是支撑波箔的安装方向相反，而现在的底板并不能在两种结构形式中通用，需要开设两套模具分别进行加工，增加了
加工成本。
[0008]综上，高速离心空压机的上述结构问题，已成为行业内亟需解决的技术难题。

技术实现思路
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[0009]本专利技术为了弥补现有技术的不足，提供了一种高速离心空压机，解决了以往的主轴的左轴体内的槽腔过深、难以加工的问题，解决了以往的主轴加工精度低影响高速旋转时稳定性的问题。
[0010]本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0011]一种高速离心空压机，包括壳体、定子和主轴，壳体两端内侧分别安装用于支撑主轴的一级轴承座和二级轴承座，壳体两端外侧分别安装一级扩压器和二级扩压器，主轴两端穿出一级扩压器和二级扩压器分别安装一级蜗轮和二级蜗轮，一级蜗轮和二级蜗轮外安装有一级蜗壳和二级蜗壳，一级蜗壳和二级蜗壳之间通过连接管相连，所述一级扩压器与一级轴承座之间的主轴上套设有止推盘，止推盘两侧分别设有一个止推空气轴承，所述一级轴承座和二级轴承座与主轴之间分别设有径向空气轴承；所述主轴包括左轴体、中间轴体和右轴体，中间轴体内安装有磁铁，左轴体和右轴体内分别设有平衡腔，中间轴体的两端分别与左轴体和右轴体焊接相连。
[0012]所述一级扩压器与一级轴承座之间设有若干个止动垫块，所述止动垫块为十字形，止动垫块的水平部左右两端分别插装在一级扩压器和一级轴承座的通孔内进行定位，止动垫块的竖直部设在一级扩压器与一级轴承座之间进行限位。
[0013]所述止动垫块的材质为不锈钢，所述止动垫块的数量为三个。
[0014]所述止推空气轴承包括底板、若干个支撑波箔和顶层箔片，所述底板上对应每个支撑波箔的位置设有向支撑波箔方向凸出的凸台，所述凸台与底板一体压印成型制成，所述凸台与顶层箔片固定连接；所述支撑波箔的一侧设有与凸台形状相配合的卡装孔，所述支撑波箔通过卡装孔与凸台固定连接，所述卡装孔与凸台之间为预紧装配；所述凸台左右两侧的底板上分别设有冷却凹槽。
[0015]所述凸台的四周与底板均为一体连接。
[0016]所述凸台通过点焊、激光焊或超声波焊接与顶层箔片固定连接。
[0017]所述支撑波箔与顶层箔片之间为预紧装配。
[0018]所述顶层箔片包括若干片单片箔片，所述若干片单片箔片呈环形布置。
[0019]所述底板的外周设有若干个安装孔。
[0020]所述顶层箔片的外表面喷涂有耐磨涂层，所述耐磨涂层包括二硫化钼涂层或聚四氟乙烯涂层。
[0021]本专利技术采用上述方案，具有以下优点：
[0022](1)通过将主轴分成左轴体、中间轴体和右轴体三部分，中间轴体内安装有磁铁，左轴体和右轴体内的平衡腔可单独加工，缩短了槽深和加工距离，保证了加工精度，提升了主轴高速旋转时的稳定性；
[0023](2)通过在一级扩压器与一级轴承座之间设置若干个止动垫块，止动垫块既可起到定位作用，又可在两者之间起到限位作用，省去了安装螺钉的工序，降低了组装难度，提高了效率，避免因螺钉松动导致的接触、碰撞、磨损以及产品失效，提高了产品的稳定性；
[0024](3)通过在底板上对应每个支撑波箔的位置一体压印成型制成向支撑波箔方向凸出的凸台，简化了工艺，提高了组装效率，取消了一道点焊工序，避免了点焊次数过多导致发生翘曲变形影响平面度的问题，提高了成品合格率，减少了顶层箔片与止推盘的接触面上的焊点，提升了顶层箔片的平面度和光滑度；
[0025](4)通过在支撑波箔的一侧开设与凸台形状相配合的卡装孔，使支撑波箔通过卡装孔与凸台固定连接，取消了支撑波箔与底板之间的点焊工序，避免多次焊接造成的尺寸公差不稳定，使产品的合格率得到大幅提升，降低加工成本；
[0026](5)凸台在底板上沿圆周均匀布置，凸台左右两侧的底板上均设有冷却凹槽，使底板可以在左旋和右旋两种结构形式中通用，节省了一套模具，降低了加工成本。
附图说明：
[0027]图1为本专利技术的立体结构示意图。
[0028]图2为本专利技术的剖视结构示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速离心空压机，其特征在于：包括壳体、定子和主轴，壳体两端内侧分别安装用于支撑主轴的一级轴承座和二级轴承座，壳体两端外侧分别安装一级扩压器和二级扩压器，主轴两端穿出一级扩压器和二级扩压器分别安装一级蜗轮和二级蜗轮，一级蜗轮和二级蜗轮外安装有一级蜗壳和二级蜗壳，一级蜗壳和二级蜗壳之间通过连接管相连，所述一级扩压器与一级轴承座之间的主轴上套设有止推盘，止推盘两侧分别设有一个止推空气轴承，所述一级轴承座和二级轴承座与主轴之间分别设有径向空气轴承；所述主轴包括左轴体、中间轴体和右轴体，中间轴体内安装有磁铁，左轴体和右轴体内分别设有平衡腔，中间轴体的两端分别与左轴体和右轴体焊接相连。2.根据权利要求1所述的一种高速离心空压机，其特征在于：所述一级扩压器与一级轴承座之间设有若干个止动垫块，所述止动垫块为十字形，止动垫块的水平部左右两端分别插装在一级扩压器和一级轴承座的通孔内进行定位，止动垫块的竖直部设在一级扩压器与一级轴承座之间进行限位。3.根据权利要求2所述的一种高速离心空压机，其特征在于：所述止动垫块的材质为不锈钢，所述止动垫块的数量为三个。4.根据权利要求1所述的一种高速离心空压机，其特征在于：所述止推空气...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢子义，王升科，丁晓洁，
申请(专利权)人：烟台东德实业有限公司，
类型：发明
国别省市：