一种单向轴承型破冰氢气循环泵制造技术

一种单向轴承型破冰氢气循环泵，转子包括安装在电机主轴外侧的转子铁芯，转子铁芯外侧安装磁铁，转子铁芯和磁铁的两端面分别固定安装转子法兰，每个转子法兰与电机主轴之间分别安装有单向轴承，所述单向轴承的内环与电机主轴固定连接，单向轴承的外环与转子法兰固定连接；所述阳转子和阴转子分别包括转子本体，转子本体采用LCP工程塑料制成，所述阳转子轴和阴转子轴采用金属制成，所述转子本体直接注塑在阳转子轴、阴转子轴上与阳转子轴、阴转子轴连接于一体。电机的转子与电机主轴之间能相对旋转进行角度调整，转子可以后转寻找最大的扭矩点，形成转子空载旋转角度，转子低温启动时先空载旋转形成扭矩惯性冲击力进行破冰，对电机起到保护作用。机起到保护作用。机起到保护作用。

【技术实现步骤摘要】
一种单向轴承型破冰氢气循环泵

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[0001]本专利技术涉及一种单向轴承型破冰氢气循环泵。

技术介绍
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[0002]燃料电池是通过可燃物质(氢气)与空气中的氧气之间的电化学反应产生电能，其中，燃料电池反应后，排出的气体中含有大量的氢气，这些氢气若直接排放到大气中，一方面是能源的浪费，另一方面是对环境造成污染，三是氢气易燃易爆会产生危险。因此，需要对这些氢气进行回收再利用。目前，一般都是通过氢气循环泵将这些含氢混合气体循环回燃料电池进行回收再利用。目前的氢气循环泵，在工作时，由于燃料电池排出的含氢混合气体中会带有一些水蒸汽，使用一段时间后便会在氢气循环泵的增压腔内积攒一定量的水，这些水如不及时排出，冬天温度过低时停机后水会凝结成冰，从而将阳转子和阴转子冻结，现在的电机转子和电机主轴都是过盈配合安装，电机启动时电机主轴旋转，而阳转子和阴转子冰冻不转，无法破冰，从而造成电机堵转，严重时甚至损坏电机。
[0003]现在，阳转子和阴转子一般采用铝合金制成，铝合金降温快，低温时易被冻结，不利于氢气循环泵破冰，而且这种铝合金转子还存在以下缺点：
[0004](1)在对含氢混合气体增压过程中，铝合金材质直接与含氢混合气体接触，容易被氢气和水蒸气腐蚀，导致间隙误差增大，影响工作稳定性和使用寿命；
[0005](2)原转子采用7075铝合金粗、精铣加工完成，不仅重量大，而且与转子轴组装后装配，装配过程中容易存在偏差，返修频次高，所以此转子不管材料费用，还是制造费用都很高；
[0006](3)后来市场上出现了对铝合金转子进行喷涂防腐涂层的工艺，但是，第一方面，一次喷涂形成的膜厚很薄，想要形成需要的膜厚需要喷涂多遍，多次固化，工艺复杂，成本高，另外喷涂涂层常采用特氟龙或者聚四氟乙烯材料，材料热膨胀系数大，在高温情况下，涂层与转子脱开，使泵的间隙缩小，产生磨损、卡死风险；第二方面，喷涂图层在加工精度的基础上增加了喷涂厚度的不均误差，降低了成品的轮廓精度，从而降低了整机的啮合精度，影响产品性能的一致性；第三方面，喷涂图层存在二次加工的成本和工时浪费，另外包塑层和基材的结合力差有使用后鼓包和包塑层脱离的问题，因为包塑转子加工时需要模具顶杆把工件顶出，故包塑转子端面有3个孔，一方面空气可以通过3个孔进入包塑层和镶件之间，更易造成结合力不好，另镶件3孔铝表面裸露易腐蚀，影响加工合格率和影响性能，会导致氢气和水汽进入包塑层和基材的缝隙进行腐蚀。
[0007]综上，在氢气循环泵领域，破冰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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[0008]本专利技术为了弥补现有技术的不足，提供了一种单向轴承型破冰氢气循环泵，解决了以往因温度过低导致阳转子和阴转子结冰冻结破坏电机的问题，解决了以往的铝合金转子抗腐蚀能力差的问题，解决了以往的铝合金转子重量大、费用高、装配麻烦的问题，解决
了以往的喷涂转子工艺复杂、成本高、涂层易脱落产生磨损、卡死的问题。
[0009]本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0010]一种单向轴承型破冰氢气循环泵，包括电机壳体和增压器壳体，所述电机壳体内设有定子、转子和电机主轴，增压器壳体与电机壳体之间形成齿轮室，齿轮室内设有主动齿轮和从动齿轮，增压器壳体另一侧为增压腔，增压腔内设有阳转子和阴转子，所述主动齿轮和阳转子安装在阳转子轴上，从动齿轮和阴转子安装在阴转子轴上；
[0011]所述转子包括安装在电机主轴外侧的转子铁芯，转子铁芯外侧安装磁铁，转子铁芯和磁铁的两端面分别固定安装转子法兰，每个转子法兰与电机主轴之间分别安装有单向轴承，所述单向轴承的内环与电机主轴固定连接，所述单向轴承的外环与转子法兰固定连接，所述单向轴承形成转子空载旋转角度，转子低温启动时先空载旋转形成扭矩惯性冲击力然后再通过单向轴承带动电机主轴旋转，电机主轴再带动阳转子轴旋转，阳转子轴通过主动齿轮带动从动齿轮旋转，从动齿轮带动阴转子轴旋转，阳转子轴和阴转子轴上的阳转子和阴转子同步旋转进行破冰；
[0012]所述阳转子和阴转子分别包括转子本体，所述转子本体采用LCP工程塑料制成，所述阳转子轴和阴转子轴采用金属制成，所述转子本体直接注塑在阳转子轴、阴转子轴上与阳转子轴、阴转子轴连接于一体，所述阳转子轴、阴转子轴与转子本体之间设有限位键，所述限位键用于防止转子本体发生轴向和径向位移。
[0013]所述单向轴承的内环与电机主轴之间过盈压装连接。
[0014]所述转子法兰的中部向内弯折形成卡槽，所述单向轴承的外环过盈压装在卡槽内。
[0015]所述电机主轴采用铝合金或不锈钢或45钢制成。
[0016]所述电机主轴与阳转子轴一体制成。
[0017]所述阳转子和阴转子包括螺杆式或罗茨式或爪式或齿轮式结构。
[0018]所述阳转子和阴转子的叶片数量为2
‑
6个。
[0019]所述限位键与阳转子轴、阴转子轴一体加工成型制成，所述限位键包括花键。
[0020]所述转子本体与阳转子轴、阴转子轴的加工步骤如下：首先对阳转子轴、阴转子轴进行粗加工，在阳转子轴、阴转子轴上加工出花键，然后将转子本体对应花键位置直接注塑到阳转子轴、阴转子轴上，待转子本体冷却定型后，再对阳转子轴、阴转子轴进行精加工，最后再对转子本体进行精加工。
[0021]所述限位键的数量为两个，两个限位键间隔设置在阳转子轴、阴转子轴上。
[0022]所述转子本体的叶片内设有减重孔。
[0023]本专利技术采用上述方案，具有以下优点：
[0024]通过在每个转子法兰与电机主轴之间分别安装单向轴承，单向轴承的内环与电机主轴固定连接，单向轴承的外环与转子法兰固定连接，电机的转子与电机主轴之间能相对旋转进行角度调整，转子可以后转寻找最大的扭矩点，形成转子空载旋转角度，转子低温启动时先空载旋转形成扭矩惯性冲击力进行破冰，避免了出现电机堵转现象，对电机起到保护作用，两个单向轴承还可起到一定的承力作用，对转子进行保护，避免转子受到破坏，保证了转子的寿命；
[0025]通过采用LCP工程塑料制成转子本体，转子本体直接注塑在阳转子轴、阴转子轴上
与阳转子轴、阴转子轴连接于一体，LCP工程塑料降温慢，低温时不易被冻结，而且LCP工程塑料一方面流动性高，注射温度和模具温度低，更加适合注塑，在阳转子轴、阴转子轴上增加花键，转子本体直接注塑到阳转子轴、阴转子轴上，最后再对转子本体进行精加工，确保了阳转子轴、阴转子轴和转子本体的位置度，产品合格率更高，较以往的铝合金转子加工工艺更加简单，制造费用更低；另一方面LCP工程塑料比铝合金材料密度小，重量轻，材料费用低，热膨胀系数比铝合金小，更适合氢气循环泵在低温及高温下运行，提高了产品寿命。
附图说明：
[0026]图1为本专利技术的结构示意图。
[0027]图2为本专利技术电机转子的剖视结构示意图。
[0028]图3为本专利技术阳转子的立体结构示意图。
[0029]图4为本专利技术阳转子的剖视结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单向轴承型破冰氢气循环泵，其特征在于：包括电机壳体和增压器壳体，所述电机壳体内设有定子、转子和电机主轴，增压器壳体与电机壳体之间形成齿轮室，齿轮室内设有主动齿轮和从动齿轮，增压器壳体另一侧为增压腔，增压腔内设有阳转子和阴转子，所述主动齿轮和阳转子安装在阳转子轴上，从动齿轮和阴转子安装在阴转子轴上；所述转子包括安装在电机主轴外侧的转子铁芯，转子铁芯外侧安装磁铁，转子铁芯和磁铁的两端面分别固定安装转子法兰，每个转子法兰与电机主轴之间分别安装有单向轴承，所述单向轴承的内环与电机主轴固定连接，所述单向轴承的外环与转子法兰固定连接，所述单向轴承形成转子空载旋转角度，转子低温启动时先空载旋转形成扭矩惯性冲击力然后再通过单向轴承带动电机主轴旋转，电机主轴再带动阳转子轴旋转，阳转子轴通过主动齿轮带动从动齿轮旋转，从动齿轮带动阴转子轴旋转，阳转子轴和阴转子轴上的阳转子和阴转子同步旋转进行破冰；所述阳转子和阴转子分别包括转子本体，所述转子本体采用LCP工程塑料制成，所述阳转子轴和阴转子轴采用金属制成，所述转子本体直接注塑在阳转子轴、阴转子轴上与阳转子轴、阴转子轴连接于一体，所述阳转子轴、阴转子轴与转子本体之间设有限位键，所述限位键用于防止转子本体发生轴向和径向位移。2.根据权利要求1所述的一种单向轴承型破冰氢气循环泵，其特征在于：所述单向轴承的内环与电机主轴之间过盈压装连接。3.根据权利要求1所述的一种单...

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