转子轴系结构、转子组件及空压机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种转子轴系结构、转子组件及空压机，属于空压机技术领域，包括径向轴、推力轴、护套和转子磁钢，转子磁钢设于护套的内部，径向轴和推力轴相对设置；径向轴自外向内依次设置有第一轴段、第二轴段、第三轴段和第四轴段，第一轴段、第二轴段、第三轴段和第四轴段的外径依次递减；推力轴自外向内依次设置有第五轴段、第六轴段、第七轴段和第八轴段，第五轴段、第六轴段、第七轴段和第八轴段的外径依次递减；第一轴段和第五轴段分别穿入护套的两端口固定设置，且分别压紧在转子磁钢的两端。本实用新型专利技术提供的转子轴系结构，具备更为合理的结构，能够保证转子磁钢的稳定安装，确保空压机具备较高的工作效率。保空压机具备较高的工作效率。保空压机具备较高的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
转子轴系结构、转子组件及空压机


[0001]本技术属于空压机
，更具体地说，是涉及一种转子轴系结构、转子组件及空压机。

技术介绍

[0002]空气压缩机简称空压机，空压机用于燃料电池系统，对清洁空气进行压缩，将压缩后的清洁空气提供至燃料电池组，以提高燃料电池系统的操作效率。
[0003]转子为空压机的核心部件，转子位于压缩机和涡轮机中间的位置，通过在转子上安装带磁体以配合定子实现自转。在现有技术中，转子自身结构及其安装带磁体的结构往往不尽合理，会直接关系到整个空压机的工作效率。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种转子轴系结构，提高了转子自身结构及其安装带磁体的结构的合理性，保证了空压机的工作效率。
[0005]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种转子轴系结构，包括径向轴、推力轴、护套和转子磁钢，所述转子磁钢设于所述护套的内部，所述径向轴和所述推力轴相对设置；
[0006]所述径向轴自外向内依次设置有第一轴段、第二轴段、第三轴段和第四轴段，所述第一轴段、所述第二轴段、所述第三轴段和所述第四轴段的外径依次递减；
[0007]所述推力轴自外向内依次设置有第五轴段、第六轴段、第七轴段和第八轴段，所述第五轴段、所述第六轴段、所述第七轴段和所述第八轴段的外径依次递减；
[0008]所述第一轴段和所述第五轴段分别穿入所述护套的两端口固定设置，且分别压紧在所述转子磁钢的两端，所述第四轴段和所述第八轴段均为螺纹段。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述径向轴的内部设有第一减重腔室，所述第一减重腔室沿所述径向轴的轴向设置，其一端位于所述第一轴段的端面上；所述推力轴的内部设有第二减重腔室，所述第二减重腔室沿所述推力轴的轴向设置，其一端位于所述第五轴段的端面上。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述第一轴段和所述第二轴段之间形成第一阶梯台，所述第五轴段和所述第六轴段之间形成第二阶梯台，所述第一阶梯台和所述第二阶梯台与所述护套的两个端口平齐。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述第三轴段和所述第四轴段之间设有第一倾斜面，所述第七轴段和所述第八轴段之间设有第二倾斜面。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述径向轴、所述推力轴以及所述护套的材质均为镍基高温合金，所述转子磁钢的材质为稀土钴永磁合金。
[0013]本技术提供的转子轴系结构的有益效果在于：与现有技术相比，径向轴包括外径依次递减的第一轴段、第二轴段、第三轴段和第四轴段。推力轴包括外径依次递减的第
五轴段、第六轴段、第七轴段和第八轴段。其中，转子磁钢安装护套的内部，径向轴的第一轴段和推力轴的第五轴段相对设置，且分别自护套的两个端口穿入其内部，分别压紧在转子磁钢的两端，第一轴段和第五轴段分别固定在护套的两个端口，从而使转子磁钢在护套内安装稳定。径向轴的第二轴段、第三轴段和第四轴段，推力轴的第六轴段、第七轴段和第八轴段，以及相邻轴段之间形成的阶梯台面，能够为配合结构件提供安装面和定位面。此外，远离护套的第七轴段和第八轴段分别为螺纹段，用于安装定位动力结构件。本技术提供的转子轴系结构，具备更为合理的结构，能够保证转子磁钢的稳定安装，确保空压机具备较高的工作效率。
[0014]本技术还提供了一种转子组件，包括上述的转子轴系结构，所述第三轴段自内向外依次套装有压端密封件和压端叶轮，所述第七轴段自内向外依次套装有涡端密封件和涡端叶轮，所述第三轴段或第七轴段上套设有止推盘，所述止推盘压装于所述压端密封件或所述涡端密封件的内侧，所述第四轴段和所述第八轴段的外端均设有锁紧螺母。
[0015]本技术提供的转子组件的有益效果在于：与现有技术相比，压端密封件和压端叶轮自内向外依次安装在第三轴段上，涡端密封件和涡端叶轮自内向外依次安装在第七轴段上，第四轴段和第八轴段的外端均设有锁紧螺母，从而分别将压端叶轮和压端密封件依次压紧，以及将涡端叶轮和涡端密封件依次压紧。其中，转子轴系结构上还安装有止推盘，止推盘可安装在第三轴段或第七轴段，并压装于压端密封件或涡端密封件的内侧。
[0016]当止推盘安装在第三轴段上时，由于转子的轴向力方向为从涡端叶轮指向压端叶轮处，所以正常运转时，止推轴承贴紧止推轴承座，且轴向伸长量自止推盘处开始计算，由于此结构压端叶轮距离止推盘较近，所以自止推盘到压端叶轮处的轴段热伸长量较小可忽略不计，所以压端叶轮与蜗壳设计间隙约等于主机正常运转时间隙，这样可保证压端叶轮与压端蜗壳间隙，可保证空压机压缩机的压缩效率。
[0017]当止推盘安装在第七轴段上时，由于压端叶轮质量大于涡端叶轮质量，止推轴承及止推盘放于涡端叶轮处，平衡了叶轮重量使整机振动减小，且涡端侧温度相对较低，利于止推轴承散热，增加了止推轴承使用寿命。
[0018]本技术还提供了一种空压机，包括所述的转子组件。
[0019]本技术提供的空压机的有益效果在于：与现有技术相比，本技术提供的空压机主要包含压缩机端、涡轮机端及上述的转子组件，压缩机及涡轮机同轴。具有一定压力的燃料电池尾气进入涡轮机端推动涡轮转动，带动空压机轴转动，进而带动压端叶轮转动压缩空气。充分利用了燃料电池系统尾气能量，提高了系统效率。
[0020]本技术提供的空压机还包括电机，电机输出轴与压缩机及涡轮机同轴，电机转动带动压缩机叶轮旋转进而压缩空气，涡轮机进气口与燃料电池尾气相连，燃料电池尾气推动涡轮机叶轮转动，辅助推动电机轴旋转，降低电机能耗，进而提升空压机效率。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本技术实施例提供的转子轴系结构的剖视结构图；
[0023]图2为本技术另一种实施例提供的转子轴系结构的剖视结构图；
[0024]图3为本技术实施例提供的止推盘安装在压端的结构示意图；
[0025]图4为本技术实施例提供的止推盘安装在涡端的结构示意图。
[0026]附图标记说明：
[0027]100、转子磁钢；110、定位块；200、护套；300、径向轴；310、第一轴段；320、第二轴段；330、第三轴段；340、第四轴段；350、第一减重腔室；360、第一阶梯台；370、第三阶梯台；380、第一倾斜面；400、推力轴；410、第五轴段；420、第六轴段；430、第七轴段；440、第八轴段；450、第二减重腔室；460、第二阶梯台；470、第四阶梯台；480、第二倾斜面；500、压端密封件；600、压端叶轮；700、涡端密封件；800、涡端叶轮；900、止推盘；1000、锁紧螺母。
具体实施方式
[0028]为了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.转子轴系结构，其特征在于，包括径向轴(300)、推力轴(400)、护套(200)和转子磁钢(100)，所述转子磁钢(100)设于所述护套(200)的内部，所述径向轴(300)和所述推力轴(400)相对设置；所述径向轴(300)自外向内依次设置有第一轴段(310)、第二轴段(320)、第三轴段(330)和第四轴段(340)，所述第一轴段(310)、所述第二轴段(320)、所述第三轴段(330)和所述第四轴段(340)的外径依次递减；所述推力轴(400)自外向内依次设置有第五轴段(410)、第六轴段(420)、第七轴段(430)和第八轴段(440)，所述第五轴段(410)、所述第六轴段(420)、所述第七轴段(430)和所述第八轴段(440)的外径依次递减；所述第一轴段(310)和所述第五轴段(410)分别穿入所述护套(200)的两端口固定设置，且分别压紧在所述转子磁钢(100)的两端，所述第四轴段(340)和所述第八轴段(440)均为螺纹段。2.如权利要求1所述的转子轴系结构，其特征在于，所述径向轴(300)的内部设有第一减重腔室(350)，所述第一减重腔室(350)沿所述径向轴(300)的轴向设置，其一端位于所述第一轴段(310)的端面上；所述推力轴(400)的内部设有第二减重腔室(450)，所述第二减重腔室(450)沿所述推力轴(400)的轴向设置，其一端位于所述第五轴段(410)的端面上。3.如权利要求1所述的转子轴系结构，其特征在于，所述第一轴段(310)和所述第二轴段(320)之间形成第一阶梯台(360)，所述第五轴段(410)和所述第六轴段(420)之间形成第二阶梯台(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红，李玲玉，张玉松，关占帅，牛树潭，杜天意，周敏，
申请(专利权)人：河北金士顿科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：