一种具有推力盘冷却结构的空压机制造技术

本实用新型专利技术公开一种具有推力盘冷却结构的空压机，其包括电机，且该电机包括壳体、端盖、定子及转子。其中壳体上设置有第二通孔，其第一端与外部冷却气体提供装置连通，第二端设置于壳体与端盖的接触面处。端盖设置于壳体的端部处，包括设置于中心处的第一通孔，同时端盖的第一表面设置有包围第一通孔的闭合形状的槽，端盖内还设置有进气通道，进气通道的进气口与第二通孔连通，出气口设置于槽内，以与槽连通形成冷却气体气路，引导冷却气体自进气通道流入槽内并沿槽流动。该空压机可精确引导冷却气体，以对推力盘机推力轴承进行充分冷却。却。却。

【技术实现步骤摘要】
一种具有推力盘冷却结构的空压机


[0001]本技术涉及新能源
，特别涉及一种具有推力盘冷却结构的空压机。

技术介绍

[0002]氢燃料电池系统是一种通过氢气和氧气发生化学反应将化学能转化为电能的装置，该化学反应实际为一种发电过程。氢燃料电池系统发电效率高、无噪声、无污染，是一种环境友好型的发电装置，因此已被广泛应用于新能源汽车等

[0003]氢燃料电池系统通常包括电堆堆栈、供氢模块、以及空气供应模块，其中电堆堆栈为氢燃料电池系统的核心构件，其由多个单体电池以串联方式层叠组合而成，并决定了所述氢燃料电池系统的功率大小。供氢模块则提供燃料来源，供氢模块的储氢容量决定了所述氢燃料电池的工作时长。空气供应模块则用于根据电堆的输出功率，为燃料电池提供足够的压力和流量的干净空气，满足燃料电池对氧气的需求，其主要包括空气过滤器、空压机、电机及中冷器，其中空压机用于对空气进行增压，以提高氢燃料电池系统的功率输出。
[0004]氢燃料电池系统中的空压机在工作时，其主轴转速可达100000r/min，会产生较大的轴向力，这就使得工作过程中空压机内部，尤其是与主轴接触的各个零部件，例如推力盘等处会产生大量的热量。这些热量如果不能及时排出，则可能会形成热量堆积，进而导致因内部温度过高使得空压机被迫保护停机。
[0005]现有的空压机或膨胀机的推力盘主要靠热辐射和热传递冷却，这也使得其中心处，即其与推力轴承、主轴的接触处冷却效果较差，进而温升较高，存在破坏推力轴承表面涂层的潜在风险。

技术实现思路
<br/>[0006]针对现有技术中的部分或全部问题，本技术提供一种具有推力盘冷却结构的空压机，包括：
[0007]壳体，其上设置有第二通孔，所述第二通孔的第一端与外部冷却气体提供装置连通，第二端设置于所述壳体与端盖的接触面处；
[0008]端盖，其设置于所述壳体的端部处，例如其第一端，且包括：
[0009]第一通孔，设置于所述端盖的中心处；
[0010]槽，设置于所述端盖的第一表面，所述槽为包围与所述第一通孔同心的闭合形状；以及
[0011]进气通道，其进气口与所述第二通孔连通，出气口设置于所述槽内；
[0012]转子，其第一端经由所述端盖的第一通孔伸出，所述转子上自端盖的第一表面侧沿轴向依次设置有第一推力轴承、推力盘、第二推力轴承；以及
[0013]定子，其固定于所述壳体的内部，所述定子的中心轴与所述转子的中心轴重合。
[0014]进一步地，所述槽上设置有至少一个分槽，所述分槽自所述槽向所述第一通孔延伸，以引导气体沿所述分槽流向所述端盖的中心处。
[0015]进一步地，所述闭合形状包括：与所述第一通孔同心或偏心的圆形或类圆形或多边形或不规则形状。
[0016]进一步地，所述分槽为弧形槽。
[0017]进一步地，所述进气通道包括至少一个进气口及至少一个出气口，其中所述进气口设置于所述端盖与所述壳体的接触面，且与所述第二通孔连通，出气口设置于所述槽内。
[0018]进一步地，所述槽的深度为1至5毫米；和/或
[0019]所述槽的宽度为1至5毫米。
[0020]进一步地，所述空压机还包括底板，其设置于所述转子上，且位于所述第二推力轴承外侧，与所述端盖形成冷却空间，所述底板与所述转子之间存在间隙，形成冷却空间出气口。
[0021]进一步地，所述空压机还包括叶轮，其设置于所述转子上，且位于所述底板外侧。
[0022]进一步地，所述空压机还包括压壳，其通过螺母压接于所述叶轮远离所述电机的一侧。
[0023]进一步地，所述第一推力轴承及第二推力轴承为箔片式动压气浮轴承，所述箔片式动压气浮轴承的内部结构及其与转子之间的间隙形成冷却空间内冷却气体气路。
[0024]进一步地，所述箔片式动压气浮轴承包括：
[0025]平箔，其靠近所述推力盘设置，且与所述推力盘之间存在间隙；
[0026]波箔，设置于底板与平箔之间，且与底板及平箔之间均存在间隙；以及
[0027]底板。
[0028]本技术提供的一种具有推力盘冷却结构的空压机，通过对端盖及壳体等部件的结构优化，形成多段冷却气体气路，精确引导冷却气体流经推力盘及推力轴承表面，以对推力盘及推力轴承进行充分冷却，进而有效地降低了推力盘和推力轴承的温升，能够保障推力盘及推力轴承的温度维持在许用温度下安全运行，提高了系统的可靠性及使用寿命。
附图说明
[0029]为进一步阐明本技术的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本技术的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本技术的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。
[0030]图1示出本技术一个实施例的一种具有推力盘冷却结构的空压机的结构示意图；
[0031]图2示出本技术一个实施例的一种具有推力盘冷却结构的空压机的端盖的结构示意图；以及
[0032]图3示出本技术一个实施例的推力轴承的结构示意图。
具体实施方式
[0033]下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本技术。应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。
[0034]在本技术中，除非特别指出，“布置在
…
上”、“布置在
…
上方”以及“布置在
…
之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。此外，“布置在
…
上或上方”仅仅表示两个部件之间的相对位置关系，而在一定情况下、如在颠倒产品方向后，也可以转换为“布置在
…
下或下方”，反之亦然。
[0035]在本技术中，各实施例仅仅旨在说明本技术的方案，而不应被理解为限制性的。
[0036]在本技术中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。
[0037]在此还应当指出，在本技术的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本技术的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。
[0038]在此还应当指出，在本技术的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。以此类推，在本技术中，表方向的术语“垂直于”、“平行于”等等同样涵盖了“基本上垂直于”、“基本上平行于”的含义。
[0039]为了解决现有技术中推力盘及推力轴承的接触部冷却效果差，进而存在的推力轴承表面涂层被破坏的潜在风险，本技术对端盖等部件进行了结构优化，以形成多段冷却气体气路，精确引导冷却气体流经推力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有推力盘冷却结构的空压机，包括电机，其特征在于，所述电机包括：壳体，其上设置有第二通孔，所述第二通孔的第一端与外部冷却气体提供装置连通，第二端设置于所述壳体与端盖的接触面处；端盖，其设置于所述壳体的端部处，包括：第一通孔，设置于所述端盖的中心处；槽，设置于所述端盖的第一表面，所述槽为包围与所述第一通孔同心的闭合形状；以及进气通道，其进气口与所述第二通孔连通，出气口设置于所述槽内；转子，其第一端经由所述端盖的第一通孔伸出，所述转子上自端盖的第一表面侧沿轴向依次设置有第一推力轴承、推力盘、第二推力轴承；以及定子，其固定于所述壳体的内部，所述定子的中心轴与所述转子的中心轴重合。2.如权利要求1所述的空压机，其特征在于，所述槽上设置有至少一个分槽，所述分槽自所述槽向所述第一通孔延伸，以引导气体沿所述分槽流向所述端盖的中心处；和/或所述闭合形状包括：与所述第一通孔同心或偏心的圆形或类圆形或多边形或不规则形状。3.如权利要求2所述的空压机，其特征在于，所述分槽为弧形槽。4.如权利要求1所述的空压机，其特征在于，所述进气通道包括至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂康，肖勇，王乾振，
申请(专利权)人：华涧新能源科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：