[实用新型]一种燃料电池背压阀用螺杆结构

说明书

本实用新型公开一种燃料电池背压阀用螺杆结构，包括有螺杆以及与螺杆配套使用的步进电机、阀体，所述步进电机、阀体之间设有连接步进电机与阀体的连接板。本实用新型设计巧妙，具有较强的实用性。

技术领域

本实用新型涉及电机传动技术领域，具体是一种燃料电池背压阀用螺杆结构。

背景技术

燃料电池背压阀是一种用来将电堆的质子交换膜两侧的压差控制在一定范围内的阀门，一般布置在空气侧也就是阴极侧。燃料电池的工作效率受到温度、反应物浓度、压力等影响，在热力学角度来说，提高反应物气体压力对燃料电池可逆电压的提升效果不明显，但是，考虑到反应动力学方面，提高压力主要会增加流道内气体的扩散系数，即加快反应气体向催化层扩散，减小电池的浓差极化损失。总的来说，压力波动越小，电堆的性能越稳定。当质子交换膜两侧的压力发生波动时，通过调节背压阀，可以调整阴极侧的压力，从而保持燃料电池电堆的性能稳定。

传统直线步进电机背压阀通过螺母和螺杆的配合实现直线运动，占用空间比较大，不适用于氢燃料电池发动机布置，并且重量较大，会增加发动机能耗。

实用新型内容

本实用新型提供一种燃料电池背压阀用螺杆结构，能够有效的解决上述背景中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种燃料电池背压阀用螺杆结构，其特征在于：包括有螺杆以及与螺杆配套使用的步进电机、阀体，所述步进电机、阀体之间设有连接步进电机与阀体的连接板；所述步进电机上设有螺套，所述螺杆设为三段式，包括有依次上下设置的旋转连接段、螺纹段、插入段，所述旋转连接段插入螺套后螺纹段的上端与螺套旋转啮合，所述螺纹段的下端设有扁平形状的限位槽口段，所述连接板的内腔中设有第一导向套，所述第一导向套上开设有与限位槽口段相适配的方形孔，所述限位槽口段插入方形孔中；所述阀体的内腔中上下依次设有第二导向套、骨架密封圈，所述插入段依次插入第二导向套、骨架密封圈中，所述阀体内设有位于骨架密封圈下方并套设在插入段上的压缩弹簧，所述压缩弹簧的底部与设在插入段底部的阀片挤压接触。

优选的，所述螺纹段上套设有压紧套，所述压紧套的上端面与步进电机挤压接触，压紧套的下端面与第一导向套挤压接触；所述压缩弹簧的顶部与靠近第二导向套的阀体上内壁挤压接触；所述阀体的下端通过螺钉固定连接有底板，底板上开设有通气阀孔，所述通气阀孔由阀片挤压密封，所述阀片与通气阀孔的接触面为球面或锥面。

优选的，所述第二导向套与骨架密封圈之间相互贴合。

优选的，所述骨架密封圈采用聚四氟乙烯材料制成。

优选的，所述步进电机上设有用于控制步进电机的电机控制器。

优选的，所述阀体内还设有限位底座，所述限位底座位于阀片的上方并限制阀片向上的移动的位移。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过在螺纹段的下端加工有扁形形状的限位槽口，然后通过第一导向套中的第一导向套进行限位，从而实现整个螺杆的直线运动，这种结构可以大大节省安装空间，结构非常紧凑，并且重量较低。本实用新型设计巧妙，具有较强的实用性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1：本实用新型结构剖视图。

图2：本实用新型螺杆的结构示意图。

图3：本实用新型第一导向套的结构示意图。