[实用新型]一种两级空气悬浮离心式永磁电机直驱空压机的冷却系统

说明书

本实用新型涉及一种两级空气悬浮离心式永磁电机直驱空压机的冷却系统，其包括设置在空压机上的气冷装置和液冷装置；气冷装置包括相连通的一级侧轴承冷却循环槽系统和二级侧轴承冷却循环槽系统；一级侧轴承冷却循环槽系统进气端与风冷进风接头连接并连通，风冷进风接头与风冷引风接头连通；风冷引风接头设置在一级蜗壳的喉部与一级蜗壳出口侧之间上；电机壳体内腔与设置在电机壳体二级侧上的风冷排空接头连通；本实用新型实现对电机壳体、转子、电机定子、一二级密封座、一二级轴承座、径向轴承、止推轴承和推力盘冷却，及时有效地实现散热，避免高速旋转下的转子因高温引起热弯曲，防止轴承因高温损伤，使空压机运行更稳定，提高空压机的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及一种两级空气悬浮离心式永磁电机直驱空压机的冷却系统，属于氢燃料电池电动机技术领域。

背景技术

目前离心式空压机设计一般采用永磁电机直驱方式，电机转子和主轴做成一体化结构，主轴轴端固定联接离心式叶轮，叶轮内置于蜗壳内。电机转子超高速旋转下，叶轮带动气体高速旋转，与蜗壳相互作用产生高压、大流量空气，供给燃料电池发动机用于燃料电池电堆内部电化学反应的发生，其中轴承提供支撑转子(包括主轴-叶轮)一体化旋转部件高速旋转。

离心式空压机为了提高输出空气的压力和流量，往往采用超高转速(80000Rpm以上)的转速控制实现方式，超高速的转子也会带来散热和冷却问题。因此，空压机工作时，电机定子通电运行与转子的高速旋转均会产生大量的热量，热量聚集在空压机内部将会影响电机定子及其控制电路以及转子的运行状态，必须及时有效地实现散热。同时，散热不均匀将会使得转子产生温度梯度而出现热弯曲变形，对于高速旋转状态下的转子，热弯曲变形将会造成转子振动而使整个空压机出现振动情况，严重时，空压机结构将遭到破坏，致使空压机损坏甚至人员损伤。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种及时有效地对空压机散热，避免高速旋转的转子因高温热弯曲，使空压机运行稳定并提高空压机的使用寿命的两级空气悬浮离心式永磁电机直驱空压机的冷却系统。

本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型包括设置在空压机上的气冷装置和液冷装置；所述气冷装置包括设置在空压机内相连通的一级侧轴承冷却循环槽系统和二级侧轴承冷却循环槽系统；所述一级侧轴承冷却循环槽系统进气端与设置在电机壳体一级侧左上角的风冷进风接头连接并连通，所述风冷进风接头与设置在一级蜗壳上的风冷引风接头通过管路连通；所述风冷引风接头设置在一级蜗壳的喉部与一级蜗壳出口侧之间上；所述电机壳体内腔与设置在电机壳体二级侧上的风冷排空接头连通。

本实用新型所述一级侧轴承冷却循环槽系统包括相连通的轴承位冷却槽系统和冷却通道；所述轴承位冷却槽系统包括设置在一级轴承座上的一级轴承座进气分气槽、一级轴承座径向通道和一级轴承座轴承位冷却槽；所述一级轴承座进气分气槽与风冷进风接头通过轴承座径向进气通道连通，所述一级轴承座进气分气槽和所述一级轴承座轴承位冷却槽通过一级轴承座径向通道连接并连通；所述一级轴承座轴承位冷却槽另一端与间隙A连通，所述间隙A设置在转子、一级轴承座和一级径向轴承之间；所述间隙A另一端与电机壳体内腔连通；一级轴承座进气分气槽与二级侧轴承冷却循环槽系统连通；所述冷却通道包括设置在一级密封座上的一级密封座轴承位冷却槽、一级密封座分气槽以及设置在一级轴承座上的一级轴承座轴向通道；所述一级密封座轴承位冷却槽与一级轴承座轴承位冷却槽连通，所述一级密封座轴承位冷却槽和一级密封座分气槽之间通过一级密封座径向通道连接并连通，所述一级密封座分气槽与一级轴承座轴向通道连通，所述一级轴承座轴向通道另一端与电机壳体内腔连通。