[实用新型]一种双极离心空压机冷却系统

说明书

一种双极离心空压机冷却系统，所述外部气冷通路从所述中间管道引出一级压缩气体，进入设于外壳外侧的气体预冷通道后端的第一进气口内，所述一级压缩气体从第一进气口流向气体预冷通道前端，通过设于所述气体预冷通道前端底部与外壳贯穿的第二进气口进入所述外壳内，所述一级压缩气体从外壳前端进入路过所述主轴与所述电机定子之间进入所述外壳后端，从外壳后端上贯穿设有的出气口排出,通过在壳体上设置多重冷却系统，水冷系统实现了对壳体及电机定子的冷却，通过中间管路将部分压缩气体引入机壳组件中，通过水冷装置进行初步降温后再次进入壳体内实现对电机、主轴、径向轴承和推力轴承冷却的，提高空压机的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及氢燃料电池发动机技术领域，具体涉及一种双极离心空压机冷却系统。

背景技术

目前发展新能源燃料电池汽车被认为是交通能源动力转型的重要环节而备受重视。质子交换膜燃料电池是目前燃料电池家族中最为成熟的代表。它是以氢气和空气(空气中的氧气)做燃料发生电化学反应，将燃料的化学能直接转换成电能的装置，反应生成水。它兼备无污染、高效率、适用广、低噪声、室温快速启动、可快速补充能量和具有模块化结构等优点，很有可能成为继传统内燃机之后汽车的主要动力源之一。

目前离心式空压机设计一般采用电机直驱方式，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。而双极离心空压机对于转子的旋转要求更高，如何能高效均衡的实现实现空压机内部的冷却，是现阶段需要解决的问题。

实用新型内容

为解决上述问题本实用新型目的是提供一种双极离心空压机冷却系统，所述双极离心空压机包括由外到内依次设置的壳体和主轴，所述主轴外侧设有电机定子，内部设有电机转子，所述壳体两端设有一级压缩装置和二级压缩装置，所述一级压缩装置和二级压缩装置之间通过中间管道连通，所述双极离心空压机还包括冷却系统，所述冷却系统包括水冷装置和气冷装置，所述水冷装置为设于所述壳体内的螺旋冷却液流道，所螺旋冷却液流道首端和末端对应的壳体上设有冷却液进入接头和冷却液出水接头，所述气冷装置包括外部气冷通路和内部气冷通路；

所述外部气冷通路从所述中间管道引出一级压缩气体，进入设于外壳外侧的气体预冷通道后端的第一进气口内，所述气体预冷通道前端与所述外壳靠近一级压缩装置的一端固定连接，所述一级压缩气体从第一进气口流向气体预冷通道前端，通过设于所述气体预冷通道前端底部与外壳贯穿的第二进气口进入所述外壳内，所述一级压缩气体从外壳前端进入路过所述主轴与所述电机定子之间进入所述外壳后端，从外壳后端上贯穿设有的出气口排出；

所内部气冷通路从设于所述主轴的前端主轴和后端主轴上的贯穿通气孔进内部冷却气，所述内部冷却气进入到所述主轴内，从主轴与电机转子之间路过，从前端主轴和后端主轴之间的缝隙流出进入主轴与电机定子之间，与外部气冷通路汇合，从外壳后端上贯穿设有的出气口排出。

进一步地，所述壳体两端与所述一级压缩装置和二级压缩装置压缩装置之间分别设有一级扩压器和二级扩压器，所述壳体靠近一级扩压器处设有轴承安装座，所述轴承安装座内侧设有前轴承室，所述二级扩压器内侧设有后轴承室，所述主轴与所述前轴承室和后轴承室之间均套设有径向轴承。