[发明专利]一种离心空压机的轴承气冷结构

说明书

一种离心空压机的轴承气冷系统,冷却气体通过所述进气通道直接进入所述止推盘与扩压器之间通向空气轴向空气轴承外侧，再从轴向空气轴承和壳体之间的缝隙吹至径向空气轴承，从径向空气轴承与所述壳体的间隙进入壳体内部经过电机定子与主轴和壳体之间的间隙至壳体末端，从壳体末端的出气通道排出。通过在扩压器上开口设置进气通道使冷却风可之间吹向轴向轴承对轴向轴承进行降温，再进入径向空气轴承实现轴承降温后再从出气通道排出，单独设置一路冷却气体对轴承进行单独的冷却，不仅可以精准的对轴承冷却也可同时对电机内进行补充冷却，提高空压机的使用寿命。

技术领域

本发明涉及空气压缩机冷却技术领域技术领域，具体涉及离心空压机的轴承气冷结构。

背景技术

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。双极离心空压机对于转子的旋转要求更高。在如此高速的旋转下空压机工作时最容易发烫的装置除了转子还有轴承，而现有技术中的离心空压机冷却系统均为电机转子定子冷却，最容易过热损坏的轴承却始终没有相关的降温方式。如何能精准的实现空压机内部轴承的冷却，是现阶段需要解决的问题。

发明内容

为解决上述问题本发明目的是提供一种离心空压机的轴承气冷系统，所述离心空压机由外到内依次设置的壳体、电机定子、主轴，设置在所述主轴外端的叶轮、扩压器及蜗壳，所述蜗壳和扩压器均与所述壳体密封连接；所述主轴与所述壳体之间设有径向空气轴承，所述扩压器和壳体之间设有止推盘，所述止推盘套于所述主轴上，且所述止推盘两侧均设有轴向轴承，所述轴承气冷系统包括进气通道和出气通道，所述进气通道设于所述扩压器上，所述进气通道指向所述轴向空气轴承外侧，所述出气通道设于所述壳体末端。

进一步地，所述止推盘为凸台型，所述凸台与所述扩压器之间设有间隙。

进一步地，所述进气通道为弯折型通道，所述进气通道出口指向止推盘与扩压器之间。

进一步地，所述轴向空气轴承与所述扩压器和壳体均有间隙，所述径向空气轴承与所述壳体之间设有间隙，所述电机定子与主轴和壳体均有间隙。

进一步地，冷却气体通过所述进气通道直接进入所述止推盘与扩压器之间通向空气轴向空气轴承外侧，再从轴向空气轴承和壳体之间的缝隙吹至径向空气轴承，从径向空气轴承与所述壳体的间隙进入壳体内部经过电机定子与主轴和壳体之间的间隙至壳体末端，从壳体末端的出气通道排出。

进一步地，所述出气通道内设有单向阀。

进一步地，所述进气通道和所述出气通道均至少为一个。

进一步地，所述出气通道为两个，两个所述出气通道对称分布。

本发明的优势在于：

通过在扩压器上开口设置进气通道使冷却风可之间吹向轴向轴承对轴向轴承进行降温，再进入径向空气轴承实现轴承降温后再从出气通道排出，单独设置一路冷却气体对轴承进行单独的冷却，不仅可以精准的对轴承冷却也可同时对电机内进行补充冷却，提高空压机的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的气体流向图;

图2是图1进气通道局部放大图。

图纸标号