[发明专利]一种双级离心空压机的气冷结构

说明书

一种双级离心空压机的气冷结构，冷却压缩气体从所述中间管道里引出通过气冷分气管进入所述冷气进气口，冷却压缩气体进入壳体内腔后通过进风匀风盖上的引风孔均匀进入，冷却风从电机定子与壳体和主轴之间的间隙中通过，从另一侧的出风匀风盖上的引风孔均匀排出，排出后的气体从冷气出气口排出。通过在壳体两端设置匀风装置，将冷却风均匀的在壳体内引导流通，再从两端冷气出气口排出，确保了降温冷气在壳体内部始终均衡分布，不存在局部区域冷却效果欠佳的问题，通过中间管路将部分压缩气体引入壳体内实现对电机、主轴、径向轴承和轴向轴承的冷却，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，具体涉及离心空压机的气冷结构。

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。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。

现有技术中往往是将壳体引入一路降温气体至壳体内部再从壳体另一端的出口排出，但该方法很容易导致降温气体直接从间隙较大的位置流动且气体流向整体偏向出口让远离出口端的位置无法更好的实现冷却，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。

发明内容

为解决上述问题本发明目的是提供一种双级离心空压机的气冷结构，所述离心空压机包括壳体、电机定子、主轴、设置在所述主轴外端的压缩装置，设置在所述壳体内的气冷结构，所述电机定子和主轴均嵌于所述壳体内；所述壳体两端设有冷气进气口和冷气出气口，所述壳体内腔两端均设有匀风装置，所述匀风装置均在所述冷气进气口和冷气出气口之间，所述匀风装置上设有多个将所述冷气进气口和冷气出气口贯通的引风孔；

所述电机定子和主轴设于两端匀风装置之间，所述主轴两端穿透所述匀风装置。

进一步地，所述离心空压机主轴两端均可设有压缩装置，所述压缩装置之间通过中间管道连通。

进一步地，所述冷气进气口通过气冷分气管与中间管道连接。

进一步地，所述冷气进气口通过气冷分气管与中间管道连接。

进一步地，所述匀风装置包括进风匀风盖和出风匀风盖。

进一步地，所述进风匀风盖和出风匀风盖均为与所述外壳一体成型的背板。

进一步地，所述进风匀风盖和出风匀风盖上均中心对称有多个引风孔7。

进一步地，所述进风匀风盖上的引风孔分布直径小于所述出风匀风盖上的引风孔分布直径。

进一步地，冷却压缩气体从所述中间管道里引出通过气冷分气管进入所述冷气进气口，冷却压缩气体进入壳体内腔后通过进风匀风盖上的引风孔均匀进入，冷却风从电机定子与壳体和主轴之间的间隙中通过，从另一侧的出风匀风盖上的引风孔均匀排出，排出后的气体从冷气出气口排出。

进一步地，所述冷气出气口内设有单向阀。

进一步地，所述冷气出气口至少为两个，所述冷气出气口轴对称分布。

本发明的优势在于：