本發明專利技術公開一種燃料電池發動機的單級增壓直驅離心式空壓機，包括壓氣機殼、葉輪及永磁電機，永磁電機包括殼體、端蓋、轉子及定子，轉子包括轉子軸及固定于轉子軸上的永磁體，殼體上安裝有第一徑向軸承，殼體上安裝有第二徑向軸承，葉輪固定于轉子軸的前端端頭，轉子軸的后端端頭固定有止推環，殼體上位于止推環的前端設置有第一軸向止推軸承，殼體上位于止推環的后端設置有第二軸向止推軸承，第一軸向止推軸承、第二軸向止推軸承之間設置有環形墊圈以使得第一軸向止推軸承與止推環之間具有軸向間隙，并使得第二軸向止推軸承與止推環之間具有軸向間隙。本發明專利技術為單級直驅離心式空壓機，具有功耗低，能量利用率高，結構緊湊，體積小的特點。
【技術實現步驟摘要】
一種燃料電池發動機的單級增壓直驅離心式空壓機
本專利技術涉及空壓機
，尤其涉及一種燃料電池發動機的單級增壓直驅離心式空壓機。
技術介紹
面對越來越嚴峻的全球環境和能源挑戰，傳統內燃機越來越難以滿足日益嚴苛的尾氣排放要求，這些挑戰促使傳統交通能源動力必須轉型，發展新能源燃料電池動力汽車被認為是一個非常重要的方向，質子交換膜燃料電池是目前燃料電池動力技術中最成熟的代表。質子交換膜燃料電池發動機是以氫氣和氧氣作為燃料發生電化學反應，通過化學反應產生電能，并依靠產生的電能作為一種驅動能量來源的一種動力發生裝置，電化學反應最終產物是水。因此，氫燃料電池作為一種新能源發動機，無污染，應用廣泛，噪音低，能夠快速完成動力響應，燃料來源廣泛，燃料能量轉化效率高，有可能成為繼內燃機之后，新能源汽車的主要動力之一。然而，為了保障氫燃料電池發動機能夠正常運轉，燃料電池發動機需要其他的輔助裝置，其子系統有供氫系統，供氧系統，冷卻和熱管理系統以及各種控制系統。空壓機就是供氣系統中最關鍵的裝置，空壓機由自帶的永磁電機，冷卻通道，轉子軸和壓氣機以及相關的控制系統組成，電機驅動轉子軸，轉子軸由軸承支撐并同軸連接壓氣機葉輪，工作時，轉子軸、葉輪同軸高速轉動，驅動葉輪壓縮空氣使空氣被壓縮進入燃料電池并與氫氣發生電化學反應。然而，現有燃料電池發動機多采用兩級壓縮式空壓機，其存在體積大、功耗高的問題，且由于轉子軸高速旋轉，在長期運行過程過后，轉子軸易出現移位、抖動的問題，其穩定性較差，由此，急需解決。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對上述問題，提供一種燃料電池發動機的單級增壓直驅離心式空壓機，以解決現有燃料電池發動機所配套的兩級壓縮式空壓機體積大、功耗高、穩定性差的問題。本專利技術的目的是通過以下技術方案來實現：一種燃料電池發動機的單級增壓直驅離心式空壓機，包括壓氣機殼、葉輪及永磁電機，所述永磁電機包括殼體、端蓋、轉子及定子，所述轉子包括轉子軸及固定于轉子軸上的永磁體，所述殼體上位于所述轉子軸的前端安裝有第一徑向軸承，且所述殼體上位于所述轉子軸的后端安裝有第二徑向軸承，所述轉子軸的前端端頭伸出所述殼體至所述壓氣機殼中，所述葉輪通過第一鎖緊螺母固定于所述轉子軸的前端端頭，所述轉子軸的后端端頭通過第二鎖緊螺母固定有止推環，所述殼體上位于所述止推環的前端設置有第一軸向止推軸承，且所述殼體上位于所述止推環的后端設置有第二軸向止推軸承，所述第一軸向止推軸承、所述第二軸向止推軸承之間位于所述止推環的外側設置有環形墊圈以使得所述第一軸向止推軸承與所述止推環之間具有軸向間隙，并使得所述第二軸向止推軸承與所述止推環之間具有軸向間隙。作為本專利技術的一種優選方案，所述殼體包括第一支撐殼及第二支撐殼，所述第二支撐殼的前端套接于所述第一支撐殼上，且所述第二支撐殼的前端與所述第一支撐殼固定連接。作為本專利技術的一種優選方案，所述第一支撐殼的外壁與所述第二支撐殼的內壁之間形成有冷卻水道，且所述第一支撐殼上開有進水口、出水口，所述冷卻水道的一端與所述進水口相連，且所述冷卻水道的另一端與所述出水口相連。作為本專利技術的一種優選方案，所述進水口、所述出水口均開設于所述第一支撐殼的后端，所述冷卻水道包括位于所述第二支撐殼徑向一側的第一水道、位于所述第二支撐殼徑向另一側的第二水道及位于所述第二支撐殼前端的連通水道，所述連通水道為環形結構，所述第一水道、所述第二水道均為蛇形結構，所述第一水道的一端與所述進水口相連，且所述第一水道的另一端與所述連通水道的一端相連，所述連通水道的另一端與所述第二水道的一端相連，所述第二水道的另一端與所述出水口相連。作為本專利技術的一種優選方案，所述第一支撐殼與所述第二支撐殼的連接處設置有第一密封圈、第二密封圈，所述第一密封圈位于所述第一支撐殼的前端，所述第二密封圈位于所述第一支撐殼的后端。作為本專利技術的一種優選方案，所述第二支撐殼上安裝有電源接插件，且所述第二支撐殼內設置有空腔以便所述永磁電機的引出線與所述電源接插件連接。作為本專利技術的一種優選方案，所述第二支撐殼的后端為敞口結構，所述端蓋與所述第二支撐殼的后端密封連接，且所述端蓋上安裝有便于內部熱空氣排出的單向空氣閥。作為本專利技術的一種優選方案，所述殼體的后端設置有密封背板，且所述殼體上位于所述密封背板的后端安裝有卡簧以使得所述密封背板的前端壓抵在所述第二軸向止推軸承的后端面上。作為本專利技術的一種優選方案，所述密封背板與所述殼體之間設置有O形密封圈。作為本專利技術的一種優選方案，所述轉子軸的前端為臺階式結構以形成第一限位部，所述葉輪的后端抵靠在所述第一限位部上，所述轉子軸的后端為臺階式結構以形成第二限位部，所述止推環的前端抵靠在所述第二限位部上。本專利技術的有益效果為，本專利技術為單級直驅離心式空壓機，具有功耗低，能量利用率高，結構緊湊，安裝方便，重量輕的特點，其能夠極大改善燃料電池在實際運用中的燃料電化學反應的轉換效率；其次，轉子軸由第一徑向軸承、的第二徑向軸承支撐，并通過設置止推環，使得轉子軸在高速轉動下依然能保持轉動的穩定性，此外，冷卻水道的設計，大大提高了散熱效果，端蓋上單向空氣閥對的增設，進一步提高了散熱效果，結構簡單、易于實現。附圖說明圖1為本專利技術一種燃料電池發動機的單級增壓直驅離心式空壓機的結構示意圖；圖2為本專利技術一種燃料電池發動機的單級增壓直驅離心式空壓機的剖視示意圖；圖3為圖2所示一種燃料電池發動機的單級增壓直驅離心式空壓機在A處的放大圖；圖4為本專利技術轉子的結構示意圖；圖5為本專利技術冷卻水道的結構示意圖；圖6為本專利技術第一支撐殼的結構示意圖。圖中：1、壓氣機殼；2、殼體；3、端蓋；4、葉輪；5、轉子軸；6、永磁體；7、第一支撐殼；8、第二支撐殼；9、第一徑向軸承；10、第一鎖緊螺母；11、定子；12、進水接頭；13、第一密封圈；14、第二密封圈；15、電源接插件；16、單向空氣閥；17、第二徑向軸承；18、止推環；19、第一軸向止推軸承；20、第二軸向止推軸承；21、環形墊圈；22、第二鎖緊螺母；23、密封背板；24、卡簧；25、O形密封圈；26、冷卻水道；27、第一水道；28、第二水道；29、連通水道。具體實施方式下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本專利技術的技術方案。可以理解的是，此處所描述的實施例僅僅用于解釋本專利技術，而非對本專利技術的限定。請參照圖1至圖6所示，圖1為本專利技術一種燃料電池發動機的單級增壓直驅離心式空壓機的結構示意圖；圖2為本專利技術一種燃料電池發動機的單級增壓直驅離心式空壓機的剖視示意圖；圖3為圖2所示一種燃料電池發動機的單級增壓直驅離心式空壓機在A處的放大圖；圖4為本專利技術轉子的結構示意圖；圖5為本專利技術冷卻水道的結構示意圖；圖6為本專利技術第一支撐殼的結構示意圖。于本實施例中，一種燃料電池發動機的單級增壓直驅離心式空壓機，包括壓氣機殼1、葉輪4及永磁電機，所述永磁電機包括殼體2、端蓋3、轉子及定子11，所述轉子包括轉子本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種燃料電池發動機的單級增壓直驅離心式空壓機，包括壓氣機殼、葉輪及永磁電機，所述永磁電機包括殼體、端蓋、轉子及定子，所述轉子包括轉子軸及固定于轉子軸上的永磁體，其特征在于：所述殼體上位于所述轉子軸的前端安裝有第一徑向軸承，且所述殼體上位于所述轉子軸的后端安裝有第二徑向軸承，所述轉子軸的前端端頭伸出所述殼體至所述壓氣機殼中，所述葉輪通過第一鎖緊螺母固定于所述轉子軸的前端端頭，所述轉子軸的后端端頭通過第二鎖緊螺母固定有止推環，所述殼體上位于所述止推環的前端設置有第一軸向止推軸承，且所述殼體上位于所述止推環的后端設置有第二軸向止推軸承，所述第一軸向止推軸承、所述第二軸向止推軸承之間位于所述止推環的外側設置有環形墊圈以使得所述第一軸向止推軸承與所述止推環之間具有軸向間隙，并使得所述第二軸向止推軸承與所述止推環之間具有軸向間隙。/n
【技術特征摘要】
1.一種燃料電池發動機的單級增壓直驅離心式空壓機，包括壓氣機殼、葉輪及永磁電機，所述永磁電機包括殼體、端蓋、轉子及定子，所述轉子包括轉子軸及固定于轉子軸上的永磁體，其特征在于：所述殼體上位于所述轉子軸的前端安裝有第一徑向軸承，且所述殼體上位于所述轉子軸的后端安裝有第二徑向軸承，所述轉子軸的前端端頭伸出所述殼體至所述壓氣機殼中，所述葉輪通過第一鎖緊螺母固定于所述轉子軸的前端端頭，所述轉子軸的后端端頭通過第二鎖緊螺母固定有止推環，所述殼體上位于所述止推環的前端設置有第一軸向止推軸承，且所述殼體上位于所述止推環的后端設置有第二軸向止推軸承，所述第一軸向止推軸承、所述第二軸向止推軸承之間位于所述止推環的外側設置有環形墊圈以使得所述第一軸向止推軸承與所述止推環之間具有軸向間隙，并使得所述第二軸向止推軸承與所述止推環之間具有軸向間隙。
2.根據權利要求1所述的一種燃料電池發動機的單級增壓直驅離心式空壓機，其特征在于：所述殼體包括第一支撐殼及第二支撐殼，所述第二支撐殼的前端套接于所述第一支撐殼上，且所述第二支撐殼的前端與所述第一支撐殼固定連接。
3.根據權利要求2所述的一種燃料電池發動機的單級增壓直驅離心式空壓機，其特征在于：所述第一支撐殼的外壁與所述第二支撐殼的內壁之間形成有冷卻水道，且所述第一支撐殼上開有進水口、出水口，所述冷卻水道的一端與所述進水口相連，且所述冷卻水道的另一端與所述出水口相連。
4.根據權利要求3所述的一種燃料電池發動機的單級增壓直驅離心式空壓機，其特征在于：所述進水口、所述出水口均開設于所述第一支撐殼的后端，所述冷卻水道包括位于所述第二支撐殼徑向一側的第一水道、位于所述第二支撐殼徑向另一側的第二水道及位于所述第二支撐殼前端的連通水道，所述連通水道為環形結構，所述第一水道...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王芳永，劉全，蔡永君，
申請(專利權)人：江蘇毅合捷汽車科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
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