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CN109236643A - 氢燃料电池水冷无油涡旋空气泵 - Google Patents

氢燃料电池水冷无油涡旋空气泵 Download PDF

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CN109236643A CN201811375473.4A CN201811375473A CN109236643A CN 109236643 A CN109236643 A CN 109236643A CN 201811375473 A CN201811375473 A CN 201811375473A CN 109236643 A CN109236643 A CN 109236643A
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lower fixed
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胡振民
熊树生
魏莉
胡文婷
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Hangzhou Scroll Air Compressor Co ltd
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Kunshan Ou Fan Da Precision Auto Parts Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种氢燃料电池水冷无油涡旋空气泵。本发明的目的是提供一种整体体积小、噪音低、寿命长的氢燃料电池水冷无油涡旋空气泵。本发明的技术方案是：一种氢燃料电池水冷无油涡旋空气泵，具有电机、上定盘、下定盘、动盘、进气管和出气管；上定盘具有上定盘顶板和一圈上定盘侧壁，上定盘顶板中心位置开有上中心孔，上定盘顶板上围绕上中心孔制有若干上定盘涡旋齿，在上定盘顶板上对应上定盘涡旋齿中心位置开设有上定盘排气孔；下定盘具有下定盘底板和一圈下定盘侧壁，下定盘底板中心位置开有下中心孔，下定盘底板上围绕下中心孔制有若干下定盘涡旋齿，在下定盘底板上对应下定盘涡旋齿中心位置开设有下定盘排气孔。本发明适用于氢燃料电池领域。

Description

氢燃料电池水冷无油涡旋空气泵
技术领域
本发明涉及一种氢燃料电池水冷无油涡旋空气泵。适用于氢燃料电池领域。
背景技术
目前中国大气污染严重，新能源汽车产业快速崛起，特别是氢燃料电池动力的新能源汽车已成为重点发展产业，因此氢燃料电池无油涡旋气泵就属于需要快速发展的重要关键零部件之一。
新能源汽车的工作环境恶劣，夏季环境温度高，因此常规的涡旋结构会因夏季的高温引起机体温度过高，内部轴承油脂快速挥发干裂，使寿命很短，或需要定期维护加新油脂的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种整体体积小、噪音低、寿命长的氢燃料电池水冷无油涡旋空气泵。
本发明所采用的技术方案是：一种氢燃料电池水冷无油涡旋空气泵，其特征在于：具有电机、上定盘、下定盘、动盘、进气管和出气管；
所述上定盘具有上定盘顶板和一圈上定盘侧壁，上定盘顶板中心位置开有上中心孔，该上定盘顶板上围绕上中心孔制有若干上定盘涡旋齿，在上定盘顶板上对应上定盘涡旋齿中心位置开设有上定盘排气孔；
所述下定盘具有下定盘底板和一圈下定盘侧壁，下定盘底板中心位置开有下中心孔，该下定盘底板上围绕下中心孔制有若干下定盘涡旋齿，在下定盘底板上对应下定盘涡旋齿中心位置开设有下定盘排气孔；
所述动盘具有动盘底板，动盘底板的中心位置开设有连接孔，动盘底板下端面上制有若干动盘下涡旋齿，动盘底板上端面上制有若干动盘上涡旋齿；
所述上定盘接于下定盘上方，上、下定盘之间形成由密闭腔室，所述动盘置于上、下定盘之间的密闭腔室内，且动盘上的动盘下涡旋齿与下定盘上的下定盘涡旋齿一一对应形成压缩腔，动盘上的动盘上涡旋齿与上定盘上的上定盘涡旋齿一一对应形成压缩腔；所述电机的主轴依次穿过下定盘上的下中心孔和动盘上的连接孔后经上定盘轴承连接上动盘的上中心孔，主轴的与连接孔对应段为偏心段，该主轴的偏心段与动盘的连接孔之间经动盘轴承相连；
所述上定盘侧壁和下定盘侧壁上分别开设有上进气孔和下进气孔，所述进气管经上进气孔和下进气孔连通所述密闭腔室；所述上定盘排气孔和下定盘排气孔经输气通道连通所述出气管；
所述上定盘顶板的上端面上制有上冷却水槽，所述下定盘顶板的下端面上制有下冷却水槽。
所述电机的电机壳内制有容水腔，容水腔连通冷却水进水管，该容水腔经输水通道依次连通所述下冷却水槽、上冷却水槽和冷却水出水管。
所述输水通道包括开设于所述上定盘侧壁上连通其上下端的上通水孔和开设于所述下定盘侧壁上连通其上下端的下通水孔。
所述输气通道包括制于所述下定盘底板下端面上的下通气道、制于所述下定盘侧壁上的下导气孔、制于所述上定盘侧壁上的上导气孔和制于所述上定盘顶板上端面上的上通气道；
所述下定盘排气孔依次经下通气道、下导气孔、上导气孔和上通气道连通位于所述上定盘顶部的所述出气管，所述上定盘排气孔经上通气道连通出气管。
所述动盘与所述下定盘之间设有防自传机构，该防自传机构包括偏心小轴，该偏心小轴经小轴轴承连接下定盘。
所述电机的主轴上接有用于动平衡所述动盘偏心运动的平衡块。
本发明的有益效果是：本发明在一个涡旋盘上同时排列组合了多个相同的涡旋压缩腔体，大大增加涡旋空压机的排量。本发明中高压气体排出口均匀分布在动盘上，使不冷却的动盘的热膨胀曲线发生变化，不易形成因单向的热膨胀导致的和定盘涡旋齿之间的擦碰，提高了无油涡旋的运行安全度。本发明结构紧凑、布局合理，通过设置下冷却水槽、上冷却水槽和容水腔进行水冷却，让轴承等部件始终脱离高温压缩区，彻底解决了无油涡旋空压机的轴承寿命短的技术瓶颈。
附图说明
图1为实施例的结构示意图。
图2为实施例的纵剖示意图。
图3为实施例中上定盘的结构示意图。
图4为实施例中下定盘的结构示意图。
图5为实施例中动盘的结构示意图。
图6为实施例中电机的剖面示意图。
1、电机；101、电机壳；102、主轴；1021、偏心段；103、转子；104、定子；105、主轴承；106、和支撑轴承；107、容水腔；2、上定盘；201、上定盘顶板；202、上定盘侧壁；203、上中心孔；204、上定盘涡旋齿；205、上定盘排气孔；206、上进气孔；207、上导气孔；208、上通气道；209、上冷却水槽； 210、上定盘轴承；211、上通水孔；3、下定盘；301、下定盘底板；302、下定盘侧壁；303、下中心孔；304、下定盘涡旋齿；305、下定盘排气孔；306、下进气孔；307、下导气孔；308、下通气道；309、下冷却水槽；310、定盘小轴承；311、下通水孔；4、动盘；401、动盘底板；402、连接孔；403、动盘下涡旋齿；404、动盘上涡旋齿；405、动盘小轴承；406、动盘轴承；5、进气管；6、出气管；7、冷却水进水管；8、冷却水出水管；9、减震器；10、偏心小轴；11、平衡块。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实施例一种氢燃料电池水冷无油涡旋空气泵，具有电机、上定盘、下定盘、动盘、进气管、出气管、冷却水进水管和冷却水出水管。
如图3所示，本例中上定盘具有上定盘顶板和一圈上定盘侧壁，上定盘顶板中心位置开有上中心孔，该上定盘顶板的下端面上围绕上中心孔均匀制有4 个上定盘涡旋齿，在上定盘顶板上对应上定盘涡旋齿中心位置开设有上定盘排气孔；上定盘侧壁上开设有连通内外的上进气孔。
如图4所示，本实施例中下定盘具有下定盘底板和一圈下定盘侧壁，下定盘底板中心位置开有下中心孔，该下定盘底板上围绕下中心孔均匀制有4个下定盘涡旋齿，在下定盘底板上对应下定盘涡旋齿中心位置开设有下定盘排气孔；下定盘侧壁上开设有连通内外的下进气孔。
如图5所示，本例中动盘具有动盘底板，动盘底板的中心位置开设有连接孔，动盘底板下端面上围绕连接孔均匀制有4个动盘下涡旋齿，动盘底板上端面上围绕连接孔均匀制有4个动盘上涡旋齿。
如图6所示，本实施例中电机具有电机壳、主轴、转子、定子、主轴承和支撑轴承，其中电机壳内制有用于对电机进行水冷却的容水腔，该电机的主轴上制有偏心段。
本实施例中上定盘下端经下定盘连接电机，电机底部接有4个减震器，上、下定盘之间形成由上定盘顶板、上定盘侧壁、下定盘侧壁和下定盘底板围成的密闭腔室。动盘置于上、下定盘之间的密闭腔室内，且动盘上的动盘下涡旋齿与下定盘上的下定盘涡旋齿一一对应形成4个压缩腔室，动盘上的动盘上涡旋齿与上定盘上的上定盘涡旋齿一一对应形成4个压缩腔室。本实施例中电机的主轴依次穿过下定盘上的下中心孔和动盘上的连接孔后经上定盘轴承连接上动盘的上中心孔，该主轴的偏心段与动盘的连接孔之间经动盘轴承相连。电机的主轴上接有平衡块，平衡块用键槽连接主轴，用于动平衡动盘的偏心运动。
动盘与下定盘之间设有防自传机构，该防自传机构包括偏心小轴，该偏心小轴经定盘小轴承连接下定盘，经动盘小轴承连接动盘。
本实施例中进气管接于上定盘侧壁及下定盘侧壁上，进气管经上、下定盘侧壁上的上进气孔和下进气孔连通上、下定盘之间的密闭腔室。上定盘排气孔和下定盘排气孔经输气通道连通出气管。本例中输气通道包括制于下定盘底板下端面上的下通气道、制于下定盘侧壁上的下导气孔、制于上定盘侧壁上的上导气孔和制于上定盘顶板上端面上的上通气道，下定盘排气孔依次经下通气道、下导气孔、上导气孔和上通气道连通接于上定盘顶部中心的出气管，上定盘排气孔经上通气道连通出气管。
空气通过进气管经上进气孔和下进气孔进入上定盘和下定盘之间的密闭腔室，并进入密闭腔室内由动盘和上、下定盘配合形成的压缩腔室内，经压缩腔室压缩后经下定盘排气、上定盘排气孔及输气通道后通过出气管排出。
本实施例中在上定盘顶板的上端面上制有上冷却水槽，在下定盘顶板的下端面上制有下冷却水槽。冷却水进水管接于电机侧壁上与电机壳内的容水腔连通，电机的容水腔经输水通道依次连通下定盘上的下冷却水槽、上定盘上的下冷却水槽和接于上定盘顶部的冷却水出水管。输水通道包括开设于上定盘侧壁上连通侧壁上、下端的上通水孔和开设于下定盘侧壁上连通侧壁上、下端的下通水孔。
冷却水经冷却水进水管进入电机内的容水腔，逐步经输水通道漫延至下定盘的下冷却水槽和上定盘的上冷却水槽后经上定盘顶部的冷却水出水管排出。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的范围内，做出的变化、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种氢燃料电池水冷无油涡旋空气泵，其特征在于：具有电机、上定盘、下定盘、动盘、进气管和出气管；
所述上定盘具有上定盘顶板和一圈上定盘侧壁，上定盘顶板中心位置开有上中心孔，该上定盘顶板上围绕上中心孔制有若干上定盘涡旋齿，在上定盘顶板上对应上定盘涡旋齿中心位置开设有上定盘排气孔；
所述下定盘具有下定盘底板和一圈下定盘侧壁，下定盘底板中心位置开有下中心孔，该下定盘底板上围绕下中心孔制有若干下定盘涡旋齿，在下定盘底板上对应下定盘涡旋齿中心位置开设有下定盘排气孔；
所述动盘具有动盘底板，动盘底板的中心位置开设有连接孔，动盘底板下端面上制有若干动盘下涡旋齿，动盘底板上端面上制有若干动盘上涡旋齿；
所述上定盘接于下定盘上方，上、下定盘之间形成密闭腔室，所述动盘置于上、下定盘之间的密闭腔室内，且动盘上的动盘下涡旋齿与下定盘上的下定盘涡旋齿一一对应形成压缩腔，动盘上的动盘上涡旋齿与上定盘上的上定盘涡旋齿一一对应形成压缩腔；所述电机的主轴依次穿过下定盘上的下中心孔和动盘上的连接孔后经上定盘轴承连接动盘底板上的中心孔，主轴的与连接孔对应段为偏心段，该主轴的偏心段与动盘的连接孔之间经动盘轴承相连；
所述上定盘侧壁和下定盘侧壁上分别开设有上进气孔和下进气孔，所述进气管经上进气孔和下进气孔连通所述密闭腔室；所述上定盘排气孔和下定盘排气孔经输气通道连通所述出气管；
所述上定盘顶板的上端面上制有上冷却水槽，所述下定盘顶板的下端面上制有下冷却水槽。
2.根据权利要求1所述的氢燃料电池水冷无油涡旋空气泵，其特征在于：所述电机的电机壳内制有容水腔，容水腔连通冷却水进水管，该容水腔经输水通道依次连通所述下冷却水槽、上冷却水槽和冷却水出水管。
3.根据权利要求2所述的氢燃料电池水冷无油涡旋空气泵，其特征在于：所述输水通道包括开设于所述上定盘侧壁上连通其上下端的上通水孔和开设于所述下定盘侧壁上连通其上下端的下通水孔。
4.根据权利要求1或2或3所述的氢燃料电池水冷无油涡旋空气泵，其特征在于：所述输气通道包括制于所述下定盘底板下端面上的下通气道、制于所述下定盘侧壁上的下导气孔、制于所述上定盘侧壁上的上导气孔和制于所述上定盘顶板上端面上的上通气道；
所述下定盘排气孔依次经下通气道、下导气孔、上导气孔和上通气道连通位于所述上定盘顶部的所述出气管，所述上定盘排气孔经上通气道连通出气管。
5.根据权利要求1所述的氢燃料电池水冷无油涡旋空气泵，其特征在于：所述动盘与所述下定盘之间设有防自传机构，该防自传机构包括偏心小轴，该偏心小轴经定盘小轴承连接下定盘，经动盘小轴承连接动盘。
6.根据权利要求1所述的氢燃料电池水冷无油涡旋空气泵，其特征在于：所述电机的主轴上接有用于动平衡所述动盘偏心运动的平衡块。
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