CN111550425A - 一种电机直连的增速离心式空压机 - Google Patents

Abstract

一种电机直连的增速离心式空压机，增速离心式空压机包括空压机和电机，所述空压机和电机连接，所述电机包括电机壳，所述电机壳分为增速装置区和电机区；所述电机区包括主轴所述主轴尾端与电机后端盖连接，首端伸入所述增速装置区；所述增速装置区设有电机前端盖，所述电机前端盖首端与所述空压机固定连接，所述电机前端盖内腔设有增速器和油泵，所述增速器和油泵连通，所述油泵与主轴连接，所述增速器内的太阳轮与所述主轴的首端连接，所述增速器的输出轴连接所述空压机的叶轮轴。电机轴直接驱动驱动盘，长度方向大大缩短,避免了复杂装备，减少装配误差，润滑油引入内外润滑油循环通道循环，利用电机的水冷系统进行降温，省去了管路的布置。

Description

一种电机直连的增速离心式空压机

技术领域

本发明涉及离心空压机技术领域，具体为一种电机直连的增速离心式空压机。

背景技术

随着国家节能、环保压力日益增大。氢能作为一种高效、清洁、可持续的“无碳”能源，已得到世界各国的普遍关注，特别是在燃料电池汽车领域应用更加广泛。

汽车使用氢燃料电池，利用氢和氧化学反应，产生电能直接驱动汽车，此过程唯一生成物为水，因此燃料电机汽车在工作过程中能够真正达到排放零污染。

燃料电池工作过程中不涉及燃烧，无机械损耗，比蒸汽机、内燃机等能量转换效率高的多。丰田等汽车公司实验得到结论，汽油车效率从油箱到车轮为16％，而氢燃料电池为60％，效率提高近四倍。

燃料电池系统原理是氢气和氧气在催化剂的作用下反应产生电能，氢气可以从氢瓶直接供给电堆阳极，且可以调节压力，而氧气则需要空压机把空气输送到电堆的阴极，为平衡阴极和阳极两侧压力，提高电堆反应效率，需要空压机对空气进行增压，离心式压气机在这方面优势非常明显，离心式压气机是通过叶轮旋转对气体工质做功从而增加工质动能。通过提高转速可以减小离心空压机泵体积、重量。市面上的增速式离心空压机多为采用泵头和电机分体式设计，电机和泵头之间通过联轴器连接驱动，需要增加泵头驱动轴和支撑轴承，结构复杂，尺寸长，增大了装配误差，增速器因其转速很高，需要设计油泵强制润滑，而增速器运作时产生大量的热，润滑油需要循环冷却，现在市面上是用软管引出泵体外，经散热器冷却后再回到泵体。结构复杂，体积庞大，需外加风扇散热，增加了系统布局难度。

发明内容

本发明目的是提供一种电机直连的增速离心式空压机，增速离心式空压机包括空压机和电机，所述空压机和电机连接， 所述电机包括电机壳，所述电机壳分为增速装置区和电机区；

所述电机区包括主轴所述主轴尾端与电机后端盖连接，首端伸入所述增速装置区；

所述增速装置区设有电机前端盖，所述电机前端盖首端与所述空压机固定连接，所述电机前端盖内腔设有增速器和油泵，所述增速器和油泵连通，所述油泵与主轴连接，所述增速器内的太阳轮与所述主轴的首端连接，所述增速器的输出轴连接所述空压机的叶轮轴。

进一步地，所述电机后端盖上设有主轴后固定槽，所述电机前端盖后端对应的设有主轴前固定槽。

进一步地，所述油泵与所述主轴前固定槽之间设有油封。

进一步地，所述电机前端盖前端设有一体式法兰盘，所述电机前端盖于所述空压机法兰连接。

进一步地，所述电机内设有冷却装置，所述冷却装置包括内润滑油循环通道和外循环通道，所述内润滑油循环通道设于所述电机前端盖外侧与所述油泵和增速器连通，所述外循环通道设于所述电机壳内，包括水冷循环通道和外润滑油循环通道，所述外润滑油循环通道与所述内润滑油循环通道连通；所述油泵驱动润滑油进入增速器内，所述增速器内的润滑油经过所述内润滑油循环通道进入外润滑油循环通道，再通过外润滑油循环通道冷却后进入内润滑油循环通道回到所述油泵。

进一步地，所述内润滑油循环通道和电机壳之间设有“o”型密封圈。

进一步地，所述增速器为行星摩擦滚柱式增速器。

本发明的优势在于：

（1）电机与增压器直连，电机轴直接驱动驱动盘，省去了泵头驱动轴和支撑轴承。长度方向大大缩短。

（2）电机前端盖和空压机直接连接，避免了复杂装备，减少装配误差，结构更加紧凑。

（3）润滑油引入内外润滑油循环通道循环，利用电机的水冷系统进行降温，结构紧凑，省去了管路的布置。

附图说明

图1为本发明结构图；

图2为本发明另一角度的结构图；

图3为本发明纵向剖视图；

图4为本发明水冷循环通道横向剖视图；

图纸标号

空压机（1），电机壳（2），增速装置区（3），电机区（4），主轴（5），电机后端盖（6），电机前端盖（7），增速器（8），油泵（9），主轴后固定槽（10），主轴前固定槽（11），油封（12），一体式法兰盘（13），内润滑油循环通道（14），水冷循环通道（15），外润滑油循环通道（16），密封圈（17）。

具体实施方式

下面通过结合附图的形式来对本发明的具体实施方14式来做进一步的详细的说明，但以下实施例仅列举的是较优选的实施例，其仅起到解释说明的作用来帮助理解本发明，并不能理解为是对本发明作的限定。

面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语 “安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

如图1-4所示本发明公开了一种电机直连的增速离心式空压机，增速离心式空压机包括空压机1和电机，所述空压机1和电机连接， 所述电机包括电机壳2，所述电机壳2分为增速装置区3和电机区4；

所述电机区4包括主轴5所述主轴5尾端与电机后端盖6连接，首端伸入所述增速装置区3；

所述增速装置区3设有电机前端盖7，所述电机前端盖7前端设有一体式法兰盘13，所述电机前端盖7于所述空压机1法兰连接，所述电机前端盖7内腔设有增速器8和油泵9，所述增速器8和油泵9连通，所述油泵9与主轴5连接，所述增速器8内的太阳轮与所述主轴5的首端连接，所述增速器8的输出轴连接所述空压机1的叶轮轴。

所述电机后端盖6上设有主轴后固定槽10，所述电机前端盖7后端对应的设有主轴前固定槽11，所述油泵9与所述主轴前固定槽11之间设有油封12。

所述电机内设有冷却装置，所述冷却装置包括内润滑油循环通道14和外循环通道，所述内润滑油循环通道14设于所述电机前端盖7外侧与所述油泵9和增速器8连通，所述外循环通道设于所述电机壳2内，包括水冷循环通道15和外润滑油循环通道16，所述外润滑油循环通道16与所述内润滑油循环通道14连通；所述油泵9驱动润滑油进入增速器8内，所述增速器8内的润滑油经过所述内润滑油循环通道14进入外润滑油循环通道16，再通过外润滑油循环通道16冷却后进入内润滑油循环通道14回到所述油泵9。

所述内润滑油循环通道14和电机壳2之间设有“o”型密封圈17。

所述增速器8为行星摩擦滚柱式增速器。

具体实施时

当空压机具体运行时，电机主轴直接驱动油泵和增速器，增速器带动空压机运作，油泵将润滑油打入增速器内，润滑油通过增速器出油口进入内润滑油循环通道内的出油通道，润滑油在出油通道上循环流出进行初步降温后流入外润滑油循环通道，在外润滑油循环通道内沿着电机壳流一圈，通过同样在电机壳内循环的水冷循环通道进行二次降温，降温后的润滑油进入内润滑油循环通道内的回油通道，润滑油通过油泵回油通道进入油泵回油口进入油泵内，形成完整的润滑油油路循环。

所述水冷循环通道的两端分别与水冷入口和水冷出口相连通，所述水冷出口通过外部冷却水供给管路与循环水系统连接，所述循环水系统连接通过通过外部冷却水供给管路与水冷入口连接，形成水冷循环。

本发明将电机与增压器直连，电机轴直接驱动驱动盘，省去了泵头驱动轴和支撑轴承。长度方向大大缩短。电机前端盖和空压机直接连接，避免了复杂装备，减少装配误差，结构更加紧凑。润滑油引入内外润滑油循环通道循环，利用电机的水冷系统进行降温，结构紧凑，省去了管路的布置。

本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的， 不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，对其进行简单的组合变化都列为本发明的保护之内。

Claims (7)

1.一种电机直连的增速离心式空压机，增速离心式空压机包括空压机（1）和电机，所述空压机（1）和电机连接，其特征在于： 所述电机包括电机壳（2），所述电机壳（2）分为增速装置区（3）和电机区（4）；

所述电机区（4）包括主轴（5）所述主轴（5）尾端与电机后端盖（6）连接，首端伸入所述增速装置区（3）；

所述增速装置区（3）设有电机前端盖（7），所述电机前端盖（7）首端与所述空压机（1）固定连接，所述电机前端盖（7）内腔设有增速器（8）和油泵（9），所述增速器（8）和油泵（9）连通，所述油泵（9）与主轴（5）连接，所述增速器（8）内的太阳轮与所述主轴（5）的首端连接，所述增速器（8）的输出轴连接所述空压机（1）的叶轮轴。

2.根据权利要求1的电机直连的增速离心式空压机，其特征在于，所述电机后端盖（6）上设有主轴后固定槽（10），所述电机前端盖（7）后端对应的设有主轴前固定槽（11）。

3.根据权利要求2的电机直连的增速离心式空压机，其特征在于，所述油泵（9）与所述主轴前固定槽（11）之间设有油封（12）。

4.根据权利要求1的电机直连的增速离心式空压机，其特征在于，所述电机前端盖（7）前端设有一体式法兰盘（13），所述电机前端盖（7）与所述空压机（1）法兰连接。

5.根据权利要求1的电机直连的增速离心式空压机，其特征在于，所述电机内设有冷却装置，所述冷却装置包括内润滑油循环通道（14）和外循环通道，所述内润滑油循环通道（14）设于所述电机前端盖（7）外侧与所述油泵（9）和增速器（8）连通，所述外循环通道设于所述电机壳（2）内，包括水冷循环通道（15）和外润滑油循环通道（16），所述外润滑油循环通道（16）与所述内润滑油循环通道（14）连通；所述油泵（9）驱动润滑油进入增速器（8）内，所述增速器（8）内的润滑油经过所述内润滑油循环通道（14）进入外润滑油循环通道（16），再通过外润滑油循环通道（16）冷却后进入内润滑油循环通道（14）回到所述油泵（9）。

6.根据权利要求5的电机直连的增速离心式空压机，其特征在于，所述内润滑油循环通道（14）和电机壳（2）之间设有“o”型密封圈（17）。

7.根据权利要求1的电机直连的增速离心式空压机，其特征在于，所述增速器（8）为行星摩擦滚柱式增速器。

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