CN113250960B - 一种空压机结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种应用于空压机技术领域的空压机结构，所述的空压机结构的连接板（13）一端与电机（1）连接，连接板（13）另一端与空压机（7）连接，主动齿轮（4）与从动齿轮（10）啮合，主动转子（8）、从动转子（9）与空压机壳体组成气腔，电机（1）、连接板（13）、轴承板（11）以及连接盘（3）、主动齿轮（4）、从动齿轮（10）、轴承板轴承（5）组成油腔，本发明所述的空压机结构，一方面能够阻挡飞溅油滴，另一方面能够有效阻挡油腔内的油气直达泄压孔，并增加油气在油腔内的行程，确保到达泄压孔处的油气极少，再经过泄压孔处的透气阀分离油气，减少油腔内润滑油的泄漏，无需频繁补加润滑油，保障性能和寿命。
Description
技术领域
本发明属于空压机技术领域，更具体地说，是涉及一种空压机结构。
背景技术
现有空压机一般通过电机直驱齿轮啮合带动转子旋转，进而压缩空气并传输气体。为保证空压机正常稳定运行，需将空压机内部分为两个腔室：第一，齿轮、轴承、连接盘等高速旋转件与电机、连接板等构成油腔，在其内注入定量的润滑油保证各零件平稳运行；第二，转子与壳体内壁组成气腔。空压机在燃料电池系统中负责为电堆输送特定压力及流量的洁净空气，一方面油腔内润滑油不允许泄露至气腔并排至电堆，另一方面阻止气腔内的高压气体泄露至油腔，故在油腔与气腔之间安装油封。空压机运行时油腔压力会升高，一方面因为密闭腔室齿轮高速啮合，温度升高，气体流速加快，另一方面由于气腔高压气体泄露至油腔，油腔压力不宜过高，否则易导致油封失效，故需要对油腔泄压。高速飞溅的润滑油和高压油气会随着泄压孔大量泄漏，导致油腔润滑油不足，使齿轮、轴承等零件润滑不充分过度磨损，降低空压机使用寿命，另外需要频繁补充润滑油，增加维护成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，一方面能够有效阻挡飞溅油滴，另一方面能够有效阻挡油腔内的油气直达泄压孔，并增加油气在油腔内的行程，确保到达泄压孔处的油气极少，再经过泄压孔处的油气分离透气阀分离油气，减少油腔内润滑油的泄漏，无需频繁补加润滑油，保障性能和寿命的空压机结构。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种空压机结构，所述的空压机结构包括连接板，连接板一端与电机连接，连接板另一端与空压机连接，连接板与电机之间设置密封圈Ⅰ，连接板与空压机之间设置密封圈Ⅱ，电机输出轴通过连接盘传动主动齿轮与从动齿轮啮合，带动主动转子与从动转子的旋转，主动转子、从动转子与空压机壳体组成气腔，电机、连接板、轴承板以及连接盘、主动齿轮、从动齿轮、轴承板轴承组成油腔，在油腔与气腔之间使用油封密封。
所述的连接板与电机连接侧设有水平放置径向挡油板和侧立放置径向挡油板。
所述的水平放置径向挡油板和侧立放置径向挡油板上分别设置水平放置泄压孔和侧立放置泄压孔，水平放置泄压孔和侧立放置泄压孔上分别设置油气分离透气阀。
所述的连接板上与空压机连接的结合面上拉伸出弧形挡板，弧形挡板包裹主动齿轮和从动齿轮外圆，主动齿轮逆时针旋转，从动齿轮顺时针旋转，润滑油滴能够直接飞溅至挡板内表面上并聚集回落至油腔底部。
所述的水平放置径向挡油板和侧立放置径向挡油板设置为能够阻挡油滴直接飞溅进入挡油通道的结构。
所述的水平放置径向挡油板和侧立放置径向挡油板采用相互交错的挡板结构，水平放置径向挡油板和侧立放置径向挡油板设置为能够阻挡飞溅油滴并减少辗转到达水平放置泄压孔和侧立放置泄压孔的油气量的结构。
所述的油气分离透气阀设置为能够分离油气并释放油腔压力同时油气聚集油滴通过水平放置径向挡油板和侧立放置径向挡油板回流至油腔的结构。
所述的空压机水平放置时，水平放置泄压孔处安装油气分离透气阀，此时侧立放置泄压孔处的油气分离透气阀采用堵头螺栓替换，连接板下方的螺纹孔的堵头密封组件用于后期油腔卸油，侧边螺纹孔的堵头密封组件设置为能够拆下用于加注润滑油的结构。
所述的空压机侧立放置时，侧立放置泄压孔处安装油气分离透气阀，此时水平放置泄压孔处的油气分离透气阀采用堵头螺栓替换，连接板下方的螺纹孔的堵头密封组件设置为能够拆下用于加注润滑油的结构，侧边螺纹孔的堵头密封组件设置为能够用于后期油腔卸油的结构。
所述的主动齿轮与从动齿轮高速啮合。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
本发明所述的空压机结构，在空压机与电机之间增加连接板，通过连接板的结构来阻隔润滑油的飞溅和油气的扩散：a、连接板与空压机相连侧，利用从结合面伸出的挡板包裹住齿轮，使齿轮高速旋转时飞溅的油滴能够甩至挡板上并引导回流；b、在连接板内孔增设轴向隔板，隔板位置位于主动齿轮与电机法兰面之间，电机侧旋转件较少，产生油气少，而空压机侧齿轮、轴承等零件旋转产生油液飞溅及油气较多，另外泄压孔开设在电机侧，再加上轴向隔板，可有效阻挡油液飞溅，并增加油气在油腔内扩散至泄压孔的行程；c、连接板与电机相连侧设有径向挡油板，其交错布置，目的是阻挡油腔内从齿轮、轴承等零部件扩散到电机侧的油气，增加油气到达泄压孔的行程，在挡油板最上方开有泄压孔，泄压孔内安装油气分离透气阀。本专利在连接板与空压机连接端面上拉伸出挡板包裹住高速旋转的齿轮，可阻拦齿轮旋转导致的油液飞溅并引导油滴回落。本发明在连接板内增设轴向隔板和径向挡油板，利用相互交错的结构，一方面可有效阻挡飞溅油滴，另一方面可有效阻挡油腔内的油气直达泄压孔并增加油气在油腔内的行程，如此到达泄压孔处的油气极少，再经过泄压孔处的油气分离透气阀分离油气，可极大减少油腔内润滑油的泄漏，无需频繁补加润滑油；本发明采用的连接板内泄压孔位置距离高速旋转的齿轮和轴承较远，并且泄压孔的数量为两个，在泄压孔内安装具有油气分离功能的透气阀，经过上述径向挡油板的阻隔，到达透气阀处过滤的油气量已很小，提高了透气阀的使用寿命，此外两个透气阀相比单个透气阀每个承受的油气更少，进一步提高了透气阀的使用寿命；本发明采用连接板分别与空压机和电机相连接，在连接面上采用密封圈密封，同时连接板的结构设计考虑空压机水平放置和侧立放置，可满足两种布置需求，节省生产成本。本发明所述的空压机结构，结构简单，一方面能够阻挡飞溅油滴，另一方面能够有效阻挡油腔内的油气直达泄压孔，并增加油气在油腔内的行程，确保到达泄压孔处的油气极少，再经过泄压孔处的透气阀分离油气，减少油腔内润滑油的泄漏，无需频繁补加润滑油，保障性能和寿命。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的空压机结构与电机连接的结构示意图；
图2为本发明所述的空压机结构的内部剖视结构示意图；
图3为本发明所述的空压机结构的连接板的结构示意图；
图4为本发明所述的空压机结构的连接板的另一角度的结构示意图；
图5为本发明所述的空压机结构的连接板总成的剖面结构示意图；
附图中标记为：1、电机；2、密封圈Ⅰ；3、连接盘；4、主动齿轮；5、轴承板轴承；6、油封；7、空压机；8、主动转子；9、从动转子；10、从动齿轮；11、轴承板；12、密封圈Ⅱ；13、连接板；14、油气分离透气阀；15、排气管；16、进气管；17、堵头密封组件；18、堵头螺栓；1301、水平放置径向挡油板；1302、侧立放置径向挡油板；1303、水平放置泄压孔；1304、侧立放置泄压孔；1305、轴向隔板；1306、拉伸挡板。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1-附图5所示，本发明为一种空压机结构，所述的空压机结构包括连接板13，连接板13一端与电机1连接，连接板13另一端与空压机7连接，连接板13与电机1之间设置密封圈Ⅰ2，连接板13与空压机7之间设置密封圈Ⅱ12，电机输出轴通过连接盘3传动主动齿轮4与从动齿轮10啮合，带动主动转子8与从动转子9的旋转，主动转子8、从动转子9与空压机壳体组成气腔，电机1、连接板13、轴承板11以及连接盘3、主动齿轮4、从动齿轮10、轴承板轴承5组成油腔，在油腔与气腔之间使用油封6密封。本发明主要解决的问题是：在对空压机油腔进行泄压时，油腔内的润滑油会随着泄压的过程发生大量泄漏，导致润滑油不足降低产品使用寿命并增加维护成本。为了解决上述问题，本专利采用的结构是：在空压机与电机之间增加连接板，通过连接板的结构来阻隔润滑油的飞溅和油气的扩散：a、连接板与空压机相连侧，利用从结合面伸出的挡板包裹住齿轮，使齿轮高速旋转时飞溅的油滴能够甩至挡板上并引导回流；b、在连接板内孔增设轴向隔板，隔板位置位于主动齿轮与电机法兰面之间，电机侧旋转件较少，产生油气少，而空压机侧齿轮、轴承等零件旋转产生油液飞溅及油气较多，另外泄压孔开设在电机侧，再加上轴向隔板，可有效阻挡油液飞溅，并增加油气在油腔内扩散至泄压孔的行程；c、连接板与电机相连侧设有径向挡油板，其交错布置，目的是阻挡油腔内从齿轮、轴承等零部件扩散到电机侧的油气，增加油气到达泄压孔的行程，在挡油板最上方开有泄压孔，泄压孔内安装油气分离透气阀。本专利在连接板与空压机连接端面上拉伸出挡板包裹住高速旋转的齿轮，可阻拦齿轮旋转导致的油液飞溅并引导油滴回落。本发明在连接板内增设轴向隔板和径向挡油板，利用相互交错的结构，一方面可有效阻挡飞溅油滴，另一方面可有效阻挡油腔内的油气直达泄压孔并增加油气在油腔内的行程，如此到达泄压孔处的油气极少，再经过泄压孔处的油气分离透气阀分离油气，可极大减少油腔内润滑油的泄漏，无需频繁补加润滑油；本发明采用的连接板内泄压孔位置距离高速旋转的齿轮和轴承较远，并且泄压孔的数量为两个，在泄压孔内安装具有油气分离功能的透气阀，经过上述径向挡油板的阻隔，到达透气阀处过滤的油气量已很小，提高了透气阀的使用寿命，此外两个透气阀相比单个透气阀每个承受的油气更少，进一步提高了透气阀的使用寿命；本发明采用连接板分别与空压机和电机相连接，在连接面上采用密封圈密封，同时连接板的结构设计考虑空压机水平放置和侧立放置，可满足两种布置需求，节省生产成本。本发明所述的空压机结构，结构简单，一方面能够阻挡飞溅油滴，另一方面能够有效阻挡油腔内的油气直达泄压孔，并增加油气在油腔内的行程，确保到达泄压孔处的油气极少，再经过泄压孔处的透气阀分离油气，减少油腔内润滑油的泄漏，无需频繁补加润滑油，保障性能和寿命。
所述的连接板13与电机1连接侧设有水平放置径向挡油板1301和侧立放置径向挡油板1302。所述的水平放置径向挡油板1301和侧立放置径向挡油板1302上分别设置水平放置泄压孔1303和侧立放置泄压孔1304，水平放置泄压孔1303和侧立放置泄压孔1304上分别设置油气分离透气阀14。上述结构，为解决现有技术中的问题，连接板13分别与电机1和空压机7相连，在其结合面上以密封圈Ⅰ2和密封圈Ⅱ12进行密封，电机输出轴通过连接盘3传动主动齿轮4与从动齿轮10啮合，从而带动主动转子8与从动转子9的旋转。主、从动转子与空压机壳体组成气腔，电机1、连接板13、轴承板11以及连接盘3、主动齿轮4、从动齿轮10、轴承板轴承5组成油腔，在油腔与气腔之间使用油封6密封，一方面防止油腔的润滑油进入气腔，另一方面防止气腔高压气体泄漏至油腔。空压机运行过程中，油腔内注入定量润滑油，主动齿轮4与从动齿轮10高速啮合，轴承板轴承5高速旋转，油腔内温度升高，气体流速加快，油腔压力升高，同时高速旋转零件造成润滑油飞溅，并产生大量油气在油腔内扩散。
所述的连接板13上与空压机连接的结合面上拉伸出弧形挡板1306，弧形挡板1306包裹主动齿轮4和从动齿轮10外圆，主动齿轮4逆时针旋转，从动齿轮顺时针旋转，润滑油滴能够直接飞溅至挡板1306内表面上并聚集回落至油腔底部。如附图3所示，在与空压机连接结合面上拉伸出弧形挡板1306，弧形挡板1306包裹主动齿轮4和从动齿轮10外圆，根据齿轮旋转方向，即从空压机侧看，主动齿轮4逆时针旋转，从动齿轮顺时针旋转，油滴直接飞溅至挡板1306内表面并聚集回落至油腔底部，连接板设有轴向隔板，其对齿轮和轴承高速旋转产生的油气具有阻隔作用，增加油气扩散的行程。
所述的水平放置径向挡油板1301和侧立放置径向挡油板1302设置为能够阻挡油滴直接飞溅进入挡油通道的结构。所述的水平放置径向挡油板1301和侧立放置径向挡油板1302采用相互交错的挡板结构，水平放置径向挡油板1301和侧立放置径向挡油板1302设置为能够阻挡飞溅油滴并减少辗转到达水平放置泄压孔1303和侧立放置泄压孔1304的油气量的结构。所述的油气分离透气阀14设置为能够分离油气并释放油腔压力同时油气聚集油滴通过水平放置径向挡油板1301和侧立放置径向挡油板1302回流至油腔的结构。所述的空压机水平放置时，水平放置泄压孔1303处安装油气分离透气阀14，此时侧立放置泄压孔1304处的油气分离透气阀14采用堵头螺栓18替换，连接板13下方的螺纹孔的堵头密封组件17用于后期油腔卸油，侧边螺纹孔的堵头密封组件17设置为能够拆下用于加注润滑油的结构。所述的空压机侧立放置时，侧立放置泄压孔1304处安装油气分离透气阀14，此时水平放置泄压孔1303处的油气分离透气阀14采用堵头螺栓18替换，连接板13下方的螺纹孔的堵头密封组件17设置为能够拆下用于加注润滑油的结构，侧边螺纹孔的堵头密封组件17设置为能够用于后期油腔卸油的结构。上述结构，本发明采用的连接板13的结构如附图3所示，连接板总成的剖面图如图4所示，连接板13与电机1连接侧设有水平放置径向挡油板1301和侧立放置径向挡油板1302，其布置根据连接盘3旋转方向设置，如附图3、附图4示，从空压机侧看，电机输出转速方向为逆时针，设计径向挡油板可有效阻挡油滴直接飞溅入挡油通道，同时水平放置径向挡油板1301和侧立放置径向挡油板1302采用相互交错的挡板结构，阻挡飞溅油滴并极大减少辗转到达水平放置泄压孔1303和侧立放置泄压孔1304的油气量，在泄压孔处装配油气分离透气阀14，分离油气并释放油腔压力同时油气聚集油滴通过水平放置径向挡油板1301和侧立放置径向挡油板1302回流至油腔。从图示可以看出：具有两处水平放置径向挡油板1301和侧立放置径向挡油板1302，每处径向挡油板上方有两处水平放置泄压孔1303和侧立放置泄压孔1304，安装两个油气分离透气阀14，降低每个透气阀承受的油气量，提高了透气阀的使用寿命，其中水平放置径向挡油板1301是考虑到空压机水平放置，侧立放置径向挡油板1302是考虑到空压机侧立放置，当空压机水平放置时，水平放置泄压孔1303处安装油气分离透气阀14，此时侧立放置泄压孔1304处用两堵头螺栓18堵住，连接板下方两螺纹孔装上堵头密封组件17用于后期油腔卸油，侧边螺纹孔装上堵头密封组件17可拆下用于加注润滑油；当空压机侧立放置时，孔位作用相反。本发明的结构，是利用在连接板内部增设挡油板来阻隔油腔内的飞溅油滴和极大减少经过透气阀的油气量，既保证及时卸除油腔压力，同时解决以往透气阀处大量漏油的问题，提高空压机总成的使用寿命，并降低产品维护费用。
所述的主动齿轮4与从动齿轮10高速啮合。连接板13分别与电机1和空压机7相连，在其结合面上均以密封圈Ⅰ2和密封圈Ⅱ12进行密封，电机输出轴通过连接盘3传动主动齿轮4与从动齿轮10啮合，从而带动主动转子8与从动转子9的旋转。主、从动转子与空压机壳体组成气腔，电机1、连接板13、轴承板11以及连接盘3、主动齿轮4、从动齿轮10、轴承板轴承5组成油腔，在油腔与气腔之间使用油封6密封，一方面防止油腔的润滑油进入气腔，另一方面防止气腔高压气体泄漏至油腔。空压机运行过程中，油腔内注入定量润滑油，主动齿轮4与从动齿轮10高速啮合，轴承板轴承5高速旋转，油腔内温度升高，气体流速加快，油腔压力升高，同时高速旋转零件造成润滑油飞溅，并产生大量油气在油腔内扩散。
本发明所述的空压机结构，在空压机与电机之间增加连接板，通过连接板的结构来阻隔润滑油的飞溅和油气的扩散：a、连接板与空压机相连侧，利用从结合面伸出的挡板包裹住齿轮，使齿轮高速旋转时飞溅的油滴能够甩至挡板上并引导回流；b、在连接板内孔增设轴向隔板，隔板位置位于主动齿轮与电机法兰面之间，电机侧旋转件较少，产生油气少，而空压机侧齿轮、轴承等零件旋转产生油液飞溅及油气较多，另外泄压孔开设在电机侧，再加上轴向隔板，可有效阻挡油液飞溅，并增加油气在油腔内扩散至泄压孔的行程；c、连接板与电机相连侧设有径向挡油板，其交错布置，目的是阻挡油腔内从齿轮、轴承等零部件扩散到电机侧的油气，增加油气到达泄压孔的行程，在挡油板最上方开有泄压孔，泄压孔内安装油气分离透气阀。本专利在连接板与空压机连接端面上拉伸出挡板包裹住高速旋转的齿轮，可阻拦齿轮旋转导致的油液飞溅并引导油滴回落。本发明在连接板内增设轴向隔板和径向挡油板，利用相互交错的结构，一方面可有效阻挡飞溅油滴，另一方面可有效阻挡油腔内的油气直达泄压孔并增加油气在油腔内的行程，如此到达泄压孔处的油气极少，再经过泄压孔处的透气阀分离油气，可极大减少油腔内润滑油的泄漏，无需频繁补加润滑油；本发明采用的连接板内泄压孔位置距离高速旋转的齿轮和轴承较远，并且泄压孔的数量为两个，在泄压孔内安装具有油气分离功能的透气阀，经过上述径向挡油板的阻隔，到达透气阀处过滤的油气量已很小，提高了透气阀的使用寿命，此外两个透气阀相比单个透气阀每个承受的油气更少，进一步提高了透气阀的使用寿命；本发明采用连接板分别与空压机和电机相连接，在连接面上采用密封圈密封，同时连接板的结构设计考虑空压机水平放置和侧立放置，可满足两种布置需求，节省生产成本。本发明所述的空压机结构，结构简单，一方面能够阻挡飞溅油滴，另一方面能够有效阻挡油腔内的油气直达泄压孔，并增加油气在油腔内的行程，确保到达泄压孔处的油气极少，再经过泄压孔处的透气阀分离油气，减少油腔内润滑油的泄漏，无需频繁补加润滑油，保障性能和寿命。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种空压机结构，其特征在于：所述的空压机结构包括连接板（13），连接板（13）一端与电机（1）连接，连接板（13）另一端与空压机（7）连接，连接板（13）与电机（1）之间设置密封圈Ⅰ（2），连接板（13）与空压机（7）之间设置密封圈Ⅱ（12），电机输出转速的转轴通过连接盘（3）传动主动齿轮（4），主动齿轮（4）与从动齿轮（10）啮合，从而带动主动转子（8）与从动转子（9）的旋转，主动转子（8）、从动转子（9）与空压机壳体组成气腔，电机（1）、连接板（13）、轴承板（11）以及连接盘（3）、主动齿轮（4）、从动齿轮（10）、轴承板轴承（5）组成油腔，在油腔与气腔之间使用油封（6）密封；
所述的连接板（13）与电机（1）连接侧设有水平放置径向挡油板（1301）和侧立放置径向挡油板（1302）；
所述的水平放置径向挡油板（1301）和侧立放置径向挡油板（1302）上分别设置水平放置泄压孔（1303）和侧立放置泄压孔（1304），水平放置泄压孔（1303）和侧立放置泄压孔（1304）上分别设置油气分离透气阀（14）；
所述的连接板（13）上与空压机连接的结合面上拉伸出弧形挡板（1306），弧形挡板（1306）包裹主动齿轮（4）和从动齿轮（10）外圆，主动齿轮（4）逆时针旋转，从动齿轮顺时针旋转，润滑油滴能够直接飞溅至弧形挡板（1306）内表面上并聚集回落至油腔底部；
所述的水平放置径向挡油板（1301）和侧立放置径向挡油板（1302）采用相互交错的挡板结构，水平放置径向挡油板（1301）和侧立放置径向挡油板（1302）设置为能够阻挡飞溅油滴并减少辗转到达水平放置泄压孔（1303）和侧立放置泄压孔（1304）的油气量的结构；
在连接板内孔增设轴向隔板。
2.根据权利要求1所述的空压机结构，其特征在于：所述的水平放置径向挡油板（1301）和侧立放置径向挡油板（1302）设置为能够阻挡油滴直接飞溅进入挡油通道的结构。
3.根据权利要求1或2所述的空压机结构，其特征在于：所述的油气分离透气阀（14）设置为能够分离油气并释放油腔压力同时油气聚集油滴通过水平放置径向挡油板（1301）和侧立放置径向挡油板（1302）回流至油腔的结构。
4.根据权利要求1或2所述的空压机结构，其特征在于：所述的空压机水平放置时，水平放置泄压孔（1303）处安装油气分离透气阀（14），此时侧立放置泄压孔（1304）处的油气分离透气阀（14）采用堵头螺栓（18）替换，连接板（13）下方的螺纹孔的堵头密封组件（17）用于后期油腔卸油，侧边螺纹孔的堵头密封组件（17）设置为能够拆下用于加注润滑油的结构。
5.根据权利要求1或2所述的空压机结构，其特征在于：所述的空压机侧立放置时，侧立放置泄压孔（1304）处安装油气分离透气阀（14），此时水平放置泄压孔（1303）处的油气分离透气阀（14）采用堵头螺栓（18）替换，连接板（13）下方的螺纹孔的堵头密封组件（17）设置为能够拆下用于加注润滑油的结构，侧边螺纹孔的堵头密封组件（17）设置为能够用于后期油腔卸油的结构。
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