CN114263609A - 一种燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种应用于燃料电池技术领域的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构的主动齿轮(1)与主动轴(14)间隙配合，从动齿轮(5)与从动轴(13)间隙配合，主动齿轮(1)与主动轴(14)上设置销钉孔Ⅰ(18)，销钉孔Ⅰ(18)一半位于主动轴(14)上，销钉孔Ⅰ(18)一半位于主动齿轮(1)上，销钉孔Ⅰ(18)内插装定位销钉Ⅰ(2)，主动齿轮(1)和从动齿轮(5)均为斜齿轮，主动齿轮(1)啮合从动齿轮(5)，本发明所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，通过优化齿轮安装方式，确保齿轮安装和拆卸方便，降低机械噪音，提高传动平稳性。
Description
技术领域
本发明属于燃料电池技术领域，更具体地说，是涉及一种燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构。
背景技术
燃料电池是通过可燃物质(氢气)与空气中的氧气之间的电化学反应产生电能，从而直接将化学能转化为电能进而驱动汽车电动机工作的，其中，燃料电池反应后，排出的气体中含有大量的氢气，这些氢气若直接排放到大气中，一方面是能源的浪费，另一方面是对环境造成污染，三是氢气易燃易爆会产生危险。因此，需要对这些氢气进行回收再利用。目前市场上氢气循环泵的结构主要是两叶罗茨式和两爪式氢气循环泵，均由齿轮传动，但氢气循环泵是一种强噪音设备，噪音传播距离远，污染范围大，噪音频率低，衰减较慢，在整个燃料电池系统是主要的噪音源之一，影响乘车及驾驶体验。
在氢气循环泵的结构中，机械噪音主要由齿轮传动产生，目前市场上的氢气循环泵均采用直齿轮传动，直齿轮具有安装简单，加工方便等特点；但是，直齿轮的噪音表现、传动平稳性差，而斜齿轮安装时需要和转子相位相配合，安装难度较大。
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，通过优化齿轮安装方式，确保齿轮安装和拆卸方便，降低机械噪音，提高传动平稳性的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构包括主动齿轮、从动齿轮，主动齿轮安装在主动轴上，主动齿轮与主动轴间隙配合，从动齿轮安装在从动轴上，从动齿轮与从动轴间隙配合，主动齿轮与主动轴上设置销钉孔Ⅰ，销钉孔Ⅰ一半位于主动轴上，销钉孔Ⅰ一半位于主动齿轮上，销钉孔Ⅰ内插装定位销钉Ⅰ，主动齿轮和从动齿轮均为斜齿轮，主动齿轮啮合从动齿轮。
所述的从动齿轮与从动轴上设置销钉孔Ⅱ，销钉孔Ⅱ一半位于从动轴上，销钉孔Ⅱ一半位于从动齿轮上，销钉孔Ⅱ内插装定位销钉Ⅱ。
所述的定位销钉Ⅰ与销钉孔Ⅰ为间隙配合结构。
所述的定位销钉Ⅱ与销钉孔Ⅱ为间隙配合结构
所述的主动齿轮安装在主动轴时，主动齿轮后端面贴合在轴承Ⅰ端面，主动齿轮前端面凸出于主动轴前端面。
所述的从动齿轮安装在从动轴时，从动齿轮后端面贴合在轴承Ⅱ端面，从动齿轮前端面凸出于从动轴前端面。
所述的主动轴前端面设置内螺纹孔Ⅰ，锁紧螺栓Ⅰ设置为拧装在内螺纹孔Ⅰ内将主动齿轮与主动轴轴向锁紧的结构。
所述的从动轴前端面设置内螺纹孔Ⅱ，锁紧螺栓设置为拧装在内螺纹孔Ⅱ内将从动齿轮与从动轴轴向锁紧的结构。
所述的主动齿轮与主动轴之间沿主动齿轮与主动轴一周按间隙设置多个销钉孔Ⅰ，每个销钉孔Ⅰ内分别设置一个定位销钉Ⅰ；从动齿轮与从动轴之间沿从动齿轮与从动轴一周按间隙设置多个销钉孔Ⅱ，每个销钉孔Ⅱ内分别设置一个定位销钉Ⅱ。
所述的销钉孔Ⅰ内插装定位销钉Ⅰ时，定位销钉Ⅰ外端面凹进于主动齿轮外端面；销钉孔Ⅱ内插装定位销钉Ⅱ时，定位销钉Ⅱ外端面凹进于从动齿轮外端面。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
本发明所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，针对现有技术中的不足提出改进方案。现有技术中的氢气循环泵，使用直齿轮，机械噪音大，而如果要使用斜齿轮，则安装不便。本发明的结构同时解决上述两个问题。在进行结构设计时，该结构主要包括主动齿轮、定位销钉Ⅰ、锁紧螺栓Ⅰ、从动齿轮、定位销钉Ⅱ、锁紧螺栓Ⅱ，所述的主动齿轮和从动齿轮均为斜齿轮，主动齿轮和从动轴前端面分别有内螺纹孔。主动齿轮和相配合的主动轴之间为小间隙配合，同样的，从动齿轮和从动轴之间也是小间隙配合。将主动齿轮安装到主动轴上，将从动齿轮安装到从动轴上，主动齿轮的端面与轴承Ⅰ内圈端面靠平并保证齿轮正确啮合，从动齿轮的端面与轴承Ⅱ内圈端面靠平并保证齿轮正确啮合；齿轮和轴分别安装后，要保证齿轮外端面略高于轴的端面，控制高度差在0.1-1.0mm；将轴与齿轮同时锁紧固定，分别加工销钉孔Ⅰ和销钉孔Ⅱ，分布位置如图2和图3所示，销钉一半位于主动齿轮上，一半位于主动轴上。销钉孔Ⅱ一半位于从动齿轮上，一半位于从动轴上。定位销钉对应的销钉孔是小间隙配合。当定位销钉安装后，已经约束了主动齿轮相对主动轴和从动齿轮相对从动轴的周向位移。最后用锁紧螺栓Ⅰ将主动齿轮和主动轴轴向锁紧，用锁紧螺栓将从动齿轮和从动轴轴向锁紧，最终完成了斜齿轮的安装，如图1所示。氢气循环泵运转时，通过定位销钉的限位和锁紧螺栓的摩擦力传递扭矩，从而实现齿轮传动，安装可靠，运行平稳。本发明所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，结构简单，通过优化齿轮安装方式，确保齿轮安装和拆卸方便，降低机械噪音，提高传动平稳性。
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为本发明所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构的结构示意图；
图2为本发明所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构的定位销钉和销钉孔的结构示意图；
图3为本发明所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构的定位销钉和销钉孔的结构示意图；
附图中标记分别为：1、主动齿轮；2、定位销钉Ⅰ；3、锁紧螺栓Ⅰ；5、从动齿轮；6、定位销钉Ⅱ；7、锁紧螺栓Ⅱ；9、滚动轴承Ⅱ(轴承Ⅱ)；10、油封Ⅰ；11、油封Ⅰ；12、轴承板；13、从动轴；14、主动轴；15、油封Ⅱ；16油封Ⅱ；17、滚动轴承Ⅰ(轴承Ⅰ)；18、销钉孔Ⅰ；19、销钉孔Ⅰ；20、销钉孔Ⅱ；21、销钉孔Ⅱ。
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3所示，本发明为一种燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构包括主动齿轮1、从动齿轮5，主动齿轮1安装在主动轴14上，主动齿轮1与主动轴14间隙配合，从动齿轮5安装在从动轴13上，从动齿轮5与从动轴13间隙配合，主动齿轮1与主动轴14上设置销钉孔Ⅰ18，销钉孔Ⅰ18一半位于主动轴14上，销钉孔Ⅰ18一半位于主动齿轮1上，销钉孔Ⅰ18内插装定位销钉Ⅰ2，主动齿轮1和从动齿轮5均为斜齿轮，主动齿轮1啮合从动齿轮5。上述结构，针对现有技术中的不足，提出改进方案。现有技术中的氢气循环泵，使用直齿轮，机械噪音大，而如果要使用斜齿轮，则安装不便。本发明的结构同时解决上述两个问题。在进行结构设计时，该结构主要包括主动齿轮1、定位销钉Ⅰ2、锁紧螺栓Ⅰ3、从动齿轮5、定位销钉Ⅱ6、锁紧螺栓Ⅱ7，所述的主动齿轮和从动齿轮均为斜齿轮，主动齿轮和从动轴前端面分别有内螺纹孔。主动齿轮1和相配合的主动轴14之间为小间隙配合，同样的，从动齿轮5和从动轴13之间也是小间隙配合。将主动齿轮1安装到主动轴14上，将从动齿轮5安装到从动轴13上，主动齿轮的端面与轴承Ⅰ17内圈端面靠平并保证齿轮正确啮合，从动齿轮的端面与轴承Ⅱ9内圈端面靠平并保证齿轮正确啮合；齿轮和轴分别安装后，要保证齿轮外端面略高于轴的端面，控制高度差在0.1-1.0mm；将轴与齿轮同时锁紧固定，分别加工销钉孔Ⅰ18和销钉孔Ⅱ20，分布位置如图2和图3所示，销钉孔Ⅰ18一半位于主动齿轮上，一半位于主动轴上。销钉孔Ⅱ20一半位于从动齿轮上，一半位于从动轴上。定位销钉和对应的销钉孔是小间隙配合。当定位销钉安装后，已经约束了主动齿轮1相对主动轴14和从动齿轮5相对从动轴13的周向位移。最后用锁紧螺栓Ⅰ3将主动齿轮和主动轴轴向锁紧，用锁紧螺栓将从动齿轮和从动轴轴向锁紧，最终完成了斜齿轮的安装，如图1所示。当氢气循环泵运转时，通过定位销钉的限位和锁紧螺栓的摩擦力传递扭矩，从而实现齿轮传动，安装可靠，运行平稳。本发明所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，结构简单，通过优化齿轮安装方式，确保齿轮安装和拆卸方便，降低机械噪音，提高传动平稳性。
所述的从动齿轮5与从动轴13上设置销钉孔Ⅱ20，销钉孔Ⅱ20一半位于从动轴13上，销钉孔Ⅱ20一半位于从动齿轮5上，销钉孔Ⅱ20内插装定位销钉Ⅱ6。上述结构，对从动齿轮和从动轴的安装方式进行改进。一方面，从动齿轮和从动轴之间为间隙配合，便于状态调节，提高安装便利性。另一方面，设置定位销钉，约束从动齿轮5相对从动轴13的周向位移，并且在齿轮驱动时实现动力平稳传递。这样，斜齿轮的结构，安装方便，更重要的是有效降低机械噪音。
所述的定位销钉Ⅰ2与销钉孔Ⅰ18为间隙配合结构。所述的定位销钉Ⅱ6与销钉孔Ⅱ20为间隙配合结构。上述结构，定位销钉和销钉孔安装方便，并且确保主动齿轮和从动齿轮方便与各自的轴实现方便安装，而在齿轮驱动时定位销钉有效实现动力的传递和驱动。
所述的主动齿轮1安装在主动轴14时，主动齿轮1后端面贴合在轴承Ⅰ17端面，主动齿轮1前端面凸出于主动轴14前端面。所述的从动齿轮1安装在从动轴13时，从动齿轮5后端面贴合在轴承Ⅱ9端面，从动齿轮5前端面凸出于从动轴13前端面。上述结构，实现主动齿轮通过轴承Ⅰ17限位，实现从动齿轮通过轴承Ⅱ9限位。
所述的主动轴14前端面设置内螺纹孔Ⅰ，锁紧螺栓Ⅰ3设置为拧装在内螺纹孔Ⅰ内将主动齿轮1与主动轴14轴向锁紧的结构。所述的从动轴13前端面设置内螺纹孔Ⅱ，锁紧螺栓7设置为拧装在内螺纹孔Ⅱ内将从动齿轮5与从动轴13轴向锁紧的结构。上述结构，当定位销钉安装后，已经约束了主动齿轮1相对主动轴14和从动齿轮5相对从动轴13的周向位移。最后用锁紧螺栓Ⅰ3将主动齿轮和主动轴轴向锁紧，用锁紧螺栓将从动齿轮和从动轴轴向锁紧，最终完成斜齿轮的安装。这样，主动齿轮和从动齿轮安装方便，机械噪音小。
所述的主动齿轮1与主动轴14之间沿主动齿轮1与主动轴14一周按间隙设置多个销钉孔Ⅰ18，每个销钉孔Ⅰ18内分别设置一个定位销钉Ⅰ2；从动齿轮5与从动轴13之间沿从动齿轮5与从动轴13一周按间隙设置多个销钉孔Ⅱ20，每个销钉孔Ⅱ20内分别设置一个定位销钉Ⅱ6。所述的销钉孔Ⅰ18内插装定位销钉Ⅰ2时，定位销钉Ⅰ2外端面凹进于主动齿轮1外端面；销钉孔Ⅱ20内插装定位销钉Ⅱ6时，定位销钉Ⅱ6外端面凹进于从动齿轮5外端面。
本发明所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，制动齿轮和从动齿轮作为斜齿轮和对应的轴采用间隙配合，避免了压装导致的转子相位变化；安装方便，可以多次拆卸安装，对配合件不会造成损伤；斜齿轮啮合时齿面重合度大，具有传动平稳、噪音小等优势；采用圆柱销和螺栓配合的方式来固定锁紧齿轮，结构简单，成本较低。
本发明所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，针对现有技术中的不足提出改进方案。现有技术中的氢气循环泵，使用直齿轮，机械噪音大，而如果要使用斜齿轮，则安装不便。本发明的结构同时解决上述两个问题。在进行结构设计时，该结构主要包括主动齿轮、定位销钉Ⅰ、锁紧螺栓Ⅰ、从动齿轮、定位销钉Ⅱ、锁紧螺栓Ⅱ，所述的主动齿轮和从动齿轮均为斜齿轮，主动齿轮和从动轴前端面分别有内螺纹孔。主动齿轮和相配合的主动轴之间为小间隙配合，同样的，从动齿轮和从动轴之间也是小间隙配合。将主动齿轮安装到主动轴上，将从动齿轮安装到从动轴上，主动齿轮的端面与轴承Ⅰ内圈端面靠平并保证齿轮正确啮合，从动齿轮的端面与轴承Ⅱ内圈端面靠平并保证齿轮正确啮合；齿轮和轴分别安装后，要保证齿轮外端面略高于轴的端面，控制高度差在0.1-1.0mm；将轴与齿轮同时锁紧固定，分别加工销钉孔Ⅰ和销钉孔Ⅱ，分布位置如图2和图3所示，销钉一半位于主动齿轮上，一半位于主动轴上。销钉孔Ⅱ一半位于从动齿轮上，一半位于从动轴上。定位销钉对应的销钉孔是小间隙配合。当定位销钉安装后，已经约束了主动齿轮相对主动轴和从动齿轮相对从动轴的周向位移。最后用锁紧螺栓Ⅰ将主动齿轮和主动轴轴向锁紧，用锁紧螺栓将从动齿轮和从动轴轴向锁紧，最终完成了斜齿轮的安装，如图1所示。氢气循环泵运转时，通过定位销钉的限位和锁紧螺栓的摩擦力传递扭矩，从而实现齿轮传动，安装可靠，运行平稳。本发明所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，结构简单，通过优化齿轮安装方式，确保齿轮安装和拆卸方便，降低机械噪音，提高传动平稳性。
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 (10)
1.一种燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，其特征在于：所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构包括主动齿轮(1)、从动齿轮(5)，主动齿轮(1)安装在主动轴(14)上，主动齿轮(1)与主动轴(14)间隙配合，从动齿轮(5)安装在从动轴(13)上，从动齿轮(5)与从动轴(13)间隙配合，主动齿轮(1)与主动轴(14)上设置销钉孔Ⅰ(18)，销钉孔Ⅰ(18)一半位于主动轴(14)上，销钉孔Ⅰ(18)一半位于主动齿轮(1)上，销钉孔Ⅰ(18)内插装定位销钉Ⅰ(2)，主动齿轮(1)和从动齿轮(5)均为斜齿轮，主动齿轮(1)啮合从动齿轮(5)。
2.根据权利要求1所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，其特征在于：所述的从动齿轮(5)与从动轴(13)上设置销钉孔Ⅱ(20)，销钉孔Ⅱ(20)一半位于从动轴(13)上，销钉孔Ⅱ(20)一半位于从动齿轮(5)上，销钉孔Ⅱ(20)内插装定位销钉Ⅱ(6)。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，其特征在于：所述的定位销钉Ⅰ(2)与销钉孔Ⅰ(18)为间隙配合结构。
4.根据权利要求2所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，其特征在于：所述的定位销钉Ⅱ(6)与销钉孔Ⅱ(20)为间隙配合结构。
5.根据权利要求1或2所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，其特征在于：所述的主动齿轮(1)安装在主动轴(14)时，主动齿轮(1)后端面贴合在轴承Ⅰ(17)端面，主动齿轮(1)前端面凸出于主动轴(14)前端面。
6.根据权利要求1或2所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，其特征在于：所述的从动齿轮(1)安装在从动轴(13)时，从动齿轮(5)后端面贴合在轴承Ⅱ(9)端面，从动齿轮(5)前端面凸出于从动轴(13)前端面。
7.根据权利要求5所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，其特征在于：所述的主动轴(14)前端面设置内螺纹孔Ⅰ，锁紧螺栓Ⅰ(3)设置为拧装在内螺纹孔Ⅰ内将主动齿轮(1)与主动轴(14)轴向锁紧的结构。
8.根据权利要求6所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，其特征在于：所述的从动轴(13)前端面设置内螺纹孔Ⅱ，锁紧螺栓(7)设置为拧装在内螺纹孔Ⅱ内将从动齿轮(5)与从动轴(13)轴向锁紧的结构。
9.根据权利要求2所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，其特征在于：所述的主动齿轮(1)与主动轴(14)之间沿主动齿轮(1)与主动轴(14)一周按间隙设置多个销钉孔Ⅰ(18)，每个销钉孔Ⅰ(18)内分别设置一个定位销钉Ⅰ(2)；从动齿轮(5)与从动轴(13)之间沿从动齿轮(5)与从动轴(13)一周按间隙设置多个销钉孔Ⅱ(20)，每个销钉孔Ⅱ(20)内分别设置一个定位销钉Ⅱ(6)。
10.根据权利要求2所述的燃料电池氢气循环泵齿轮安装结构，其特征在于：所述的销钉孔Ⅰ(18)内插装定位销钉Ⅰ(2)时，定位销钉Ⅰ(2)外端面凹进于主动齿轮(1)外端面；销钉孔Ⅱ(20)内插装定位销钉Ⅱ(6)时，定位销钉Ⅱ(6)外端面凹进于从动齿轮(5)外端面。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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