CN217206995U - 一种氢燃料电池空压机用vgt与涡壳密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构，包括空压机系统，包括涡壳、电机外壳、涡轮、驱动件；VGT单元，安装在所述涡壳内，包括密封组件、VGT组件。本实用新型用密封件与密封圈之间的配合代替传统的多个金属环密封结构，结构上便于改动，相较于传统的可压缩金属密封环结构材料成本更低，简单实用，密封性能好。

Description

一种氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构

技术领域

本实用新型涉及氢燃料电池空压机技术领域，特别是一种氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构。

背景技术

随着氢燃料电池技术逐步在市场上崭露头角，并开启商业化应用，氢燃料电池空压机也逐步进入大众视野，为了提升氢燃料电池空压机效率，降低氢燃料电池空压机能耗，工程师把原本用于传统增压器的VGT结构用于氢燃料电池空压机。传统增压器用的VGT结构由于受排气温度影响(温度约500～900℃)，涡壳与VGT端密封结构通常采用可压缩金属密封环结构(单环或多环)进行密封，密封结构较为单一，且金属密封环成本相对较高。而氢燃料电池空压机排气温度大约在100℃，对材料要求相对较低，因此，需要一种更加有效的密封结构。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述和/或现有的氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构中存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型所要解决的问题在于如何解决空压机VGT结构与涡壳的密封问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构，其包括，空压机系统，包括涡壳、电机外壳、涡轮、驱动件；VGT单元，安装在所述涡壳内，包括密封组件、VGT组件。

作为本实用新型所述氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构的一种优选方案，其中：所述涡壳与所述电机外壳通过螺栓固定连接，所述VGT组件固定安装在所述涡壳与所述电机外壳之间。

作为本实用新型所述氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构的一种优选方案，其中：所述VGT组件包括内密封盖、安装盘、叶片、定距套、拨动盘、拨动件、定位销，所述内密封盖为圆环结构，所述内密封盖比所述安装盘更加远离所述电机外壳。

作为本实用新型所述氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构的一种优选方案，其中：所述内密封盖与所述安装盘通过所述定距套固定连接，所述安装盘沿轴向设有若干安装孔，所述安装孔呈均匀圆周分布，所述叶片安装在所述安装孔中。

作为本实用新型所述氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构的一种优选方案，其中：所述叶片中部为叶片轴，所述叶片的一端为叶型结构，另一端与所述拨动件的一端连接，所述叶片轴穿过所述安装孔，所述叶型结构位于所述内密封盖与所述安装盘之间。

作为本实用新型所述氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构的一种优选方案，其中：所述拨动盘为圆环结构，所述拨动盘通过所述定位销被固定在所述安装盘上，所述拨动盘内侧设有若干第一凹槽，所述第一凹槽呈均匀圆周分布，所述拨动件的另一端位于所述第一凹槽中。

作为本实用新型所述氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构的一种优选方案，其中：所述电机外壳外安装有电控执行器，所述驱动件的一端与所述电控执行器连接，所述拨动盘外侧设有第二凹槽，所述驱动件的另一端位于所述第二凹槽中。

作为本实用新型所述氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构的一种优选方案，其中：所述涡轮位于所述内密封盖与安装盘中部的圆孔中，所述涡壳内壁环绕所述涡轮，所述内密封盖内侧设有斜面，所述涡壳内壁设有环槽，所述内密封盖斜面与所述环槽之间形成环形空间，所述密封组件安装在所述环形空间中，所述密封组件包括密封件、若干密封圈。

作为本实用新型所述氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构的一种优选方案，其中：所述密封件整体为环形，其截面为T字形，所述密封件共有三端，其中第一端为斜面，所述密封件的斜面与所述内密封盖的斜面相互贴合，所述密封件第二端与第一端位于同侧，所述密封件的第二端与所述环槽一侧内壁贴合。

作为本实用新型所述氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构的一种优选方案，其中：所述环槽的另一侧内壁上设有活动槽，所述密封件的第三端位于所述活动槽中，所述密封件将所述环形空间分隔成三个空间，所述密封圈分别设于环形空间分隔的空间中。

本实用新型有益效果为：本实用新型用密封件与密封圈之间的配合代替传统的多个金属环密封结构，结构上便于改动，相较于传统的可压缩金属密封环结构材料成本更低，简单实用，密封性能好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构的整体外部结构图。

图2为氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构的内部剖面结构图。

图3为氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构的VGT组件结构图。

图4为氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构的VGT组件另一视角结构图。

图5为氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构的密封组件剖面结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1～图5，为本实用新型第一个实施例，该实施例提供了一种氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构，氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构包括空压机系统100，包括涡壳101、电机外壳102、涡轮103、驱动件104； VGT单元200，安装在涡壳101内，包括密封组件201、VGT组件202。

具体的，涡壳101与电机外壳102通过螺栓固定连接，VGT组件202固定安装在涡壳101与电机外壳102之间。VGT组件202包括内密封盖202a、安装盘202b、叶片202c、定距套202d、拨动盘202e、拨动件202f、定位销202g，内密封盖202a为圆环结构，内密封盖202a比安装盘202b更加远离电机外壳102。

其中，内密封盖202a与安装盘202b通过定距套202d固定连接，安装盘202b 沿轴向设有若干安装孔202b-1，安装孔202b-1呈均匀圆周分布，叶片202c安装在安装孔202b-1中。定距套202d为两端具有凹陷的圆柱结构，内密封盖202a 与安装盘202b均位于定距套202d的凹陷中。叶片202c中部为叶片轴202c-1，叶片202c的一端为叶型结构202c-2，另一端与拨动件202f的一端连接，叶片轴 202c-1穿过安装孔202b-1，叶型结构202c-2位于内密封盖202a与安装盘202b 之间。拨动件202f与叶片202c之间为固定连接，通过拨动件202f的转动可以使得叶片转动。

进一步的，拨动盘202e为圆环结构，拨动盘202e通过定位销202g被固定在安装盘202b上，拨动盘202e内侧设有若干第一凹槽202e-1，第一凹槽202e-1 呈均匀圆周分布，拨动件202f的另一端位于第一凹槽202e-1中。电机外壳102 外安装有电控执行器，电控执行器的输出轴与驱动件104的一端连接，拨动盘 202e外侧设有第二凹槽202e-2，驱动件104的另一端位于第二凹槽202e-2中。通过电控执行器可以使得驱动件104转动，驱动件104推动拨动盘202e转动，进而由拨动盘202e推动拨动件202f转动。

再进一步的，涡轮103位于内密封盖202a与安装盘202b中部的圆孔中，涡壳101内壁环绕涡轮，内密封盖202a内侧设有斜面，涡壳101内壁设有环槽 101a，内密封盖202a斜面与环槽101a之间形成环形空间R，环形空间R截面呈三角形，其两个锐角与涡壳的进出气口之间存在空隙，密封组件201安装在环形空间R中，密封组件201包括密封件201b、若干密封圈201c。

其中，密封件201b整体为环形，其截面为T字形，密封件201b共有三端，其中第一端为斜面，密封件201b的斜面与内密封盖202a的斜面相互贴合，密封件201b第二端与第一端位于同侧，密封件201b的第二端与环槽101a一侧内壁贴合。空压机工作时，在气压作用下，密封件201b可在环形空间R中移动。

环槽101a的另一侧内壁上设有活动槽101a-1，密封件201b的第三端位于活动槽101a-1中，密封件201b将环形空间R分隔成三个空间，密封圈201c分别设于环形空间R分隔的空间中。活动槽101a-1可对密封件201b起到限位导向作用，避免密封件201b倾斜导致的漏气。

在该实施例中，活动槽101a-1的宽度要大于等于密封件201b第三端的宽度，密封圈201c采用弹性材料制成，例如橡胶，当气压差形成对密封件201b 的挤压时，与两侧空隙远离的最内部的密封圈201c产生一定量的形变，对密封件201b进行推动，使得密封件201b与环槽内壁贴合，密封件201b又对位于空隙处的密封圈201c进行挤压，被挤压的密封圈201c产生形变并堵住空隙。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本实用新型的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本实用新型的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本实用新型不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本实用新型的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本实用新型不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构，其特征在于：包括，

空压机系统(100)，包括涡壳(101)、电机外壳(102)、涡轮(103)、驱动件(104)；

VGT单元(200)，安装在所述涡壳(101)内，包括密封组件(201)、VGT组件(202)。

2.如权利要求1所述的氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构，其特征在于：所述涡壳(101)与所述电机外壳(102)通过螺栓固定连接，所述VGT组件(202)固定安装在所述涡壳(101)与所述电机外壳(102)之间。

3.如权利要求2所述的氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构，其特征在于：所述VGT组件(202)包括内密封盖(202a)、安装盘(202b)、叶片(202c)、定距套(202d)、拨动盘(202e)、拨动件(202f)、定位销(202g)，所述内密封盖(202a)为圆环结构，所述内密封盖(202a)比所述安装盘(202b)更加远离所述电机外壳(102)。

4.如权利要求3所述的氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构，其特征在于：所述内密封盖(202a)与所述安装盘(202b)通过所述定距套(202d)固定连接，所述安装盘(202b)沿轴向设有若干安装孔(202b-1)，所述安装孔(202b-1)呈均匀圆周分布，所述叶片(202c)安装在所述安装孔(202b-1)中。

5.如权利要求4所述的氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构，其特征在于：所述叶片(202c)中部为叶片轴(202c-1)，所述叶片(202c)的一端为叶型结构(202c-2)，另一端与所述拨动件(202f)的一端连接，所述叶片轴(202c-1)穿过所述安装孔(202b-1)，所述叶型结构(202c-2)位于所述内密封盖(202a)与所述安装盘(202b)之间。

6.如权利要求5所述的氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构，其特征在于：所述拨动盘(202e)为圆环结构，所述拨动盘(202e)通过所述定位销(202g)被固定在所述安装盘(202b)上，所述拨动盘(202e)内侧设有若干第一凹槽(202e-1)，所述第一凹槽(202e-1)呈均匀圆周分布，所述拨动件(202f)的另一端位于所述第一凹槽(202e-1)中。

7.如权利要求6所述的氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构，其特征在于：所述电机外壳(102)外安装有电控执行器，所述驱动件(104)的一端与所述电控执行器连接，所述拨动盘(202e)外侧设有第二凹槽(202e-2)，所述驱动件(104)的另一端位于所述第二凹槽(202e-2)中。

8.如权利要求7所述的氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构，其特征在于：所述涡轮(103)位于所述内密封盖(202a)与安装盘(202b)中部的圆孔中，所述涡壳(101)内壁环绕所述涡轮，所述内密封盖(202a)内侧设有斜面，所述涡壳(101)内壁设有环槽(101a)，所述内密封盖(202a)斜面与所述环槽(101a)之间形成环形空间(R)，所述密封组件(201)安装在所述环形空间(R)中，所述密封组件(201)包括密封件(201b)、若干密封圈(201c)。

9.如权利要求8所述的氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构，其特征在于：所述密封件(201b)整体为环形，其截面为T字形，所述密封件(201b)共有三端，其中第一端为斜面，所述密封件(201b)的斜面与所述内密封盖(202a)的斜面相互贴合，所述密封件(201b)第二端与第一端位于同侧，所述密封件(201b)的第二端与所述环槽(101a)一侧内壁贴合。

10.如权利要求9所述的氢燃料电池空压机用VGT与涡壳密封结构，其特征在于：所述环槽(101a)的另一侧内壁上设有活动槽(101a-1)，所述密封件(201b)的第三端位于所述活动槽(101a-1)中，所述密封件(201b)将所述环形空间(R)分隔成三个空间，所述密封圈(201c)分别设于环形空间(R)分隔的空间中。

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