CN217632926U - 一种防氢气漏泄的氢气循环泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车氢燃料电池技术领域，且公开了一种防氢气漏泄的氢气循环泵，包括泵盖，所述泵盖的内部从上到下依次设有罗茨转子二和罗茨转子一，所述罗茨转子一的中部固定连接有辅轴，所述罗茨转子二的中部固定连接有主轴，所述泵盖的右侧安装有转子底板；安装在罗茨转子与转子底板之间的隔膜，可以通过物理变形平衡膜两侧压力，也可以感应膜两侧压力，智能化平衡两侧压力，防止齿轮腔的润滑油泄漏到罗茨转子腔，同时也防止罗茨转子腔的氢气泄漏到齿轮腔；电机转子外设置防爆屏蔽套，防爆屏蔽套与中间固定板激光焊接为一体结构，防止氢气泄漏到电机定子结构中，对电机定子及绕线起到很好的保护作用。

Description

一种防氢气漏泄的氢气循环泵

技术领域

本实用新型涉及汽车氢燃料电池技术领域，具体为一种防氢气漏泄的氢气循环泵。

背景技术

为了保证质子交换膜燃料电池稳定高效运行，避免产生干膜和水淹现象，尾排间歇排放能确保发动机系统的氢气利用率保持在一个较高水平。通常采用氢气再循环的方法，即通过氢气循环泵，把氢气循环起来，用氢气把电堆内部生成的水带出后，经水气分离器将液态水分离排除系统，再将未反应的氢气循环送回到电堆阳极重复使用，同时对补充的新鲜氢气进行加湿，保证质子交换膜的水平衡。

目前燃料电池系统采用的氢气循环泵在实际使用过程中，漏油的风险一直都存在，只要氢气循环泵中的油有微量的泄漏，就会导致燃料电池的电堆损坏。同时氢气循环泵在长期使用过程中，由于转子腔和齿轮腔的压力差，氢气会缓慢的渗透到齿轮腔，齿轮腔的氢气也会缓慢的泄漏到电机转子腔，进一步泄漏到电机定子结构中，很容易产生危险，氢气的泄漏问题限制了现有氢气循环泵的应用。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种防氢气漏泄的氢气循环泵，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种防氢气漏泄的氢气循环泵，包括泵盖，所述泵盖的内部从上到下依次设有罗茨转子二和罗茨转子一，所述罗茨转子一的中部固定连接有辅轴，所述罗茨转子二的中部固定连接有主轴，所述泵盖的右侧安装有转子底板，所述转子底板的内部上方从左到右依次安装有第一油封和第一轴承，所述转子底板的内部下方从左到右依次安装有第三油封和第五轴承，所述转子底板的右侧安装有齿轮下板，所述齿轮下板与所述转子底板之间形成齿轮腔，所述转子底板的左侧设置有隔膜，所述隔膜的右侧与所述齿轮腔相连通，所述齿轮腔的内部从上到下依次设有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合连接，所述齿轮下板的内部从上到下依次安装有第二轴承和第四轴承，所述齿轮下板的右侧安装有中间固定板，所述中间固定板的内部且处在所述第二轴承的右侧安装有第二油封，所述中间固定板的右侧安装有定子安装座，所述定子安装座的右侧安装有后端盖，所述定子安装座的内部安装有定子，所述定子的内部安装有防爆屏蔽套，所述防爆屏蔽套的内部安装有转子，所述后端盖的内部安装有第三轴承安装座，所述第三轴承安装座的内部安装有第三轴承，所述定子安装座的底部右侧固定连接有电机出线连接口，所述主轴从左到右依次贯穿有所述第一油封、所述第一轴承、所述第一齿轮、所述第二轴承、所述第二油封、所述中间固定板、所述转子和所述第三轴承，所述辅轴从左到有依次贯穿所述第三油封、所述第五轴承和所述第四轴承。

优选的，所述隔膜具体为弹性膨胀隔膜或智能化调节隔膜。

优选的，所述泵盖与所述转子底板的安装面、所述转子底板与所述齿轮下板的安装面、所述齿轮下板与所述中间固定板的安装面、所述中间固定板与所述定子安装座的安装面、所述定子安装座与所述后端盖的安装面均安装有密封圈。

优选的，所述罗茨转子一和所述罗茨转子二与所述转子底板的安装面均设为迷宫结构。

优选的，所述防爆屏蔽套与所述中间固定板为激光焊接连接在一起。

优选的，所述中间固定板分别以台阶定位形式嵌入所述齿轮下板、所述后端盖以台阶定位的形式嵌设于所述定子安装座的内部。

优选的，所述中间固定板也可以设置所述隔膜。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种防氢气漏泄的氢气循环泵，具备以下有益效果：

(1)、本实用新型中，安装在罗茨转子与转子底板之间的隔膜，可以通过物理变形平衡膜两侧压力，也可以感应膜两侧压力，智能化平衡两侧压力，防止齿轮腔的润滑油泄漏到罗茨转子腔，同时也防止罗茨转子腔的氢气泄漏到齿轮腔；电机转子外设置防爆屏蔽套，防爆屏蔽套与中间固定板激光焊接为一体结构，防止氢气泄漏到电机定子结构中，对电机定子及绕线起到很好的保护作用。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

图2为本实用新型图1氢气循环泵未工作时的局部放大结构示意图；

图3为本实用新型图1中氢气循环泵工作时的结构示意图。

图中：1、第五轴承；2、第三油封；3、泵盖；4、辅轴；5、罗茨转子一；6、罗茨转子二；7、主轴；8、第一油封；9、第一轴承；10、第一齿轮；11、齿轮下板；12、第二轴承；13、第二油封；14、中间固定板；15、定子安装座；16、定子；17、转子；18、防爆屏蔽套；19、第三轴承；20、第三轴承安装座；21、后端盖；22、电机出线连接口；23、隔膜；24、第四轴承；25、第二齿轮；26、转子底板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，本实用新型提供一种技术方案：一种防氢气漏泄的氢气循环泵，包括泵盖3，泵盖3的内部从上到下依次设有罗茨转子二6和罗茨转子一5，罗茨转子一5的中部固定连接有辅轴4，罗茨转子二6的中部固定连接有主轴7，泵盖3的右侧安装有转子底板26，转子底板26的内部上方从左到右依次安装有第一油封8和第一轴承9，转子底板26的内部下方从左到右依次安装有第三油封2和第五轴承1，转子底板26的右侧安装有齿轮下板11，齿轮下板11与转子底板26之间形成齿轮腔，转子底板26的左侧设置有隔膜23，隔膜23的右侧与齿轮腔相连通，齿轮腔的内部从上到下依次设有第一齿轮10和第二齿轮25，第一齿轮10和第二齿轮25啮合连接，齿轮下板11的内部从上到下依次安装有第二轴承12和第四轴承24，齿轮下板11的右侧安装有中间固定板14，中间固定板14的内部且处在第二轴承12的右侧安装有第二油封13，中间固定板14的右侧安装有定子安装座15，定子安装座15的右侧安装有后端盖21，定子安装座15的内部安装有定子16，定子16的内部安装有防爆屏蔽套18，防爆屏蔽套18的内部安装有转子17，后端盖21的内部安装有第三轴承安装座20，第三轴承安装座20的内部安装有第三轴承19，定子安装座15的底部右侧固定连接有电机出线连接口22，主轴7从左到右依次贯穿有第一油封8、第一轴承9、第一齿轮10、第二轴承12、第二油封13、中间固定板14、转子17和第三轴承19，辅轴4从左到有依次贯穿第三油封2、第五轴承1和第四轴承24。

本实施例中，氢气循环泵没有工作时，弹性膨胀隔膜或智能化调节隔膜为水平状态没有变形，参考图2所示。当氢气循环泵运行时，罗茨转子腔压力升高，弹性膨胀隔膜或智能化调节隔膜向齿轮腔膨胀，参考图3所示，齿轮腔体积变小压力升高直至与罗茨转子腔压力平衡，没有压力差，这样，齿轮腔的润滑油就不会泄漏到罗茨转子腔，罗茨转子腔的氢气也会泄漏到齿轮腔内。

进一步的，隔膜23具体为弹性膨胀隔膜或智能化调节隔膜，隔膜23是对压力变化敏感而发生弹性变形的材质，可以通过物理变形平衡膜两侧压力，也可以感应膜两侧压力，而智能化平衡两侧压力，材质可是橡胶，高分子材料或是金属隔膜等。

进一步的，泵盖3与转子底板26的安装面、转子底板26与齿轮下板11的安装面、齿轮下板11与中间固定板14的安装面、中间固定板14与定子安装座15的安装面、定子安装座15与后端盖21的安装面均安装有密封圈。

进一步的，罗茨转子一5和罗茨转子二6与转子底板26的安装面均设为迷宫结构。

进一步的，防爆屏蔽套18与中间固定板14为激光焊接连接在一起，该结构有效的防止氢气泄漏到电机定子结构中，对电机定子及绕线起到很好的保护作用。

进一步的，中间固定板14分别以台阶定位形式嵌入齿轮下板11、后端盖21以台阶定位的形式嵌设于定子安装座15的内部。

进一步的，中间固定板14也可以设置所述隔膜23，可以通过物理变形平衡膜两侧压力，也可以感应膜两侧压力，而智能化平衡两侧压力，保证齿轮腔与电机转子腔压力平衡，这样齿轮腔的氢气或润滑油也不会泄漏到电子转子腔内。

综上可得，本实用新型的工作流程：安装在罗茨转子与转子底板26之间的弹性膨胀隔膜或智能化调节隔膜，可以通过物理变形平衡膜两侧压力，也可以感应膜两侧压力，而智能化平衡两侧压力，防止齿轮腔的润滑油泄漏到罗茨转子腔，同时也防止罗茨转子腔的氢气泄漏到齿轮腔；电机转子外设置防爆屏蔽套18，防爆屏蔽套18与中间固定板14激光焊接为一体结构，防止氢气泄漏到电机定子结构中，对电机定子及绕线起到很好的保护作用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种防氢气漏泄的氢气循环泵，包括泵盖(3)，其特征在于：所述泵盖(3)的内部从上到下依次设有罗茨转子二(6)和罗茨转子一(5)，所述罗茨转子一(5)的中部固定连接有辅轴(4)，所述罗茨转子二(6)的中部固定连接有主轴(7)，所述泵盖(3)的右侧安装有转子底板(26)，所述转子底板(26)的内部上方从左到右依次安装有第一油封(8)和第一轴承(9)，所述转子底板(26)的内部下方从左到右依次安装有第三油封(2)和第五轴承(1)，所述转子底板(26)的右侧安装有齿轮下板(11)，所述齿轮下板(11)与所述转子底板(26)之间形成齿轮腔，所述转子底板(26)的左侧设置有隔膜(23)，所述隔膜(23)的右侧与所述齿轮腔相连通，所述齿轮腔的内部从上到下依次设有第一齿轮(10)和第二齿轮(25)，所述第一齿轮(10)和所述第二齿轮(25)啮合连接，所述齿轮下板(11)的内部从上到下依次安装有第二轴承(12)和第四轴承(24)，所述齿轮下板(11)的右侧安装有中间固定板(14)，所述中间固定板(14)的内部且处在所述第二轴承(12)的右侧安装有第二油封(13)，所述中间固定板(14)的右侧安装有定子安装座(15)，所述定子安装座(15)的右侧安装有后端盖(21)，所述定子安装座(15)的内部安装有定子(16)，所述定子(16)的内部安装有防爆屏蔽套(18)，所述防爆屏蔽套(18)的内部安装有转子(17)，所述后端盖(21)的内部安装有第三轴承安装座(20)，所述第三轴承安装座(20)的内部安装有第三轴承(19)，所述定子安装座(15)的底部右侧固定连接有电机出线连接口(22)，所述主轴(7)从左到右依次贯穿有所述第一油封(8)、所述第一轴承(9)、所述第一齿轮(10)、所述第二轴承(12)、所述第二油封(13)、所述中间固定板(14)、所述转子(17)和所述第三轴承(19)，所述辅轴(4)从左到有依次贯穿所述第三油封(2)、所述第五轴承(1)和所述第四轴承(24)。

2.根据权利要求1所述的一种防氢气漏泄的氢气循环泵，其特征在于：所述隔膜(23)具体为弹性膨胀隔膜或智能化调节隔膜。

3.根据权利要求1所述的一种防氢气漏泄的氢气循环泵，其特征在于：所述泵盖(3)与所述转子底板(26)的安装面、所述转子底板(26)与所述齿轮下板(11)的安装面、所述齿轮下板(11)与所述中间固定板(14)的安装面、所述中间固定板(14)与所述定子安装座(15)的安装面、所述定子安装座(15)与所述后端盖(21)的安装面均安装有密封圈。

4.根据权利要求1所述的一种防氢气漏泄的氢气循环泵，其特征在于：所述罗茨转子一(5)和所述罗茨转子二(6)与所述转子底板(26)的安装面均设为迷宫结构。

5.根据权利要求1所述的一种防氢气漏泄的氢气循环泵，其特征在于：所述防爆屏蔽套(18)与所述中间固定板(14)为激光焊接连接在一起。

6.根据权利要求1所述的一种防氢气漏泄的氢气循环泵，其特征在于：所述中间固定板(14)分别以台阶定位形式嵌入所述齿轮下板(11)、所述后端盖(21)以台阶定位的形式嵌设于所述定子安装座(15)的内部。

7.根据权利要求1所述的一种防氢气漏泄的氢气循环泵，其特征在于：所述中间固定板(14)也可以设置所述隔膜(23)。

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