CN218352279U - 一种离心空压机转子复合型套筒 - Google Patents
一种离心空压机转子复合型套筒 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种离心空压机转子复合型套筒，涉及新能源燃料电池离心空压机技术领域，解决了现有技术中存在的高速永磁电机中的套筒不具有既能抑制涡流大量损耗，又能加强散热效果的功能的技术问题。该装置包括内层筒和外层筒，其中，所述内层筒的外表面镀有一层金属镀层，所述外层筒套在所述内层筒上，所述内层筒套在转子组件中的永磁体和转轴上；所述内层筒采用的材料为金属材料，所述外层筒采用的材料为非金属材料。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源燃料电池离心空压机技术领域，尤其是涉及一种离心空压机转子复合型套筒。
背景技术
在新能源燃料电池领域内，空压机采用的高速永磁电机的转子组件中，是利用高强度非导磁的套筒，以保护高速旋转的永磁体。套筒是采用单一材料制作。当套筒采用的材料为金属时，如不锈钢、钛合金、镍合金等，金属材料热传导率高，电导率大，套筒散热性能好，但会产生较大的涡流损耗；当套筒采用的材料为非金属材料时，如玻璃纤维、碳纤维等，非金属材料热传导率低，电导率小，套筒散热效果差，但相对的涡流损耗小。
高速永磁电机的套筒除去不导电的玻璃纤维材料外，转子涡流的损耗大部分产生在套筒中。使用的高电导率的套筒，套筒容易产生大量的涡流损耗，温升严重；而使用低电导率的套筒，套筒损耗大大减低但是永磁损耗加速，严重时损坏永磁体。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
在现有技术中，高速永磁电机中的套筒不具有既能抑制涡流大量损耗，又能加强散热效果的功能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种离心空压机转子复合型套筒，以解决现有技术中存在的高速永磁电机中的套筒不具有既能抑制涡流大量损耗，又能加强散热效果的功能的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型提供的一种离心空压机转子复合型套筒，包括内层筒和外层筒，其中，所述内层筒的外表面镀有一层金属镀层，所述外层筒套在所述内层筒上，所述内层筒套在转子组件中的永磁体和转轴上；
所述内层筒采用的材料为金属材料，所述外层筒采用的材料为非金属材料。
可选地，所述内层筒采用的材料为Inconel718合金。
可选地，所述外层筒采用的材料为碳纤维。
可选地，所述内层筒与所述外层筒两者的厚度之比H的范围为1/7≤H＜ 2/3。
可选地，所述金属镀层采用的金属为铜。
可选地，所述金属镀层的厚度为1～3um。
可选地，所述内层筒采用热套工艺配合在所述永磁体和所述转轴上。
可选地，所述内层筒与所述外层筒固定连接。
本实用新型提供的一种离心空压机转子复合型套筒，内层筒采用的材料为为金属材料，外层筒采用的材料为非金属材料，形成一个复合型的套筒，通过利用两种材料属性，利用其不同的特点，促进了套筒内层散热，套筒外层降损的功能。外层筒的非金属材料，满足强度要求，可以有效抑制涡流损耗，内层筒的金属材料，可以加强散热能力，并利用其金属外围镀铜，加强散热效果，减低温升，整体减低转子组件损耗，提升高速永磁电机效率，从而可以有效延长了永磁体、转子、电机本体的工作寿命，解决了现有技术中存在的高速永磁电机中的套筒不具有既能抑制涡流大量损耗，又能加强散热效果的功能的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的离心空压机转子复合型套筒的剖视图；
图中1、内层筒；
2、外层筒；
3、金属镀层；
4、永磁体；
5、转轴。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，″多个″的含义是两个或两个以上；术语″上″、″下″、″左″、″右″、″内″、″外″、″前端″、″后端″、″头部″、″尾部″等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语″第一″、″第二″、″第三″等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例1：
本实用新型提供了一种离心空压机转子复合型套筒，包括内层筒1和外层筒2，其中，内层筒1的外表面镀有一层金属镀层3，是为了进一步提高离心空压机转子复合型套筒的散热效果，外层筒2套在内层筒1上，金属镀层3位于外层筒2和内层筒1之间，内层筒1套在转子组件中的永磁体4和转轴5上；
内层筒1采用的材料为金属材料，外层筒2采用的材料为非金属材料。本实用新型提供的一种离心空压机转子复合型套筒，内层筒1采用的材料为为金属材料，外层筒2采用的材料为非金属材料，形成一个复合型的套筒，通过利用两种材料属性，利用其不同的特点，促进了套筒内层散热，套筒外层降损的功能。外层筒2的非金属材料，满足强度要求，可以有效抑制涡流损耗，内层筒1的金属材料，可以加强散热能力，并利用其金属外围镀铜，加强散热效果，减低温升，整体减低转子组件损耗，提升高速永磁电机效率，从而可以有效延长了永磁体4、转子、电机本体的工作寿命，解决了现有技术中存在的高速永磁电机中的套筒不具有既能抑制涡流大量损耗，又能加强散热效果的功能的技术问题。
实施例2：
本实用新型提供了一种离心空压机转子复合型套筒，包括内层筒1和外层筒2，其中，内层筒1的外表面镀有一层金属镀层3，是为了进一步提高离心空压机转子复合型套筒的散热效果，外层筒2套在内层筒1上，金属镀层3位于外层筒2和内层筒1之间，内层筒1套在转子组件中的永磁体4和转轴5上；内层筒1采用的材料为金属材料，外层筒2采用的材料为非金属材料。
作为可选地实施方式，内层筒1采用的材料可以为Inconel718合金。 Inconel718合金是含铌、钼的沉淀硬化型镍铬铁合金，Inconel718合金的电导率高，导热能力强。
作为可选地实施方式，外层筒2采用的材料可以为碳纤维。碳纤维指的是含碳量在90％以上的高强度高模量纤维。耐高温居所有化纤之首。用腈纶和粘胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成。具有耐高温、抗摩擦、导热及耐腐蚀等特性，碳纤维电导率较低，导热能力差，涡流损耗小。
作为可选地实施方式，内层筒1与外层筒2两者的厚度之比H的范围为1/7 ≤H＜2/3。
作为可选地实施方式，金属镀层3采用的金属为铜。铜的成本比较低，同时是导热和电最佳导体。
作为可选地实施方式，金属镀层3的厚度可以为1～3um。
作为可选地实施方式，内层筒1采用热套工艺配合在永磁体4和转轴5上。
作为可选地实施方式，内层筒1与外层筒2固定连接，外层筒2覆盖住内层筒1的外表面，外层筒2和内层筒1两者之间的长度一致。
不同配比碳纤维(CF)+Inconel718复合材料套筒各部分涡流损耗
参见上表，表中显示的是碳纤维与Inconel718合金在不同的厚度配比下，Inconel718合金、碳纤维、永磁体4和转轴5在工作时，各部分所产生的涡流损耗数值，以及总涡损耗数值。从而可以得出，Inconel718合金与碳纤维的厚度之比需要在一定的范围内，总涡损耗数值为最少。经过多次试验得出， Inconel718合金与碳纤维的厚度之比在1/7≤H＜2/3之间，总涡损耗数值为最少，同时此时的散热效果也最佳。
本实用新型的离心空压机转子复合型套筒优点为：
可以有效减少复合型套筒损耗，从而降低转子总损耗，对提高高速永磁无刷电机的工作性能，延长电机的工作寿命具有重要作用；
加强散热效果，减低温升。整体减低转子损耗，提升电机效率，延长了永磁体4、转子、电机本体的工作寿命；
加强了电机转子的散热能力，提升永磁电机运行效率。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种离心空压机转子复合型套筒，其特征在于，包括内层筒(1)和外层筒(2)，其中，
所述内层筒(1)的外表面镀有一层金属镀层(3)，所述外层筒(2)套在所述内层筒(1)上，所述内层筒(1)套在转子组件中的永磁体(4)和转轴(5)上；
所述内层筒(1)采用的材料为金属材料，所述外层筒(2)采用的材料为非金属材料。
2.根据权利要求1所述的离心空压机转子复合型套筒，其特征在于，所述内层筒(1)采用的材料为Inconel718合金。
3.根据权利要求1所述的离心空压机转子复合型套筒，其特征在于，所述外层筒(2)采用的材料为碳纤维。
4.根据权利要求1所述的离心空压机转子复合型套筒，其特征在于，所述内层筒(1)与所述外层筒(2)两者的厚度之比H的范围为1/7≤H＜2/3。
5.根据权利要求1所述的离心空压机转子复合型套筒，其特征在于，所述金属镀层(3)采用的金属为铜。
6.根据权利要求1所述的离心空压机转子复合型套筒，其特征在于，所述金属镀层(3)的厚度为1～3um。
7.根据权利要求1所述的离心空压机转子复合型套筒，其特征在于，所述内层筒(1)采用热套工艺配合在所述永磁体(4)和所述转轴(5)上。
8.根据权利要求1所述的离心空压机转子复合型套筒，其特征在于，所述内层筒(1)与所述外层筒(2)固定连接。
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2022
- 2022-09-02 CN CN202222342900.7U patent/CN218352279U/zh active Active
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