一种基于空气动压轴承的高速离心式空压机的制作方法

1.本实用新型涉及空压机技术领域，具体为一种基于空气动压轴承的高速离心式空压机。


背景技术：

2.在新能源方面，采用氢燃料电池提供动力的汽车的动力性能高、加氢快、续航里程长，是21世纪新能源汽车最具战略意义的突破口。空气压缩机可以为燃料电池系统提供高压气源，与螺杆压缩机、涡旋压缩机相比，离心式空压机能提供更高压比的气源，显著提升电堆的功率密度和整体性能。
3.为了匹配燃料电池系统性能，小型离心压缩机的转速高，转子与周围空气发生剧烈摩擦，产生大量热能，使得转子温度升高、变形，热量还将传递至轴承，可能导致轴承高温失效；在超高速作用下，电机定子的温度也会迅速上升，若不能及时冷却，过多的热量将影响绝缘材料的使用寿命，降低电机的输出功率，严重时烧毁电机。
4.针对上述情况，现有专利申请号为：cn202022296068.2，专利名称为：一种两级空气悬浮离心式永磁电机直驱空压机的冷却系统的实用新型专利，该方案通过设置在一级蜗壳的喉部与一级蜗壳出口侧之间的任一位置上的风冷引风接头，将部分压缩气体作为冷却气体引入电机壳体内，实现对电机壳体、转子、电机定子、一二级密封座、一二级轴承座、径向轴承、止推轴承和推力盘冷却。此类冷却系统在实际使用时，由于其结构复杂，容易导致散热不均，而且此类冷却方式能耗较大，导致经济效益较低。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种基于空气动压轴承的高速离心式空压机，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于空气动压轴承的高速离心式空压机，包括空压机主体和散热壳体；所述散热壳体套设在空压机主体的外部，空压机主体包括安装在散热壳体内部的定子、转子，转子的左右两端均安装有主轴，主轴上安装有气浮轴承；所述散热壳体的内部环绕设置有螺旋结构的水冷管道，水冷管道的一端设置有进水口，另一端设置有出水口，水冷管道的内侧壁上间隔设置有多个散热片，散热片远离水冷管道的一端插入在散热壳体的内部；所述散热片上开设有连接通孔，连接通孔的内部贯穿设置有通风管道，通风管道的一端设置有进风口，另一端设置有排风口。
7.优选的，所述进水口、出水口、进风口和排风口均设置在散热壳体的外侧。
8.优选的，所述进风口设置在进水口的内侧，排风口设置在出水口的内侧。
9.优选的，所述通风管道由多个弯折管道组成，每一个弯折管道的底端均开设有排水口，排水口的底端通过支管连通排水管。
10.优选的，所述排水管远离通风管道的一端设置在散热壳体外侧的底部，并螺纹安装有密封盖。
11.优选的，所述散热片靠近水冷管道的一端固定设置有与其材质一致的导热抱环，导热抱环固定套设在水冷管道上。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.本实用新型提供的一种基于空气动压轴承的高速离心式空压机，该空压机的外部套设有散热壳体，散热壳体的内部安装有节能式的散热机构，该散热机构主要包括环绕设置在散热壳体内的水冷管道和通风管道，通过水冷管道对空压机主体进行降温，通过通风管道与散热片的配合对空压机主体进行辅助降温，通过气冷降温和水冷降温的结合，达到对空压机主体均匀散热的目的，延长其使用寿命，且该类冷却方式具有能耗低、成本低、节能环保等特点。
附图说明
14.图1为本实用新型的剖视图；
15.图2为本实用新型的通风管道和水冷管道的主视图；
16.图3为本实用新型的通风管道和水冷管道的侧视图；
17.图4为本实用新型的散热片的具体结构示意图。
18.图中：1、散热壳体；2、定子；3、转子；4、主轴；5、气浮轴承；6、水冷管道；7、进水口；8、密封盖；9、导热抱环；10、出水口；11、散热片；12、连接通孔；13、通风管道；14、进风口；15、排风口；16、排水管。
具体实施方式
19.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。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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。
21.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“设置”、“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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种基于空气动压轴承的高速离心式空压机，包括空压机主体和散热壳体1；散热壳体1套设在空压机主体的外部，空压机主体包括安装在散热壳体1内部的定子2、转子3，转子3的左右两端均安装有主轴4，主轴4上安装有气浮轴承5；散热壳体1的内部环绕设置有螺旋结构的水冷管道6，水冷管道6的一端设置有进水口7，另一端设置有出水口10，水冷管道6的内侧壁上间隔设置有多个散热片11，散热片11远离水冷管道6的一端插入在散热壳体1的内部；散热片11上开设有连接通孔12，连接
通孔12的内部贯穿设置有通风管道13，通风管道13的一端设置有进风口14，另一端设置有排风口15。
23.进一步的，进水口7、出水口10、进风口14和排风口15均设置在散热壳体1的外侧。
24.进一步的，进风口14设置在进水口7的内侧，排风口15设置在出水口10的内侧。
25.进一步的，通风管道13由多个弯折管道组成，每一个弯折管道的底端均开设有排水口，排水口的底端通过支管连通排水管16。
26.进一步的，排水管16远离通风管道13的一端设置在散热壳体1外侧的底部，并螺纹安装有密封盖8。
27.进一步的，散热片11靠近水冷管道6的一端固定设置有与其材质一致的导热抱环9，导热抱环9固定套设在水冷管道6上。
28.工作原理：在该空压机主体的温度较高时，通过进水口7向水冷管道6内通入冷却水，使其能够对空压机主体进行水冷降温，通过进风口14向通风管道13的内部通入空气，由于通风管道13嵌套在散热片11内，散热片11通过导热抱环9套设在水冷管道6的外壁上，使得散热片11能够将水冷管道6上的低温传递至散热壳体1深处和通风管道13内，能够对通入通风管道13内的空气进行快速降温，进而实现对空压机主体辅助散热的目的；而且由于外界高温空气进入低温的通风管道13后，使得空气中的水汽容易凝结成水滴，可以通过通风管道13底端的排水口将其收集至排水管16，将其集中排出，避免对空压机主体造成不利影响。
29.值得注意的是：整个装置通过控制器对其实现控制，由于控制器为常用设备，属于现有成熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。
30.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。