具有破冰功能的氢气循环泵的制作方法

1.本发明涉及一种泵，尤其涉及一种具有破冰功能的氢气循环泵。


背景技术：

2.直至现在正在使用的氢气循环泵，是氢燃料电池发动机的关键零部件，发挥着提高燃料利用率的重要作用，现在的氢气循环泵由于氢气可能进入电机及控制器腔，容易造成爆炸，从而存在安全隐患，氢气路路容易产生水气，冬天出现结冰现象，现有的氢气循环泵无法完成破冰的功能。对于氢气循环泵而言，要做到密封设计好(氢气容易泄露)、耐水性强(经过电堆反应后剩余的氢气带有水蒸气)、流量大(适应大功率电堆)、压力输出稳定(低压转为高压)，技术难度相较于传统气体循环泵要高很多，现有的氢气泵中使用滚珠轴承或是通过齿轮传动，都需要润滑，关于无油的技术也一直没有突破。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中存在的不足，提供一种具有破冰功能的氢气循环泵。
4.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
5.一种具有破冰功能的氢气循环泵，包括泵头组件、泵体组件和泵底组件，所述泵体组件的一侧与泵头组件固定连接，另一侧与泵底组件固定连接，其特征在于：所述泵头组件内部设有叶轮和发热格栅所述叶轮和发热格栅固定连接，所述发热格栅的格子单元内镶嵌有磁铁，所述泵体组件内部设有定子和定子导磁环，所述定子与定子导磁环固定连接；所述泵体组件与叶轮轴的一端固定连接，所述叶轮轴的另一端与叶轮的中心旋转连接；所述泵底组件内部设有电机控制器。
6.进一步地，所述叶轮轴外部套设有轴承，所述叶轮轴与轴承为自润滑材质。
7.进一步地，所述磁铁的形状与发热格栅的格子单元以及定子形状的形状相同。
8.进一步地，所述磁铁的数量小于发热格栅的格子单元数量且磁铁的数量为偶数。
9.进一步地，所述发热格栅为金属材质。
10.进一步地，所述定子磁场方向为轴向方向。
11.进一步地，所述定子与叶轮通过泵身组件的壳体完全隔离。
12.进一步地，所述电机控制器与定子集成一体。
13.采用上述进一步方案的有益效果是：(1)实现完全防爆；(2)可以实现破冰技术；(3)适用于大功率电堆；(4)可以实现完全无油，并且泵体、定子、控制器集成一体，采用轴向磁场电机设计，结构简单，制造难度低，可以降低成本。
附图说明
14.图1为本发明外观的结构示意图；
15.图2为本发明内部零件的结构示意图；
16.图3为本发明剖面图。
17.在图中，1、泵头组件；2、泵体组件；3、泵底组件；4、叶轮；5、定子；6、发热格栅；7、定子导磁环；8、磁铁；9、叶轮轴；10、电机控制器；11、轴承。
具体实施方式
18.以下结合附图对发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
19.实施例1
20.一种具有破冰功能的氢气循环泵，包括泵头组件1、泵体组件2和泵底组件3，所述泵体组件2的一侧与泵头组件1固定连接，另一侧与泵底组件3固定连接，其特征在于：所述泵头组件1内部设有叶轮4和发热格栅6，所述叶轮4和发热格栅6固定连接，所述发热格栅6的格子单元内镶嵌有磁铁8，所述泵体组件2内部设有定子5和定子导磁环7，所述定子5与定子导磁环7固定连接；所述泵体组件2与叶轮轴9的一端固定连接，所述叶轮轴9的另一端与叶轮4的中心旋转连接；所述泵底组件3内部设有电机控制器10。
21.所述叶轮轴9外部套设有轴承11，所述叶轮轴9与轴承11为自润滑材质。所述磁铁8的形状与发热格栅6的格子单元以及定子5形状的形状相同，所述磁铁8的数量小于发热格栅6的格子单元数量且磁铁8的数量为偶数，所述发热格栅6为金属材质，所述定子5磁场方向为轴向方向，所述定子5与叶轮4通过泵体组件2的壳体完全隔离，所述电机控制器10与定子5集成一体。
22.本发明的工作原理为:(1)本装置采用轴向磁场电机设计，定子5与叶轮4通过泵体组件2的壳体完全隔离，可有效防止氢气进入电机控制器10和定子5，实现完全防爆。
23.(2)当叶轮4结冰冻住时候，定子5轴向旋转磁场，切割发热格栅6，产生电流、发热，将冰融化，使叶轮4正常运行。
24.实施例2
25.本实施例与上述实施例在原有的基础上不同处在于，通过一个屏蔽罩将定子5与叶轮4隔离，避免氢气渗漏到定子5一侧，具有防爆功能；本实施例采用叶轮4传动，增加传统电机，在电机的带动下旋转带动磁铁8旋转，磁铁8吸引从而传递扭矩，产生旋转磁场，发热格栅6通过切割磁力线产生电流发热，从而将冰融化，实现破冰目的。
26.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种具有破冰功能的氢气循环泵，包括泵头组件(1)、泵体组件(2)和泵底组件(3)，所述泵体组件(2)的一侧与泵头组件(1)固定连接，另一侧与泵底组件(3)固定连接，其特征在于：所述泵头组件(1)内部设有叶轮(4)和发热格栅(6)，所述叶轮(4)和发热格栅(6)固定连接，所述发热格栅(6)的格子单元内镶嵌有磁铁(8)，所述泵体组件(2)内部设有定子(5)和定子导磁环(7)，所述定子(5)与定子导磁环(7)固定连接；所述泵体组件(2)与叶轮轴(9)的一端固定连接，所述叶轮轴(9)的另一端与叶轮(4)的中心旋转连接；所述泵底组件(3)内部设有电机控制器(10)。2.根据权利要求1所述的具有破冰功能的氢气循环泵，其特征在于：所述叶轮轴(9)外部套设有轴承(11)，所述叶轮轴(9)与轴承(11)为自润滑材质。3.根据权利要求1所述的具有破冰功能的氢气循环泵，其特征在于：所述磁铁(8)的形状与发热格栅(6)的格子单元以及定子(5)的形状相同。4.根据权利要求3所述的具有破冰功能的氢气循环泵，其特征在于：所述磁铁(8)的数量小于发热格栅(6)的格子单元数量且磁铁(8)的数量为偶数。5.根据权利要求1所述的具有破冰功能的氢气循环泵，其特征在于：所述发热格栅(6)为金属材质。6.根据权利要求1所述的具有破冰功能的氢气循环泵，其特征在于：所述定子(5)磁场方向为轴向方向。7.根据权利要求1所述的具有破冰功能的氢气循环泵，其特征在于：所述定子(5)与叶轮(4)通过泵体组件(2)的壳体完全隔离。8.根据权利要求1所述的具有破冰功能的氢气循环泵，其特征在于：所述电机控制器(10)与定子(5)集成一体。

技术总结
本发明涉及一种具有破冰功能的氢气循环泵，一种具有破冰功能的氢气循环泵，包括泵头组件、泵体组件和泵底组件，所述泵体组件的一侧与泵头组件固定连接，另一侧与泵底组件固定连接，其特征在于：所述泵头组件内部设有叶轮和发热格栅所述叶轮和发热格栅固定连接，所述发热格栅的格子单元内镶嵌有磁铁，所述泵体组件内部设有定子和定子导磁环，所述定子与定子导磁环固定连接；所述泵体组件与叶轮轴的一端固定连接，所述叶轮轴的另一端与叶轮的中心旋转连接；所述泵底组件内部设有电机控制器。本发明可以实现完全防爆并可以实现破冰技术和无油技术而且可以适用于大功率电堆。无油技术而且可以适用于大功率电堆。无油技术而且可以适用于大功率电堆。


技术研发人员：董友军 姜丹丹
受保护的技术使用者：华欣（烟台）新能源科技有限公司
技术研发日：2021.11.09
技术公布日：2022/2/18