[实用新型]一种带联接喉管的空心主轴两级压缩离心式空压机

说明书

本实用新型公开了一种带联接喉管的空心主轴两级压缩离心式空压机，包括永磁同步电机、第一级离心式空压机和第二级离心式空压机，所述第一级离心式空压机和第二级离心式空压机分别于所述永磁同步电机的两侧；所述第一级离心式空压机和第二级离心式空压机分别包含有第一级叶轮、第一级蜗壳和第二级叶轮、第二级蜗壳，所述第一级叶轮、第二级叶轮分别固连于主轴的两端，所述第一级蜗壳和第二级蜗壳分别固连于永磁同步电机两端，所述第一级蜗壳的第一级增压出口与第二蜗壳的第二级增压进口相连通，其可以满足燃料电池发动机空气供应系统的流量范围宽、供气压比高需求，具有结构紧凑、维护简单等特点。

技术领域

本实用新型属于空压机设备技术领域，具体地说是涉及一种带联接喉管的空心主轴两级压缩离心式空压机。

背景技术

空压机广泛应用于钢铁、电力、造船、轻工业、航空航天、汽车等众多领域，本实用新型涉及到的空压机是新能源燃料电池汽车发动机辅助系统空气供应模块中的关键部件之一，其功能是为燃料电池系统电堆在不同工况工作时，提供满足电堆流量、压力、温度和湿度要求的空气，其输出的流量和压力直接影响燃料电池中阴极侧空气的化学计量比，进而影响燃料电池电堆的电压输出和燃料电池发动机的功率输出。

燃料电池汽车发动机用空压机采用电机驱动的方式工作，电机驱动的能量来源于燃料电池汽车发动机，必然消耗发动机部分功率，为提高发动机有效功率输出，降低空压机功耗，高速空压机技术引起广泛关注。

在空压机高速运转时，转子与轴承系统的动力学分析对于高速电机运行的可靠性有着至关重要的作用，转子中永磁体材料抗压强度较大而抗拉强度较小，其抗拉强度一般低于抗压强度的十分之一，永磁体难以承受转子高速旋转在巨大离心力作用下产生的拉应力，因此为了减小电机在高速旋转时产生的离心力，转子外径须尽可能的小，但是转子还需要足够的刚度，还要考虑产生需求的电磁转矩和输出功率，导致转子外径也不能太小，所以在空压机转子设计上要综合考虑电磁和机械两方面的要求。

为了满足大流量、高压比的空气流量输出要求，转子转速一般要达到 100000rpm以上的超高速状态运行，现有的传统轴承很难满足要求，即使特殊轴承能够满足要求，但也会带来转子动力学稳定性的问题，超高速问题是目前国内外转子动力学领域研究的热点和难点；其次超高速转子会造成轴承等支撑部件破损的危险，增加故障监测和诊断难度；此外，超高速的转子也会带来散热和冷却问题，这些问题都需要在具体空压机设计方案中得到综合考虑并加以解决。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种带联接喉管的空心主轴两级压缩离心式空压机，其可以满足燃料电池发动机空气供应系统的流量范围宽、供气压比高需求，具有结构紧凑、转速高、损耗小、运行稳定、噪声小、振动小、维护简单等特点。

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是这样实现的：

一种带联接喉管的空心主轴两级压缩离心式空压机，包括永磁同步电机、第一级离心式空压机和第二级离心式空压机，其特征在于：所述第一级离心式空压机和第二级离心式空压机分别于所述永磁同步电机的两侧；

所述永磁同步电机包含定子、转子以及穿过所述转子的主轴；

所述第一级离心式空压机和第二级离心式空压机分别包含有第一级叶轮、第一级蜗壳和第二级叶轮、第二级蜗壳，所述第一级叶轮、第二级叶轮分别固连于主轴的两端，所述第一级蜗壳和第二级蜗壳分别固连于永磁同步电机两端，所述第一级蜗壳和第二级蜗壳设置有第一级增压进口、第一级增压出口和第二级增压进口、第二级增压出口，所述第一级增压出口与第二级增压进口相连通。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述转子包含主轴、分体式永磁体以及永磁体固定体，三者同心布置。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述分体式永磁体外层缠绕碳纤维保护套，所述转子在其两端配有隔磁铜环。