[实用新型]空气压缩机、车辆和空气压缩机的压壳组件

说明书

本实用新型公开了一种空气压缩机、车辆和空气压缩机的压壳组件，该空气压缩机包括：壳体组件；压轮，压轮套设在转子轴上且位于第一安装腔内，壳体组件内设有回流孔、放气孔和控制流道，壳体组件的外表面设有安装平台，回流孔的一端连通压轮的进气侧，放气孔的一端与控制流道相连通；回流阀，回流阀固定安装在安装平台上，回流阀分别与回流孔的另一端和放气孔的另一端连接且被构造成用于调节控制流道的流量。根据本实用新型的空气压缩机，轴向力小、结构紧凑、零部件数量少、装配工艺简单、可靠性好、成本低。

技术领域

本实用新型涉及空气压缩机技术领域，具体而言，涉及一种空气压缩机、具有所述空气压缩机的车辆和空气压缩机的压壳组件。

背景技术

为了保障燃料电池发动机的正常工作，需要安装氢气供应系统、干净新鲜空气供应系统和循环水冷却管理系统等辅助系统。而高质量和高流量的空气供应对提高燃料电池发动机的功率输出具有明显的效果，因此一般需要空气压缩机来强制进气。由于质子交换膜对空气清洁程度有很高的要求，所以空气压缩机不允许使用传统的油润滑轴承(如动压滑动轴承)，而一般采用动压空气轴承来支撑转子以及抵消转子系统的轴向载荷。

相关技术中，燃料电池压缩机通常采用以下四种技术方案来改善轴向力：

1、采用两级串联增压，即，利用朝向相反的叶轮来抵消轴向力。由于增加串联管道和第二级压叶轮及壳体，增大了整个空压机的体积，相比单级增压结构复杂，效率较低、体积重、成本高。

2、采用平衡盘设计，即在单级叶轮的另外一端安装平衡盘。但只有平衡盘与叶轮设计的直径相近时才能最大限度地抵消轴向力，平衡盘本身有一定质量，旋转会产生额外的功耗，引入的高压气体泄漏时也会造成功率损失。

3、采用脂润滑的球轴承，可以承受较大的轴向力。但脂润滑球轴承存在润滑脂泄漏的风险，进而会污染整个燃料电池系统，造成失效。这也是普遍采用无油润滑轴承的原因。

4、通过增大止推轴承承载区面积来提高承载能力。但提高止推轴承承载能力的同时会增大轴承的功耗，增加轴承成本。同时，较大的止推轴承外径需要较大的止推轴承转子与之配合，整个转子系统的转动惯量会增大，并且会增大止推轴承磨损的风险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种空气压缩机，以减小轴向力，延长使用寿命，提高系统效率以及提升性能，并且，结构紧凑、零部件数量少、装配工艺简单、可靠性好、成本低。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

根据本实用新型第一方面实施例的空气压缩机，包括：壳体组件，所述壳体组件具有第一安装腔、第二安装腔以及转轴配合腔，所述转轴配合腔设置在所述第一安装腔和所述第二安装腔之间，所述第一安装腔具有进气口和出气口；转子轴，所述转子轴可转动地配合在所述转轴配合腔内且分别延伸至所述第一安装腔和所述第二安装腔内；压轮，所述压轮套设在所述转子轴上且位于所述第一安装腔内，所述壳体组件内设有回流孔、放气孔和控制流道，所述壳体组件的外表面设有安装平台，所述回流孔的一端连通所述压轮的进气侧，所述放气孔的一端与所述控制流道相连通；回流阀，所述回流阀固定安装在所述安装平台上，所述回流阀分别与所述回流孔的另一端和所述放气孔的另一端连接且被构造成用于调节所述控制流道的流量；驱动组件，所述驱动组件套设在所述转子轴上且位于所述第二安装腔内。