[發明專利]一種帶儲氣功能的自冷卻型空氣懸浮壓氣機

有效

• 申請號: 201810503548.6
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108775289B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 肖云峰;聶帥;劉強;孟波;呂濤;張志蓮;陳磊;康宇軒;冷雪
• 申請（專利權）人: 北京石油化工學院
• 主分類號: F04D25/06
• 分類號: F04D25/06;F04D29/58;F04D29/056;F04D27/00;F04D29/28;F04D29/08
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

1.一種帶儲氣功能的自冷卻型空氣懸浮壓氣機，其特征在于，包括組合壓氣機葉輪(1)、壓氣機蝸殼(29)、冷卻渦輪(3)、熱管換熱器(4)、直流無刷電機殼體(18)、壓氣機殼體(24)、直流無刷電機，所述的組合壓氣機葉輪(1)、壓氣機蝸殼(29)、冷卻渦輪(3)、熱管換熱器(4)、儲氣腔(23)均安裝在所述直流無刷電機的一端；

所述直流無刷電機包括定子(13)、轉子(17)、轉子芯軸(8)，轉子與組合壓氣機葉輪(1)和冷卻渦輪(3)通過轉子芯軸(8)同軸連接；

所述直流無刷電機的左側設置止推軸承組件，止推軸承組件包括止推軸承座(20)、止推盤(11)，止推軸承座(20)和止推盤(11)之間設有止推軸承(10)；

所述止推軸承為箔片式動壓氣體止推軸承(10)；

壓氣機內部設置徑向軸承組件，徑向軸承組件包括徑向軸承座(22)、徑向軸承(21)，徑向軸承(21)為箔片式動壓氣體徑向軸承，兩徑向軸承座(22)間設置儲氣腔(23)，連接儲氣腔(23)的引氣管上攜帶有常開電磁閥(6)和單板止回閥(7)；

儲氣腔(23)的左側置有熱管換熱器(4)，熱管換熱器(4)的左側安裝有冷卻渦輪(3)和組合壓氣機葉輪(1)，且兩葉輪背對背放置，中間體(9)內部空腔作為儲氣腔(23)并作為徑向軸承(21)的徑向軸承壓蓋，中間體(9)上的通道為經過熱管換熱器(4)后的高壓低溫氣體流道；冷卻渦輪(3)冷卻熱管換熱器(4)、徑向軸承(21)、止推軸承(10)和轉子芯軸(8)。

2.根據權利要求1所述的帶儲氣功能的自冷卻型空氣懸浮壓氣機，其特征在于，所述直流無刷電機為高速直流無刷電動機，組合式壓氣機葉輪由冷卻渦輪和高速直流無刷電動機共同驅動。

3.根據權利要求1所述的帶儲氣功能的自冷卻型空氣懸浮壓氣機，其特征在于，所述壓氣機設有脈寬調制調速控制系統，直流無刷電機與脈寬調制調速控制系統電路相連接。

4.根據權利要求1所述的帶儲氣功能的自冷卻型空氣懸浮壓氣機，其特征在于，所述轉子芯軸(8)內部是空心流道(16)并設有兩個圓孔連通轉子芯軸的轉軸外表面和轉軸內部的空心流道。

5.根據權利要求1所述的帶儲氣功能的自冷卻型空氣懸浮壓氣機，其特征在于，所述儲氣腔(23)和壓氣機蝸殼(29)設有引氣管(5)，且管路安裝常開電磁閥(6)和單板止回閥(7)便于控制高壓氣體的進出及在啟停時進入空氣軸承組件。

6.根據權利要求1所述的帶儲氣功能的自冷卻型空氣懸浮壓氣機，其特征在于，所述壓氣機的換熱器為熱管式換熱器(4)，該在中間體(9)內部的熱管式換熱器(4)所在空腔連通有四條輔助流道分別是兩條連接冷卻渦輪進排氣的流道和兩條連接高壓氣體的進排氣流道。

7.根據權利要求1所述的帶儲氣功能的自冷卻型空氣懸浮壓氣機，其特征在于，所述壓氣機內部的流道和轉子芯軸(8)與轉子芯軸內部空心流道(16)、中間體(9)及直流無刷電機定子(13)、轉子(17)之間的微間隙及直流無刷電機殼體(18)上的孔道(14)構成冷卻氣體流動通道。

8.根據權利要求1所述的帶儲氣功能的自冷卻型空氣懸浮壓氣機，其特征在于，所述壓氣機葉輪(1)和冷卻渦輪(3)對稱布置，壓氣機葉輪和冷卻渦輪之間設有迷宮密封結構，所述壓氣機設有迷宮密封擋板(28)，迷宮密封結構和迷宮密封擋板(28)形成壓氣機密封系統。