[實用新型]一種全屏蔽式高速離心氫氣循環泵

有效

• 申請號: 201820734220.0
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN208702734U
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 丁海洋;王鳳芹;劉向;肖海
• 申請（專利權）人: 北京艾爾航空科技有限責任公司
• 主分類號: F04D25/06
• 分類號: F04D25/06;F04D29/42;F04D29/08;H02K5/128;H02K5/132;H02K5/16;H02K11/21
• 代理公司: 北京智沃律師事務所 11620
• 代理人: 王繼勝

本實用新型公開了一種全屏蔽式高速離心氫氣循環泵，主要包括循環泵和屏蔽電機，循環泵與屏蔽電機通過法蘭連接并通過O形圈進行可靠密封，同時葉輪一側設置有密封環，并且密封環與O形圈設置有狹小間隙，通過狹小間隙達到節流效果，并且氫氣經過葉輪后經過電機定子組件和電機軸之間的間隙進入電機軸內孔回到葉輪入口形成循環，同時外供高壓氣體經過外供管A、外供管B分別為靜壓前空氣軸承和后空氣軸承提供空氣并經過電機軸回流孔及中通孔留到葉輪入口，本實用新型結構簡單，使用安全便捷，采用全屏蔽結構、無泄漏、維護簡單、實用成本低等優點，并且通過氣浮軸承技術可以實現高轉速、適用于體積小、同時氫氣壓縮的壓比高。

技術領域

本實用新型涉及氫氣循環泵技術領域，具體為一種全屏蔽式高速離心氫氣循環泵。

背景技術

隨著國家節能、環保壓力日益增大。氫能作為一種高效、清潔、可持續的“無碳”能源，已得到世界各國的普遍關注，特別是在燃料電池汽車領域應用更加廣泛。車用燃料電池發動機系統是一種將氫氣和空氣通入燃料電池質子膜進行發電然后帶動電機從而驅動汽車的系統。燃料電池發動機系統唯一產物是水可以真正做到零排放。燃料電池以氫氣為燃料，基礎能量密度是汽油的3倍，加上電動機的做功效率是內燃機的2倍，燃料電池發動機實際能量密度是汽油的6倍，優勢明顯。

車用氫燃料電池氫氣氫氣循環泵是燃料電池氫氣系統核心部件之一，為整個系統氫氣循環提供動力。氫氣循環可以提高電堆入口氫氣的溫度和相對濕度；尾排間歇排放可以確保發動機系統的氫氣利用率保持在一個較高水平。

目前氫氣應用主要存在兩方面難點：一方面，氫氣分子量小，要使其壓縮到要求壓力非常困難，另一方面氫氣分子量小極易發生泄漏，一但泄漏將造成災難性后果。

目前現有的燃料電池氫氣增壓系統主要以渦旋式和螺桿式為代表的容積式循環泵為主。容積式循環泵依靠改變容積實現壓縮氣體增壓。整體結構比較復雜且氣體工作不連續。這就導致整體尺寸、重量較大，運行效率較低，穩定工作區較窄。且由于壓縮氣體不連續導致工作噪音振動大、壽命低。

離心式循環泵在這方面優勢非常明顯，離心式循環泵使通過葉輪旋轉對氣體工質做功從而增加工質動能。通過提高轉速可以減小離心式循環泵體積、重量。但是傳統離心式循環泵的動密封是靠動環和靜環接觸的方式進行密封。這種密封方式在高速旋轉下動靜環磨損嚴重無法對氫氣進行可靠的密封。

鑒于以上兩種問題，一種既能解決氫氣增壓困難問題、又具有比較好的密封作用的一種氫氣循環泵迫在眉睫。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種全屏蔽式高速離心氫氣循環泵，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種全屏蔽式高速離心氫氣循環泵，包括循環泵和屏蔽電機，所述循環泵與屏蔽電機之間通過法蘭連接，且法蘭與循環泵及法蘭與屏蔽電機之間均設置有密封件，所述屏蔽電機包括電機殼體、屏蔽套筒、電機軸、前氣浮軸承、后氣浮軸承、軸承壓蓋、電機定子、轉速傳感器和電連接器，所述屏蔽套筒一端設置有與所述屏蔽套筒匹配連接的后蓋，所述屏蔽套筒另一端設置有軸承壓蓋，所述電機軸一端穿插軸承壓蓋設置在所述屏蔽套筒內部，且所述電機軸一端與所述屏蔽套筒后蓋之間設置有轉速傳感器，所述電機軸為階梯結構，且電機軸的頂端與末端均設置有回流孔，并且電機軸的中心設置有中心通孔，所述中心通孔與回流孔相通，所述電機軸上還設置有前氣浮軸承、后氣浮軸承和電機轉子磁鋼，且所述前氣浮軸承與所述后氣浮軸承之間設置有所述電機轉子磁鋼，并且前氣浮軸承、后氣浮軸承和電機轉子磁鋼均設置在屏蔽套筒內部，所述屏蔽套筒設置在電機定子內部，且電機定子與電機軸設置有間隙，并且間隙與回流孔相通，所述電機定子設置電機殼體內部，所述電機殼體上依次設置有供氣管A、供氣管B和電連接器，所述供氣管A一端與前氣浮軸承相通，所述供氣管B一端與后氣浮軸承相通，所述電連接器通過電連接器安裝座設置在電機殼體上。