[實用新型]一種膨脹機與電機碳環浮動密封結構

有效

• 申請號: 202221247145.8
• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN218062405U
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 邢子義;王升科;謝元豪;丁曉杰
• 申請（專利權）人: 煙臺東德實業有限公司
• 主分類號: F01D11/00
• 分類號: F01D11/00;F01D15/10
• 代理公司: 濟南魯科專利代理有限公司 37214
• 代理人: 姜月磊

一種膨脹機與電機碳環浮動密封結構，包括電機殼體、定子和主軸，電機殼體一端內側安裝用于支撐主軸的膨脹端軸承座，膨脹端軸承座外側安裝膨脹端導向器，膨脹端導向器的中心孔內靠近膨脹機的一側安裝有若干個浮動式碳環，相鄰兩個碳環之間安裝有擋板，最外側的碳環通過壓蓋進行安裝固定，碳環與主軸、擋板、壓蓋以及膨脹端導向器微接觸密封；所述膨脹端導向器的中心孔內靠近電機的一側設有迷宮式密封槽。形成微接觸配合的浮動式密封結構，一方面有效避免了膨脹機內的混合氣體從主軸縫隙泄漏至電機腔內部對定子和主軸造成腐蝕，對電機起到保護作用；另一方面碳環與主軸之間微接觸配合，磨損很小，摩擦發熱量很低，壽命長，密封效果更加穩定可靠。

技術領域：

本實用新型涉及一種膨脹機與電機碳環浮動密封結構。

背景技術：

目前發展新能源燃料電池汽車被認為是交通能源動力轉型的重要環節，為了保障燃料電池發動機正常工作，發動機一般需要氫氣供應子系統、空氣供應子系統和循環水冷卻管理子系統等輔助系統，大量的研究表明，高壓、大流量的空氣供應對提高現有燃料電池發動機的功率輸出具有明顯的效果。因此，一般空氣進入發動機之前，要對進氣進行增壓，離心式空壓機就是實現該目標的一種能量轉換裝置，是燃料電池發動機空氣供應系統的重要零部件之一。

公開號為CN113809354A，名稱為一種利用膨脹機助力壓氣機的燃料電池空氣供應系統的專利申請，公開了將膨脹機的動力軸與壓氣機的轉軸相連用于給壓氣機提供助力的結構，但是，在將膨脹機與壓氣機連接安裝時，從燃料電池出來的混合氣體進入膨脹機，其成本主要包含液態水、汽態水、氮氣、少量氧氣、少量氫氣等，膨脹機內的混合氣體會從壓氣機的電機主軸縫隙泄漏至電機腔內部，對電機的定子和主軸造成腐蝕，影響電機的壽命。而普通的接觸式密封圈，由于主軸工作時高速旋轉，很容易將密封圈磨損，發熱嚴重，導致間隙增大，出現密封失效的情況。

綜上，膨脹機與電機間的密封問題，已成為行業內亟需解決的技術難題。

實用新型內容：

本實用新型為了彌補現有技術的不足，提供了一種膨脹機與電機碳環浮動密封結構，解決了以往膨脹機內的混合氣體從電機主軸縫隙泄漏至電機腔內部造成腐蝕問題，解決了以往的接觸式密封圈磨損嚴重、發熱嚴重、壽命短、密封失效的問題。

本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種膨脹機與電機碳環浮動密封結構，包括電機殼體、定子和主軸，電機殼體一端內側安裝用于支撐主軸的膨脹端軸承座，膨脹端軸承座外側安裝膨脹端導向器，主軸一端穿出膨脹端導向器安裝有膨脹葉輪，膨脹葉輪外側設有與電機殼體相連的膨脹機外殼，膨脹機外殼內部設有膨脹蝸道，膨脹機外殼上設有膨脹進氣口和膨脹出氣口，所述膨脹端導向器的中心孔內靠近膨脹機的一側安裝有若干個浮動式碳環，相鄰兩個碳環之間安裝有擋板，最外側的碳環通過壓蓋進行安裝固定，所述碳環與主軸、擋板、壓蓋以及膨脹端導向器微接觸密封；所述膨脹端導向器的中心孔內靠近電機的一側設有迷宮式密封槽。

所述膨脹端導向器的中心孔內側設有環形卡槽，所述碳環浮動安裝在環形卡槽內。

所述碳環的外圈設有彈簧卡圈。

所述擋板和壓蓋通過沉頭螺栓安裝在膨脹端導向器上。

本實用新型采用上述方案，具有以下優點：

通過在膨脹端導向器的中心孔內安裝若干個浮動式碳環，相鄰兩個碳環之間安裝有擋板，最外側的碳環通過壓蓋進行安裝固定，所述碳環與主軸、擋板、壓蓋以及膨脹端導向器微接觸密封，形成微接觸配合的浮動式密封結構，一方面有效避免了膨脹機內的混合氣體從主軸縫隙泄漏至電機腔內部對定子和主軸造成腐蝕，對電機起到保護作用；另一方面碳環與主軸之間微接觸配合，磨損很小，摩擦發熱量很低，壽命長，密封效果更加穩定可靠。

附圖說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為圖1中的A部放大結構示意圖。