[實用新型]一種氣浮電機系統

有效

• 申請號: 202223581212.2
• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN219287275U
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 胡余生;陳彬;賈金信;陳振;蘇久展;薛家寧
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H02K5/20
• 分類號: H02K5/20;H02K9/10;H02K9/19;H02K7/08;F16C17/02;F16C17/04
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 徐洲;梁永芳

本實用新型提供一種氣浮電機系統，其包括：機殼、轉軸、電機組件、一級壓縮組件、二級壓縮組件、第一徑向軸承組件、第二徑向軸承組件、軸向軸承組件和氣體導通通道，機殼的內部設置有冷卻通道，氣體導通通道能從一級壓縮組件和/或二級壓縮組件引入氣體，并經過與冷卻通道中的冷卻介質換熱后以對電機組件、一級壓縮組件、二級壓縮組件、第一徑向軸承組件、第二徑向軸承組件和軸向軸承組件中的至少之一進行散熱冷卻。根據本實用新型能解決氣浮高速電機及空壓機存在由于發熱導致軸承易失效、電機發熱嚴重和整機穩定性差的問題，提高氣浮軸承高速電機及空壓機運行可靠性和使用壽命。

技術領域

本實用新型涉及軸承技術領域，具體涉及一種氣浮電機系統。

背景技術

氣浮軸承高速電機及空壓機具有清潔無油、體積小、功率密度大、效率高、噪音小等特點，為燃料電池發動機內部反應提供高壓比、大流量的氧氣，提高了燃料電池發動機的輸出效率和功率，是燃料電池發動機系統的重要零部件之一。

氣浮軸承高速電機及空壓機，其結構主要包括殼體、定子和轉軸，殼體兩端分別安裝用于支撐轉軸的一級軸承座、二級軸承座和氣動組件。其中，轉軸的支承組件箔片氣體動壓軸承，是影響空壓機運行穩定性與使用壽命的關鍵零件。箔片氣體動壓軸承通過高速旋轉的轉子在楔形空間內吸入氣體形成高壓氣膜進而支撐轉軸，抵消轉軸負載和抑制轉子振動。

氣浮軸承高速電機及空壓機在工作時，電機轉速可達幾萬轉至十幾萬轉，因氣浮軸承工作時與電機轉子間隙極小，整機及氣浮軸承等零部件發熱嚴重，當電機在受到沖擊后或持續高溫環境條件下，氣浮軸承易失效進而導致整機工作異常。目前，行業內常用增大氣浮軸承的支撐剛度和阻尼的方式，提高軸承承載性能，如實用新型CN214945724U，名稱為一種多層波箔抗沖擊軸向動壓空氣軸承，安裝分置于底板兩側的至少雙層的波箔，遠離軸向盤一側的波箔，主要用來緩沖軸系所帶來的沖擊，進一步提高軸向軸承的抗沖擊能力。但是，在氣浮軸承剛度過大時，在軸承受到沖擊后箔片變形很小，進而與電機轉子接觸后發生嚴重磨損甚至導致電機失效，故而在氣浮軸承設計中需考慮氣浮軸承在不同負載下的工作狀態調整其承載性能。

此外，空壓機可采用一級引氣可加速整機空氣循環系統以提高軸承工作穩定，避免氣浮軸承失效。如實用新型CN209781242U，名稱為一種兩級氣懸浮離心式電動直驅空壓機，通過中間管路將部分壓縮氣體引入機殼組件中，實現對電機定子、主軸、徑向軸承和推力軸承冷卻。但是，一級引氣溫度相對較高，對氣浮軸承的冷卻效果相當有限，氣浮軸承還需要更好的冷卻方式以延長工作壽命。

由于現有技術中的氣浮高速電機及空壓機存在由于發熱導致軸承易失效、電機發熱嚴重和整機穩定性差等技術問題，因此本實用新型研究設計出一種氣浮電機系統。

實用新型內容

因此，本實用新型要解決的技術問題在于克服現有技術中的氣浮高速電機及空壓機存在由于發熱導致軸承易失效、電機發熱嚴重和整機穩定性差的缺陷，從而提供一種氣浮電機系統。

為了解決上述問題，本實用新型提供一種氣浮電機系統，其包括：

機殼、轉軸、電機組件、一級壓縮組件、二級壓縮組件、第一徑向軸承組件、第二徑向軸承組件、軸向軸承組件和氣體導通通道，所述一級壓縮組件和所述二級壓縮組件均與所述轉軸相接以能分別被所述轉軸驅動，所述第一徑向軸承組件和所述第二徑向軸承能分別支承于所述轉軸的不同軸段，所述軸向軸承組件對所述轉軸進行軸向支承和止推，所述機殼的內部設置有冷卻通道，所述氣體導通通道能從所述一級壓縮組件和/或二級壓縮組件引入氣體，并經過與所述冷卻通道中的冷卻介質換熱后以對所述電機組件、所述一級壓縮組件、所述二級壓縮組件、所述第一徑向軸承組件、所述第二徑向軸承組件和所述軸向軸承組件中的至少之一進行散熱冷卻。

在一些實施方式中，所述第一徑向軸承組件包括一級徑向軸承，所述第二徑向軸承組件包括二級徑向軸承，所述一級徑向軸承和所述二級徑向軸承分別支承于所述轉軸的不同軸段，所述軸向軸承組件包括軸向軸承，所述軸向軸承能對所述轉軸進行軸向支承或止推；