[实用新型]转子系统和空气压缩机

说明书

本实用新型公开了一种转子系统和空气压缩机，该转子系统包括：转子轴；压轮，所述压轮套设在所述转子轴上；磁性转子，所述磁性转子套设在所述转子轴上；轴承套筒，所述轴承套筒包括第一轴承套筒和第二轴承套筒，所述第一轴承套筒和所述第二轴承套筒分别套设在所述转子轴上，所述第一轴承套筒和所述第二轴承套筒的相对两端面分别与所述磁性转子的两端面相抵；止推轴承，所述止推轴承套设在所述转子轴上且在所述转子轴的轴向上位于所述压轮与所述第一轴承套筒之间。根据本实用新型的转子系统，结构简单、惯量小，能够持久地保持空气压缩机具有较低的噪声，NVH性能好。

技术领域

本实用新型涉及转子系统领域，具体而言，涉及一种转子系统和具有所述转子系统的空气压缩机。

背景技术

空气压缩机广泛应用于航空航天、汽车、管道运输、食品包装等领域，除此之外，空气压缩机是新能源燃料电池汽车的发动机的辅助空气供气总成中的关键部件之一，其输出的压力和流量将直接影响到燃料电池发动机中的化学计量比、空气加湿特性和水热管理特性，进而影响燃料电池中电堆的电压输出和燃料电池中发动机的功率输出。

空气压缩机通常采用电机驱动，消耗燃料电池汽车的发动机自身的功率。为提高发动机的有效功率输出，降低空气压缩机的寄生功耗，高效空气压缩机技术引起了广泛的关注。而且，由于空气压缩机的超高速运转，随着转速提高，转子将会承受越来越大的离心力作用。转子中的永磁体材料一般抗压强度在1000MPa左右，但是抗拉强度仅仅在80MPa左右，具有抗压不抗拉的特性。在空气压缩机的转子的设计上一般采用直径较小的转子，以降低超高速条件下离心力对永磁体的拉伸破坏。但是，为了满足高压比、大流量的空气供应输出要求，即电机的大功率输出，保证电机具有足够的转矩输出，又要求电机转子具有足够大的直径，从以上可以看出，电机转子-主轴结构的尺寸设计要求很高。

此外，为提高离心式压缩机的输出功率，离心式空气压缩机的转子一般要达到转速为100,000rpm以上的超高速运行状态，在转子-主轴同速运转情况下，将会对高速旋转主轴支撑的轴承提出更高的要求。相关技术中，油润滑轴承难以避免发生漏油的情况，漏油将会进入燃料电池发动机内部，影响燃料电池的电化学反应。因此，无油润滑的轴承支撑是空气压缩机的最佳选择，箔片空气轴承比其他种类轴承更适用于高速轻空压机领域。

空气压缩机搭载整车，对整机的NVH性能要求越来越高，要求车载空气压缩机转子组件的动平衡达到很低的水平，同时，在高转速运转过程中，转子组件内部零件之间不能相对转动(或移动)，否则会造成动平衡量的变化，出现不平衡噪音的问题。在相关技术中，磁铁一般采用胶水固定。

相关的燃料电池空气压缩机转子组件，工作转速在100,000rpm左右时可以稳定运行。但是，当转速提高到150,000rpm以上时，磁铁与轴之间、轴承套与轴之间有相对转动的风险，相对转动会导致零件的不动平衡量相位变化，进而导致转子组件的动平衡劣化，出现性能下降和NVH噪声问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种转子系统，结构简单、惯量小，能够持久地保持空气压缩机具有较低的噪声，NVH性能好。

本实用新型还提出一种具有所述转子系统的空气压缩机。

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转子系统，包括：转子轴；压轮，所述压轮套设在所述转子轴上；磁性转子，所述磁性转子套设在所述转子轴上；轴承套筒，所述轴承套筒包括第一轴承套筒和第二轴承套筒，所述第一轴承套筒和所述第二轴承套筒分别套设在所述转子轴上，所述第一轴承套筒和所述第二轴承套筒的相对两端面分别与所述磁性转子的两端面相抵；止推轴承，所述止推轴承套设在所述转子轴上且在所述转子轴的轴向上位于所述压轮与所述第一轴承套筒之间。