[发明专利]一种车用燃料电池发动机的单级直驱增压离心式空压机

摘要

本发明涉及一种车用燃料电池发动机的单级直驱增压离心式空压机，空压机通过电机带动转动，包括定子、主轴、固定在主轴中部的转子，一端布置蜗壳以及固定在蜗壳内部与主轴一端连接的叶轮，通过驱动器驱动所述电机转子超高速旋转，主轴的两端通过简支梁支撑结构进行支撑。与现有技术相比，本发明采用大功率电机超高速直接驱动离心式叶轮的进气增压方式，采用高效率永磁同步电机、无油润滑空气箔片动压轴承和转子‑主轴‑叶轮结构一体化设计，叶轮直径小，总体结构简单、紧凑、体积小、重量轻、安装拆卸方便，可满足目前全工况车用燃料电池发动机的空气供气使用要求，在不增大燃料电池发动机体积的情况下，提高燃料电池发动机的体积比功率。

主权项

1.一种车用燃料电池发动机的单级直驱增压离心式空压机，所述空压机通过电机带动转动，其特征在于，所述的空压机包括电机定子、主轴、固定在主轴中部的转子、一端布置蜗壳以及固定在蜗壳内部与主轴一端连接的叶轮、驱动器，驱动器驱动所述转子超高速旋转，所述的主轴的两端通过简支梁支撑结构进行支撑；所述的简支梁支撑结构包括设置在主轴叶轮端的径向空气箔片轴承a以及设置在主轴另一端的径向空气箔片轴承b和轴向空气箔片动压止推轴承，所述的径向空气箔片轴承a采用圆周均布螺钉固定在所述主轴的外侧，所述轴向空气箔片动压止推轴承采用轴套形式固定于所述主轴的外侧，所述的径向空气箔片轴承b采用圆周均布螺钉固定在所述轴向空气箔片动压止推轴承外侧；所述空压机的最左端设有端盖；所述的轴向空气箔片动压止推轴承的一端设有凸起，该凸起位于两个止推轴承箔片盘之间，且所述凸起与两个止推轴承箔片盘超高速旋转时压缩气体配合；所述主轴连接轴向空气箔片动压止推轴承的一端头部设有固定塞，用于防止轴向空气箔片动压止推轴承在高速旋转中的变形；所述的主轴为整体阶梯式的轴，且安装转子处的主轴直径小于安装径向空气箔片轴承a处的主轴直径；所述主轴除安装叶轮处外均采用中空主轴；所述的转子采用从内向外依次为不锈钢主轴、电工钢、永磁体3层布置方式，并在所述的永磁体外缠绕碳纤维；所述的空压机还包括一个水冷却系统，所述的水冷却系统包括外壳和水冷套，所述的水冷套设置在所述电机定子的外侧，所述外壳设置在水冷套外侧，在空压机运行时，在外壳和水冷套之间通水，起到散热的作用。