[发明专利]一种高速离心压缩机回流风冷系统

说明书

一种高速离心压缩机回流风冷系统，所述一级蜗壳内腔的空气从进气孔进入第二环形导气槽，经第二导气孔进入止推轴承安装槽，止推轴承安装槽内的空气一部分经第二导气通道进入主轴孔向定子和主轴之间的间隙排放，另一部分经第一导气通道进入蜗轮孔回流至冷却气回流腔，再经导气槽进入第一导气孔，从第一导气孔进入第一环形导气槽，从第一环形导气槽经贯穿孔向定子和主轴之间的间隙排放，再经二级轴承座的主轴孔进入二级轴承座与二级扩压器之间的空腔向外排放。可以对高速离心压缩机内的两个止推空气轴承、两个径向空气轴承、主轴及定子进行降温，冷却效果好，内部热量可及时排出不会形成热量堆积，避免了出现因内部温度过高导致被迫停机的情况。

技术领域：

本发明涉及一种高速离心压缩机回流风冷系统。

背景技术：

目前发展新能源燃料电池汽车被认为是交通能源动力转型的重要环节，为了保障燃料电池发动机正常工作，发动机一般需要氢气供应子系统、空气供应子系统和循环水冷却管理子系统等辅助系统，大量的研究表明，高压、大流量的空气供应对提高现有燃料电池发动机的功率输出具有明显的效果。因此，一般空气进入发动机之前，要对进气进行增压，离心式空压机就是实现该目标的一种能量转换装置，是燃料电池发动机空气供应系统的重要零部件之一。

目前的高速离心压缩机，其结构主要包括壳体、定子和主轴，壳体两端内侧分别安装用于支撑主轴的一级轴承座和二级轴承座，电机壳体两端外侧分别安装一级扩压器和二级扩压器，主轴两端穿出一级扩压器和二级扩压器分别安装一级蜗轮和二级蜗轮，一级蜗轮和二级蜗轮外安装有一级蜗壳和二级蜗壳。工作时，主轴转速超过10000r/min，由于其转速很高，工作时内部会产生大量的热量，这些热量如果不及时排出形成热量堆积，会出现因内部温度过高导致被迫停机的情况。现在一般都通过外部水冷和内部风冷两种形式对离心压缩机进行降温，其中，内部风冷形式要求离心压缩机内部零件具有导风功能，在内部形成供空气行进的合理的导通路线才能对各部件进行充分降温，而现在的内部风冷结构，内部导通路线单一，设计不合理，只能对个别部件进行降温，无法对各功能部件进行降温，冷却效果差，因此，需要对内部的风冷结构进行重新改进设计。

综上，高速离心压缩机的内部风冷结构设计问题，已成为行业内亟需解决的技术难题。

发明内容：

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种高速离心压缩机回流风冷系统，解决了以往的内部风冷结构导通路线单一、只能对个别部件进行降温、无法对各功能部件进行降温、冷却效果差的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种高速离心压缩机回流风冷系统，包括壳体、定子和主轴，壳体两端内侧分别安装用于支撑主轴的一级轴承座和二级轴承座，壳体两端外侧分别安装一级扩压器和二级扩压器，主轴两端穿出一级扩压器和二级扩压器分别安装一级蜗轮和二级蜗轮，一级蜗轮和二级蜗轮外安装有一级蜗壳和二级蜗壳，

所述一级扩压器包括扩压器本体，所述扩压器本体上设有与一级蜗壳内腔相连通的进气孔，所述扩压器本体中心设有蜗轮孔，扩压器本体的一侧设有冷却气回流腔，冷却气回流腔的槽底设有若干导气槽，导气槽与蜗轮孔相连通，冷却气回流腔外围的另一侧扩压器本体上设有第一环形导气槽，冷却气回流腔与第一环形导气槽之间通过若干个第一导气孔相连通，第一导气孔与导气槽相连通，扩压器本体的另一侧设有若干与止推轴承对应的第一凸台，相邻第一凸台之间形成第一导气通道，第一导气通道与蜗轮孔相连通；

所述一级轴承座包括轴承座本体，所述轴承座本体中心设有主轴孔，轴承座本体的一侧设有止推轴承安装槽，止推轴承安装槽的外围的轴承座本体上设有与进气孔相连通的第二环形导气槽，止推轴承安装槽与第二环形导气槽之间通过若干个第二导气孔相连通，止推轴承安装槽的槽底设有若干与止推轴承对应的第二凸台，相邻第二凸台之间形成相连通的第二导气通道，第二导气通道与主轴孔相连通，所述止推轴承安装槽与第二环形导气槽之间的轴承座本体设有若干与第一环形导气槽相连通的贯穿孔；