一种两级气浮空压机的制作方法

本申请属于空压机，具体涉及一种两级气浮空压机。

背景技术：

1、目前，离心式空压机设计一般采用永磁电机直驱方式，将电机转子和主轴做成一体化结构，在主轴轴端固定联接离心式叶轮，叶轮内置于蜗壳内，在转子超高速旋转下，叶轮带动气体高速旋转，与蜗壳相互作用产生高压、大流量空气，供给燃料电池发动机。为了提高输出空气的压力和流量，离心式空压机往往采用超高转速的转速控制实现方式，然而超高速的旋转会导致空压机无法快速冷却和散热。

2、如公开号为cn112761971a的专利申请，其公开了一种两级空气箔片轴承支承高速离心式空压机，其铜管沿着内壳体的内侧壁分布，铜管的内部开有冷却气道，铜管的右端与冷却气进气接头连通，通过向铜管中通入冷却介质对壳体进行冷却，然而这种冷却结构其冷却效果较差，空压机内聚积聚大量热量仍然难以及时散去，影响空压机的正常运行。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、有鉴于此，根据本申请实施例提出了一种两级气浮空压机，包括：主轴、壳体、一级半开式压缩组件和二级半开式压缩组件；主轴上设置有定子；壳体套装在定子的外侧，且壳体的内壁面与定子的外侧壁相贴合，在壳体的空腔内形成冷却腔室；一级半开式压缩组件设置在壳体的第一端，一级半开式压缩组件内设置有一级压缩腔室，一级压缩腔室与壳体连通，以对壳体内部进行冷却，使壳体内部形成冷却腔室；二级半开式压缩组件设置在壳体的第二端，二级半开式压缩组件内设置有二级压缩腔室。

3、在一种可行的实施方式中，两级气浮空压机包括：散热片；散热片沿壳体的周向设置在壳体的外壁面上，且散热片沿壳体的轴向布置。

4、在一种可行的实施方式中，两级气浮空压机包括：冷却通道、介质进口和介质出口；冷却通道沿壳体的周向呈螺旋状设置在壳体的侧壁的内部；介质进口设置在壳体上，且介质进口与冷却通道相连通；介质出口设置在壳体上，且介质出口与冷却通道相连通。

5、在一种可行的实施方式中，两级气浮空压机包括：连接管；连接管的第一端与一级压缩腔室的排气端相连接，连接管的第二端与二级压缩腔室进气端相连接，以通过连接管将一级压缩腔室内的压缩空气输送至二级压缩腔室内。

6、在一种可行的实施方式中，两级气浮空压机包括：排气通道和排气口；排气通道贯穿壳体，排气通道与冷却腔室相连通；排气口设置在壳体上，排气口与排气通道相连通。

7、在一种可行的实施方式中，一级半开式压缩组件包括：推力轴承组件、第一背板、第一叶轮、第一蜗壳、第一径向轴承组件、第一连通通道和第二连通通道；推力轴承组件套装在主轴的外侧，且推力轴承组件与壳体相连接；第一背板套装在主轴的外侧，且第一背板与推力轴承组件相连接；第一叶轮套装在主轴的外侧，第一叶轮与主轴相连接，且第一叶轮位于第一背板远离二级压缩腔室的一侧；第一蜗壳内设置有一级压缩腔室，第一蜗壳罩设在第一叶轮的外侧，且第一蜗壳与壳体相连接；第一径向轴承组件套装在主轴的外侧，第一径向轴承组件与推力轴承组件相连接，且第一径向轴承组件位于推力轴承组件靠近二级半开式压缩组件的一侧，且第一径向轴承组件位于冷却腔室内；第一连通通道设置在推力轴承组件上，第一连通通道与一级压缩腔室相连通；第二连通通道设置在第一径向轴承组件上，第二连通通道与第一连通通道和冷却腔室相连通，以使一级压缩腔室与冷却腔室相连通。

8、在一种可行的实施方式中，推力轴承组件包括：推力轴承、推力轴承座和推力盘；推力轴承套装在主轴的外侧；推力轴承座套装在主轴的外侧，推力轴承座与壳体相连接；推力盘套装在主轴的外侧，两个推力盘分别与第一背板和推力轴承座相连接，且两个推力盘分别与推力轴承的两个端面相贴合。

9、在一种可行的实施方式中，第一径向轴承组件包括：第一径向轴承、第一轴承座和第一垫片；第一径向轴承套装在主轴的外侧；第一轴承座套装在第一径向轴承的外侧，且第一轴承座与推力轴承座相连接；第一垫片沿主轴的周向设置在第一轴承座上，第一垫片与第一径向轴承的端面相贴合。

10、在一种可行的实施方式中，二级半开式压缩组件包括：第二背板、第三连通通道、第二叶轮、第二蜗壳和第二径向轴承组件；第二背板套装在主轴的外侧，且第二背板与壳体相连接；第三连通通道设置在第二背板上，第三连通通道用于连通冷却腔室与排气通道；第二叶轮套装在主轴的外侧，第二叶轮与主轴相连接，且第二叶轮位于第二背板远离一级压缩腔室的一侧；第二蜗壳内设置有二级压缩腔室，第二蜗壳罩设在第二叶轮的外侧，且第二蜗壳与壳体相连接；第二径向轴承组件套装在主轴的外侧，固定在第二背板上，且第二径向轴承组件位于第二背板靠近一级压缩腔室的一侧，且第二径向轴承组件位于冷却腔室内。

11、在一种可行的实施方式中，第二径向轴承组件包括：第二径向轴承、第二轴承座和第二垫片；第二径向轴承套装在主轴的外侧；第二轴承座套装在第二径向轴承的外侧，且第二轴承座与第二背板相连接；第二垫片沿主轴的周向设置在第二轴承座上，第二垫片与第二径向轴承的端面相贴合。

12、本申请的一种两级气浮空压机，与现有技术相比，有益效果为：

13、壳体套装在定子的外侧，定子、壳体和主轴采用一体化设计，能够更好的导热，从而帮助空压机散热，还能减小整机尺寸和重量，有利于空压机的小型化。

14、一级半开式压缩组件用于对气体进行一级压缩，并在一级压缩腔室内压缩产生一级压缩气体；二级半开式压缩组件用于对气体进行二级压缩，并在二级压缩腔室内压缩产生二级压缩气体，由于冷却腔室与一级压缩腔室连通，能够将部分压缩气体引入机壳组件中，一级压缩气体对壳体、主轴以及其他壳体内部组件进行冷却，利用高压气流带走空压机运行零件摩擦产生的热量，进而提高空压机内零部件的使用寿命。

15、两级半开式压缩组件通过冷却腔室串联，能够实现空压机的小流量高压比，扩大了转速范围，使空压机达到20000～120000rpm的宽转速范围。

技术特征：

1.一种两级气浮空压机，其特征在于，所述两级气浮空压机包括：

2.根据权利要求1所述的一种两级气浮空压机，其特征在于，所述两级气浮空压机包括：

3.根据权利要求1所述的一种两级气浮空压机，其特征在于，所述两级气浮空压机包括：

4.根据权利要求1所述的一种两级气浮空压机，其特征在于，所述两级气浮空压机包括：

5.根据权利要求4所述的一种两级气浮空压机，其特征在于，所述两级气浮空压机包括：

6.根据权利要求1所述的一种两级气浮空压机，其特征在于，所述一级半开式压缩组件包括：

7.根据权利要求6所述的一种两级气浮空压机，其特征在于，所述推力轴承组件包括：

8.根据权利要求7所述的一种两级气浮空压机，其特征在于，所述第一径向轴承组件包括：

9.根据权利要求5所述的一种两级气浮空压机，其特征在于，所述二级半开式压缩组件包括：

10.根据权利要求9所述的一种两级气浮空压机，其特征在于，所述第二径向轴承组件包括：

技术总结本申请提供了一种两级气浮空压机，所属空压机技术领域，包括：主轴、壳体、一级半开式压缩组件和二级半开式压缩组件；定子、壳体和主轴采用一体化设计，能够更好的导热，从而帮助空压机散热，还能减小整机尺寸和重量，有利于空压机的小型化；一级半开式压缩组件用于对气体进行一级压缩，并在一级压缩腔室内压缩产生一级压缩气体；二级半开式压缩组件用于对气体进行二级压缩，并在二级压缩腔室内压缩产生二级压缩气体，由于冷却腔室与一级压缩腔室连通，能够将部分压缩气体引入机壳组件中，一级压缩气体对壳体、主轴以及其他壳体内部组件进行冷却，利用高压气流带走空压机运行零件摩擦产生的热量，进而提高空压机内零部件的使用寿命。技术研发人员：李博伟,马志宏,杨树华,谭佳健,沙龙,国成,李健伟,任霁筇,赵江,张宏伟,张婉悦,孙昊强受保护的技术使用者：沈鼓集团股份有限公司技术研发日：20231218技术公布日：2024/7/4