一种膨胀机与电机碳环浮动密封结构制造技术

一种膨胀机与电机碳环浮动密封结构，包括电机壳体、定子和主轴，电机壳体一端内侧安装用于支撑主轴的膨胀端轴承座，膨胀端轴承座外侧安装膨胀端导向器，膨胀端导向器的中心孔内靠近膨胀机的一侧安装有若干个浮动式碳环，相邻两个碳环之间安装有挡板，最外侧的碳环通过压盖进行安装固定，碳环与主轴、挡板、压盖以及膨胀端导向器微接触密封；所述膨胀端导向器的中心孔内靠近电机的一侧设有迷宫式密封槽。形成微接触配合的浮动式密封结构，一方面有效避免了膨胀机内的混合气体从主轴缝隙泄漏至电机腔内部对定子和主轴造成腐蚀，对电机起到保护作用；另一方面碳环与主轴之间微接触配合，磨损很小，摩擦发热量很低，寿命长，密封效果更加稳定可靠。加稳定可靠。加稳定可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种膨胀机与电机碳环浮动密封结构

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[0001]本技术涉及一种膨胀机与电机碳环浮动密封结构。

技术介绍
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[0002]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。
[0003]公开号为CN113809354A，名称为一种利用膨胀机助力压气机的燃料电池空气供应系统的专利申请，公开了将膨胀机的动力轴与压气机的转轴相连用于给压气机提供助力的结构，但是，在将膨胀机与压气机连接安装时，从燃料电池出来的混合气体进入膨胀机，其成本主要包含液态水、汽态水、氮气、少量氧气、少量氢气等，膨胀机内的混合气体会从压气机的电机主轴缝隙泄漏至电机腔内部，对电机的定子和主轴造成腐蚀，影响电机的寿命。而普通的接触式密封圈，由于主轴工作时高速旋转，很容易将密封圈磨损，发热严重，导致间隙增大，出现密封失效的情况。
[0004]综上，膨胀机与电机间的密封问题，已成为行业内亟需解决的技术难题。

技术实现思路
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[0005]本技术为了弥补现有技术的不足，提供了一种膨胀机与电机碳环浮动密封结构，解决了以往膨胀机内的混合气体从电机主轴缝隙泄漏至电机腔内部造成腐蚀问题，解决了以往的接触式密封圈磨损严重、发热严重、寿命短、密封失效的问题。
[0006]本技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种膨胀机与电机碳环浮动密封结构，包括电机壳体、定子和主轴，电机壳体一端内侧安装用于支撑主轴的膨胀端轴承座，膨胀端轴承座外侧安装膨胀端导向器，主轴一端穿出膨胀端导向器安装有膨胀叶轮，膨胀叶轮外侧设有与电机壳体相连的膨胀机外壳，膨胀机外壳内部设有膨胀蜗道，膨胀机外壳上设有膨胀进气口和膨胀出气口，所述膨胀端导向器的中心孔内靠近膨胀机的一侧安装有若干个浮动式碳环，相邻两个碳环之间安装有挡板，最外侧的碳环通过压盖进行安装固定，所述碳环与主轴、挡板、压盖以及膨胀端导向器微接触密封；所述膨胀端导向器的中心孔内靠近电机的一侧设有迷宫式密封槽。
[0008]所述膨胀端导向器的中心孔内侧设有环形卡槽，所述碳环浮动安装在环形卡槽内。
[0009]所述碳环的外圈设有弹簧卡圈。
[0010]所述挡板和压盖通过沉头螺栓安装在膨胀端导向器上。
[0011]本技术采用上述方案，具有以下优点：
[0012]通过在膨胀端导向器的中心孔内安装若干个浮动式碳环，相邻两个碳环之间安装有挡板，最外侧的碳环通过压盖进行安装固定，所述碳环与主轴、挡板、压盖以及膨胀端导向器微接触密封，形成微接触配合的浮动式密封结构，一方面有效避免了膨胀机内的混合气体从主轴缝隙泄漏至电机腔内部对定子和主轴造成腐蚀，对电机起到保护作用；另一方面碳环与主轴之间微接触配合，磨损很小，摩擦发热量很低，寿命长，密封效果更加稳定可靠。
附图说明：
[0013]图1为本技术的结构示意图。
[0014]图2为图1中的A部放大结构示意图。
[0015]图中，1、电机壳体，2、定子，3、主轴，4、膨胀端轴承座，5、膨胀端导向器，6、膨胀叶轮，7、膨胀机外壳，8、膨胀蜗道，9、膨胀进气口，10、膨胀出气口，11、碳环，12、挡板，13、压盖，14、迷宫式密封槽，15、弹簧卡圈，16、沉头螺栓。
具体实施方式：
[0016]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本技术进行详细阐述。
[0017]如图1
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2所示，一种膨胀机与电机碳环浮动密封结构，包括电机壳体1、定子2和主轴3，电机壳体1一端内侧安装用于支撑主轴3的膨胀端轴承座4，膨胀端轴承座4外侧安装膨胀端导向器5，主轴3一端穿出膨胀端导向器5安装有膨胀叶轮6，膨胀叶轮6外侧设有与电机壳体1相连的膨胀机外壳7，膨胀机外壳7内部设有膨胀蜗道8，膨胀机外壳7上设有膨胀进气口9和膨胀出气口10，所述膨胀端导向器的中心孔内靠近膨胀机的一侧安装有若干个浮动式碳环11，相邻两个碳环11之间安装有挡板12，最外侧的碳环11通过压盖13进行安装固定，所述碳环11与主轴3、挡板12、压盖13以及膨胀端导向器5微接触密封；形成微接触配合的浮动式密封结构，一方面有效避免了膨胀机内的混合气体从主轴3缝隙泄漏至电机腔内部对定子2和主轴3造成腐蚀，对电机起到保护作用；另一方面碳环11与主轴3之间微接触配合，磨损很小，摩擦发热量很低，寿命长，密封效果更加稳定可靠。所述膨胀端导向器5的中心孔内靠近电机的一侧设有迷宫式密封槽14，可以防止碳环11磨损下来的碳粉进入膨胀端轴承座4内。
[0018]所述膨胀端导向器5的中心孔内侧设有环形卡槽，所述碳环11浮动安装在环形卡槽内。
[0019]所述碳环11本身一般是由多瓣组合而成的环形结构，在碳环11的外圈设有弹簧卡圈15，弹簧卡圈15可以使碳环11始终与主轴3保持微接触状态。
[0020]所述挡板12和压盖13通过沉头螺栓16安装在膨胀端导向器5上。
[0021]工作原理：
[0022]工作时，燃料电池系统内部反应后排出的混合气体进入膨胀进气口9，然后进入膨胀蜗道8，混合气体在膨胀蜗道8内推动膨胀叶轮6旋转，给电机的主轴3提供助力，混合气体最后从膨胀出气口10排出进行后续再利用。
[0023]上述具体实施方式不能作为对本技术保护范围的限制，对于本
的技
术人员来说，对本技术实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本技术的保护范围内。
[0024]本技术未详述之处，均为本
技术人员的公知技术。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膨胀机与电机碳环浮动密封结构，其特征在于：包括电机壳体、定子和主轴，电机壳体一端内侧安装用于支撑主轴的膨胀端轴承座，膨胀端轴承座外侧安装膨胀端导向器，主轴一端穿出膨胀端导向器安装有膨胀叶轮，膨胀叶轮外侧设有与电机壳体相连的膨胀机外壳，膨胀机外壳内部设有膨胀蜗道，膨胀机外壳上设有膨胀进气口和膨胀出气口，所述膨胀端导向器的中心孔内靠近膨胀机的一侧安装有若干个浮动式碳环，相邻两个碳环之间安装有挡板，最外侧的碳环通过压盖进行安装固定，所述碳环与主轴、挡板、...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢子义，王升科，谢元豪，丁晓杰，
申请(专利权)人：烟台东德实业有限公司，
类型：新型
国别省市：