【技术实现步骤摘要】
本技术总的来说涉及空气压缩机。具体而言，本技术涉及一种具有刻槽轴承的空压机。
技术介绍
1、在燃料电池的供气子系统中，空气压缩机是重要组成部分，同时该应用场景也对其提出许多特殊要求。例如，由于质子交换膜燃料电池反应的特殊性，因此为其提供的高压空气必须是清洁的，也就说供气子系统中的空气压缩机应当具有无油化的特性。另一方面，空气压缩机在工作过程中需要消耗大量的能量，因此它还需具有高工作效率。为了获得良好的整体性能，空气压缩机必须寻求一种高效的压缩方式，既可以达到较高的工作转速，实现较高的工作效率，还具有无油化、体积小、使用周期长、耐高温等特点。
2、针对上述问题，现有技术中通常使用无油气浮箔片轴承作为高速电机转子系统的支撑结构。气浮箔片轴承是一种自适应式柔性支承的动压轴承，它具有诸多的优点，能够解决传统油轴承在应用方面的许多限制，实现机械设备的“无油化”。其中，空气箔片轴承是由一层或多层波纹状波箔和顶箔组成的具有良好柔性表面的气浮轴承。
3、图1示出了现有技术中一个由气浮箔片轴承转子系统支撑的单级空气压缩机的结构示意图。如图1所示，该空气压缩机包括电机壳101、转子102、推力盘103、径向箔片轴承104、推力箔片轴承105、进气口106以及出气口107。图2示出了现有技术中一个径向箔片轴承的结构示意图。如图2所示，在该空气压缩机中，用于支持转子102的径向箔片轴承104包括轴承套201、径向轴承顶箔202以及径向轴承波箔203，其中径向轴承波箔203在波箔焊接点204处通过焊接固定布置在轴承套201与径向轴
4、如图2和图3所示，气浮箔片轴承由多个零部件组成，由于各零部件之间的配合关系及自身公差，气浮箔片轴承的一致性很难得到保证。此外各个零部件之间也有部分位置需要通过焊接或者销接等方式来固定相对位置，以保证轴承发挥气浮性能。通常来说，箔片原材料的尺寸精度为±0.01mm，所以成品通常有0.015至0.04mm的公差。而由箔片轴承支撑的高速电机转子的运行转速通常在50k r pm至200k r pm不等，这需要较高的稳定性，进而需要转子与径向轴承及推力轴承之间具有较高的配合尺寸精度，通常箔片轴承与转子的配合间隙为0.02至0.08mm不等，因此如果箔片轴承尺寸公差过大会严重影响转子系统的稳定性。并且轴承尺寸公差及轴承转子配合间隙过大会影响轮壳间隙，进而影响空压机的气动效率，通常使用箔片轴承的空压机的轮壳间隙在0.4mm以上。此外，传统上箔片轴承的顶箔通常设有用于润滑及耐磨的涂层，在空压机的运转过程中，该涂层会呈颗粒或粉末状脱落，进而影响气体的洁净程度。
技术实现思路
1、为至少部分解决现有技术中的上述问题，本技术提出一种具有刻槽轴承的空压机，包括：
2、电机壳，其包括进气口以及出气口；以及
3、转子，其布置在所述电机壳的内部，所述转子的表面设有径向刻槽，其中当所述转子旋转时，气体被引入所述径向刻槽生成气膜以形成刻槽气浮径向轴承。
4、在本技术一个实施例中规定，所述径向刻槽包括第一径向刻槽以及第二径向刻槽，其中第一径向刻槽以及第二径向刻槽布置在转子的轴承支撑位置处。
5、在本技术一个实施例中规定，所述具有刻槽轴承的空压机还包括：
6、推力盘，其设置于所述转子的端部，所述推力盘的表面设有推力刻槽，其中当所述转子旋转时，气体被引入所述推力刻槽生成气膜以形成刻槽气浮推力轴承。
7、在本技术一个实施例中规定，所述推力盘与所述转子是一体化成型。
8、在本技术一个实施例中规定，所述推力刻槽包括：
9、第一推力刻槽，其设置在所述推力盘的第一面上；以及
10、第二推力刻槽，其设置在所述推力盘的与第一面相对的第二面上。
11、在本技术一个实施例中规定，所述径向刻槽的凹槽形状为“人”字型。
12、在本技术一个实施例中规定，所述推力刻槽的凹槽形状为螺旋型。
13、在本技术一个实施例中规定，所述径向刻槽和/或所述推力刻槽的凹槽深度为5至30微米。
14、在本技术一个实施例中规定，所述径向刻槽和/或所述推力刻槽的构造方式包括电化学腐蚀或者激光雕刻。
15、在本技术一个实施例中规定，所述径向刻槽包括径向刻槽坝区以及径向刻槽槽区；以及
16、所述推力刻槽包括推力刻槽坝区以及推力刻槽槽区。
17、本技术至少具有如下有益效果：
18、(1)通过在转子及推力盘上构造刻槽以形成刻槽气浮轴承，相比于传统的箔片气浮轴承减少了零部件的数量，使得空压机的转子安装更为便捷。
19、(2)刻槽可使用激光或者刻蚀加工，加工精度高，能够提高产品质量的一致性，并且加工成本低。
20、(3)推力盘与转子采用一体式加工，提高了推力盘与转子之间的位置精度。
21、(4)通过在转子及推力盘上构造刻槽以形成刻槽气浮轴承，可以减小空压机的轮壳间隙，提升整机的气动效率。
22、(5)通过在转子及推力盘上构造刻槽以形成刻槽气浮轴承，不需要设置传统箔片轴承顶箔的涂层，避免了涂层颗粒磨损掉落进入系统的风险，提高了出口空气的洁净程度。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种具有刻槽轴承的空压机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的具有刻槽轴承的空压机，其特征在于，所述径向刻槽包括第一径向刻槽以及第二径向刻槽，其中第一径向刻槽以及第二径向刻槽布置在转子的轴承支撑位置处。
3.根据权利要求1所述的具有刻槽轴承的空压机，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的具有刻槽轴承的空压机，其特征在于，所述推力盘与所述转子是一体化成型。
5.根据权利要求3所述的具有刻槽轴承的空压机，其特征在于，所述推力刻槽包括：
6.根据权利要求1所述的具有刻槽轴承的空压机，其特征在于，所述径向刻槽的凹槽形状为“人”字型。
7.根据权利要求3所述的具有刻槽轴承的空压机，其特征在于，所述推力刻槽的凹槽形状为螺旋型。
8.根据权利要求3所述的具有刻槽轴承的空压机，其特征在于，所述径向刻槽和/或所述推力刻槽的凹槽深度为5至30微米。
9.根据权利要求3所述的有刻槽轴承的空压机，其特征在于，所述径向刻槽和/或所述推力刻槽的构造方式包括电化学腐蚀或者激光雕刻。
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【技术特征摘要】
1.一种具有刻槽轴承的空压机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的具有刻槽轴承的空压机，其特征在于，所述径向刻槽包括第一径向刻槽以及第二径向刻槽，其中第一径向刻槽以及第二径向刻槽布置在转子的轴承支撑位置处。
3.根据权利要求1所述的具有刻槽轴承的空压机，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的具有刻槽轴承的空压机，其特征在于，所述推力盘与所述转子是一体化成型。
5.根据权利要求3所述的具有刻槽轴承的空压机，其特征在于，所述推力刻槽包括：
6.根据权利要求1所述的具有刻槽轴承...
【专利技术属性】
技术研发人员：王乾振，齐垒，
申请(专利权)人：华涧新能源科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：
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