一种车载燃料电池用空气压缩机的微气道轴承

1.本发明涉及空压机领域，具体涉及一种车载燃料电池用空气压缩机的微气道轴承。


背景技术：

2.在车用燃料电池系统中，空气压缩机则被称为燃料电池的“肺”，因此在高性能的燃料电池中，空气压缩机的作用至关重要。由于燃料电池自身的特有属性，使得对适用于燃料电池的空气压缩机也有特定要求，包括但是不限于体积小、噪声低、效率高、动态响应速度快、无油等。采用无油的原因主要是，润滑油会导致燃料电池发生中毒，因此就要求空压机必须无油，因此，该种类型的空气压缩机不能采用传统的油润滑轴承，而只能采用水润滑轴承或空气轴承。而空气轴承由于其极小的摩擦力，则必然会减少热量的产生，因而更加适合燃料电池空气压缩机。为了进一步减少其摩擦系数，本发明进一步的通过优化轴承表面结构，实现进一步的减少轴承摩擦，进一步的减少轴承的损耗，提高整个系统的效率。


技术实现要素：

3.技术问题：本发明的目的是提供一种车载燃料电池用空气压缩机的微气道轴承，本发明所要解决的技术问题是进一步减少轴承的摩擦系数，并使得整个系统的效率得到提升。
4.技术方案：本发明是一种车载燃料电池用空气压缩机的微气道轴承，其中，定子外侧与定子内侧之间设有弹簧片，在定子内侧表面或转子外侧表面均匀的设有数个微沟槽构成微气道轴承，
5.所述微沟槽单独设置在定子内侧上，或设置在转子外侧上，或同时挖在定子内侧和转子外侧。
6.所述的微沟槽为轴向或周向设置。
7.所述轴向和周向的微沟槽都是等距离挖槽。
8.所述的微沟槽每个都相同。
9.所述的微沟槽的长、宽、高都是微米级的尺寸。
10.所述的微沟槽的长度为转子周长的千分之一到千分之五。
11.所述的该微沟槽的横截面为非对称结构，右侧比左侧平缓。
12.所述微沟槽左边的深度为转子外侧半径的万分之七到千分之三之间，右侧的深度约为转子外侧半径的万分之五到千分之一。
13.所述微沟槽整体呈现流线型。
14.有益效果：
15.1、整个轴承的定转子表面均挖有一样的微米级槽，方便的了定转子表面的加工。
16.2、定子表面、转子表面、定转子表面挖槽都可以使得轴承转子在转动时摩擦力减少，可以按照需求进行选择性加工。
17.3、轴承摩擦力的减少可以减少热量的产生，提高整个空压机的效率，提升空压机的功率密度，能够用较为简单的加工方式，实现性能的提升。
附图说明
18.图1为本发明的二维结构图。定子内侧和转子外侧均挖槽。
19.图2为单定子子挖槽的二维结构图。定子内侧挖槽。
20.图3为单转子挖槽的二维结构图。转子外侧挖槽。
21.图中有：定子外侧1，弹簧片2，定子内侧3和转子外侧4。
具体实施方式
22.下面结合附图，对本发明做进一步说明。
23.本发明技术方案如下：
24.本发明的一种车载燃料电池用空气压缩机的微气道轴承，主要由定子外侧1，弹簧片2，定子内侧3和转子外侧4组成。定子内侧3表面和转子外侧4表面均匀的挖有数百个的微沟槽，轴向和周向都是等距离挖槽，所挖的微沟槽每个都相同，每个微沟槽的长、宽、高都是微米级的尺寸。每个微沟槽的长度约为转子周长的千分之一到千分之五，例如：千分之一、千分之二、千分之三、千分之四、千分之五；该微沟槽为非对称结构，左侧较为陡峭，右侧较为平缓，左边的深度约为转子外侧4半径的万分之七到千分之三之间，例如：万分之七、万分之九、千分之一、千分之二、千分之三；右侧的深度约为转子外侧4半径的万分之五到千分之一，例如：万分之五、万分之六、万分之七、万分之八、千分之一，微沟槽整体呈现流线型。
25.所述的该微沟槽既可以单独挖在定子内侧3上，也可以挖在转子外侧4上，也可以同时挖在定子内侧3和转子外侧4，三种方式都可以减少转子的摩擦阻力。
26.所述的整个轴承的定转子表面均挖有同样的微米级槽，这种一致性可以方面定转子表面的加工。同时，所述的定子表面、转子表面、定转子表面挖槽都具备减少转子转动时摩擦力的效果，因此可以按照需求进行选择性加工。通过此种方式，可以使得轴承转动时摩擦力的减少，进而减少热量的产生，同时提高整个空压机的效率，提升空压机的功率密度，能够用较为简单的加工方式，实现性能的提升。
27.以上仅为本发明较佳的实施方式，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围内。


技术特征：
1.一种车载燃料电池用空气压缩机的微气道轴承，其特征在于，定子外侧(1)与定子内侧(3)之间设有弹簧片(2)，在定子内侧(3)表面或转子外侧(4)表面均匀的设有数个微沟槽构成微气道轴承。2.根据权利要求1所述的车载燃料电池用空气压缩机的微气道轴承，其特征在于，所述微沟槽单独设置在定子内侧(3)上，或设置在转子外侧(4)上，或同时挖在定子内侧(3)和转子外侧(4)。3.根据权利要求2所述的车载燃料电池用空气压缩机的微气道轴承，其特征在于，所述的微沟槽为轴向或周向设置。4.根据权利要求3所述的车载燃料电池用空气压缩机的微气道轴承，其特征在于，所述轴向和周向的微沟槽都是等距离挖槽。5.根据权利要求4所述的车载燃料电池用空气压缩机的微气道轴承，其特征在于，所述的微沟槽每个都相同。6.根据权利要求5所述的车载燃料电池用空气压缩机的微气道轴承，其特征在于，所述的微沟槽的长、宽、高都是微米级的尺寸。7.根据权利要求6所述的车载燃料电池用空气压缩机的微气道轴承，其特征在于，所述的微沟槽的长度为转子周长的千分之一到千分之五。8.根据权利要求7所述的车载燃料电池用空气压缩机的微气道轴承，其特征在于，所述的该微沟槽的横截面为非对称结构，右侧比左侧平缓。9.根据权利要求8所述的车载燃料电池用空气压缩机的微气道轴承，其特征在于，所述微沟槽左边的深度为转子外侧(4)半径的万分之七到千分之三之间，右侧的深度约为转子外侧(4)半径的万分之五到千分之一。10.根据权利要求9所述的车载燃料电池用空气压缩机的微气道轴承，其特征在于，所述微沟槽整体呈现流线型。

技术总结
本发明公开了一种车载燃料电池用空气压缩机的微气道轴承。定子外侧(1)与定子内侧(3)之间设有弹簧片(2)，在定子内侧(3)表面或转子外侧(4)表面均匀的设有数个微沟槽构成微气道轴承，所述微沟槽单独设置在定子内侧上，或设置在转子外侧上，或同时挖在定子内侧和转子外侧。该微沟槽既可以单独挖在定子内侧上，也可以挖在转子外侧上，也可以同时挖在定子内侧和转子外侧，三种方式都可以减少转子的摩擦阻力。通过对轴承的定转子表面进行微米级挖槽处理，可减少轴承转子的转动时的摩擦力，提高空压机的效率，提升空压机的功率密度，通过了简单的表面挖槽，达到了较为明显的摩擦力减少的效果。效果。效果。


技术研发人员：徐炜 王激尧 秦岭
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2021.11.17
技术公布日：2022/1/28