电动空压机转子及采用该转子的电动空压机的制作方法

1.本申请涉及一种空压机技术领域，尤其涉及一种电动空压机转子及采用该转子的电动空压机。


背景技术：

2.在燃料电池领域，高压、大流量的空气供应对提高燃料电池发动机的功率输出具有明显的效果。因此在空气进入电堆之前，要利用空压机对进气进行增压。不同工况下燃料电池汽车发动机功率输出所需求的空气供应管理和调控主要都靠空压机来实现。为提高发动机有效功率输出，降低空压机功耗，能够对空气进行二次压缩的双级离心电动空压机或具有单级压缩单元和涡轮的电动空压机得到了广泛的应用。
3.然而，在现有技术中，上述类型的电动空压机在运转时存在转子永磁体过热的风险，过热的温度会导致永磁体失效。如何阻碍永磁体的热量吸收和加强其局部热量释放，是亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本申请公开了一种电动空压机转子，其能够解决背景技术中所提到的问题。
5.本申请公开的电动空压机转子，具有一中心轴，所述中心轴包括沿轴向依次设置的左转轴、永磁体和右转轴，所述电动空压机转子还包括一轴套，所述轴套与所述永磁体过盈配合，所述轴套在其与所述永磁体相接触的内壁构造有第一隔热层；所述左转轴与所述永磁体之间构造有第二隔热层；以及，所述右转轴与所述永磁体之间构造有导热层。
6.在可行的实施方式中，所述第一隔热层为陶瓷隔热层。
7.在可行的实施方式中，所述第二隔热层为隔热垫片。
8.在可行的实施方式中，所述隔热垫片为陶瓷材质的隔热垫片。
9.在可行的实施方式中，所述导热层由导热硅胶涂敷在所述右转轴与所述永磁体的缝隙之间固化形成。
10.本申请同时公开了一种电动空压机，该电动空压机的电机采用如前所述的电动空压机转子。
11.在可行的实施方式中，所述电动空压机为双级离心空压机。
12.在可行的实施方式中，所述电动空压机为具有涡轮增压器的单级离心空压机。
13.在可行的实施方式中，所述电动空压机为双级离心空压机时，其沿轴向在电机的两侧分别配置有一级压缩单元和二级压缩单元，所述电机的外壳在靠近所述二级压缩单元的一侧具有一包含隔热单元的侧端盖，所述侧端盖通过所述隔热单元将所述电机与所述二级压缩单元气密地连接。
14.在可行的实施方式中，所述隔热单元由气凝胶材料构造而成。
15.为了能更进一步了解本申请的特征以及技术内容，请参阅以下有关本申请的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本申请加以限制。
附图说明
16.本申请的前述和其它方面将通过下面参照附图所做的详细介绍而被更完整地理解和了解，在附图中：
17.图1为本申请一种具体实施方式的简要示意图。
具体实施方式
18.为帮助本领域的技术人员确切地理解本申请要求保护的主题，下面结合附图详细描述本申请的具体实施方式。
19.如图1所示，一种电动空压机转子，具有一中心轴，所述中心轴包括沿轴向依次设置的左转轴10、永磁体20和右转轴30。所述电动空压机转子还包括一轴套40，所述轴套40套设在中心轴上，且与所述永磁体20为过盈配合。其中，所述轴套40在其与所述永磁体20相接触的内壁构造有第一隔热层41；所述左转轴10与所述永磁体20之间构造有第二隔热层11；以及，所述右转轴30与所述永磁体20之间构造有导热层31。
20.申请人发现，电动空压机工作时，永磁体20的传热路径通常是从轴套40和左转轴10吸收热量，然后将热量向右转轴30方向传递。由于轴套40的热量主要来源于涡流损耗和定转子间隙摩擦损耗，而左转轴10的热量主要来源于推力盘的摩擦损耗，因此，本申请考虑在轴套40与永磁体20之间、左转轴10与永磁体20之间均使用隔热材料，阻碍从左向右的热传导；同时，在永磁体20与右转轴30之间使用导热硅胶等材料填充气隙以增强散热，以有效降低永磁体的温度。
21.具体而言，为了较好地阻隔永磁体从其它地方例如左转轴和轴套吸收热量，在一些具体实施方式中，所述第一隔热层41例如采用陶瓷隔热层，所述第二隔热层11例如是隔热垫片，该隔热垫片亦可以是陶瓷材质的隔热垫片。陶瓷隔热层、垫片的优点是隔热性能好，且具有比较理想的绝缘效果。
22.另一方面，为了更顺利地将永磁体20自身产生的热量及时传导出去，在一些具体实施方式中，所述导热层31由导热硅胶涂敷在所述右转轴30与所述永磁体20的缝隙之间固化形成。这样设计的好处是对永磁体整个端面导热充分，不留空隙。
23.可以理解，采用了本申请前述电动空压机转子的电动空压机，可以实现本申请的目的。在不同的实施方式中，所述电动空压机既可以是双级离心空压机，也可以是具有涡轮增压器的单级离心空压机。
24.进一步地，在一些实施方式中，还可以对电机与其邻接部件之间的连接关系同时做一些优化，使得永磁体20更少地受到其它部件运转时产生热量的影响。例如，当所述电动空压机为双级离心空压机时，其沿轴向在电机100的两侧分别配置有一级压缩单元200和二级压缩单元300，所述电机的外壳在靠近所述二级压缩单元300的一侧具有一包含隔热单元211的侧端盖210，所述侧端盖210通过所述隔热单元211将所述电机100与所述二级压缩单元300气密地连接。在实际应用中，所述隔热单元211最好采用密度小，导热率低的材料构造而成，使电动空压机的整体重量不会有明显的增加。例如，在一些实施方式中，隔热单元211可以采用气凝胶材料构造。由此，隔热单元211将二级压缩单元300与电机外壳的侧端盖210隔离开来，使二者不发生直接接触，从而阻碍了二级压缩单元300向侧端盖210的热传递，更大程度地减小了外界热量对于永磁体20的影响。
25.虽然基于特定的实施方式显示和描述了本申请，但本申请并不限制于所示出的细节。相反地，在权利要求及其等同替换的范围内，本申请的各种细节可以被改造。


技术特征：
1.一种电动空压机转子，具有一中心轴，所述中心轴包括沿轴向依次设置的左转轴(10)、永磁体(20)和右转轴(30)，所述电动空压机转子还包括一轴套(40)，所述轴套(40)与所述永磁体(20)过盈配合，其特征在于，所述轴套(40)在其与所述永磁体(20)相接触的内壁构造有第一隔热层(41)；所述左转轴(10)与所述永磁体(20)之间构造有第二隔热层(11)；以及，所述右转轴(30)与所述永磁体(20)之间构造有导热层(31)。2.如权利要求1所述的电动空压机转子，其特征在于，所述第一隔热层(41)为陶瓷隔热层。3.如权利要求1所述的电动空压机转子，其特征在于，所述第二隔热层(11)为隔热垫片。4.如权利要求3所述的电动空压机转子，其特征在于，所述隔热垫片为陶瓷材质的隔热垫片。5.如权利要求1所述的电动空压机转子，其特征在于，所述导热层(31)由导热硅胶涂敷在所述右转轴(30)与所述永磁体(20)的缝隙之间固化形成。6.一种电动空压机，其特征在于，该电动空压机的电机(100)采用如权利要求1-5中任意一项所述的电动空压机转子。7.如权利要求6所述的电动空压机，其特征在于，所述电动空压机为双级离心空压机。8.如权利要求6所述的电动空压机，其特征在于，所述电动空压机为具有涡轮增压器的单级离心空压机。9.如权利要求7所述的电动空压机，其特征在于，所述电动空压机为双级离心空压机时，其沿轴向在电机(100)的两侧分别配置有一级压缩单元(200)和二级压缩单元(300)，所述电机的外壳在靠近所述二级压缩单元(300)的一侧具有一包含隔热单元(211)的侧端盖(210)，所述侧端盖(210)通过所述隔热单元(211)将所述电机(100)与所述二级压缩单元(300)气密地连接。10.如权利要求9所述的电动空压机，其特征在于，所述隔热单元(211)由气凝胶材料构造而成。

技术总结
本申请公开了一种电动空压机转子以及电动空压机，其中，电动空压机转子具有一中心轴，所述中心轴包括沿轴向依次设置的左转轴(10)、永磁体(20)和右转轴(30)，所述电动空压机转子还包括一轴套(40)，所述轴套(40)与所述永磁体(20)过盈配合，所述轴套(40)在其与所述永磁体(20)相接触的内壁构造有第一隔热层(41)；所述左转轴(10)与所述永磁体(20)之间构造有第二隔热层(11)；以及，所述右转轴(30)与所述永磁体(20)之间构造有导热层(31)。体(20)之间构造有导热层(31)。体(20)之间构造有导热层(31)。


技术研发人员：王永恒
受保护的技术使用者：罗伯特
技术研发日：2022.03.07
技术公布日：2022/8/5