beat365体育

随着燃料电池汽车行业的不断发展，作为其核心部件之一的空压机也逐渐成为研究热点。离心式空压机在汽车行业的微形泄压阀发电厂机、徽型泄压阀空液压机、汽车电动涡轮增压器等领域得到了广泛应用，具有效率高、结构紧凑和质量轻等优点，被认为是理想的燃料电池汽车空压机解决方案。

但是，在燃料电池汽车中使用时，由于电堆中质子交换膜对油污十分敏感，使得一般空压力机中的油轴承润滑油或油降温技术不要適合此工况应用，需要开发燃料电池汽车专用的高效、无油空压机。

润养滚动动压轮毂轴承能较好的避免承载性能低、抗冲击振动能力差和易磨损等问题，且在其它高速机械中已有成功应用的案例。

赛特勒斯轴承科技（北京）有限公司提出了一种以汽车冷却液(乙二醇)做介质的水润滑轴承电动离心式空压机技术方案，并对其在汽车燃料电池系统中应用的可行性进行了测试。

一、空压机结构设计

最主要的由水轮、伺服马达的、水润滑油的作用轮毂轴承、爪极同时马达的、马达的保压水套及箱体等局部构成的。

空压机的最大特点是使用水作为轴承润滑剂，不仅满足无油的使用要求，还提高了轴承的承载力、抗冲击能力和稳定性，离心式空压机的工作转速越高，其效率越高。

为维持马达旋转叶在髙速下的稳定可靠性，发调速电机处于马达旋转叶中部，几个润白向下压力径向滚柱滚针轴承分离处于发调速电机二边，几个止推滚柱滚针轴承处于马达旋转叶后台，风扇叶片处于最网页前端，让一小部分马达旋转叶的质心尽可能靠上核心。 为节约交流电动机转子支持跨距，消减效果，这两个径向滚针轴承的这要素伸入到交流电动机顶部电感线圈内，有效地地灵活运用了交流电动机的两边顶部电机绕线的个人空间。 空液压机叶片其八阶弯曲成临界值转动速度约1400Hz，在7万r/min转动速度接下来运行时可人认为是刚需叶片，存在适合的平衡性。

由于采用水或乙二醇作为润滑剂，在磁钢、止推 轴承外圆等处不可避免地存在搅水现象。各举，磁钢的直径为很高，线流速高，搅水耗损进而很高。为削减一种耗损，在前后的径向轴套与磁钢内设计的概念了特种的非遇到式封密环和循环水信号通路，以否则可以减少轴套保养循环水向磁钢处的漏洞，削减搅水耗损，增加空压力机的高效率。

二、水润滑轴承

1、稳定性分析

在高速滑动轴承中，线式供排水梯阶腔滚柱轴承和的小圆孔供排水梯阶腔轮毂轴承是两种常见的结构，多种构造均主要包括阶梯式型腔。

线式的结构在的轴承间打有较深的环槽，进行润滑处理水由圆洞供入后，由环槽向 下方的台阶腔供求关系。

在圆洞结构类型中，湿润水由圆洞供入阶梯式腔中。水湿润滚针轴套实际上起支承功能，更文件制冷机叶轮滚针轴套装置的极为重要部位。

轴承水膜的动力特性对整个转子系统有很大的影响，尤其是在压缩机工作转速很高的情况下，对轴承水膜稳定性的分析十分必要。这里使用失稳转速法对轴承稳定性进行分析。不同形式的界限涡动比相距好大，低速比时线式形式较小，高速比时孔洞形式较小。

2 实验验证

 为验正理论体系分享的精准性，对哪几种机构的轮毂轴承分离开始了实验操作研究分析。

通过测量空压机外部轴承处的振动加速度，由图可知，线式结构轴承在5.5×104r/min突然出现幅值远大于基频的半频涡动，此后随转速升高，半频涡动的幅值持续增大，显现出水膜失稳的特征。出显水膜失稳的速比与按理来说折算值仅能差681-3000r/min两边(差值5.8%)；

而孔洞供排水台阶式浅腔轮毂轴承套型号到实验所是最高的钻速8×104r/min仍无半频涡动迹象存在，与分析但是保持着一样，校验了系统理论折算的能信性。除还包括健康的比较稳判定外，孔洞供排水台阶式浅腔轮毂轴承套型号还还包括设备构造简便、易处理等优势特点，是飞速水润滑液轮毂轴承套型号设备构造的人生理想选定。

对研发管理成就的空油压机样品的输出功率、学习效率及温度升降的等因素进行了检测，报告的格式如下图所示。

三、压缩机功耗

在不安装叶轮的情况下进行负载科学实验，此时空压机对外不做功，通过测量电流和反生电动势大小可以计算出电机的电磁功率。电磁功率主要被轴承 摩擦和转子搅水所消耗(极小部分为电机铁损)。

为验证磁钢两侧非接触密封的有效性，还进行了有无密封的对比实验。给予了减少机机械设备损耗费与转动速度中的理论研究和实践直接关系。在有胶封状况下空压力机额定功率逐年下调，这阐明了磁钢下边非交往胶封设置的 有效果性。

另外，轴套能耗换算出值与有密封隔绝环境下实 验值相距往往并不大。在8×104r/min时测试数据机械性材料耗费约为1.28 kW，轴套能耗换算出所有轴套能耗为1.09kW，相距17%。差值主要的是这原因分析换算出时没得需要考虑叶片其它的区域的搅水材料耗费诱发的。

四、空压机特性

在使用ϕ86转子采取的带载实验操作中，测式了空压力机的事业性质。

 受限于电机驱动器输出电流的限制，带载实验最高工作转速为6×104r/min。给出了压缩机在不同转速下的做功及效率曲线。总最大额定额定功率为试验无刷同步三相异步电机键入最大额定额定功率，有郊攻效无刷同步三相异步电机的电磁炉读取最大额定额定功率相近(释放了无刷同步三相异步电机铁损局部)。

渐渐转动速度的变高，压解机事情成最大功率开始变高，在6×104r/min时，压解机可传输约5.2kW 的有效地最大功率，总成最大功率介于80%，低过在国外同一种采用了汽体箔片轴套空压解机60%的总成最大功率。

能够得知，解缩小氧气产品品质访问量及水压比不断地速比变高而大。在6×104r/min时，解缩小机可出具350kg/h，水压比1.52的解缩小氧气，能够充分满足汽车行业清洁燃料干电池系统化的市场需求。

空油压机在上班时，文件压缩空气和变频电动机是多个主耍主轴。

为降低空压机的温升，在结构上设计了水冷系统，主要用于冷却电机定子。空气在压缩过程中产生的热使涡壳温度升高，这部分热量会传到空压机内部，因此，电机的工作温度也受压缩气体温度的影响。

为测试数据涡壳和直流无刷三相电机的定子绕阻实物温差与转动速度的的关系。实验英文生活环境温差为24℃，在每一转动速度下均长期间隔自动运行到热失衡。涡壳和直流无刷三相电机的定子的温差都随转动速度而身高，但直流无刷三相电机的定子的温度随转动速度的身高快于涡壳的温度，认为转动速度越高，直流无刷三相电机的定子的变烫其主要主要来发源绕阻铜损和定子，叠片的电磁消耗。 显然，就有冰冷的速度电动机，电机叶片磁钢处的环境气温会略优于定子电机定子环境气温5~10℃，据图可不可以推算出出电机叶片磁钢的工作任务环境气温。

五、结论

本文提出了面向车用燃料电池系统的水润滑动静压轴承电动离心式空气压缩机解决方案，实现了水润滑与永磁电机的有机融合，开发出十几台样机并通过实验验证了设计方案的可行性。对线式和孔洞供水公司哪几种阶梯性浅腔信息压轴套使用了系统论讲解和實驗检测。

测试结果与理论分析相吻合，表明小孔供水阶梯浅腔轴承具有更好的稳定性。空压机样机在6×104 r/min工作时可提供350kg/h，压力比为1.52的压缩空气，可满足汽车燃料电池系统的需求。整体效率高于80%。