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一种环状磁力驱动氢气循环泵
申请号	CN202210019497.6	申请日	2022-01-10	公开(公告)号	CN114135485B	公开(公告)日	2024-04-19
申请人	江苏航空职业技术学院;			发明人	翟欢乐; 臧鑫; 张司颖; 李继伟;
摘要	本发明公开了一种环状磁力驱动氢气循环泵，包括泵壳和设置在其内部的转子 A和转子B，所述转子A和转子B相互啮合，所述转子A和转子B啮合位置所在的泵壳上设有进料口和出料口，所述转子A和转子B两端通过第二轴承和第四轴承与泵壳内壁转动连接，所述转子A和转子B连接用于带动其转动的旋转驱动件，本申请利用磁力传动，将转子轴A、转子轴B的转动分别从隔离套的一侧传递给另一侧的转子A、转子B，实现了静密封结构设计，杜绝了常规动密封泄露问题，具有较高的可靠性及安全性。
权利要求	1.一种环状磁力驱动氢气循环泵，包括泵壳（1）和设置在其内部的转子A（2）和转子B（3），其特征在于，所述转子A（2）和转子B（3）相互啮合，所述转子A（2）和转子B（3）啮合位置所在的泵壳（1）上设有进料口和出料口，所述转子A（2）和转子B（3）两端通过第二轴承（102）和第四轴承（104）与泵壳（1）内壁转动连接，所述转子A（2）和转子B（3）连接用于带动其转动的旋转驱动件；所述旋转驱动件包括设置在转子A（2）和转子B（3）中间位置的传动孔，传动孔内部同轴设有一个隔离套（10），所述隔离套（10）左端通过第一螺钉（108）与泵壳（1）内壁连接固定，且隔离套（10）的连接端与泵壳（1）之间设有密封垫（109），所述隔离套（10）右端与泵壳（1）插孔位置也设有密封胶层，所述隔离套（10）内部中轴设有一个转子轴A（8）或转子轴B（9），每个转子轴与相应的转子之间都设有磁力传动件，所述转子轴A（8）左端通过第二平键（106）传动连接驱动轴，驱动轴设置在电机（7）的输出端，所述转子轴A（8）和转子轴B（9）之间通过齿轮组件传动连接；所述转子轴A（8）和转子轴B（9）两端通过第一轴承（101）和第三轴承（103）与泵壳（1）转动连接；所述磁力传动件包括设置在转子轴A（8）或转子轴B（9）外侧的若干个第一磁条（11），所述转子A（2）和转子B（3）上嵌设有若干个第二磁条（12），同一位置的第一磁条（11）和第二磁条（12）同轴分布；所述齿轮组件包括设置在转子轴A（8）外侧的传动齿轮A（5），所述转子轴B（9）外侧配合设有一个传动齿轮B（6），每个转子轴和传动齿轮之间都配合设有一个用于传动的第一平键（105），所述第一平键（105）所在位置配合设有一个卡簧（107），所述传动齿轮A（5）和传动齿轮B（6）之间相互啮合。 2.根据权利要求1所述的环状磁力驱动氢气循环泵，其特征在于，所述齿轮组件所在的泵壳（1）端部配合设有一个连接壳体（4），所述连接壳体（4）通过连接件与泵壳（1）连接固定，所述壳体（4）另一端通过连接件与电机（7）端部连接固定。 3.根据权利要求2所述的环状磁力驱动氢气循环泵，其特征在于，所述连接件包括将电机（7）法兰或泵壳（1）法兰与连接壳体（4）法兰连接的第二螺钉（110），第二螺钉（110）处配合设有一个密封圈（111）。
说明书全文	一种环状磁力驱动氢气循环泵技术领域 [0001] 本发明涉及一种燃料电池汽车的氢气循环系统，尤其涉及一种用于氢气循环系统的氢气循环泵。背景技术 [0002] 氢气循环泵是燃料电池汽车氢气循环系统的核心设备，其主要功能是将电堆内未反应氢气循环再次利用，同时吹扫产物水，防止“水淹”，以提高氢气利用效率和系统安全，对氢燃料电池的寿命及性能有着重要的影响作用。由于氢气循环泵输送的氢气具有分子小的特点，极易泄露，导致氢气循环泵的密封设计难度较大。氢气是易燃气体，氢气泄露会带来极大的安全隐患，因此设计一款无泄漏的氢气循环泵具有重要意义，能够进一步推动氢燃料电池的应用推广，符合国家碳达峰、碳中和的发展需求。 [0003] 常规的氢气循环泵，电机带动传动轴转动，传动轴穿过泵盖，与转子通过花键或平键连接，传动轴与泵盖之间为动密封，当使用一段时间后，密封圈就会发生一定磨损，从而导致泄露现象发生。发明内容 [0004] 本发明的目的在于提供一种环状磁力驱动氢气循环泵，以解决上述背景技术中提出的问题。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： [0006] 一种环状磁力驱动氢气循环泵，包括泵壳和设置在其内部的转子A和转子B，所述转子A和转子B相互啮合，所述转子A和转子B啮合位置所在的泵壳上设有进料口和出料口，所述转子A和转子B两端通过第二轴承和第四轴承与泵壳内壁转动连接，所述转子A和转子B连接用于带动其转动的旋转驱动件。 [0007] 作为本发明进一步的方案：所述旋转驱动件包括设置在转子A和转子B中间位置的传动孔，传动孔内部同轴设有一个隔离套，所述隔离套左端通过第一螺钉与泵壳内壁连接固定，且隔离套的连接端与泵壳之间设有密封垫，所述隔离套右端与泵壳插孔位置也设有密封胶层，所述隔离套内部中轴设有一个转子轴A或转子轴B，每个转子轴与相应的转子之间都设有磁力传动件，这里通过磁力无接触传动，采用了静密封取代了传统的动密封，有效的提高了密封效果，所述转子轴A左端通过第二平键传动连接驱动轴，驱动轴设置在电机的输出端，所述转子轴A和转子轴B之间通过齿轮组件传动连接。 [0008] 作为本发明进一步的方案：所述转子轴A和转子轴B两端通过第一轴承和第三轴承与泵壳转动连接。 [0009] 作为本发明进一步的方案：所述磁力传动件包括设置在转子轴A或转子轴B外侧的若干个第一磁条，所述转子A和转子B上嵌设有若干个第二磁条，同一位置的第一磁条和第二磁条同轴分布。 [0010] 作为本发明进一步的方案：所述齿轮组件包括设置在转子轴A外侧的传动齿轮A，所述转子轴B外侧配合设有一个传动齿轮B，每个转子轴和传动齿轮之间都配合设有一个用于传动的第一平键，所述第一平键所在位置配合设有一个卡簧，所述传动齿轮A和传动齿轮B之间相互啮合。 [0011] 作为本发明进一步的方案：所述齿轮组件所在的泵壳端部配合设有一个连接壳体，所述连接壳体通过连接件与泵壳连接固定，所述壳体另一端通过连接件与电机端部连接固定。 [0012] 作为本发明进一步的方案：所述连接件包括将电机法兰或泵壳法兰与连接壳体法兰连接的第二螺钉，第二螺钉处配合设有一个密封圈。 [0013] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本申请利用磁力传动，将转子轴A、转子轴B的转动分别从隔离套的一侧传递给另一侧的转子A、转子B，实现了静密封结构设计，杜绝了常规动密封泄露问题，具有较高的可靠性及安全性。附图说明 [0014] 图1为本发明环状磁力驱动氢气循环泵的法向剖面结构图； [0015] 图2为图1中A‑A方向剖视图； [0016] 图3为图2中A区域的局部放大图； [0017] 图4为图2中B区域的局部放大图； [0018] 图5为本发明环状磁力驱动氢气循环泵的传动齿轮图。 [0019] 其中：1‑泵壳、2‑转子A、3‑转子B、4‑连接壳体、5‑传动齿轮A、6‑传动齿轮B、7‑电机、8‑转子轴A、9‑转子轴B、10‑隔离套、11‑第一磁条、12‑第二磁条、101‑第一轴承、 102‑第二轴承、103‑第三轴承、104‑第四轴承、105‑第一平键、106‑第二平键、107‑卡簧、 108‑第一螺钉、109‑密封垫、110‑第二螺钉、111‑密封圈。具体实施方式 [0020] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0021] 实施例1 [0022] 请参阅图1‑图5，本发明实施例中，一种环状磁力驱动氢气循环泵，包括泵壳1 和设置在其内部的转子A2和转子B3，所述转子A2和转子B3相互啮合，所述转子A2和转子B3啮合位置所在的泵壳1上设有进料口和出料口，所述转子A2和转子B3两端通过第二轴承102和第四轴承104与泵壳1内壁转动连接，所述转子A2和转子B3连接用于带动其转动的旋转驱动件； [0023] 所述旋转驱动件包括设置在转子A2和转子B3中间位置的传动孔，传动孔内部同轴设有一个隔离套10，所述隔离套10左端通过第一螺钉108与泵壳1内壁连接固定，且隔离套10的连接端与泵壳1之间设有密封垫109，所述隔离套10右端与泵壳1插孔位置也设有密封胶层，所述隔离套10内部中轴设有一个转子轴A8或转子轴B9，每个转子轴与相应的转子之间都设有磁力传动件，这里通过磁力无接触传动，采用了静密封取代了传统的动密封，有效的提高了密封效果，所述转子轴A左端通过第二平键106传动连接驱动轴，驱动轴设置在电机7的输出端，所述转子轴A8和转子轴B9之间通过齿轮组件传动连接； [0024] 所述转子轴A8和转子轴B9两端通过第一轴承101和第三轴承103与泵壳1转动连接； [0025] 所述磁力传动件包括设置在转子轴A8或转子轴B9外侧的若干个第一磁条11，所述转子A2和转子B3上嵌设有若干个第二磁条12，同一位置的第一磁条11和第二磁条12同轴分布，这样在转子轴转动时，在磁条的作用下，转子也会转动，从而实现无接触传递动力； [0026] 所述齿轮组件包括设置在转子轴A8外侧的传动齿轮A5，所述转子轴B9外侧配合设有一个传动齿轮B6，每个转子轴和传动齿轮之间都配合设有一个用于传动的第一平键105，所述第一平键105所在位置配合设有一个卡簧107，所述传动齿轮A5和传动齿轮B6之间相互啮合； [0027] 所述齿轮组件所在的泵壳1端部配合设有一个连接壳体4，所述连接壳体4通过连接件与泵壳1连接固定，所述壳体4另一端通过连接件与电机7端部连接固定； [0028] 所述连接件包括将电机7法兰或泵壳1法兰与连接壳体4法兰连接的第二螺钉110，第二螺钉110处配合设有一个密封圈111。 [0029] 本发明的工作原理是：电机7的输出轴通过第二平键106带动转子轴A8转动，利用转子轴A8上镶嵌的第一磁条11与镶嵌在转子A2上的第二磁条12之间的磁力，将转动能量传递给转子A2；另一方面，转子轴A8通过第一平键105带动传动齿轮A5转动，传动齿轮A5通过齿形啮合带动传动齿轮B6转动，进而通过平键带动转子轴B9运转，再利用磁力传动带动转子B3运转。转子A2与转子B3的运转方向相反，实现氢气的输送及提压。本发明利用磁力实现传动，涉及氢气泄露的地方全部为静密封，在密封圈的基础上可借助密封胶进一步加强密封，从而实现氢气零泄露。

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