一種基于永磁同步電動機的軸向柱塞液壓電機泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于永磁同步電動機的軸向柱塞液壓電機泵，包括：回油口（1）、轉子軸承（2）、前端蓋（3）、進油口（4）、泵套（5）、定子繞組（6）、電機定子（7）、電機轉子（9）、永磁體（10）、進油油路（16）、支承軸（17）、后端蓋（18）、支承軸軸承（19）、編碼器（20）和回油油路（21）。將由斜盤（8）、滑靴（11）、柱塞（12）、彈簧（13）、缸體（14）、配流盤（15）組成的軸向柱塞泵結構嵌入到電機轉子內部，當缸體（14）隨電機轉子（9）旋轉時，便能夠完成軸向柱塞泵的泵油工作。這種軸向柱塞液壓電機泵具有結構緊湊、體積小、質量輕、能量轉化效率高、節(jié)能、低噪聲等特點。
【專利說明】—種基于永磁同步電動機的軸向柱塞液壓電機泵
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液壓電機泵，特別是一種基于永磁同步電動機的軸向柱塞液壓電機泵。
【背景技術】
[0002]目前，在液壓系統(tǒng)中使用的液壓泵由斜盤、配流盤、柱塞、缸體、彈簧、滑靴等組成，并通過聯(lián)軸器與電動機相連，軸向排列和聯(lián)結的安裝方式使得液壓泵系統(tǒng)體積和質量較大；多處連接及配合也降低了能量轉化效率和可靠性，增加了動力單元的復雜性。此外，傳統(tǒng)的結構還存在著以下的缺點和不足:電機散熱風扇帶來噪聲和能量消耗；聯(lián)軸器不同心帶來噪聲和振動等。上述問題的存在，使得液壓傳動面臨著電傳動激烈的競爭和嚴峻的挑戰(zhàn)。因此，提高液壓裝置的機電一體化程度，提高液壓泵裝置的能量利用率，降低噪聲等就成為液壓傳動與控制領域迫切需要解決的問題。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明目的在于提供一種基于永磁同步電動機的軸向柱塞液壓電機泵，解決傳統(tǒng)液壓泵能量消耗大、噪聲大、體積大、效率低等問題。
[0004]—種基于永磁同步電動機的軸向柱塞液壓電機泵,包括:斜盤、滑靴、柱塞、彈簧、缸體和配流盤，還包括:回油口、轉子軸承、前端蓋、進油口、泵套、定子繞組、電機定子、電機轉子、永磁體、進油油路、支承軸、后端蓋、支承軸軸承、編碼器和回油油路。
[0005]缸體、柱塞、彈簧、斜盤、配流盤和滑靴構成軸向柱塞泵，電機定子、定子繞組、永磁體、電機轉子和泵套構成永磁同步電機，且永磁同步電機與軸向柱塞泵共軸。電機定子由硅鋼片疊壓而成，將定子繞組按照順序嵌放到電機定子的定子槽內，電機轉子嵌套在泵套上，泵套兩端與轉子軸承過盈配合，電機轉子圓周上均勻分布個槽，將塊永磁體分別嵌入到個槽中，其中為偶數(shù)。前端蓋和后端蓋分別通過螺栓固定在電機定子兩端。前端蓋左側伸入泵套內部，斜盤固定在前端蓋左側的端部。后端蓋右側伸入泵套內部，配流盤固定在后端蓋的右側端部。缸體嵌入泵套內部并通過平鍵與泵套連接在一起。在缸體圓周上均勻分布著《個腔，其中《為奇數(shù)，?個腔內分別裝有?個彈簧和?個柱塞，彈簧和柱塞緊壓在一起，柱塞的頭部裝有滑靴，柱塞與滑靴通過球鉸連接，柱塞和滑靴靠彈簧的彈力壓在斜盤上。缸體與支承軸通過平鍵連接，支承軸的左端與后端蓋上的支承軸軸承過盈配合，編碼器通過螺釘固定在后端蓋上，并與支承軸通過聯(lián)軸器連接。在前端蓋中心偏上開進油口，在前端蓋內部平行于前端蓋的方向開油路，在電機定子內部沿平行于電機定子的方向開油路，在后端蓋內部平行于后端蓋的方向開油路，使各個方向的油路貫通，形成進油油路，最終通入配流盤。在前端蓋、后端蓋和電機定子內部對稱于進油油路的位置開回油油路，在前端蓋中心偏下對稱于進油口的位置開回油口。
軸向柱塞液壓電機泵工作時，液壓油從進油口進入軸向柱塞液壓電機泵，流經前端蓋、電機定子、后端蓋內部的進油油路進入配流盤。當電機轉子旋轉時，柱塞在其沿斜盤自下而上回轉的半周內逐漸向缸體外伸出，使缸體內密封工作腔容積不斷增大，產生局部真空，從而將液壓油經配流盤上的進油側窗口吸入；柱塞在其自上而下回轉的半周內又逐漸向里推入，使密封工作腔容積不斷減小，將液壓油經配流盤另一側回油側窗口向外排出，缸體每轉一轉，每個柱塞往復運動一次，完成一次吸油和一次壓油動作，電機轉子不停地旋轉，軸向柱塞泵就源源不斷地向外界提供具有一定壓力能的液壓油。該種軸向柱塞液壓電機泵無冷卻風扇，進油油路和回油油路作為電機定子冷卻流道，液壓油流經進油油路和回油油路帶走所產生的熱量，從而起到對軸向柱塞液壓電機泵冷卻的作用。
這種結構是將永磁同步電動機與斜盤式軸向柱塞泵高度集成，以永磁同步電動機為基礎，在電機轉子內部設置斜盤式軸向柱塞泵，軸向柱塞泵的進油口和回油口設置在電機的前端蓋上，整個油路環(huán)繞在泵體側壁，通過液壓油在泵內循環(huán)流動以帶走電機定子、電機轉子以及各種摩擦等產生的熱量，起到散熱冷卻的作用。此外，這種裝置還具有結構緊湊、體積小、質量輕、能量轉化效率高、節(jié)能、低噪聲等特點。
【專利附圖】
【附圖說明】[0006]圖1 一種基于永磁同步電動機的軸向柱塞液壓電機泵的結構示意圖。
[0007]1.回油口 2.轉子軸承3.前端蓋4.進油口 5.泵套6.定子繞組7.電機定子 8.斜盤 9.電機轉子 10.永磁體 11.滑靴 12.柱塞13.彈簧 14.缸體15.配流盤16.進油油路17.支承軸18.后端蓋19.支承軸軸承20.編碼器21.回油油路。
【具體實施方式】
[0008]—種基于永磁同步電動機的軸向柱塞液壓電機泵,包括:斜盤8、滑靴11、柱塞12、彈簧13、缸體14和配流盤15，還包括:回油口 1、轉子軸承2、前端蓋3、進油口 4、泵套5、定子繞組6、電機定子7、電機轉子9、永磁體10、進油油路16、支承軸17、后端蓋18、支承軸軸承19、編碼器20和回油油路21。
[0009]缸體14、柱塞12、彈簧13、斜盤8、配流盤15和滑靴11構成軸向柱塞泵，電機定子
7、定子繞組6、永磁體10、電機轉子9和泵套5構成永磁同步電機,且永磁同步電機與軸向柱塞泵共軸。電機定子7由硅鋼片疊壓而成，將定子繞組6按照一定順序嵌放到電機定子7的定子槽內，電機轉子9嵌套在泵套5上，泵套5兩端與轉子軸承2過盈配合，電機轉子9圓周上均勻分布/7 (/?為偶數(shù))個嵌放永磁體10的槽，將/7塊永磁體10分別嵌入到/7個槽中。前端蓋3和后端蓋18分別用螺栓固定在電機定子7兩端。前端蓋3左側伸入泵套5內部,斜盤8固定在前端蓋3左側的端部。后端蓋18右側伸入泵套5內部,配流盤15固定在后端蓋18的右側端部。缸體14嵌入泵套5內部并通過平鍵與泵套5連接在一起。在缸體14圓周上均勻地分布著》(?為奇數(shù))個腔，》個腔內分別裝入》個彈簧13和》個柱塞12，彈簧13和柱塞12緊壓在一起，柱塞12的頭部裝有滑靴11，柱塞12與滑靴11采用球鉸連接方式，柱塞12和滑靴11靠彈簧13的彈力壓在斜盤8上。缸體14與支承軸17通過平鍵連接，支承軸17的左端與后端蓋18上的支承軸軸承19過盈配合，編碼器20通過螺釘固定在后端蓋18上，并與支承軸17通過聯(lián)軸器連接。在前端蓋3中心偏上開進油口 4，在前端蓋3內部平行于前端蓋3的方向開油路，在電機定子7內部沿平行于電機定子7的方向開油路，在后端蓋18內部平行于后端蓋18的方向開油路，使各個方向的油路貫通，形成進油油路16，最終通入配流盤15。在前端蓋3、后端蓋18和電機定子7內部對稱于進油油路16的位置開回油油路21，在前端蓋3中心偏下對稱于進油口 4的位置開回油口 I。
軸向柱塞液壓電機泵工作時，液壓油從進油口 4進入軸向柱塞液壓電機泵，流經前端蓋3、電機定子7、后端蓋18內部的進油油路16進入配流盤15。當電機轉子9旋轉時，柱塞12在其沿斜盤8自下而上回轉的半周內逐漸向缸體14外伸出，使缸體14內密封工作腔容積不斷增大，產生局部真空，從而將液壓油經配流盤15上的進油側窗口吸入；柱塞12在其自上而下回轉的半周內又逐漸向里推入，使密封工作腔容積不斷減小，將液壓油經配流盤15另一側回油側窗口向外排出，缸體14每轉一轉，每個柱塞12往復運動一次，完成一次吸油和一次壓油動作，電機轉子9不停地旋轉，軸向柱塞泵就源源不斷地向外界提供具有一定壓力能的液壓油。該種軸向柱塞液壓電機泵無冷卻風扇，進油油路16和回油油路21作為電機定子7冷卻流道，液壓油流經進油油16路和回油油路21帶走所產生的熱量，從而起到對軸向柱塞液壓電機泵冷卻的作用。
【權利要求】
1.一種基于永磁同步電動機的軸向柱塞(12)液壓電機泵，包括:斜盤(8)、滑靴(11)、柱塞(12)、彈簧(13)、缸體(14)和配流盤(15)，其特征在于還包括:回油口( I)、轉子軸承(2)、前端蓋(3)、進油口(4)、泵套(5)、定子繞組(6)、電機定子(7)、電機轉子(9)、永磁體(10)、進油油路(16)、支承軸(17)、后端蓋(18)、支承軸軸承(19)、編碼器(20)和回油油路(21)；缸體(14)、柱塞(12)、彈簧(13)、斜盤(8)、配流盤(15)和滑靴(11)構成軸向柱塞泵，電機定子CO、定子繞組(6 )、永磁體(10 )、電機轉子(9 )和泵套(5 )構成永磁同步電機,且永磁同步電機與軸向柱塞泵共軸；電機定子(7)由硅鋼片疊壓而成，將定子繞組(6)按照順序嵌放到電機定子(7)的定子槽內，電機轉子(9)嵌套在泵套(5)上，泵套(5)兩端與轉子軸承(2)過盈配合，電機轉子(9)圓周上均勻分布個槽，將塊永磁體(10)分別嵌入到/7個槽中，其中為偶數(shù)；前端蓋(3)和后端蓋(18)分別通過螺栓固定在電機定子(7)兩端；前端蓋(3)左側伸入泵套(5)內部，斜盤(8)固定在前端蓋(3)左側的端部；后端蓋(18)右側伸入泵套(5)內部，配流盤(15)固定在后端蓋(18)的右側端部；缸體(14)嵌入泵套(5)內部并通過平鍵與泵套(5)連接在一起；在缸體(14)圓周上均勻分布著個腔，其中為徽，m個腔內分別裝有?個彈簧(13)和《個柱塞(12)，彈簧(13)和柱塞(12)緊壓在一起，柱塞(12 )的頭部裝有滑靴(11 )，柱塞(12 )與滑靴(11)通過球鉸連接，柱塞(12 )和滑靴(11)靠彈簧(13)的彈力壓在斜盤(8)上；缸體(14)與支承軸(17)通過平鍵連接，支承軸(17)的左端與后端蓋(18)上的支承軸軸承(19)過盈配合，編碼器(20)通過螺釘固定在后端蓋(18)上，并與支承軸(17)通過聯(lián)軸器連接；在前端蓋(3)中心偏上開進油口(4)，在前端蓋(3)內部平行于前端蓋(3)的方向開油路，在電機定子(7)內部沿平行于電機定子(7)的方向開油路，在后端蓋(18)內部平行于后端蓋(18)的方向開油路，使各個方向的油路貫通，形成進油油路(16)，最終通入配流盤(15);在前端蓋(3)、后端蓋(18)和電機定子(7)內部對稱于進油油路(16)的位置開回油油路(21)，在前端蓋(3)中心偏下對稱于進油口(4)的位置開回油口(I);軸向柱塞液壓電機泵工作時，液壓油從進油口(4)進入軸向柱塞液壓電機泵，流經前端蓋(3)、電機定子(7)、后端蓋(18)內部的進油油路(16)進入配流盤(15);當電機轉子(9)旋轉時，柱塞(12)在其沿斜盤(8)自下而上回轉的半周內逐漸向缸體(14)外伸出，使缸體(14)內密封工作腔容積不斷增大，產生局部真空，從而將液壓油經配流盤(15)上的進油側窗口吸入；柱塞(12)在其自上而下回轉的半周內又逐漸向里推入，使密封工作腔容積不斷減小，將液壓油經配流盤(15)另一側回油側窗口向外排出，缸體(14)每轉一轉，每個柱塞(12)往復運動一次，完成一次吸油和一次壓油動作，電機轉子(9)不停地旋轉，軸向柱塞泵就源源不斷地向外界提供具有一定壓力能的液壓油；該種軸向柱塞液壓電機泵無冷卻風扇，進油油路(16)和回油油路(21)作為電機定子(7)冷卻流道，液壓油流經進油油路(16)和回油油路(21)帶走所產生的熱量。
【文檔編號】F04B17/03GK103590998SQ201310592166
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權日:2013年11月22日
【發(fā)明者】于德營, 李建冬, 何成峰, 閻紅亮 申請人:北京機械設備研究所