[发明专利]一种基于永磁同步电动机的轴向柱塞液压电机泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压电机泵，特别是一种基于永磁同步电动机的轴向柱塞液压电机泵。

背景技术

目前，在液压系统中使用的液压泵由斜盘、配流盘、柱塞、缸体、弹簧、滑靴等组成，并通过联轴器与电动机相连，轴向排列和联结的安装方式使得液压泵系统体积和质量较大;多处连接及配合也降低了能量转化效率和可靠性，增加了动力单元的复杂性。此外，传统的结构还存在着以下的缺点和不足: 电机散热风扇带来噪声和能量消耗;联轴器不同心带来噪声和振动等。上述问题的存在，使得液压传动面临着电传动激烈的竞争和严峻的挑战。因此，提高液压装置的机电一体化程度，提高液压泵装置的能量利用率，降低噪声等就成为液压传动与控制领域迫切需要解决的问题。  

发明内容

本发明目的在于提供一种基于永磁同步电动机的轴向柱塞液压电机泵，解决传统液压泵能量消耗大、噪声大、体积大、效率低等问题。 

一种基于永磁同步电动机的轴向柱塞液压电机泵，包括：斜盘、滑靴、柱塞、弹簧、缸体和配流盘，还包括：回油口、转子轴承、前端盖、进油口、泵套、定子绕组、电机定子、电机转子、永磁体、进油油路、支承轴、后端盖、支承轴轴承、编码器和回油油路。 

缸体、柱塞、弹簧、斜盘、配流盘和滑靴构成轴向柱塞泵，电机定子、定子绕组、永磁体、电机转子和泵套构成永磁同步电机，且永磁同步电机与轴向柱塞泵共轴。电机定子由硅钢片叠压而成，将定子绕组按照顺序嵌放到电机定子的定子槽内，电机转子嵌套在泵套上，泵套两端与转子轴承过盈配合，电机转子圆周上均匀分布n个槽，将n 块永磁体分别嵌入到n 个槽中，其中n为偶数。前端盖和后端盖分别通过螺栓固定在电机定子两端。前端盖左侧伸入泵套内部，斜盘固定在前端盖左侧的端部。后端盖右侧伸入泵套内部，配流盘固定在后端盖的右侧端部。缸体嵌入泵套内部并通过平键与泵套连接在一起。在缸体圆周上均匀分布着m个腔，其中m为奇数，m 个腔内分别装有m 个弹簧和m 个柱塞，弹簧和柱塞紧压在一起，柱塞的头部装有滑靴，柱塞与滑靴通过球铰连接，柱塞和滑靴靠弹簧的弹力压在斜盘上。缸体与支承轴通过平键连接，支承轴的左端与后端盖上的支承轴轴承过盈配合，编码器通过螺钉固定在后端盖上，并与支承轴通过联轴器连接。在前端盖中心偏上开进油口，在前端盖内部平行于前端盖的方向开油路，在电机定子内部沿平行于电机定子的方向开油路，在后端盖内部平行于后端盖的方向开油路，使各个方向的油路贯通，形成进油油路，最终通入配流盘。在前端盖、后端盖和电机定子内部对称于进油油路的位置开回油油路，在前端盖中心偏下对称于进油口的位置开回油口。  

轴向柱塞液压电机泵工作时，液压油从进油口进入轴向柱塞液压电机泵，流经前端盖、电机定子、后端盖内部的进油油路进入配流盘。当电机转子旋转时，柱塞在其沿斜盘自下而上回转的半周内逐渐向缸体外伸出，使缸体内密封工作腔容积不断增大，产生局部真空，从而将液压油经配流盘上的进油侧窗口吸入；柱塞在其自上而下回转的半周内又逐渐向里推入，使密封工作腔容积不断减小，将液压油经配流盘另一侧回油侧窗口向外排出，缸体每转一转，每个柱塞往复运动一次，完成一次吸油和一次压油动作，电机转子不停地旋转，轴向柱塞泵就源源不断地向外界提供具有一定压力能的液压油。该种轴向柱塞液压电机泵无冷却风扇，进油油路和回油油路作为电机定子冷却流道，液压油流经进油油路和回油油路带走所产生的热量，从而起到对轴向柱塞液压电机泵冷却的作用。   

这种结构是将永磁同步电动机与斜盘式轴向柱塞泵高度集成，以永磁同步电动机为基础，在电机转子内部设置斜盘式轴向柱塞泵，轴向柱塞泵的进油口和回油口设置在电机的前端盖上，整个油路环绕在泵体侧壁，通过液压油在泵内循环流动以带走电机定子、电机转子以及各种摩擦等产生的热量，起到散热冷却的作用。此外，这种装置还具有结构紧凑、体积小、质量轻、能量转化效率高、节能、低噪声等特点。

附图说明

图1 一种基于永磁同步电动机的轴向柱塞液压电机泵的结构示意图。

1.回油口  2.转子轴承  3.前端盖  4.进油口  5.泵套  6.定子绕组  7.电机定子  8.斜盘  9.电机转子  10.永磁体  11.滑靴  12.柱塞 13.弹簧  14.缸体  15.配流盘  16.进油油路  17.支承轴  18.后端盖  19.支承轴轴承  20.编码器  21.回油油路。

具体实施方式