[发明专利]一种可变工况式主动配流的电磁直驱泵

说明书

本发明提供了一种可变工况式主动配流的电磁直驱泵，包括两个结构相同的电磁直驱泵模块和连接两个电磁直驱泵的油路，两个电磁直驱泵模块分别为直驱泵模块I和直驱泵模块II；所述电磁直驱泵模块均包括一个电磁执行单元、一个泵单元和四个结构相同的阀单元；所述电磁执行单元为动圈式电磁直线执行器；所述泵单元为对称柱塞泵；所述阀单元为基于双稳态电磁铁的主动开关阀。本发明的一种可变工况式主动配流的电磁直驱泵双向泵，在实现流量的双向吸排工作时，包含三种可变的流量输出工况，在低速轻载下采用单模块驱动，在高速轻载下采用双模块并联驱动，在低速重载下采用双模块协同驱动，提高了泵的工作效率和灵活性。

技术领域

本发明涉及液压泵技术领域，尤其涉及一种可变工况式主动配流的电磁直驱泵。

背景技术

电磁直驱泵取消了传统斜盘式柱塞泵中间“旋转-直线”的运动转换机构，缩短了动力传递路线，具有体积小、结构简单和功率密度高等优点，便于高度集成一体化设计，可被广泛用于航空航天静液作动器、工程液压机和行走液压等领域。

随着泵控液压系统的高动态需求，提升泵的工作灵活性和效率成为泵控系统的发展趋势。虽然一般的主动配流泵可通过调节吸排油柱塞的工作频率和作动幅值调节改变泵油流量，但是泵的应用拓展性和广泛性受限于工程应用，同时仍存在泵流分配不确定、对系统流量和压力的调节能力有限等问题。

为了有效提高电磁直驱伺的功率密度，提高系统鲁棒性，减少工作中不必要流量的非线性输出，在充分考虑动圈式电磁直线执行器高频双向驱动特性以及提高电磁直驱泵集成度的基础上，提出了本发明的一种可变工况式主动配流的电磁直驱泵整机结构。采用高功率密度的动圈式电磁直线执行器作为电磁执行单元，无需运动转换机构、动力传输路线缩短，有效提高了工作效率；配合双稳态电磁铁式的主动开关阀，实现高效的输出流量大小与方向控制，保证活塞在双向运动的过程中两腔分别实现吸排油，有效提高了功率密度；采用双模块多余度的设计，可在工作过程中根据具体工况切换工作模式，在低速轻载下使用单模块驱动，高速轻载下使用双模块并联驱动，在低速重载下使用双模块协同驱动，有效提高了电磁直驱泵的工作协调性和工程应用的广泛性。

发明内容

设计一种可变工况式主动配流的电磁直驱泵，通过不同工况下的工作模式切换，实现泵流可变，降低了工作中不必要流量的非线性输出，提高了泵控系统的工作灵活性，拓展了直驱泵的可工程应用领域。

为达到上述目的，本发明提供的一种可变工况式主动配流的电磁直驱泵采用如下技术方案：

一种可变工况式主动配流的电磁直驱泵，包括两个结构相同的电磁直驱泵模块和连接两个电磁直驱泵的油路，两个电磁直驱泵模块分别为直驱泵模块I和直驱泵模块II；

所述电磁直驱泵模块均包括一个电磁执行单元、一个泵单元和四个结构相同的阀单元；

所述电磁执行单元为动圈式电磁直线执行器，包括外磁轭、粘接于外磁轭内表面的永磁阵列，通过内磁轭同轴固连于永磁阵列两端的第一端盖和第二端盖，第二端盖的外端部同轴固连法兰，电磁线圈组绕制于线圈骨架的凹槽内，线圈骨架套装于内磁轭外表面和永磁阵列内表面间，线圈骨架的伸出齿通过第二端盖的凹槽置于法兰的内腔中，线圈骨架连接板通过线圈骨架伸出齿上的螺纹孔与线圈骨架固定连接；

所述泵单元为双作用柱塞泵，包括泵轴、活塞和泵体，泵轴贯穿泵体并固定连接活塞，泵体同轴固连于法兰外端部，靠近法兰端的泵轴与线圈骨架连接板同轴联接，活塞两端与泵体间分别形成吸排油工作腔A和吸排油工作腔B，吸排油工作腔A的腔壁上分别设有吸排油口A₁和A₂，吸排油工作腔B的腔壁上分别设有吸排油口B₁和B₂；