[发明专利]数控交流永磁伺服变速变量斜盘式轴向柱塞液压电机泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用交流永磁伺服电机与斜盘式轴向液压泵高度融合的液压动力装置，具体说就是数控交流永磁伺服变速变量斜盘式轴向柱塞液压电机泵。

背景技术

[0002] 液压泵是一种能源转换装置，它将机械能转换为液压能，是液压传动系统中的动力元件，为系统提供一定压力和流量的油液。目前，在液压系统中使用的液压泵是通过联轴器与原动机相连，最常用的原动机是电动机。电动机由于需要散热都带有风扇，这就存在产生噪声和消耗电机能量的问题；联轴器在连接泵轴和电机轴时不可避免地存在不同心的问题，这会导致电机和液压泵运转过程中的振动和噪声、泄漏；电机和液压泵在运转中，都有由于机械摩擦而产生的能量耗损，使整个电机和液压泵装置的总效率不高；电动机和液压泵采用沿轴向排列和联结安装时，这种布置方式占用空间大，在空间有限的场合（例如航空、航天和舰船等领域）应用中受到限制；通过改变斜盘角度的变量机构复杂，而变频调速响应速度较慢。针对上述问题，国内外液压传动与控制领域的专家、学者和研究机构一直在致力于开展液压泵和原动机即电动机、发动机合一化的研究。然而，从目前国内外的研究结果和文献来看液压泵和电动机合一化的研究也只是把液压泵与电动机沿轴向排列共轴、共壳体，没有外伸轴而已，虽减少了一些体积，但并没有真正做到液压泵与电动机的高度融合。在一些特殊场合还是受到限制。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种数控交流永磁伺服变速变量斜盘式轴向柱塞液压电机泵，它结构紧凑、体积小、可替代现有的电动机和定量及变量液压泵的组合装置。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种数控交流永磁伺服变速变量斜盘式轴向柱塞液压电机泵，其吸油口端盖和排油口端盖分别安装固定在定子的两端，吸油口端盖上有四条径向吸油流道和与其相通的四条轴向侧壁孔流道、与孔流道相通的环形槽流道，吸油口端盖上还有沿周向均布的八条泄油孔流道、一条沿着吸油口端盖轴向的流道以及吸油口，它们分别与径向吸油流道相连通；在排油口端盖上有轴向侧壁孔流道、环形槽流道、两条轴向泄油流道、径向流道和腰形吸油流道，及设在排油口端盖另一端的腰形排油流道和排油口，其中腰形吸油流道，轴向侧壁孔流道与环形槽流道、两条轴向泄油流道分别与径向流道相通；定子上设置定子槽，其内缠绕线圈，定子周向上有四条流道，流道两端分别与吸油口端盖环形槽流道和排油口端盖环形槽流道相通；吸油口端盖和排油口端盖分别与定子和转子形成一容腔，它们与吸油口端盖和排油口端盖上分别设置的泄油流道相连通；

转子安装在定子内，所述的转子由转子铁芯、永磁体、泵套、缸体、右轴键套和左轴键套组成，其中转子铁芯上嵌有四块永磁体沿周向均匀分布，泵套套装在转子铁芯的内部，并由吸油口端盖和排油口端盖上的轴承支撑，右轴键套安装在泵套的内部，左轴键套安装在缸体的外部，左轴键套上的矩形齿与右轴键套上的矩形齿相啮合；缸体与左轴键套安装在一起；所述的缸体沿周向均匀分布有七个柱塞，每个柱塞的球头与回程盘上的滑靴铰接，滑靴放入回程盘上沿周向分布的7个孔中，并通过内套、钢球、回程盘和回程弹簧将滑靴紧紧压在斜盘上，斜盘安装固定在吸油口端盖上；

转速输出轴一端由排油口端盖上的轴承支撑，另一端插入缸体内部的花型槽中与缸体中心相连接，转速输出轴上设置有内孔，其内安装套杯，套杯内安装可移动的内套，内套通过钢球和回程盘接触，在套杯和内套之间安装回程弹簧，钢球顶住回程盘将滑靴压到斜盘上；配流盘安装固定在排油口端盖上。

作为本发明的一种优选方式，排油口端盖上设置有测压接口，可接压力传感器，检测泵的出口压力。

作为本发明的一种优选方式，在转速输出轴的端部装有编码器，用于测量电机的转速。

本发明的有益效果是：通过将交流永磁伺服电机的转子部分与轴向柱塞泵的缸体结构紧密融合，即电机泵转子的外周部分具有普通交流永磁伺服电机转子的结构，电机泵转子的中心部位是装有柱塞的缸体部分，使得这种柱塞泵具有变速变量、结构紧凑、体积小、重量轻、能量转化效率高、节能、低噪声等特点，通过伺服电机驱动器快速调节电机泵的转速，实现电机泵的数字化控制，可替代现有的电动机和液压泵的组合装置，为各种液压系统提供符合要求的液压能，可广泛应用于民用和军工领域，特别适合于空间有限或受限制的航空、航天及舰船等装备的液压系统中。

附图说明

图1是数控交流永磁伺服变速变量斜盘式轴向柱塞液压电机泵的主视图；

图2是数控交流永磁伺服变速变量斜盘式轴向柱塞液压电机泵的左视图；

图3是图2的A-A向剖视图；