[发明专利]一种高功率密度动圈式电磁直驱液压泵

权利要求书

1.一种高功率密度动圈式电磁直驱液压泵，包括液压缸体（1）、活塞（2）、连接板（3）、端盖（4），外磁轭（5）、外永磁阵列（6）、线圈（7）、线圈骨架（8）、内永磁阵列（9）、内磁轭（10）、对中弹簧（11）、阀体（12）、出液阀（13）以及进液阀（14），其特征包括：外永磁阵列（6）与内永磁阵列（9）为由轴向充磁永磁体和径向充磁永磁体相互交替紧贴排布构成的Halbach永磁阵列层，内永磁阵列（9）与外永磁阵列（6）分别表贴于内磁轭（10）外侧与外磁轭（5）内侧；内磁轭（10）与外磁轭（5）通过端盖（4）同轴固定，其间为气隙；外磁轭（5）与端盖（4）、液压缸体（1）同轴固连，液压缸体（1）与阀体（12）固连，作定子；线圈（7）绕制在线圈骨架（8）的凹槽中，并可在气隙内做往复直线运动；线圈骨架（8）通过两连接板（3）分别与两活塞（2）同轴固连，活塞（2）可在液压缸体（1）与端盖（4）形成的内腔（Q）中往复运动，作动子；线圈（7）由正向绕组线圈及反向绕组线圈组成，相邻绕组的线圈缠绕方向相反，其中，正向绕组数为m个，反向绕组数为n个，m、n均为正整数，m=n或m-n=±1；外永磁阵列（6）与内永磁阵列（9）中径向充磁永磁体数目相等且为（m+n）个，轴向充磁永磁体数目相等且为（m+n+1）个；对中弹簧（11）安装在内磁轭（10）与端盖（4）共同形成的凹槽内，对中弹簧（11）液压泵动子与液压泵定子一同组成谐振系统，对中弹簧（11）始终处于压缩状态。

2.根据权利要求1所述的高功率密度动圈式电磁直驱液压泵，其特征在于：所述出液阀（13）以及进液阀（14）为被动单向阀，同一阀体（12）上安装的出液阀（13）、进液阀（14）数量都不小于1，出液阀（13）以及进液阀（14）安装端端面与液压缸体（1）Q腔端的内端面在同一平面内。

3.根据权利要求1所述的高功率密度动圈式电磁直驱液压泵，其特征在于：所述液压泵动子往复运动直接驱动两活塞（2）在对称的两Q腔中交替泵吸液体，结合出液阀（13）以及进液阀（14）的配流，完成液体的单向传输。

4.根据权利要求1所述的高功率密度动圈式电磁直驱液压泵，其特征在于：所述线圈（7）中的电流由控制器控制，通过电流的控制实现作液压泵动子运动幅值、频率以及运动曲线的调节，进而实现输出流体的控制。

5.根据权利要求1所述的高功率密度动圈式电磁直驱液压泵，其特征在于：所述线圈（7）的正向绕组线圈及反向绕组线圈的轴向长度相等，为L1；外永磁阵列（6）与内永磁阵列（9）中径向充磁永磁体的长度，为L2；液压泵动子行程为S，有L1≥（L2+S）。

6.根据权利要求1所述的高功率密度动圈式电磁直驱液压泵，其特征在于：所述连接板（3）、端盖（4）与线圈骨架（8）为隔磁材料，内磁轭（10）与外磁轭（5）为软磁材料。

7.根据权利要求1所述的高功率密度动圈式电磁直驱液压泵，其特征在于：所述活塞（2）的直径不小于线圈骨架（8）的直径。