CN109209809A - 电机泵单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电机泵单元，包含泵组件、传动箱装置以及电机组件；所述传动箱装置包含内齿轮件；所述内齿轮件沿厚度延伸方向至少包含三个端面：第一端面、第二端面；第三端面；所述内齿轮件沿径向由外向内包含依次连接的内齿圈部、连接部、固定圈部；内齿圈部包含内齿圈；固定圈部包含有从动轴安装孔；所述从动轴安装孔中周向相对固定安装有从动轴；从动轴与泵组件相连；电机组件包含的电机轴在周向方向上相对固定安装有外齿轮，所述外齿轮偏心啮合安装在内齿圈部上。本发明中由于大小齿轮的啮合采用的是内啮合，因此两齿轮重合度比外啮合高，因此传动更平稳，噪音更低。

Description

电机泵单元

技术领域

本发明涉及泵领域、传动领域，具体地，涉及一种电机泵单元，特别是一种高压清洗机的电机泵单元。

背景技术

专利CN107061213A公开了一种用于手持式清洗机的若干种传动的方案，在该专利提供了以下几种传动方案：外啮合单级减速装置、外啮合锥齿减速装置、外啮合多级减速装置、行星轮减速装置。以上几种减速装置大类上可以归纳为两种，一种是外啮合传动；一种是行星轮传动。两种传动方式应用于高压清洗机，特别是手持式高压清洗有如下缺点：

外啮合传动的缺点是：1、由于为外啮合，大、小齿轮同时参与的啮合齿数少(齿轮重合度小于1)，齿轮传动连续性、平稳性差，噪音较高；用户手持枪清洗时，用户体验较差；2、润滑脂会由于离心力作用甩离齿轮表面，导致润滑失效、齿轮磨损，最终会导致噪音与振动，整个系统或电机失效；3、大、小齿轮中心距较大，也即电机与泵的偏距较大，对整机外形设计有不利因素。

行星轮传动装置的缺点是：1、虽然传动装置中行星轮与内齿圈是内啮合，但是中心小齿轮与行星轮的啮合还是外啮合，由于两齿轮分度圆直径小，齿数也少，两齿轮的啮合也是不连续的，平稳性差，噪音较高；2、由于行星轮传动齿轮啮合副较多(至少有4个)，除会产生较大噪音外，还会产生较大的摩擦热量，导致传动效率较低；对于用电池作为电源的手持式清洗机，续航时间会减短；3、行星轮传动结构较复杂，对精度要求较高，成本较高。

专利文献AU2003255409A1与CN201081005Y公开了两种内啮合的传动装置。这两种内啮合的传动装置都是都存在如下缺陷：

齿轮的周向与轴向定位都是依靠推力球轴承进行定位。这种定位是一种不可靠的定位，因为推力轴承的上下轴承片在无外力的作用下是可以分离的，因此这种定位方式在实际使用中存在如下问题：当机器在空载或启动的瞬间，由于轴承上下片之间的压力比较小(基本是柱塞弹簧的预压力)，在运转时小齿轮作用到大齿轮的力存在使两轴承片离开原来的位置，导致轴承损坏，同时也会使大小齿轮啮合不良导致齿轮磨损，导致机器可靠性差，寿命短。

此外，现有技术中还存在小齿轮只有1个齿的结构，这类结构传动不连续、不平稳，噪音于振动大。为减少振动与噪音两个齿轮只能用橡胶软性材质，而橡胶材质只能传递小的转矩。因此该方案只能用在一些对传动精度、噪音要求不高，且转动转矩、转速较小的场合。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种电机泵单元。

根据本发明提供的电机泵单元，包含泵组件、传动箱装置以及电机组件；

所述传动箱装置包含内齿轮件；所述内齿轮件沿厚度延伸方向至少包含三个端面：第一端面、第二端面以及第三端面；

所述内齿轮件沿径向由外向内包含依次连接的内齿圈部、连接部、固定圈部；内齿圈部包含内齿圈，所述内齿圈位于第一端面与第二端面之间；连接部位于第二端面与第三端面之间；固定圈部包含有从动轴安装孔；

所述从动轴安装孔中周向相对固定安装有从动轴；从动轴与泵组件相连；

电机组件包含电机轴，电机轴在周向方向上相对固定安装有外齿轮，所述外齿轮偏心啮合安装在内齿圈部上，外齿轮与内齿轮件共同形成变速结构；

所述电机轴、从动轴分别配设有第一轴承、第二轴承。

优选地，所述泵组件包含柱塞、泵入口以及泵出口；从动轴驱动柱塞运动，使得流体从泵入口流至泵出口；

所述从动轴通过以下任一结构与柱塞相连：斜盘、偏心轴、凸轮。

优选地，所述传动箱装置包含箱体，所述电机组件包含电机支架，箱体与电机支架紧固连接并在内部形成容物空间，所述内齿轮件安装在容物空间中。

优选地，所述从动轴安装孔与容纳孔相互连通，从动轴沿长度方向延伸贯穿从动轴安装孔到达容纳孔中；

所述第二轴承包含大轴承与小轴承，大轴承、小轴承分别位于固定圈部沿沿厚度延伸方向的两侧。

优选地，所述电机支架上设置有轴承室，多个轴承室中包含有用于容纳小轴承的第二轴承室与用于容纳第一轴承的第一轴承室。

优选地，所述小轴承与第一轴承在径向方向和/或轴向方向上错位布置；

沿轴向方向的投影上，小轴承整体或部分位于内齿圈的外轮廓之内；

所述大轴承安装在传动箱装置的箱体中。

优选地，第二轴承室的壁面上设置有第二切除部，所述第二切除部与外齿轮相匹配。

优选地，所述电机支架上设置有定位凸台，箱体上设置有与所述定位凸台相匹配的定位凹槽；

设置的紧固螺钉贯穿定位凸台与定位凹槽后将电机支架与箱体紧固连接；

所述定位凸台上设置有第一切除部。

优选地，所述电机组件还包含壳体外壁，沿径向朝外的方向上，第一轴承、壳体外壁依次安装在第一轴承室中。

优选地，所述连接部上设置有均匀开孔，多个均匀开孔沿连接部周向方向布置，所述均匀开孔从第二端面处延伸贯穿连接部连通至容纳孔的内部空间。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明中由于大小齿轮的啮合采用的是内啮合，因此两齿轮重合度比外啮合高，因此传动更平稳，噪音更低；

2、同时，内啮合使得涂敷在齿轮齿槽内的油脂不易因离心力的作用飞离齿轮表面，因此啮合润滑性更好，噪音也更低，寿命更长；

3、而且，齿轮的定位通过轴直接定位到两轴承上，定位精度高、可靠性好，确保了传动的位置精度要求，更好的保证了低噪音、长寿命的要求。

4、在空间上定位两齿轮中心距的两轴承错位布置，并且齿轮轴上的轴承巧妙地部分或全部落入内齿圈内，使得即使错位也不会导致轴向长度的增加。

5、本发明中每个齿轮都是全齿，齿轮参与啮合的齿数大于2个，齿轮啮合重合度高，齿轮传动平稳。

6、材料上采用齿轮常规材料(如金属、粉末冶金等)，就能够实现较大的转矩，同时能够齿轮精度能够做的比较高，能够满足高转速(10000-30000RPM)的减速传动要求。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为实施例1中，电机泵单元时装配立体图；

图2为实施例1中，电机泵单元正面剖视图；

图3为实施例1中，电机泵单元正视图A-A向的剖视图；

图4为内齿轮件正视图；

图5为内齿轮件在径向上的剖视图；

图6为实施例2中，电机泵单元时装配立体图；

图7为实施例2中，电机泵单元正面剖视图；

图8为实施例2中，电机泵单元正视图A-A向的剖视图。

图中示出：

泵组件100 连接部264

柱塞110 固定圈部265

泵入口120 均匀开孔266

泵出口130 第三端面267

传动箱装置200 从动轴安装孔268

推力轴承210 紧固螺钉270

第三轴承211 电机组件300

斜盘220 电机支架310

箱体230 第二轴承室311

大轴承240 定位凸台312

从动轴250 第一切除部313

偏心轴251 第二切除部314

内齿轮件260 小轴承320

内齿圈部261 外齿轮330

第一端面262 第一轴承340

第二端面263 电机轴350

壳体外壁360

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图4、图5所示，本发明提供的内齿轮件260沿厚度延伸方向至少包含三个端面：第一端面262、第二端面263以及第三端面267；所述内齿轮件260沿径向由外向内包含依次连接的内齿圈部261、连接部264、固定圈部265；内齿圈部261包含内齿圈，所述内齿圈位于第一端面262与第二端面263之间；连接部位于第二端面263与第三端面267之间；固定圈部265包含有从动轴安装孔268；所述从动轴安装孔268的内部空间与容纳孔的内部空间相互连通或不连通。优选地，所述连接部264上设置有均匀开孔266，多个均匀开孔266沿连接部264周向方向布置，所述均匀开孔266从第二端面263处延伸贯穿连接部264连通至容纳孔的内部空间。

本发明中内啮合传动结构，包含传动箱装置200与电机组件300；所述传动箱装置200包含上述的内齿轮件260；所述从动轴安装孔268中周向相对固定安装有从动轴250；电机组件300包含电机轴350，电机轴350在周向方向上相对固定安装有外齿轮330，所述外齿轮330偏心啮合安装在内齿圈部261上，外齿轮330与内齿轮件260共同形成变速结构，实施例中，外齿轮330作为驱动齿轮，因此，所述变速结构形成了减速结构；但是实际应用中，当内齿轮件260作为驱动齿轮时，所述变速结构也可以构成加速结构。所述电机轴350、从动轴250分别配设有第一轴承340、第二轴承。通过上述轴承的设置，有效避免了使用推力轴承而使得上下轴承片在无外力的作用下发生分离，进而降低了轴承的磨损。

如图1、图2所示，所述传动箱装置200包含箱体230，所述电机组件300包含电机支架310，箱体230与电机支架310紧固连接并在内部形成容物空间，所述内齿轮件260安装在容物空间中。优选地，所述从动轴安装孔268与容纳孔相互连通，从动轴250沿长度方向延伸贯穿从动轴安装孔268到达容纳孔中；所述第二轴承包含大轴承240与小轴承320，大轴承240、小轴承320分别位于固定圈部265沿沿厚度延伸方向的两侧。所述电机支架310上设置有轴承室，多个轴承室中包含有用于容纳小轴承320的第二轴承室311与用于容纳第一轴承340的第一轴承室。优选地，所述小轴承320与第一轴承340在径向方向和/或轴向方向上错位布置；沿轴向方向的投影上，小轴承320整体或部分位于内齿圈的外轮廓之内。所述大轴承240安装在传动箱装置200的箱体230中。也就是说，为了满足结构紧凑的要求，同时为了保证大小齿轮中心距的需要，从动轴250上小轴承320在轴向与电机轴350上外齿轮330处的第一轴承340错位布置，并且小轴承320巧妙地部分或全部落入内齿圈内，使得即使错位也不会导致轴向长度的增加。

如图2所示，所述电机支架310上设置有定位凸台312，箱体230上设置有与所述定位凸台312相匹配的定位凹槽；设置的紧固螺钉270贯穿定位凸台312与定位凹槽后将电机支架310与箱体230紧固连接；所述定位凸台312上设置有第一切除部313，即电机支架310在紧固螺钉270连接处的定位凸台312上具有两处径向的切除，以便在定位时降低尺寸的要求。优选地，如图3所示，第二轴承室311的壁面上设置有第二切除部314，所述第二切除部314与外齿轮330相匹配。当电机支架310的第二轴承室311外壁与内齿圈之间的空间不足以放置外齿轮330时，对第二轴承室311外壁可以做相应的切除以保证安装的需要。

内啮合传动结构与泵组件100进行装配形成电机泵单元，电机组件300作为动力产生结构，传动箱装置200作为减速传动结构将动力传递到泵组件100上，使得柱塞110做往复运动，进而驱动流体从泵入口120流至泵出口130。

如图1至图3所示，在实施例1中，所述从动轴250通过斜盘220与柱塞110相连,斜盘220配设有推力轴承210，当斜盘220转动时，推动柱塞110做往复运动，

如图6至图8所示，在实施例2中，通过对从动轴250结构进行设计，从动轴150沿轴向的一端形成偏心部，使得从动轴250自身形成偏心轴251，转动时完成对柱塞110的往复驱动，为减小偏心轴251与柱塞110之间的相对运动时的摩擦力与磨损，偏心部上还套接有第三轴承211。当然，所述偏心部也可以是紧固安装在从动轴250上的偏心结构，优选例中，偏心结构还可以是凸轮等结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种电机泵单元，其特征在于，包含泵组件(100)、传动箱装置(200)以及电机组件(300)；

所述传动箱装置(200)包含内齿轮件(260)；所述内齿轮件(260)沿厚度延伸方向至少包含三个端面：第一端面(262)、第二端面(263)；第三端面(267)；

所述内齿轮件(260)沿径向由外向内包含依次连接的内齿圈部(261)、连接部(264)、固定圈部(265)；内齿圈部(261)包含内齿圈，所述内齿圈位于第一端面(262)与第二端面(263)之间；连接部位于第二端面(263)与第三端面(267)之间；固定圈部(265)包含有从动轴安装孔(268)；

所述从动轴安装孔(268)中周向相对固定安装有从动轴(250)；从动轴(250)与泵组件(100)相连；

电机组件(300)包含电机轴(350)，电机轴(350)在周向方向上相对固定安装有外齿轮(330)，所述外齿轮(330)偏心啮合安装在内齿圈部(261)上，外齿轮(330)与内齿轮件(260)共同形成变速结构；

所述电机轴(350)、从动轴(250)分别配设有第一轴承(340)、第二轴承。

2.根据权利要求1所述的电机泵单元，其特征在于，所述泵组件(100)包含柱塞(110)、泵入口(120)以及泵出口(130)；从动轴(250)驱动柱塞(110)运动，使得流体从泵入口(120)流至泵出口(130)；

所述从动轴(250)通过以下任一结构与柱塞(110)相连：斜盘(220)、偏心轴(251)、凸轮。

3.根据权利要求1所述的电机泵单元，其特征在于，所述传动箱装置(200)包含箱体(230)，所述电机组件(300)包含电机支架(310)，箱体(230)与电机支架(310)紧固连接并在内部形成容物空间，所述内齿轮件(260)安装在容物空间中。

4.根据权利要求3所述的电机泵单元，其特征在于，所述从动轴安装孔与容纳孔相互连通，从动轴(250)沿长度方向延伸贯穿从动轴安装孔到达容纳孔中；

所述第二轴承包含大轴承(240)与小轴承(320)，大轴承(240)、小轴承(320)分别位于固定圈部(265)沿厚度延伸方向的两侧。

5.根据权利要求4所述的电机泵单元，其特征在于，所述电机支架(310)上设置有轴承室，多个轴承室中包含有用于容纳小轴承(320)的第二轴承室(311)与用于容纳第一轴承(340)的第一轴承室。

6.根据权利要求5所述的电机泵单元，其特征在于，所述小轴承(320)与第一轴承(340)在径向方向和/或轴向方向上错位布置；

沿轴向方向的投影上，小轴承(320)整体或部分位于内齿圈的外轮廓之内；

所述大轴承(240)安装在传动箱装置(200)的箱体(230)中。

7.根据权利要求5所述的电机泵单元，其特征在于，第二轴承室(311)的壁面上设置有第二切除部(314)，所述第二切除部(314)与外齿轮(330)相匹配。

8.根据权利要求3所述的电机泵单元，其特征在于，所述电机支架(310)上设置有定位凸台(312)，箱体(230)上设置有与所述定位凸台(312)相匹配的定位凹槽；

设置的紧固螺钉(270)贯穿定位凸台(312)与定位凹槽后将电机支架(310)与箱体(230)紧固连接；

所述定位凸台(312)上设置有第一切除部(313)。

9.根据权利要求5所述的电机泵单元，其特征在于，所述电机组件(300)还包含壳体外壁(360)，沿径向朝外的方向上，第一轴承(340)、壳体外壁(360)依次安装在第一轴承(340)室中。

10.根据权利要求1所述的电机泵单元，其特征在于，所述连接部(264)上设置有均匀开孔(266)，多个均匀开孔(266)沿连接部(264)周向方向布置，所述均匀开孔(266)从第二端面(263)处延伸贯穿连接部(264)连通至容纳孔的内部空间。