CN109861458B - 高压泵 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高压泵，其包括电机组件、齿轮组件、柱塞组件、泵头组件及进出水阀门组件，所述电机组件包括电机及双层外壳，所述双层外壳形成围绕电机定子的环形水道，电机定子线圈周围填充有导热材料，通过导热材料将电机定子线圈的热量传导至环形水道，对电机定子线圈进行主动散热，不但冷却效率高，而且结构简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压泵，尤其涉及一种具有较佳冷却效果的高压泵。
背景技术
目前市场上的高压泵散热的方式主要有两种，一种为采用风扇对电机进行散热，另一种为采用单纯的水冷通道对电机硅钢片进行冷却。采用风扇冷却的结构方式，散热效率低，整机产品上需要设置通风气槽结构，在使用过程中通风气槽容易进水，会影响整机内部电气零部件的运行及使用安全。此外，两种方式的散热均无法对电机泵的主要发热零件电机线圈进行良好的冷却散热，电机线圈仅能依靠热对流和热辐射的方式进行散热，从而导致电机泵的整体散热效率低下，运行温度高，而且不良的散热环境还会导致线圈的漆包线容易老化，电机运行稳定差。
因此，有必要提供一种新型的高压泵以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压泵，其冷却效率高，结构简单。
为实现上述目的，本发明提供了一种高压泵，其包括电机组件、齿轮组件、柱塞组件、泵头组件及进出水阀门组件，所述电机组件包括电机及双层外壳，所述双层外壳形成围绕电机定子的环形水道，电机定子线圈周围填充有导热材料，所述导热材料用以将电机定子线圈的热量传导至环形水道。
进一步地，所述导热材料呈环形填充在电机定子轴向的两端处外露的电机定子线圈之间。
进一步地，所述环形水道与电机定子的侧面相当，所述导热材料分布的区域与电机定子的两个端面相当，所述环形水道与导热材料共同形成与电机定子的外表面相对应的散热区域。
进一步地，所述处壳上设有与环形水道相通并沿高压泵的轴线方向延伸的第一水道及第二水道，所述第一水道及第二水道延伸至齿轮组件的齿轮箱侧壁处。
进一步地，所述第一水道及第二水道均为直通型且分别位于双层外壳的顶部及底部，第一水道及第二水道分别与柱塞组件两端的两个进水单向阀相通，两个进水单向阀的水道与第一水道及第二水道平行并进一步与柱塞腔相通，所述柱塞腔与第一水道及第二水道垂直。
进一步地，电机组件的尾端在双层外壳中间区域设置有入水口，所述环形水道与入水口相连。
进一步地，从入水口到柱塞腔段的水道为直连式。
进一步地，所述导热材料为散热硅胶，其采用灌胶的方式填充到电机定子线圈上。
进一步地，所述电机组件提供电机轴转速和扭矩，经齿轮组件减速，带动偏心轴旋转推动柱塞往复运动，柱塞两端的柱塞腔交替吸水和排水，在泵头组件内形成高压。
进一步地，所述电机为直流无刷电机，采用锂电池驱动。
本发明的有益效果是：在电机定子线圈周围填充导热材料，通过导热材料将电机定子线圈的热量传导至环形水道，电机工作时，电机定子线圈热量通过热传导的方式通过导热材料直接传递到水冷通道，采用主动散热的方式，加强了发热部件的热平衡，避免局部温度过高，实现了电机泵的高效散热。
附图说明
图1为本发明高压泵的立体图。
图2为本发明高压泵的俯视图。
图3为本发明高压泵的剖视图。
图4为本发明高压泵的电机组件另一角度的剖视图。
图5为移除电机盖后电机组件的右视图。
图6为本发明高压泵的齿轮组件的立体图。
图7为本发明高压泵的齿轮组件的另一角度的立体图。
图8为本发明高压泵的柱塞组件的立体图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
如图1至3所示，本发明高压泵100为锂电池驱动的无刷水冷双柱塞腔高压泵，其包括电机组件10、齿轮组件20、柱塞组件30、泵头组件40及进出水阀门组件50。电机组件10提供电机轴111转速和扭矩，经齿轮组件20减速，带动偏心轴29旋转推动柱塞31往复运动，柱塞31两端的柱塞腔32交替吸水和排水，在泵头组件40的通道f内形成高压。
请参图3至5，电机组件10包括直流无刷电机11、双层外壳12、电机盖13及线缆14。直流无刷电机11包括电机轴111、电机定子112、电机定子线圈113及转子114。电机轴111的两端设有轴承15、16。双层外壳12与电机盖13通过螺钉17紧固，外侧密封圈18及内侧密封圈19为双层外壳12与电机盖13之间提供密封。
双层外壳12上设有围绕电机定子112的环形水道a，环形水道a沿高压泵100的轴线方向的延伸长度与电机定子112的轴向长度相当。环形水道a对电机定子112进行冷却。电机定子线圈113周围填充有导热材料115，导热材料115将电机定子线圈113的热量传导至环形水道a。具体地，导热材料115呈环形填充在电机定子112轴向的两端处，即外露的电机定子线圈113之间。导热材料优选为散热硅胶，其采用灌胶的方式填充到电机定子线圈113之间。环形水道a与电机定子112的侧面相当，导热材料115分布的区域与电机定子112的两个端面相当，环形水道a与导热材料115共同形成与电机定子112的外表面相对应的散热区域。
入水口80设置在电机组件10的尾端，环形水道a与入水口80在双层外壳12中间区域相连通。双层外壳12还设有与环形水道a相通并沿高压泵的轴线方向延伸的第一水道b及第二水道c。第一水道b及第二水道c延伸至齿轮组件20的齿轮箱侧壁处。第一水道b及第二水道c均为直通型且分别位于双层外壳12的顶部及底部，第一水道b及第二水道c分别与柱塞组件30两端的进水阀门组件60相通，进水阀门组件60的水道d、e与第一水道b及第二水道c平行并进一步与柱塞腔32相通，柱塞腔32与第一水道b及第二水道c垂直。
请参图3、6及7所示，齿轮组件20包括第一轴承21、中心太阳轮22、卡簧挡片23、行星轮24、行星轮保持架25、外齿圈26、卡簧挡片27、第二轴承28、偏心轴29及第三轴承210。中心太阳轮22、行星轮24以及外齿圈26彼此可以相对旋转实现减速。齿轮组件20将从电机组件20接收的转速和扭矩减速后带动偏心轴29旋转。
请参图3和8，柱塞组件30包括柱塞31、一对支撑环33、34及一对水封35、36。泵头组件40包括泵体41及泵盖42，泵体41及泵盖42通过若干螺钉紧固，泵头组件40还设有若干密封圈43以保证水道的密封。进出水阀门组件50包括进水阀门组件60及出水阀门组件70。进水阀门组件60包括阀体61、阀座62、阀盖63、弹簧64、密封圈65、进水阀塞66及进水阀塞密封圈67。出水阀门组件70包括阀体71、阀座72、阀盖73、弹簧74及若干密封圈75。
请参图3及图5，本发明高压泵100的水道具体如下：从电机尾部入水口80，沿着环形水道a一路进入第一水道b，另一路沿环形水道a进入与第一水道b相对的第二水道c，第一水道b、第二水道c分别连接柱塞31两端的进水阀门组件60。当柱塞31做往复运动，第一水道b一侧的柱塞腔32体积增大吸水，第一水道b一侧的进水单向阀克服弹簧力，阀体61开启，水流从第一水道b穿过单向阀进入柱塞腔32；同时第二水道c一侧的柱塞腔32体积减小，柱塞腔32内的进水单向阀关闭，第二水道c一侧的柱塞腔水流克服出水单向阀弹力，打开出水单向阀的阀体71，进入高压通道f。柱塞31往复运动，第一水道b、第二水道c内的水交替进入柱塞腔32和高压通道f。环形水道a、第一水道b及第二水道c形成流动水，同时为电机和齿轮组件提供散热。
本发明为水冷加硅胶混合冷却高压泵100，将直流无刷电机作为动力，工作效率高，体积小，动力强劲，产生的压力高。采用锂电池作为能源驱动，不需要外接电源，使用方便。通过对电机定子线圈进行灌胶处理，在电机定子硅钢片周围设置环形水道环绕在电机周围提供散热源，电机工作时，电机定子线圈的热量通过热传导的方式由导热材料直接传递到水冷通道，实现了高效散热。第一水道b及第二水道c延伸至齿轮组件20的周侧，使水冷通道连通齿轮箱侧壁两处，带走齿轮箱工作热量，对齿轮箱进行持续的主动散热，为齿轮箱的齿轮及油脂提供了稳定的较低工作温度。
同时采用水冷加硅胶混合的主动散热方式，加强了发热部件的热平衡，避免局部温度过高的情况，整机不需要通风气槽结构，提高了电机的运行稳定性和整机的安全性。从入水口到柱塞腔段的直连设计为水流进入柱塞顺畅流动提供了较短的通道，水道上各零部件结构紧凑。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种高压泵，其包括电机组件、齿轮组件、柱塞组件、泵头组件及进出水阀门组件，其特征在于：所述电机组件包括电机及双层外壳，所述双层外壳形成围绕电机定子的环形水道，电机定子线圈周围填充有导热材料，所述导热材料用以将电机定子线圈的热量传导至环形水道，所述导热材料呈环形填充在电机定子轴向的两端处外露的电机定子线圈之间，所述环形水道与电机定子的侧面相当，所述导热材料分布的区域与电机定子的两个端面相当，所述环形水道与导热材料共同形成与电机定子的外表面相对应的散热区域，所述外壳上设有与环形水道相通并沿高压泵的轴线方向延伸的第一水道及第二水道，所述第一水道及第二水道延伸至齿轮组件的齿轮箱侧壁处，所述第一水道及第二水道均为直通型且分别位于双层外壳的顶部及底部，第一水道及第二水道分别与柱塞组件两端的两个进水单向阀相通，两个进水单向阀的水道与第一水道及第二水道平行并进一步与柱塞腔相通，所述柱塞腔与第一水道及第二水道垂直。
2.如权利要求1所述的高压泵，其特征在于：电机组件的尾端在双层外壳中间区域设置有入水口，所述环形水道与入水口相连。
3.如权利要求2所述的高压泵，其特征在于：从入水口到柱塞腔段的水道为直连式。
4.如权利要求1所述的高压泵，其特征在于：所述导热材料为散热硅胶，其采用灌胶的方式填充到电机定子线圈上。
5.如权利要求1所述的高压泵，其特征在于：所述电机组件提供电机轴转速和扭矩，经齿轮组件减速，带动偏心轴旋转推动柱塞往复运动，柱塞两端的柱塞腔交替吸水和排水，在泵头组件内形成高压。
6.如权利要求1所述的高压泵，其特征在于：所述电机为直流无刷电机，采用锂电池驱动。
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