CN109931239A - 一种高集成的伺服式变量柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高集成的伺服式变量柱塞泵，其包括：伺服电机接线盒、右油路盘、右固定座、电机壳、电机定子与线圈、左固定座、左油路盘、配油盘、电机转子、油泵缸体、柱塞、中心轴、斜盘和斜盘固定座。本发明提供的高集成的伺服式变量柱塞泵，是将定量柱塞泵放进伺服电机腔体里的高集成产品，通俗点说，就是将油泵集成在伺服电机的转子轴心里面，也就是说，油泵等于是伺服电机的转子轴心，泵壳做成伺服电机转子的圆柱形状，泵壳内孔与缸体配合，且有键槽，伺服电机驱动转子(即泵壳)旋转，缸体随之转动，之后的工作原理跟普通油泵一样，通过旋转带动活塞运动，完成抽油泵油的过程，所以整体占地面积小，可以满足更多场合使用。

Description

一种高集成的伺服式变量柱塞泵

技术领域

本发明涉及一种变量柱塞泵，具体涉及一种高集成的伺服式变量柱塞泵，属于柱塞泵技术领域。

背景技术

传统的变量柱塞泵是通过伺服阀调节斜盘与缸体的斜度，然后锁紧斜盘紧定螺钉来达到调节流量目的的。这种调节流量的方式不仅调节精度不高，而且在遇到要求频繁变换流量的情况下，操作起来更是比较繁琐。

另外，传统的变量柱塞泵的工作方式是：电机不间断的工作，通过溢流阀泄压保持油路的压力。这种工作方式不仅工作效率不高，而且耗能严重，在油压工位等待动作的时间等于是浪费电力，同时，油温也保持在一个较高的温度，这对油路及一系列油缸油泵的密封件损害增大，使他们老化速度加快。

此外，传统的变量柱塞泵与电机、油路工作站安装完毕后，占地面积比较大，在某些场合下很难满足使用要求。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高集成的、调节精度高、操作方便、耗能低、散热好、老化慢的伺服式变量柱塞泵。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种高集成的伺服式变量柱塞泵，其特征在于，包括：伺服电机接线盒、右油路盘、右固定座、电机壳、电机定子与线圈、左固定座、左油路盘、配油盘、电机转子、油泵缸体、柱塞、中心轴、斜盘和斜盘固定座，其中：

前述右油路盘和左油路盘分别通过右固定座和左固定座安装在电机壳的两端，左油路盘上设置有进油孔、回油孔和压力油出油口、内部形成有相对密封独立的第一油腔和第二油腔，第一油腔与进油孔连通，第二油腔通过配油盘与油泵缸体的柱塞油腔连通，右油路盘的内部形成有第三油腔，电机壳上形成有多个电机壳油腔，第一油腔和第二油腔通过电机壳油腔与第三油腔互通；

电机定子与线圈设置在电机壳的里侧，电机转子设置在电机定子与线圈的里侧，油泵缸体设置在电机转子的里侧且位于电机转子的左半段，电机转子与油泵缸体通过键槽连接，配油盘设置在油泵缸体的左端面上；

柱塞和中心轴均设置在油泵缸体中，柱塞和中心轴的一端均与斜盘连接；

伺服电机接线盒设置在右油路盘的外侧，其与电机壳内的线圈连接。

前述的高集成的伺服式变量柱塞泵，其特征在于，前述第一油腔和第二油腔分别分布在左油路盘的左半部和右半部。

前述的高集成的伺服式变量柱塞泵，其特征在于，前述电机壳上形成有12个电机壳油腔，其中的6个相邻的电机壳油腔的左端开口与第一油腔连通，另外的6个相邻的电机壳油腔的左端开口与第二油腔连通，这12个电机壳油腔的右端开口均与第三油腔连通。

前述的高集成的伺服式变量柱塞泵，其特征在于，前述电机壳油腔为弧形腔。

前述的高集成的伺服式变量柱塞泵，其特征在于，前述斜盘安装在斜盘固定座上，斜盘和斜盘固定座均设置在电机转子的里侧，且位于电机转子的右半段。

前述的高集成的伺服式变量柱塞泵，其特征在于，前述斜盘固定座通过螺丝固定安装在右固定座上连接。

本发明的有益之处在于：

(1)本发明提供的高集成的伺服式变量柱塞泵，是将定量柱塞泵放进伺服电机腔体里的高集成产品，通俗点说，就是将油泵集成在伺服电机的转子轴心里面，也就是说，油泵等于是伺服电机的转子轴心，泵壳做成伺服电机转子的圆柱形状，泵壳内孔与缸体配合，且有键槽，伺服电机驱动转子(即泵壳)旋转，缸体随之转动，之后的工作原理跟普通油泵一样，通过旋转带动活塞运动，完成抽油泵油的过程，所以整体占地面积小，可以满足更多场合使用；

(2)本发明提供的高集成的伺服式变量柱塞泵，采用交流伺服电机控制定量柱塞泵，实现了变量柱塞泵的效果，不但控制精准，流量调节精度高，能很好的满足对输油量精准度要求高的设备的使用需求，而且对于流量要求频繁变换的设备，也能很好的应对，操作起来很方便；

(3)本发明提供的高集成的伺服式变量柱塞泵，由于采用交流伺服电机来控制定量柱塞泵，所以不需要像传统变量柱塞泵那样电机长期满功率运行与溢流阀泄压保持油路的压力，只需通过传感器反馈控制交流伺服电机在油路降压的时候适当运行一段时间，补偿达到压力后停机或者超低功率运行，耗能很低；

(4)本发明提供的高集成的伺服式变量柱塞泵，由于油路的液压油不是长时间高压高速循环的，所以油温在工作站中有足够的时间降温；

(5)本发明提供的高集成的伺服式变量柱塞泵，液压油通过前油路盘进油口进入第一油腔，然后通过电机壳的6个弧形腔通往后油路盘的第三油腔，第一油腔和第二油腔是相对密封独立的，它们经过电机壳的弧形孔在第三油腔处互通，由于油泵工作柱塞吸油形成负压，第一油腔负压，通过电机壳的6个弧形腔在后油路盘的第三油腔处吸油，由此形成一个在电机壳里面的一个油路循环，帮助伺服电机散热，同时也满足内里油泵的供油；

(6)本发明提供的高集成的伺服式变量柱塞泵，由于伺服电机散热好，油温有了很大的改善，所以油路的所有密封元件得到了很好的保护，老化快的问题有效的解决了。

附图说明

图1是现有的定量柱塞泵的结构示意图；

图2是本发明的高集成的伺服式变量柱塞泵的立体结构示意图；

图3是图2中的高集成的伺服式变量柱塞泵的a-a截面图；

图4是图2中的高集成的伺服式变量柱塞泵的b-b截面图；

图5是图3中的左油路盘(与左固定座连接在一起)的结构示意图；

图6是图5中的左油路盘(与电机壳连接在一起)的内部的结构示意图；

图7是图3中的右油路盘(与电机壳连接在一起)的内部的结构示意图。

图中附图标记的含义：

101-驱动轴、102-法兰盘、103-泵体、104-泵壳、105-回程盘、106-斜盘、107-端盖、108-骨架油封、109-进出口、110-配油盘、111-缸体、112-柱塞、113-滑靴；

201-伺服电机接线盒、202-右油路盘、203-右固定座、204-电机壳、205-电机定子与线圈、206-左固定座、207-左油路盘、208-配油盘、209-电机转子、210-油泵缸体、211-柱塞、212-中心轴、213-斜盘、214-斜盘固定座、215-电机壳油腔、216-第一油腔、217-第二油腔、218-压力油出油口、219-第三油腔、220-进油孔、221-回油孔。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

参照图2、图3和图4，本发明提供的高集成的伺服式变量柱塞泵，其是在定量柱塞泵的结构基础上进行改进而得到的，该高集成的伺服式变量柱塞泵的结构包括：伺服电机接线盒201、右油路盘202、右固定座203、电机壳204、电机定子与线圈205、左固定座206、左油路盘207、配油盘208、电机转子209(亦即油泵外壳)、油泵缸体210、柱塞211、中心轴212、斜盘213和斜盘固定座214。

左固定座206和右固定座203分别安装在电机壳204的左右两端，二者是用来将左油路盘207和右油路盘202固定在电机壳204上的。

左油路盘207和右油路盘202分别安装在左固定座206的外侧和右固定座203的外侧。

参照图5和图6，左油路盘207的外表面上设置有进油孔220、回油孔221和压力油出油口218，左油路盘207的内部形成有相对密封独立的第一油腔216和第二油腔217，二者分别分布在左油路盘207的左半部和右半部，其中，第一油腔216与进油孔220连通，第二油腔217通过配油盘(208)(左半部分)与油泵缸体(210)(左半部分)的柱塞油腔连通，回油孔221与油泵内(除柱塞油腔)的油连通，即将工作时将有些许泄露的油排出。压力油出油口218也通过配油盘208(右半部分)与油泵缸体(210)(右半部分)的柱塞油腔连通。

参照图7，右油路盘202的内部形成有第三油腔219。

电机壳204上形成有12个弧形腔——电机壳油腔215，这12个弧形腔均匀分布在电机壳204上，并且均沿电机壳204的轴向延伸，其中的6个相邻的弧形腔的左端开口与左油路盘207上的第一油腔216连通，另外的6个相邻的弧形腔的左端开口与左油路盘207上的第二油腔217连通，这12个弧形腔的右端开口均与右油路盘202上的第三油腔219连通。液压油通过左油路盘207上的进油孔220进入第一油腔216，然后通过电机壳204上的6个弧形腔通往右油路盘203的第三油腔219，第一油腔216和第二油腔217是相对密封独立的，它们经过电机壳204上的6个弧形腔在第三油腔219处互通。

电机定子与线圈205设置在电机壳204的里侧。

电机转子209设置在电机定子与线圈205的里侧，电机转子209亦即油泵外壳。

油泵缸体210设置在电机转子209的里侧，且位于电机转子209的左半段，油泵缸体210有7等分柱塞油腔，电机转子209与油泵缸体210通过键槽连接。

柱塞211和中心轴212均设置在油泵缸体210中，柱塞211的一端和中心轴212的一端均与斜盘213连接。

斜盘213安装在斜盘固定座214上，斜盘213和斜盘固定座214均设置在电机转子209的里侧，且位于电机转子209的右半段，斜盘213与油泵缸体210形成一定角度。

斜盘固定座214通过螺丝固定安装在右固定座203上。

配油盘208设置在油泵缸体210的左端面上。

伺服电机接线盒201设置在右油路盘202的外侧，其输入端与电源连接，输出端与电机壳204内的线圈连接。

本发明提供的伺服变量式柱塞油泵的工作方式如下：

液压油通过左油路盘207上的进油孔220进入第一油腔216，然后通过电机壳204上的6个弧形腔——电机壳油腔215通往右油路盘203的第三油腔219，第一油腔216和第二油腔217是相对密封独立的，它们经过电机壳204上的6个弧形腔——电机壳油腔215在第三油腔219处互通。由于柱塞211吸油形成负压，第一油腔216负压，通过电机壳204上的6个弧形腔——电机壳油腔215在右油路盘203的第三油腔219处吸油，由此形成一个在电机壳204里面的一个油路循环，该油路循环能够帮助伺服电机散热，同时也能够满足内里油泵的供油；

接下来，伺服电机工作，电机转子209(即油泵外壳)转动，电机转子209与油泵缸体210通过键槽连接并一同转动，斜盘213通过柱塞211跟随油泵缸体210一同转动，油泵缸体210有7等分柱塞油腔，由于斜盘213与油泵缸体210形成一定角度，因此油泵缸体210与斜盘213每转一圈，柱塞211就往复前后运动一次，具体油泵吸油压油工作原理与普通柱塞泵一样。

由此可见，我们将油泵集成在了伺服电机的转子轴心里面，油泵等于是伺服电机的转子轴心，泵壳做成伺服电机转子的圆柱形状，泵壳内孔与缸体配合，且有键槽，伺服电机驱动转子(即泵壳)旋转，缸体随之转动，之后的工作原理跟普通油泵一样，通过旋转带动活塞运动，完成抽油泵油的过程。

需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种高集成的伺服式变量柱塞泵，其特征在于，包括：伺服电机接线盒(201)、右油路盘(202)、右固定座(203)、电机壳(204)、电机定子与线圈(205)、左固定座(206)、左油路盘(207)、配油盘(208)、电机转子(209)、油泵缸体(210)、柱塞(211)、中心轴(212)、斜盘(213)和斜盘固定座(214)，其中：

所述右油路盘(202)和左油路盘(207)分别通过右固定座(203)和左固定座(206)安装在电机壳(204)的两端，左油路盘(207)上设置有进油孔(220)、回油孔(221)和压力油出油口(218)、内部形成有相对密封独立的第一油腔(216)和第二油腔(217)，第一油腔(216)与进油孔(220)连通，第二油腔(217)通过配油盘(208)与油泵缸体(210)的柱塞油腔连通，右油路盘(202)的内部形成有第三油腔(219)，电机壳(204)上形成有多个电机壳油腔(215)，第一油腔(216)和第二油腔(217)通过电机壳油腔(215)与第三油腔(219)互通；

电机定子与线圈(205)设置在电机壳(204)的里侧，电机转子(209)设置在电机定子与线圈(205)的里侧，油泵缸体(210)设置在电机转子(209)的里侧且位于电机转子(209)的左半段，电机转子(209)与油泵缸体(210)通过键槽连接，配油盘(208)设置在油泵缸体(210)的左端面上；

柱塞(211)和中心轴(212)均设置在油泵缸体(210)中，柱塞(211)和中心轴(212)的一端均与斜盘(213)连接；

伺服电机接线盒(201)设置在右油路盘(202)的外侧，其与电机壳(204)内的线圈连接。

2.根据权利要求1所述的高集成的伺服式变量柱塞泵，其特征在于，所述第一油腔(216)和第二油腔(217)分别分布在左油路盘(207)的左半部和右半部。

3.根据权利要求1所述的高集成的伺服式变量柱塞泵，其特征在于，所述电机壳(204)上形成有12个电机壳油腔(215)，其中的6个相邻的电机壳油腔(215)的左端开口与第一油腔(216)连通，另外的6个相邻的电机壳油腔(215)的左端开口与第二油腔(217)连通，这12个电机壳油腔(215)的右端开口均与第三油腔(219)连通。

4.根据权利要求3所述的高集成的伺服式变量柱塞泵，其特征在于，所述电机壳油腔(215)为弧形腔。

5.根据权利要求1所述的高集成的伺服式变量柱塞泵，其特征在于，所述斜盘(213)安装在斜盘固定座(214)上，斜盘(213)和斜盘固定座(214)均设置在电机转子(209)的里侧，且位于电机转子(209)的右半段。

6.根据权利要求5所述的高集成的伺服式变量柱塞泵，其特征在于，所述斜盘固定座(214)通过螺丝固定安装在右固定座(203)上连接。