CN109944730A - 一种微型液压发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微型液压发电机，包括上壳体组件、中壳体组件以及下壳体组件，上壳体组件作为传动部件，中壳体组件作为发电部件，下壳体组件作为输出部件，所述上壳体外壁两端设有用于输出高压油的进油口与回油口，通过所述进油口高压油推动所述叶轮高速旋转将液压能转换为机械能，所述无刷发电机的外转子与上壳体的传动轴联接从而将机械能转换为电能，再由所述电源模块控制电源输出电流电压值。本发明将液压能转换成电能供给设备使用，可给12V24V锂电池充电，结构小巧紧凑，转换效率高，对液压机械物联网发展具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及液压发电机，挖掘机附属设备，液压控制器，液压机械设备领域，尤其是一种微型液压发电机，将液压能转换成电能供设备使用。
背景技术
目前在液压机械设备行业，尤指挖掘机附属设备基本都用于液压驱动控制，挖掘机主要核心部分为：柴油发动机、液压泵、分配阀总成、液压马达、油缸，柴油发动机带动液压泵通过分配阀总成分别控制液压马达和油缸的工作，挖掘机附属设备有：破碎锤、快速连接器、抓木器、夯实器、粉碎器、打桩机、液压剪、粉碎斗等，以上都属于液压驱动设备由挖掘机液压系统通过油管连接到附属设备上，再由挖掘机驾驶室操作使用，附属设备上多少根油管接入代表多少个动作操作。
现今部分附属设备为了减少安装油管降低成本提供效率，以更简单方便一体化设计采用内置电磁阀控制操作，只需连接两根主输油管，通过内置电磁阀分配就可以操作多个动作，但采用内置电磁阀分配控制需要接入电源，一般用多根数十米长电线牵引到挖掘机电瓶连接，此安装接线过程复杂耗时，且电线长期裸露风吹日晒容易脱皮漏电等造成整台挖掘机安全隐患。
市场也有少部分采用无线控制操作，内置安装电磁阀同时安装无线控制器和锂电池，此设计更方便更高效，附属设备即装即用无须大改动，但锂电池容量有限每一次操作都是电量的消耗，以及无线控制器待机也在耗电，每当电量耗尽需要拆换锂电池充电，拆换过程麻烦耗时，如遇高危作业突然没电对人生安全带来隐患以及财产损失。
针对以上问题，本设计提出改进。
发明内容
本发明提出一种微型液压发电机，无需另外牵引长电线在挖掘机电瓶处，无需担心电量存量，无需更换锂电池，只需在附属设备主进油管串联微型液压发电机，即可实现将挖掘机输入液压能转换为电能供给电子设备使用，提高能量利用率，源源不断的产生稳定、可靠的电能，为以后附属设备与液压机械设备装上各种电子传感器控制器时时查看操作奠定基础，让行业的物联网发展更进一步。解决了现有技术中使用过程中存在的上述问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种微型液压发电机，其特征在于：包括
一上壳体组件，上壳体组件作为传动部件，所述上壳体组件包括上壳体、叶轮、传动轴、平面轴承、卡簧以及端盖，上壳体与端盖固定连接，所述叶轮与所述传动轴通过键连接，所述平面轴承安装在所述传动轴下部，上壳体具有中心孔，所述传动轴穿出所述上壳体的中心孔由位于上壳体外部的所述卡簧铰接，所述的传动轴具有内花键孔；
一中壳体组件，中壳体组件作为发电部件，其包括无刷发电机；无刷发电机安装有外转子，外转子具有与所述内花键孔相适配的花键轴；
一下壳体组件，下壳体组件作为输出部件，其包括电源模块；
所述上壳体外壁两端设有用于输出高压油的进油口与回油口，通过所述进油口高压油推动所述叶轮高速旋转将液压能转换为机械能，所述无刷发电机的外转子与上壳体的传动轴联接从而将机械能转换为电能，再由所述电源模块控制电源输出电流电压值。
优选地，所述传动轴上安装有挡环，传动轴经挡环分成上部分和下部分，传动轴的上部分具有用于配合安装所述叶轮的键槽，传动轴的下部分安装有所述平面轴承。
优选地，所述上壳体的中心孔设有下凹O型密封圈槽，下凹O型密封圈槽设有O型密封圈，O型密封圈安装在传动轴的下部分，所述上壳体与所述端盖安装面之间设有密封圈。
优选地，所述端盖后设有凸起挡环。
优选地，所述上壳体的进油口的油孔小于回油口的油孔。
优选地，所述平面轴承为平面推力滚针轴承。
优选地，所述无刷发电机为微型无刷大功率100W三相永磁发电机，无刷发电机具有内定子线圈以及外转子磁环。
优选地，所述电源模块为直流自动升降压带可调节恒流恒压模块。
优选地，所述电源模块安装在所述中壳体后端面通过四颗螺栓固定，无刷发电机具有定子底座，定子底座用四颗螺栓固接在中壳体内部。
优选地，所述上壳体、中壳体、下壳体依次组装后通过螺栓固定连接。
综上所述，本发明的有益效果在于：本方案采用叶片式液压马达工作原理可适用带动无刷发电机转速高，扭矩小的要求，将高压液体推动叶轮高速旋转带动无刷发电机，产生持续稳定高质量电能，通过电源模块可以调节电流和电压可给不同电子设备使用或者充电，其结构简单，体积小，运行噪音低，维修检查方便，价格低等优势，所述微型液压发电机分为三个模块化组装，后期可增加行星齿轮减速模块、锂电池模块、无线控制模块，结合附属设备需要可自由安装所需模块。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构爆炸图；
图2为本发明的微型液压发电机的上壳体组件与中壳体组件结构示意图；
图3为本发明的微型液压发电机的上壳体结构示意图；
图4为微型液压发电机上壳体结构示意图；
图5为本发明的整体结构爆炸图；
图6为微型液压发电机分体侧视图；
图7为微型液压发电机去除端盖正视图；
图8为微型液压发电机叶轮图；
图9为微型液压发电机分体侧视图；
图10为微型液压发电机组装图。
附图标号说明：1-螺栓；2-端盖；3-叶轮；4-传动轴；5-平面轴承；6-上壳体；7-卡簧；8-无刷发电机；9-定子线圈；10-中壳体；11-电源模块；12-下壳体；13-挡环；14-花键轴；15-定子底座；16-进油口油孔；17-回油口油孔；18-密封圈；19-六角螺母；20-O型密封圈；21-进油口；22-回油口；23-键槽；24-卡簧槽；25-外转子。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图1-10，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1至图10所示，本发明公开了一种微型液压发电机，包括上壳体组件、中壳体组件以及下壳体组件，上壳体组件作为传动部件，中壳体组件，中壳体组件作为发电部件，下壳体组件作为输出部件，
上壳体组件包括上壳体6、叶轮3、传动轴4、平面轴承5、O型密封圈20、卡簧7以及端盖2，中壳体组件的中壳体10包括无刷发电机9，上壳体组件的下壳体12包括电源模块11，所述叶轮3安装在所述传动轴4上部通过键连接，所述O型密封圈20和所述平面轴承5安装在所述传动轴4下部，所述传动轴4安装在所述上壳体6内部中心孔通过后端所述卡簧7铰接，所述上壳体6外壁两端设有进油口21与回油口22，通过所述进油口21高压油推动所述叶轮3高速旋转将液压能转换为机械能，所述无刷发电机包括外转子25，外转子25具有转轴，该转轴与传动轴4的花键14联接从而将机械能转换为电能，再由所述电源模块11控制电源输出电流电压值。花键14包括传动轴的内花键孔以及花键轴的外花键；
所述端盖2后端面设有凸起挡环20。当端盖2与上壳体安装后，端盖2后端面的凸起挡环与传动轴4连接，凸起挡环与传动轴位于同一轴线上，使叶轮3带动传动轴4高速旋转过程更平稳高效的运行同时起到防止叶轮3位移。
所述传动轴4上部带键槽23安装所述叶轮3，中部为挡环13，下部依次安装所述平面轴承5、O型密封圈20，所述传动轴4下部穿过所述上壳体6内部中心孔通过后端，这时再用所述卡簧7卡住所述传动轴4。传动轴4上部通过平键与叶轮3连接更好的传递转矩，传动轴4下部安装平面轴承5、O型密封圈20通过卡簧7卡住让传动轴4更平顺旋转运动且防止上壳体内部高压液压油溢出。
所述上壳体6内部中心孔设有下凹O型密封圈槽，下凹O型密封圈槽用于与O型密封圈20相配合，所述上壳体6与所述端盖2安装面设有O型的密封圈18。让上壳体6内部高压液压油的密封效果更好。
所述上壳体6外壁两端进油口油孔16小于回油口油孔17。进油口小油孔让高压液压油更集中流量更大的推动叶轮3，回油口油孔17变大让回油更快更通畅使其达到更高的转速。
所述平面轴承5为平面推力滚针轴承。平面推力滚针轴承在很小的空间下可获得高载负荷能力，设计紧凑缩减了使用空间。
所述无刷发电机8为微型无刷大功率100W三相永磁发电机，内定子线圈，外转子磁环。采用外转子无刷三相发电机相对于单相有刷发电机发电效率更高更加稳定，散热好，体积小，大功率100w通过电源模块11控制可完全满足对电子设备以及锂电池充电使用要求。
所述无刷发电机具有定子底座15，定子底座15用四颗螺栓固接在所述中壳体10内部。方便后续拆装检查。
所述电源模块11为直流自动升降压带可调节恒流恒压模块。可将三相交流整流为直流电，能降压也能升压，可以设置电流的大小，用于限制输出电流、恒流驱动、电池充电等场合，自带输出防倒灌功能，给电池充电时不用另外加防倒灌二极管。
电源模块为现有技术，不做说明。
所述电源模块11安装在所述中壳体10后端面通过四颗螺栓固定。方便后续拆装检查。
所述上壳体6、所述中壳体10、所述下壳体12的壳体大小一样，通过上下壳体与中壳体各六颗螺栓1固定连接。螺栓1与六角螺母19旋接固定，微型液压发电机分为三个模块化组装，后期可增加行星齿轮减速模块、锂电池模块、无线控制模块，结合附属设备需要可自由安装所需模块。
下面通过具体实施方式对本发明作进一步说明。
采用叶片式液压马达工作原理，可适用带动无刷发电机9转速高，扭矩小的要求，将高压液体推动叶轮3高速旋转带动无刷发电机8，产生持续稳定高质量电能，通过电源模块11可以调节电流和电压可给不同电子设备使用或者充电，其结构简单，体积小，运行噪音低，维修检查方便，价格低等优势，所述微型液压发电机分为三个模块化组装，后期可增加行星齿轮减速模块、锂电池模块、无线控制模块，结合附属设备需要可自由安装所需模块。
本发明的使用方法为：
一、安装流程：当电源模块调好电子设备使用相应电流电压后，将附属设备主进油高压油管与上壳体进油口连接，回油口连接附属设备进油口，将微型液压发电机下壳体电线连接到电子设备或者锂电池充电接口即可。
二、使用流程：附属设备的每一个动作都需要挖掘机油管里高压液压油传输，当挖掘机操作使用时微型液压发电机就会持续高效的发电，工作人员无需另外操作。
本发明经过多次试验可知，通过挖掘机自带液压能资源可以提供高压高流量液压能完全满足微型液压发电机要求，可发出高质量稳定的电能供给电子设备及锂电池充电使用，可填补市场上微型液压发电机空白，满足客户对微型、安装简单、故障率低，发电效率高、价格低等需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种微型液压发电机，其特征在于：包括
一上壳体组件，上壳体组件作为传动部件，所述上壳体组件包括上壳体、叶轮、传动轴、平面轴承、卡簧以及端盖，上壳体与端盖固定连接，所述叶轮与所述传动轴通过键连接，所述平面轴承安装在所述传动轴下部，上壳体具有中心孔，所述传动轴穿出所述上壳体的中心孔由位于上壳体外部的所述卡簧铰接，所述的传动轴具有内花键孔；
一中壳体组件，中壳体组件作为发电部件，其包括无刷发电机；无刷发电机安装有外转子，外转子具有与所述内花键孔相适配的花键轴；
一下壳体组件，下壳体组件作为输出部件，其包括电源模块；
所述上壳体外壁两端设有用于输出高压油的进油口与回油口，通过所述进油口高压油推动所述叶轮高速旋转将液压能转换为机械能，所述无刷发电机的外转子与上壳体的传动轴联接从而将机械能转换为电能，再由所述电源模块控制电源输出电流电压值。
2.根据权利要求1所述的一种微型液压发电机，其特征在于：所述传动轴上安装有挡环，传动轴经挡环分成上部分和下部分，传动轴的上部分具有用于配合安装所述叶轮的键槽，传动轴的下部分安装有所述平面轴承。
3.根据权利要求2所述的一种微型液压发电机，其特征在于：所述上壳体的中心孔设有下凹O型密封圈槽，下凹O型密封圈槽设有O型密封圈，O型密封圈安装在传动轴的下部分，所述上壳体与所述端盖安装面之间设有密封圈。
4.根据权利要求2或3所述的一种微型液压发电机，其特征在于：所述端盖后设有凸起挡环。
5.根据权利要求2或3所述的一种微型液压发电机，其特征在于：所述上壳体的进油口的油孔小于回油口的油孔。
6.根据权利要求1所述的一种微型液压发电机，其特征在于：所述平面轴承为平面推力滚针轴承。
7.根据权利要求1所述的一种微型液压发电机，其特征在于：所述无刷发电机为微型无刷大功率100W三相永磁发电机，无刷发电机具有内定子线圈以及外转子磁环。
8.根据权利要求7所述的一种微型液压发电机，其特征在于：所述电源模块为直流自动升降压带可调节恒流恒压模块。
9.根据权利要求8所述的一种微型液压发电机，其特征在于：所述电源模块安装在所述中壳体后端面通过四颗螺栓固定，无刷发电机具有定子底座，定子底座用四颗螺栓固接在中壳体内部。
10.根据权利要求1所述的一种微型液压发电机，其特征在于：所述上壳体、中壳体、下壳体依次组装后通过螺栓固定连接。
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