CN111043043B - 一种高压直流供电的电机-控制器一体化航空燃油泵泵芯 - Google Patents

一种高压直流供电的电机-控制器一体化航空燃油泵泵芯 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高压直流供电的电机‑控制器一体化航空燃油泵泵芯。包括包括：离心泵组件、电机‑控制器组件，离心泵组件和电机轴相连；电机壳体包括电机安装腔和用于容纳控制器壳体的壳体安装槽；控制器壳体由自身的控制器安装板分为两个控制器安装槽；控制器分别安装于控制器安装板的两侧；控制器安装板的侧圆柱壁开设有通孔，通孔与间连通；壳体安装槽安装有部分的控制器壳体；壳体安装槽与部分的控制器壳体之间存在间隙；壳体安装槽的深度大于或等于控制器安装板到壳体安装槽底的距离；部分的控制器壳体的最外沿与壳体安装槽密封；控制器安装槽的槽口安装有控制器盖板；电机安装腔与壳体安装槽的分界面上开设有导油孔；导油孔将燃油引入间隙。

Description

一种高压直流供电的电机-控制器一体化航空燃油泵泵芯
技术领域
本发明属于机械设计领域，具体涉及一种高压直流供电的电机-控制器一体化航空燃油泵泵芯。
背景技术
传统的航空燃油泵在进行维护或修理时，需要放掉油箱中的燃油，造成巨大的人力物力浪费。而对于可拆卸式泵壳、泵芯结构，泵壳从油箱内部安装于油箱壁上，泵芯由油箱外部插入泵壳中，形成燃油泵组件，实现飞机燃油系统转输油、供油等功能；产品进行维护或修理时，无需放掉油箱中燃油，可从油箱外将泵芯拆除。
270V高压直流电气架构是目前先进多电飞机的发展趋势，由270V直流电源驱动的电机需要搭配控制器才能正常工作。目前主流的高压直流泵架构方案是控制器单独安装在机上的控制器舱体内，通过线缆与安装在油箱上的泵芯相连，这会导致产品的整体体积重量增加，且控制器需要专门的冷却装置进行冷却。
发明内容
本发明的目的：设计一种基于270V高压直流供电的电机-控制器一体化航空燃油泵泵芯。
本发明的技术方案：
一种高压直流供电的电机-控制器一体化航空燃油泵泵芯，其特征在于，包括：离心泵组件、电机-控制器组件，其中，离心泵组件和电机轴相连。
电机-控制器组件包括：电机壳体8、控制器壳体9、盖板10，电机壳体8包括电机安装腔和用于容纳控制器壳体9的壳体安装槽；电机安装腔用于安装电机7，控制器壳体9用于安装控制器；控制器壳体9由自身的控制器安装板11分为两个控制器安装槽；控制器分别安装于控制器安装板11的两侧；控制器安装板11的侧圆柱壁开设有通孔，通孔与缝隙连通；壳体安装槽安装有部分的控制器壳体9；壳体安装槽与部分的控制器壳体9之间存在间隙；壳体安装槽的深度大于或等于控制器安装板11到壳体安装槽底的距离；部分的控制器壳体9的最外沿与壳体安装槽密封；控制器安装槽的槽口安装有控制器盖板10；电机安装腔与壳体安装槽的分界面上开设有导油孔12；导油孔12将燃油引入间隙。
导油孔12、间隙和通孔相互连通。
分界面上设置有法兰，法兰用于将泵芯安装在油箱中的泵壳上。
以法兰为分界线，法兰左边的电机壳体8浸泡在燃油中；法兰右边的电机壳体8置于空气中。
离心泵组件包括：油泵口1、诱导轮2、导叶壳体3、叶轮4、轴承5、排气装置6；油泵口1安装在导叶壳体3上，导叶壳体3和排气装置6安装在电机的端面上，轴承5通过过盈配合安装在导叶壳体3中轴承座内，叶轮4和诱导轮2通过键连接安装在电机的轴上。
电机为永磁同步电机。
控制器采用矢量控制算法对电机进行转速控制，控制器由270V直流电源驱动。
本发明的优点：本发明设计的一种基于270V高压直流供电的电机-控制器一体化航空燃油泵泵芯，提高了产品的集成度，降低了产品的尺寸、重量，利用泵芯工作环境中的燃油对电机及控制器进行油冷散热，使产品能实现长时间连续工作的功能。
附图说明
图1是是本发明的泵芯结构示意图；
其中，1-油泵口、2-诱导轮、3-导叶壳体、4-叶轮、5-轴承、6-排气装置、7-电机-控制器组件；
图2是本发明的电机-控制器组件结构示意图：
其中，8-电机壳体、9-控制器壳体、10-控制器盖板、11-控制器安装板、12-导油孔。
具体实施方式
下面结合说明书附图对发明作进一步说明。
如图1所示，一种高压直流供电的电机-控制器一体化航空燃油泵泵芯，包括离心泵组件和电机-控制器组件7；其中，离心泵组件包括：油泵口1、诱导轮2、导叶壳体3、叶轮4、轴承5、排气装置6；油泵口1通过螺钉安装在导叶壳体3上，导叶壳体3和排气装置6通过螺钉安装在电机7的端面上，轴承5通过过盈配合安装在导叶壳体3中轴承座内，叶轮4和诱导轮2通过键连接安装在电机7的轴上。
如图2所示，电机-控制器组件7中，包括：电机壳体8、控制器壳体9、盖板10；电机壳体8包括电机安装腔和用于容纳控制器壳体9的壳体安装槽；电机安装腔用于安装电机，控制器壳体9用于安装控制器；控制器壳体9由自身的控制器安装板11分为两个控制器安装槽；控制器分别安装于控制器安装板11的两侧；控制器安装板11的侧圆柱壁开设有通孔，通孔与间隙连通；壳体安装槽安装有部分的控制器壳体9；壳体安装槽与部分的控制器壳体9之间存在间隙；壳体安装槽的深度大于或等于控制器安装板11到壳体安装槽底的距离；部分的控制器壳体9的最外沿与壳体安装槽密封；控制器安装槽的槽口安装有控制器盖板10；电机安装腔与壳体安装槽的分界面上开设有导油孔12；导油孔12将燃油引入间隙。导油孔12、间隙和通孔相互连通。分界面上设置有法兰，法兰用于将泵芯安装在油箱中的泵壳上；以法兰为分界线，法兰左边的电机壳体8浸泡在燃油中；法兰右边的电机壳体8置于空气中。
工作过程如下：控制器通电工作，将270V高压直流电转化为电机工作所需要的电压波形，使得电机在设定的转速下工作，电机带动排气装置6工作以排出泵芯工作环境内多余的气体，电机同时带动诱导轮2以及叶轮3旋转工作，工作燃油从油泵口1进入泵芯内经过诱导轮2和叶轮3，经过旋转增压后以一定的速度和压力通过导叶壳体3排出，部分燃油通过导油孔12进入电机壳体8以及控制器壳体9之间的间隙，并在控制器安装板11上的通孔中流动，起到对电机及控制器散热的效果。
本发明专利的航空燃油泵泵芯，采用一体化电机-控制器结构，提高了产品的集成度，降低了产品的尺寸、重量，利用泵芯工作环境中的燃油对电机及控制器进行油冷散热，使产品能实现长时间连续工作。

Claims (7)

1.一种高压直流供电的电机-控制器一体化航空燃油泵泵芯，其特征在于，包括：离心泵组件、电机-控制器组件，其中，离心泵组件和电机轴相连；
电机-控制器组件包括：电机壳体(8)、控制器壳体(9)、盖板(10)，电机壳体(8)包括电机安装腔和用于容纳控制器壳体(9)的壳体安装槽；电机安装腔用于安装电机，控制器壳体(9)用于安装控制器；控制器壳体(9)由自身的控制器安装板(11)分为两个控制器安装槽；控制器分别安装于控制器安装板(11)的两侧；控制器安装板(11)的侧圆柱壁开设有通孔，通孔与间隙连通；壳体安装槽安装有部分的控制器壳体(9)；壳体安装槽与部分的控制器壳体(9)之间存在间隙；壳体安装槽的深度大于或等于控制器安装板(11)到壳体安装槽底的距离；部分的控制器壳体(9)的最外沿与壳体安装槽密封；控制器安装槽的槽口安装有控制器盖板(10)；电机安装腔与壳体安装槽的分界面上开设有导油孔(12)；导油孔(12)将燃油引入间隙。
2.根据权利要求1所述的高压直流供电的电机-控制器一体化航空燃油泵泵芯，其特征在于，导油孔(12)、间隙和通孔相互连通。
3.根据权利要求1所述的高压直流供电的电机-控制器一体化航空燃油泵泵芯，其特征在于，分界面上设置有法兰，法兰用于将泵芯安装在油箱中的泵壳上。
4.根据权利要求2所述的高压直流供电的电机-控制器一体化航空燃油泵泵芯，其特征在于，以法兰为分界线，法兰左边的电机壳体(8)浸泡在燃油中；法兰右边的电机壳体(8)置于空气中。
5.根据权利要求1所述的高压直流供电的电机-控制器一体化航空燃油泵泵芯，其特征在于，离心泵组件包括：油泵口(1)、诱导轮(2)、导叶壳体(3)、叶轮(4)、轴承(5)、排气装置(6)；油泵口(1)安装在导叶壳体(3)上，导叶壳体(3)和排气装置(6)安装在电机(7)的端面上，轴承(5)通过过盈配合安装在导叶壳体(3)中轴承座内，叶轮(4)和诱导轮(2)通过键连接安装在电机轴上。
6.根据权利要求1所述的高压直流供电的电机-控制器一体化航空燃油泵泵芯，其特征在于，电机为永磁同步电机。
7.根据权利要求1所述的高压直流供电的电机-控制器一体化航空燃油泵泵芯，其特征在于，控制器采用矢量控制算法对电机进行转速控制，控制器由270V直流电源驱动。
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