CN111441927A - 一种基于不对称流道散热的电磁直驱直线液压泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于不对称流道散热的电磁直驱直线液压泵，包括直线执行器动子、直线执行器定子、端盖，液压缸体、活塞、进气流道、排气流道、阀体及单向阀，其特征在于直线执行器动子与液压缸活塞集成，作动子，两者将液压缸的内腔分为泵液腔Q与泵气腔A；直线执行器外定子与内定子通过端盖同轴固定，其间为气隙，直线执行器外定子与液压缸体固连，液压缸体与阀体固连，做定子；泵气腔A通过气隙以及进气流道、排气流道分别与环境相通，流道的轴向截面为梯形；直线执行器动子直接驱动活塞往复运动，结合进气流道、排气流道在泵气腔中泵吸空气对直线执行器内部进行风冷散热；本发明解决电磁直驱直线液压泵发热严重、特别是内部散热困难的问题。

Description

一种基于不对称流道散热的电磁直驱直线液压泵
技术领域
本发明涉及直线液压泵技术领域，尤其涉及一种电磁直驱直线液压泵。
背景技术
柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、驱动功率大、使用寿命长和可变流量等优点，被广泛应用于工程机械、航空航天等领域。其中斜盘式柱塞泵效率较高、耐压性能较好，可以实现多种变量功能，是目前市场中的主流柱塞泵。然而其中的摩擦副多，润滑状况复杂，也限制了其性能的进一步提升。
随着直线直驱技术的发展，采用直线执行器直接驱动柱塞泵活塞，从而取消“斜盘”等旋转到直线的运动转换机构，实现高效的直接驱动成为的柱塞泵发展的一个重要趋势。然而，由于运动转换机构的取消，柱塞泵结构更加紧凑，驱动电机的有效散热问题更加突出。其中，直驱柱塞泵的驱动电机内部如何有效散热，且不影响直驱柱塞泵的紧凑性，成为了技术发展的难点。
本发明的一种基于不对称流道散热的电磁直驱直线液压泵，采用直线执行器动子直接驱动液压缸活塞往复运动，在单向阀组的配流下泵液腔完成液体的泵吸，同时在泵气腔中泵吸空气对直线执行器内部实施强制风冷散热，在不增加附加装置、不影响结构紧凑性的前提下解决电磁直驱柱塞泵发热严重、特别是内部散热困难的问题。
发明内容
设计一种电动接合套式换挡机构目的在于，采用直线执行器动子直接驱动液压缸活塞往复运动，在单向阀组的配流下泵液腔完成液体的泵吸，同时在泵气腔中泵吸空气对直线执行器内部实施强制风冷散热，在不增加附加装置、不影响结构紧凑性的前提下解决电磁直驱柱塞泵发热严重、特别是内部散热困难的问题。
一种基于不对称流道散热的电磁直驱直线液压泵，包括端盖（1）、直线执行器外定子（2）、直线执行器内定子（3）、直线执行器动子（4），液压缸体（5）、活塞（6）、阀体（7）、出液阀（8）、进液阀（9）、进气流道（10）以及排气流道（11）；其特征包括直线执行器外定子（2）与内定子（3）通过端盖（1）同轴固定，直线执行器外定子（2）与阀块（7）通过液压缸缸体（5）采用螺钉同轴固定且轴向端面相互平行，阀体（7）安装出液阀（8）以及进液阀（9）轴线与直线执行器轴线平行，作定子；直线执行器动子（4）与活塞（6）固连，作动子，活塞（6）与液压缸体（5）之间采用滑动密封，动子能够沿轴向运动；液压缸缸体（5）内腔被柱塞泵动子分为泵液腔Q与泵气腔A，直线执行器外定子（2）与直线执行器内定子（3）之间为气隙；泵气腔A仅通过气隙以及进气流道（10）、排气流道（11）与环境相通，流道轴向截面为梯形。
所述直线执行器动子（4）为动圈式或者动磁式，采用Halbach永磁阵列表贴于直线执行器外定子（2）、直线执行器内定子（3）或直线执行器动子（4）上提升气隙磁密。
所述进气流道（10）以及排气流道（11）的轴向截面为梯形，加工于端盖（1）或者直线执行器外定子（2）上；进气流道（10）在气隙端的面积大于环境端的面积，排气流道（11）在气隙端的面积小于环境端的面积。
所述进气流道（10）以及排气流道（11）的数目相等，且各自的数量不小于1。
所述出液阀（8）以及进液阀（9）为被动单向阀，各自的数量不小于1，出液阀（8）以及进液阀（9）安装端端面与液压缸体（5）泵液腔Q端的内端面在同一平面内。
所述端盖（1）、液压缸体（5）、活塞（6）均为隔磁材料制成。
本发明的一种基于不对称流道散热的电磁直驱直线液压泵，采用直线执行器动子直接驱动液压缸活塞往复运动，在单向阀组的配流下泵液腔完成液体的泵吸，同时在泵气腔中泵吸空气对直线执行器内部实施强制风冷散热，在不增加附加装置、不影响结构紧凑性的前提下解决电磁直驱柱塞泵发热严重、特别是内部散热困难的问题。
本发明的一种基于不对称流道散热的电磁直驱直线液压泵，其直线执行器动子直接驱动液压缸活塞取消了旋转到直线的运动转换机构，动力传递路径缩短，效率提高、响应迅速；采用基于Halbach永磁阵列的永磁直线执行器，增强气隙磁场强度，提升了驱动力与响应速度；同时在不增加附加装置的条件下实现自散热，使得结构紧凑性进一步提高。
本发明的一种基于不对称流道散热的电磁直驱直线液压泵，直线执行器动子直接驱动活塞往复运动，结合进气流道、排气流道在泵气腔中泵吸空气，促进空气在直线执行器内部循环，从而对直驱直线液压泵内部进行风冷散热。
本发明的一种基于不对称流道散热的电磁直驱直线液压泵具有结构紧凑、响应迅速、自散热等优点，投入产业化应用后将带来巨大的经济效益。
附图说明
图1为本发明的一种基于不对称流道散热的电磁直驱直线液压泵结构示意图。
图2为本发明的一种基于不对称流道散热的电磁直驱直线液压泵气体流动示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1至2所示，一种基于不对称流道散热的电磁直驱直线液压泵，包括端盖（1）、直线执行器外定子（2）、直线执行器内定子（3）、直线执行器动子（4），液压缸体（5）、活塞（6）、阀体（7）、出液阀（8）、进液阀（9）、进气流道（10）以及排气流道（11）；其特征包括直线执行器外定子（2）与内定子（3）通过端盖（1）同轴固定，直线执行器外定子（2）与阀块（7）通过液压缸缸体（5）采用螺钉同轴固定且轴向端面相互平行，阀体（7）安装出液阀（8）以及进液阀（9）轴线与直线执行器轴线平行，作定子；直线执行器动子（4）与活塞（6）固连，作动子，活塞（6）与液压缸体（5）之间采用滑动密封，动子能够沿轴向运动；液压缸缸体（5）内腔被柱塞泵动子分为泵液腔Q与泵气腔A，直线执行器外定子（2）与直线执行器内定子（3）之间为气隙；泵气腔A仅通过气隙以及进气流道（10）、排气流道（11）与环境相通，流道轴向截面为梯形。
直线执行器动子（4）为动圈式或者动磁式，采用Halbach永磁阵列表贴于直线执行器外定子（2）、直线执行器内定子（3）或直线执行器动子（4）上提升气隙磁密。
进气流道（10）以及排气流道（11）的轴向截面为梯形，加工于端盖（1）或者直线执行器外定子（2）上；进气流道（10）在气隙端的面积大于环境端的面积，排气流道（11）在气隙端的面积小于环境端的面积。
进气流道（10）以及排气流道（11）的数目相等，且各自的数量不小于1。
出液阀（8）以及进液阀（9）为被动单向阀，各自的数量不小于1，出液阀（8）以及进液阀（9）安装端端面与液压缸体（5）泵液腔Q端的内端面在同一平面内。
端盖（1）、液压缸体（5）、活塞（6）均为隔磁材料制成。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于不对称流道散热的电磁直驱直线液压泵，包括端盖（1）、直线执行器外定子（2）、直线执行器内定子（3）、直线执行器动子（4），液压缸体（5）、活塞（6）、阀体（7）、出液阀（8）、进液阀（9）、进气流道（10）以及排气流道（11）；其特征包括直线执行器外定子（2）与内定子（3）通过端盖（1）同轴固定，直线执行器外定子（2）与阀块（7）通过液压缸缸体（5）采用螺钉同轴固定且轴向端面相互平行，阀体（7）安装出液阀（8）以及进液阀（9）轴线与直线执行器轴线平行，作定子；直线执行器动子（4）与活塞（6）固连，作动子，活塞（6）与液压缸体（5）之间采用滑动密封，动子能够沿轴向运动；液压缸缸体（5）内腔被柱塞泵动子分为泵液腔Q与泵气腔A，直线执行器外定子（2）与直线执行器内定子（3）之间为气隙；泵气腔A仅通过气隙以及进气流道（10）、排气流道（11）与环境相通，流道轴向截面为梯形。
2.根据权利要求1所述的基于不对称流道散热的电磁直驱直线液压泵，其特征在于所述直线执行器动子（4）为动圈式或者动磁式，采用Halbach永磁阵列表贴于直线执行器外定子（2）、直线执行器内定子（3）或直线执行器动子（4）上提升气隙磁密。
3.根据权利要求1所述的基于不对称流道散热的电磁直驱直线液压泵，其特征在于所述进气流道（10）以及排气流道（11）的轴向截面为梯形，加工于端盖（1）或者直线执行器外定子（2）上；进气流道（10）在气隙端的面积大于环境端的面积，排气流道（11）在气隙端的面积小于环境端的面积。
4.根据权利要求1所述的基于不对称流道散热的电磁直驱直线液压泵，其特征在于所述进气流道（10）以及排气流道（11）的数目相等，且各自的数量不小于1。
5.根据权利要求1所述的基于不对称流道散热的电磁直驱直线液压泵，其特征在于所述出液阀（8）以及进液阀（9）为被动单向阀，各自的数量不小于1，出液阀（8）以及进液阀（9）安装端端面与液压缸体（5）泵液腔Q端的内端面在同一平面内。
6.根据权利要求1所述的基于不对称流道散热的电磁直驱直线液压泵，其特征在于所述端盖（1）、液压缸体（5）、活塞（6）均为隔磁材料制成。
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