CN111878349A - 用于风力发电机刹车装置的单柱塞泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于风力发电机刹车装置的单柱塞泵，包括柱塞泵缸体、柱塞泵活塞、柱塞泵端盖，其特征在于：所述柱塞泵活塞伸出柱塞泵端盖一端连接伺服电机驱动机构，所述伺服电机驱动机构通过中间连接件与柱塞泵端盖前端连接，所述柱塞泵端盖后端固定连接柱塞泵缸体，所述伺服电机驱动机构驱动柱塞泵活塞在柱塞泵缸体内伸出缩回直线运动，从而使柱塞泵活塞与柱塞泵缸体之间的封闭容腔体积随之改变，完成吸油与排油。本发明采用伺服电机进行电气—机械的转换，与传统给刹车装置供油方案相比，该单柱塞泵采用数字技术进行开环比例控制，线性度好，控制精度及可靠性高，并且结构简单紧凑，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种单柱塞泵，尤其是一种用于风力发电机刹车装置的单柱塞泵。
背景技术
现有风力发电机刹车装置的液压控制一般为采用传统液压回路的控制策略，即由液压泵、蓄能器、控制阀组、液压管路及仪表附件等组成。这样的控制方法较为复杂，要实现刹车装置的精确控制，控制阀组的配置较为复杂，包含的控制阀数量众多，并且类型复杂，并且存在体积过大、操作和维护不便、维护成本较高的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺陷，提供一种用于风力发电机刹车装置的单柱塞泵，实现对于控制腔的直接精准控制。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于风力发电机刹车装置的单柱塞泵，包括柱塞泵缸体、柱塞泵活塞、柱塞泵端盖，其特征在于：所述柱塞泵活塞伸出柱塞泵端盖一端连接伺服电机驱动机构，所述伺服电机驱动机构通过中间连接件与柱塞泵端盖前端连接，所述柱塞泵端盖后端固定连接柱塞泵缸体，所述伺服电机驱动机构驱动柱塞泵活塞在柱塞泵缸体内伸出缩回直线运动，从而使柱塞泵活塞与柱塞泵缸体之间的封闭容腔体积随之改变，完成吸油与排油。
进一步，所述伺服电机驱动机构由伺服电机、减速器、滚珠丝杠组件、导杆、圆柱滑块、中间滑块组成，所述伺服电机与中间滑块固定连接，所述伺服电机输出轴通过减速器和联轴器与柱塞泵活塞前端连接；所述中间滑块通过圆柱滑块和导杆与柱塞泵端盖连接，所述柱塞泵活塞后端固定连接滚珠丝杠组件的丝杠，所述滚珠丝杠组件的丝杠螺母与柱塞泵缸体后部固定连接。
进一步，所述中间滑块与柱塞泵活塞之间装有轴承，并在轴承的端面装有轴承固定法兰，用于轴承和中间滑块的安装固定。
进一步，所述滚珠丝杠组件的丝杠后端上固定连接有垫片。
进一步，所述导杆一端固定连接在柱塞泵端盖上，另一端固定连接在导轨固定法兰上。
进一步，所述伺服电机、减速器、柱塞泵活塞及滚珠丝杠组件的轴线相互重合。
进一步，所述柱塞泵端盖通过密封组件与柱塞泵活塞连接，所述密封组件用于泵端盖与柱塞泵活塞的导向和密封。
进一步，所述柱塞泵端盖与支架固定连接。
进一步，所述伺服电机驱动机构由伺服直线电机、联轴器、滑动轴承组成，所述伺服直线电机通过中间连接件固定连接在柱塞泵端盖前端面上，所述伺服直线电机的直线驱动轴与柱塞泵活塞前端连接，所述中间连接件与直线驱动轴之间通过滑动轴承连接；所述伺服直线电机直接驱动柱塞泵活塞直线运动。
进一步，所述柱塞泵缸体与柱塞泵活塞的封闭腔端面处安装有管接头、测压接头、压力传感器、位置传感器。
本发明的有益效果是：
1.该柱塞泵采用伺服电机进行电气—机械—液压转换。与现有采用传统液压回路控制方案相比，伺服电机线性度好，线型范围大，便于用数字技术实现高精度开环比例控制，使得风力发电机刹车装置的制动及松刹过程更加平稳；
2.该装置采用伺服电机具有更高的可靠性。柱塞泵活塞在缸体内边旋转边轴向移动，有利于形成和保持工作间隙中的油膜，有利于克服液压和机械的卡紧力，从而提高了该单柱塞泵的整体可靠性；
3.由于该单柱塞泵的活塞具有较小的转动惯量，因而该刹车装置可以达到相当的频宽；
4.结构更加紧凑，操作和维护更加方便，维护成本更低。
附图说明
图1本发明的实施例中的用于风力发电机刹车装置的单柱塞泵结构剖视图；
图2是图1的A向视图；
图3是图1的B向视图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面对本发明进行更详细全面的说明，附图给出了本发明的一种实施案例。本发明可以以不同形式来实现，并不局限于本实施案例。
如图1至图3所示，本发明的用于风力发电机刹车装置的单柱塞泵，包括伺服电机1、减速器2、导轨固定法兰3、导杆4、联轴器5、平键6、中间滑块7、轴承8、柱塞泵端盖9、柱塞泵活塞10、柱塞泵缸体一11、滚珠丝杠组件12、垫片13、柱塞泵缸体二14、支架15、圆柱滑块16、轴承固定法兰17、密封组件18、接口19。
伺服电机1与中间滑块7固定连接，伺服电机1输出轴连接减速器2，减速器2输出轴通过联轴器5、平键6与柱塞泵活塞10相互连接固定；中间滑块7与柱塞泵活塞10之间装有轴承8，并在轴承8的端面装有轴承固定法兰17，用于轴承8和中间滑块7的安装固定；导杆4通过圆柱滑块16连接中间滑块7，导杆4一端固定连接在柱塞泵端盖9上，另一端固定连接在导轨固定法兰3上；柱塞泵端盖9通过密封组件18与柱塞泵活塞10连接，密封组件18用于泵端盖9与柱塞泵活塞10的导向和密封，柱塞泵端盖9与支架15固定连接；滚珠丝杠组件12中的丝杠螺母与柱塞泵缸体一11固定连接；滚珠丝杠组件12的丝杠一端与柱塞泵活塞10固定连接，另一端上固定连接有垫片13；柱塞泵缸体二14与柱塞泵缸体一11固定连接；伺服电机1、减速器2、柱塞泵活塞10及滚珠丝杠组件12的轴线相互重合；在柱塞泵缸体二14与柱塞泵活塞的封闭腔端面处安装有管接头及测压接头19，可根据客户的需求增加减少接头数量及位置，并可安装压力传感器、位置传感器等检测装置。
伺服电机1带动减速器2转动时，滚珠丝杠组件12与柱塞泵活塞10一起轴向移动，中间滑块7也沿着导杆4一起轴向移动，滚珠丝杠组件12中丝杠配合伺服电机1的正反转进行伸出缩回动作，使得柱塞泵活塞10与柱塞泵缸体二14之间的封闭容腔体积随之改变，最终完成吸油与排油。
中间滑块7、柱塞泵活塞10及丝杠一起伸出时，通过柱塞泵活塞10右端接触滚珠丝杠组件12中的丝杠螺母进行限位；
中间滑块7、柱塞泵活塞10及丝杠一起缩回时，垫片13接触滚珠丝杠组件12中的丝杠螺母进行限位；使产生的轴向及径向力作用在丝杠螺母上，避免作用力在其他机械结构上进行传递。
本发明的结构设计属于典型的机电液集成机构，通过伺服电机及丝杠传动机构，使得柱塞泵活塞与缸体之间的封闭容腔体积随之改变，同时带动中间滑块沿着导杆滑动，最终完成吸油与排油，实现采用伺服电机对风力发电机刹车装置控制腔的直接精准控制。
本发明同时提出了另外一种技术方案，用直线电机替代上述采用伺服电机、减速器及滚珠丝杠组件，也可以实现直线运动，包括伺服直线电机、联轴器、滑动轴承等。伺服直线电机通过中间连接件固定连接在柱塞泵端盖前端面上，伺服直线电机的直线驱动轴与柱塞泵活塞前端连接，中间连接件与直线驱动轴之间通过滑动轴承连接；伺服直线电机直接驱动柱塞泵活塞直线运动。
以上实施案例仅说明了本发明的几种实施例，不能理解为对本发明专利的限制，在此实施案例基础上，本发明的新型单柱塞泵还可做一定的改进，因此，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种用于风力发电机刹车装置的单柱塞泵，包括柱塞泵缸体、柱塞泵活塞、柱塞泵端盖，其特征在于：所述柱塞泵活塞伸出柱塞泵端盖一端连接伺服电机驱动机构，所述伺服电机驱动机构通过中间连接件与柱塞泵端盖前端连接，所述柱塞泵端盖后端固定连接柱塞泵缸体，所述伺服电机驱动机构驱动柱塞泵活塞在柱塞泵缸体内伸出缩回直线运动，从而使柱塞泵活塞与柱塞泵缸体之间的封闭容腔体积随之改变，完成吸油与排油。
2.根据权利要求1所述的用于风力发电机刹车装置的单柱塞泵，其特征在于：所述伺服电机驱动机构由伺服电机、减速器、滚珠丝杠组件、导杆、圆柱滑块、中间滑块组成，所述伺服电机与中间滑块固定连接，所述伺服电机输出轴通过减速器和联轴器与柱塞泵活塞前端连接；所述中间滑块通过圆柱滑块和导杆与柱塞泵端盖连接，所述柱塞泵活塞后端固定连接滚珠丝杠组件的丝杠，所述滚珠丝杠组件的丝杠螺母与柱塞泵缸体后部固定连接。
3.根据权利要求2所述的用于风力发电机刹车装置的单柱塞泵，其特征在于：所述中间滑块与柱塞泵活塞之间装有轴承，并在轴承的端面装有轴承固定法兰，用于轴承和中间滑块的安装固定。
4.根据权利要求2所述的用于风力发电机刹车装置的单柱塞泵，其特征在于：所述滚珠丝杠组件的丝杠后端上固定连接有垫片。
5.根据权利要求2所述的用于风力发电机刹车装置的单柱塞泵，其特征在于：所述导杆一端固定连接在柱塞泵端盖上，另一端固定连接在导轨固定法兰上。
6.根据权利要求2所述的用于风力发电机刹车装置的单柱塞泵，其特征在于：所述伺服电机、减速器、柱塞泵活塞及滚珠丝杠组件的轴线相互重合。
7.根据权利要求1所述的用于风力发电机刹车装置的单柱塞泵，其特征在于：所述柱塞泵端盖通过密封组件与柱塞泵活塞连接，所述密封组件用于泵端盖与柱塞泵活塞的导向和密封。
8.根据权利要求1所述的用于风力发电机刹车装置的单柱塞泵，其特征在于：所述柱塞泵端盖与支架固定连接。
9.根据权利要求1所述的用于风力发电机刹车装置的单柱塞泵，其特征在于：所述伺服电机驱动机构由伺服直线电机、联轴器、滑动轴承组成，所述伺服直线电机通过中间连接件固定连接在柱塞泵端盖前端面上，所述伺服直线电机的直线驱动轴与柱塞泵活塞前端连接，所述中间连接件与直线驱动轴之间通过滑动轴承连接；所述伺服直线电机直接驱动柱塞泵活塞直线运动。
10.根据权利要求1所述的用于风力发电机刹车装置的单柱塞泵，其特征在于：所述柱塞泵缸体与柱塞泵活塞的封闭腔端面处安装有管接头、测压接头、压力传感器、位置传感器。
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