CN112049795A - 一种电机内置式齿轮泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机内置式齿轮泵，包括齿轮泵的泵体，在泵体中装有一对回转齿轮，两齿轮相互啮合，组成压缩泵的压缩机构，其特征在于，所述的回转齿轮由一对独立驱动的齿轮组成，回转齿轮的内腔壁上设置磁钢，形成无刷电机的外转子，电机的主轴上设置电机的定子架，其上绕制电机线圈，在其中的一个回转齿轮上与磁钢相对处设置霍尔位置感应器，由霍尔位置感应器输出感应信号至电机控制单元，两个由回转齿轮电机由同一个控制单元控制，电机的线圈呈镜向接线。由于本发明将齿轮泵的压缩机构设置为双回转齿轮主动驱动模式，从而有效地增加了压缩过程中动力供给，改善了两个回转齿轮之间的受力平衡问题，从而使齿轮泵的工作过程更加稳定，减轻了机件损耗、压力脉冲和噪音。
Description
技术领域
本发明涉及到一种齿轮泵，属机械工具领域。
背景技术
齿轮泵是用两个齿轮互啮转动来工作的油泵，齿轮泵在泵体中装有一对回转齿轮，一个主动，一个被动，依靠两齿轮的相互啮合，把泵内的整个工作腔分两个独立的部分：A为吸入腔，B为排出腔。齿轮油泵在运转时主动齿轮带动被动齿轮旋转，当齿轮从啮合到脱开时在吸入侧（A）就形成局部真空，液体被吸入。被吸入的液体充满齿轮的各个齿谷而带到排出侧（B），齿轮进入啮合时液体被挤出，形成高压液体并经泵排出口排出泵外。现有的齿轮泵，其泵体的外侧安装一个电机，再使电机轴与主动齿轮轴同轴，实现动力传送。这样的油泵体积大，且对电机与主动齿轮的同轴度也要求较高，容易产生轴震动而导致泵的损坏。为了解决现有齿轮泵电机外置而产生的机体过大的技术缺陷，本发明人提出的专利号为201710488339.4的发明专利公开了一种电机内置式齿轮泵，其特征在于利用外转子电机将电机与齿轮泵内的回转齿轮集成为一体，不仅大大缩小了齿轮泵的外形尺寸，还规避了因动力系统联接输入径向力而产生的额外能量损耗、机件损耗、压力脉冲和噪音。但这个技术方案中，齿轮泵的回转齿轮是通过一对主从动轮配合工作的，由于两个回转齿轮之间的受力不均衡，导致齿轮泵在工作过程中，易产生工作噪音和机械磨损。
发明内容
为了解决齿轮泵工作过程中两个回转齿轮受力不均衡而产生的工作噪音及机械磨损问题，本发明提出了一种电机内置式齿轮泵的新的技术方案。
本发明是通过下述方式实现的：
一种电机内置式齿轮泵，包括齿轮泵的泵体，在泵体中装有一对回转齿轮，两齿轮相互啮合，组成压缩泵的压缩机构，其特征在于，所述的回转齿轮由一对独立驱动的齿轮组成，回转齿轮的齿宽与泵体厚度相同，回转齿轮的内腔壁上设置磁钢，形成无刷电机的外转子，电机的主轴固定，主轴上设置电机的定子架，其上绕制电机线圈，在其中的一个回转齿轮上与磁钢相对处设置霍尔位置感应器，由霍尔位置感应器输出感应信号至电机控制单元，两个由回转齿轮与定子配合构成的外转子无刷电机由同一个控制单元控制，电机线圈呈镜向接线。
进一步的：所述的泵体两端由前后盖板封闭，所述的盖板上设有与两个回转齿轮上的管形轴配合的圆形凹槽，圆形凹槽的中心设有矩形孔，无刷电机的主轴固定于前后盖板的矩形孔内，其中前盖板的矩形孔贯穿，电机定子上的线圈绕组的引线从该矩形孔中引出。
进一步的：所述的电机的回转齿轮的两端设有管状突出，形成管轴，管轴上套设油封，回转齿轮通过油封安装于前后盖板上的圆形凹槽内，实现旋转配合。
进一步的：所述的电机的主轴上还设有引线孔。
由于本发明将齿轮泵的压缩机构设置为双回转齿轮主动驱动模式，从而有效地增加了压缩过程中动力供给，改善了两个回转齿轮之间的受力平衡问题，从而使齿轮泵的工作过程更加稳定，减轻了机件损耗、压力脉冲和噪音。
附图说明
图1为本发明的外观示意图；
图2 为本发明的侧面剖视结构示意图；
图3为本发明的正面剖视结构示意图；
图4为盖板结构示意图；
图5为外转子结构示意图；
图6 为定子结构示意图；
图7为本发明的控制单元的线路框架图。
具体实施方式
实施例1：由泵体1与外转子无刷电机集成一体的回转齿轮7构成一种如图1、2、3所示的电机内置式的齿轮泵。
泵体1可用压铸的方式制得，其内腔设有两个圆形的齿轮室，两个齿轮室交叉，交叉后的齿轮室保持有大于二分之一以上的圆周壁。
齿轮室之间的距离与回转齿轮7的分度圆相同，使两个回转齿轮7能在圆腔内相互啮合并自由旋转。
泵体1前后两端开口，由前后两片盖板2封闭。所用的盖板2加工成图4的形状，即按泵体1的外形加工出盖板2的基本形状。在盖板2的两端与泵体1两端齿轮室同轴心的相对处加工出圆形凹槽21，圆形凹槽21的直径大于外转子齿轮的管形轴72，以便在圆形凹槽21和外转子齿轮的管形轴72之间安装油封10，在轴心处加工出用于固定定子主轴9的矩形孔22。
在两个回转齿轮7的啮合处设有两个进出油的油孔23，外接油管3。进出油的油孔23可设在泵的侧壁，也可设在前盖板上。
如图5所示，将用作齿轮泵的压缩机构的回转齿轮7加工成管状，在其内壁内腔壁上设置磁钢71，形成无刷电机的外转子。外壁设齿轮，齿轮的宽度与泵体1的厚度相同，齿轮的两端留出管形轴72。
无刷电机定子的主轴9上设置电机的定子架8，其上绕制电机线圈，并在一个外转子电机的定子与外转子上的磁钢71相对处设置霍尔感应块6，由霍尔位置感应块6输出感应信号至电机控制单元5。定子的主轴9端加工成矩形，通过与盖板2上的矩形孔22配合，实现电机的定子的固定。定子主轴9的轴心钻出一段导线孔，定子架8上的线圈绕组的导线从专线孔中引出。
齿轮泵组装时，可先将完成制作的定子插入外转子齿轮内，完成无刷电机的初步安装，形成具有内置动力的回转齿轮7，再将这一对回转齿轮7装入泵体1内，并使回转齿轮7相互啮合。
在外转子的管形轴72上套入油封10，再将前、后盖板2装上，装有油封10的外转子管轴插在盖板2的圆形凹槽21内，定子的主轴9插入盖板2的矩形孔22内，这样，实现了电机的定子固定和外转子与泵体1之间的密封。
安装盖板2时，同时将定子上的线圈绕组的导线从定子主轴9上的导线孔中引出，接入设置在泵体1壳外的控制盒4内的控制单元5的接线柱上。
两个由回转齿轮7与定子配合构成的无刷电机由同一个控制单元5控制，控制单元5内设有逻辑电路51与驱动电路52两个模块，其中，逻辑电路51仅需检测一个外转子电机的磁钢位置信号，而驱动电路52则负责同时向两个电机提供驱动动力。
电机上的线圈呈镜向接线，即在啮合状态的两个外转子电机中，其相对的线圈绕组，其一组线圈与另一组线圈互为镜向，以保证在同时输入驱动电力时，两个电机正反转配合，以实现处于啮合状态的回转齿轮7同时主动工作。
齿轮泵工作时，外转子无刷电机接到开机指令后，即启动电机，霍尔位置感应块6输出磁钢位置感应信号至电机控制单元5，控制单元5向两个电机输出驱动动力，由于两个电机线圈绕组呈镜向接线，绕组上产生相反磁场，于是一个电机正转，另一个电机反转，这样就实现了回转齿轮的啮合旋转。当齿轮从啮合到脱开时在吸入侧就形成局部真空，液体被吸入。被吸入的液体充满齿轮的各个齿谷而带到排出侧，齿轮进入啮合时液体被挤出，形成高压液体并经泵排出口排出泵外。
Claims (4)
1.一种电机内置式齿轮泵，包括齿轮泵的泵体，在泵体中装有一对回转齿轮，两齿轮相互啮合，组成压缩泵的压缩机构，其特征在于，所述的回转齿轮由一对独立驱动的齿轮组成，回转齿轮的齿宽与泵体厚度相同，回转齿轮的内腔壁上设置磁钢，形成无刷电机的外转子，电机的主轴固定，主轴上设置电机的定子架，其上绕制电机线圈，在其中的一个回转齿轮上与磁钢相对处设置霍尔位置感应器，由霍尔位置感应器输出感应信号至电机控制单元，两个由回转齿轮与定子配合构成的外转子无刷电机由同一个控制单元控制，电机的线圈呈镜向接线。
2.如权利要求1所述的电机内置式齿轮泵，其特征还在于所述的泵体两端由前后盖板封闭，所述的盖板上设有与两个回转齿轮上的管形轴配合的圆形凹槽，圆形凹槽的中心设有矩形孔，无刷电机的主轴固定于前后盖板的矩形孔内，其中前盖板的矩形孔贯穿，电机定子上的线圈绕组的引线从该矩形孔中引出。
3.如权利要求1所述的电机内置式齿轮泵，其特征还在于所述的电机的回转齿轮的两端设有管状突出，形成管轴，管轴上套设油封，回转齿轮通过油封安装于前后盖板上的圆形凹槽内，实现旋转配合。
4.如权利要求1所述的电机内置式齿轮泵，其特征还在于所述的电机的主轴上还设有引线孔。
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