CN113250950A

CN113250950A - 一种湿转子内啮合直驱齿轮油泵及其装配方法

Info

Publication number: CN113250950A
Application number: CN202110567024.5A
Authority: CN
Inventors: 王婷婷; 郭仙彦; 翟建强; 左英飞; 李再冉; 王艳国; 范家将; 杨俊虎; 王莹; 智丹; 杨丽艳; 周建婷; 刘夏; 王文娟; 张迪; 牛清泉
Original assignee: China Energy Engineering Group Shanxi Electric Power Engineering Co Ltd
Current assignee: China Energy Engineering Group Shanxi Electric Power Engineering Co Ltd
Priority date: 2021-05-24
Filing date: 2021-05-24
Publication date: 2021-08-13

Abstract

本发明公开了一种湿转子内啮合直驱齿轮油泵及其装配方法，解决了油泵中的动密封结构容易导致润滑油泄露的问题。采用内啮合齿轮油泵，在内齿轮外表面上贴附永磁体，使内齿轮直接作为电机转子，将电机绕组用隔离板与电机转子隔离，将两部分分别布置与不同的腔体内，其中转子直接放入润滑油中，使两个腔体相互独立设置，电机定子绕组产生的旋转磁场直接带动转子（即内齿轮）旋转，产生高压润滑油。所述的润滑油泵省去了电机和齿轮油泵的旋转轴，省去了齿轮减速器，减小了体积，使结构更紧凑更可靠，传动效率更高，噪音更小。

Description

一种湿转子内啮合直驱齿轮油泵及其装配方法

技术领域

本发明涉及一种齿轮油泵，特别涉及一种湿转子内啮合直驱齿轮油泵及其装配方法。

背景技术

机器中相对运动的零部件，其接触表面都会产生摩擦及磨损，除了消耗能量外，还会减少及其寿命；故要在相对运动的零部件间加入润滑剂形成润滑油膜，以减少摩擦减轻磨损，同时还可起降温冷却、缓冲吸振、密封等作用；大型设备往往有专门的润滑系统，润滑油泵作为润滑系统的核心器件，其结构往往影响整个润滑系统的性能。电驱动润滑油泵一般由电机和润滑油泵组成，电机轴带动油泵轴旋转，电机将电能转化为机械能，带动油泵而产生高压润滑油，通过油管到达需要润滑的部件，而一般电机都带有减速器，减速器存在磨损问题，另一方面，减速器也是电机噪声的主要来源；为了防止润滑油泄露，同时防止润滑油侵入电机内部腐蚀绕组，一般要对电机进行密封，机壳连接部位采用静密封，而转轴因为与机壳相对转动，因此只能采用动密封；常见的动密封方式有机械密封、骨架油封、O型圈密封以及磁流体密封；其中机械密封结构复杂，骨架油封和O型圈密封会磨损电机轴，增加损耗，缩短寿命；而磁流体密封虽然寿命很长，但只能用于气体的密封；另外，动密封只能实现较少泄露的目的，但不能完全避免泄露。

发明内容

本发明提供了一种湿转子内啮合直驱齿轮油泵及其装配方法，解决了油泵中的动密封结构容易导致润滑油泄露的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

本发明的总体构思是：采用内啮合齿轮油泵，在内齿轮外表面上贴附永磁体，使内齿轮直接作为电机转子，将电机绕组用隔离板与电机转子隔离，将两部分分别布置与不同的腔体内，其中转子直接放入润滑油中，电机定子绕组产生的旋转磁场穿过隔离板直接带动转子（即内齿轮）旋转，产生高压润滑油。

一种湿转子内啮合直驱齿轮油泵，包括机匣，在机匣内设置有定子总成，定子总成是由定子铁芯和定子绕组组成的，在定子总成中设置有内齿轮转子总成，内齿轮转子总成是由塑料保持架、永磁体和内齿轮组成的，在内齿轮的外侧圆周面上等间隔设置有永磁体，永磁体为N、S交替径向充磁式，粘贴在内齿轮的外侧圆周面上，并用塑料保持架将永磁体固定在内齿轮的外侧圆周面上；在内齿轮中设置有小齿轮，在小齿轮与内齿轮之间设置有齿轮缝隙；在机匣的底端连接有定子端盖，在机匣的顶端设置有配油盘，在配油盘的底端面上分别设置有弧形进油口和弧形出油口，弧形进油口和弧形出油口与齿轮缝隙连通在一起，并且，当内齿轮转子总成和小齿轮逆时针旋转时，弧形进油口内的齿轮缝隙逐渐增大，弧形出油口内的齿轮缝隙逐渐减小；在配油盘的顶面上分别设置有进油口接头和出油口接头，进油口接头与弧形进油口连通在一起，出油口接头与弧形出油口连通在一起；在定子端盖与小齿轮，以及内齿轮转子总成之间，设置有轴向隔离层，在定子总成与内齿轮转子总成之间，设置有径向隔离层，在机匣的机壳与配油盘之间，设置有O型密封圈，轴向隔离层、径向隔离层、配油盘所包围的为一个独立的腔体，内部充满有润滑油，隔离层、机壳、定子端盖所包围的为另一个独立的腔体，里面充满有空气。

进油口接头通过油管连接有润滑油箱，出油口接头通过另一油管连接有待润滑部件，绕组引出线与电机控制器连接在一起。

一种湿转子内啮合直驱齿轮油泵的装配方法，其特征在于：所述机匣和配油盘是采用聚甲醛（POM）注塑成型后，再进行螺纹加工的；小齿轮采用尼龙注塑成型；内齿轮采用2Cr13导磁不锈钢材料，先用环氧树脂将永磁体粘贴在内齿轮外表面，然后，再使用尼龙将永磁灌封做成塑料保持架，即组成内齿轮转子；将小齿轮和内齿轮转子分别装入机匣，在配油盘上套上O型密封圈，装入机匣，拧紧配油盘紧固螺丝；分别给进油口接头和出油口接头的螺纹处涂上密封胶，装入配油盘；定子铁芯采用硅钢片叠压而成，装入定子绕组后引出抽头，焊接绕组引出线，对定子绕组进行真空浸漆处理，组成定子总成；将定子总成装入机匣，盖上定子端盖，拧紧定子端盖紧固螺丝。

本发明与现有技术相比，所述的润滑油泵省去了电机和齿轮油泵的旋转轴，省去了齿轮减速器，减小了体积，使结构更紧凑更可靠，传动效率更高，噪音更小；所述的润滑油泵无泄漏问题，因不再使用动密封结构，只有静密封，因此不存在泄露问题。结构紧凑，电机、油泵一体化集成设计，将电机转子与内齿轮结合，传动零件减少，提高了传动效率，将转子直接放入润滑油中，不需要设计有泄露和磨损问题的动密封结构，不存在泄露问题。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明基于图1的A-A截面剖视图；

图3为本发明基于图1的B-B截面剖视图；

图4为内啮合齿轮油泵工作原理示意图；

图5为本发明爆炸图；

图6为本发明三维图；

图中的标号：进油口接头11，出油口接头12，配油盘13，配油盘轴侧视图上13a，配油盘轴侧视图下13b，进油口131，出油口132，O型密封圈14，小齿轮15，内齿轮转子16，塑料保持架161，永磁体162，内齿轮163，机匣2，机壳21，径向隔离层22，轴向隔离层23，定子总成31，定子铁芯311，定子绕组312，绕组引出线313，定子端盖32，配油盘紧固螺丝41，定子端盖紧固螺丝42，润滑油5。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

如图5所示，机匣2将整个结构分为两个部分，其中进油口接头11、出油口接头12、配油盘13、O型密封圈14、小齿轮15、内齿轮转子总成16为润滑油泵部分；定子总成31、定子端盖32为驱动电机部分；配油盘紧固螺丝41、定子端盖紧固螺丝42为紧固件；如图1、图2、图3所示，机匣2有三个作用，分为机壳21、径向隔离层22和轴向隔离层23。轴向隔离层23、径向隔离层22、配油盘13所包围的为一个独立的腔体，内部充满液压油，为防止泄露，在径向隔离层23与配油盘13的配合面上安装了O型密封圈14，为静密封。小齿轮15与内齿轮转子总成16均布置在这个腔体内。隔离层22、机壳21、定子端盖32所包围的为另一个独立的腔体，里面充满空气。定子总成31布置于此；如图3，定子总成31包含定子铁芯311，定子绕组312，绕组引出线313。内齿轮转子总成16由三部分组成，永磁体162为N、S交替径向充磁，粘在内齿轮163上，并用塑料保持架161固定。定子总成31与内齿轮转子总成16组成一个永磁同步电机，通过绕组引出线313向定子绕组312通入三相交流电，在定子铁芯311与内啮合齿轮上产生旋转的磁场，带动永磁体162旋转，从而使整个内齿轮转子总成16一起旋转；如图4，配油盘13将油道分为进油口131和出油口132，齿轮的间隙内充满润滑油5。内齿轮163的旋转会带动小齿轮15一起旋转，两个齿轮一起逆时针旋转过程中，进油口131内的齿轮缝隙逐渐增大，吸入润滑油5，出油口132内的齿轮缝隙逐渐减小，压出高压润滑油5，齿轮连续旋转，从而使润滑油5源源不断地从进油口131进来，从出油口132出去；如图6，进油口接头11通过油管接入润滑油箱，出油口接头12通过油管接到待润滑部件。绕组引出线313接电机控制器。

一种湿转子内啮合直驱齿轮油泵的装配方法，所述机匣2和配油盘13是采用聚甲醛（POM）注塑成型后，再进行螺纹加工的；小齿轮15采用尼龙注塑成型；内齿轮163采用2Cr13导磁不锈钢材料，先用环氧树脂将永磁体162粘贴在内齿轮163外表面，然后，再使用尼龙将永磁体灌封做成塑料保持架161，即组成内齿轮转子16；将小齿轮15和内齿轮转子16分别装入机匣2，在配油盘上套上O型密封圈14，装入机匣2，拧紧配油盘紧固螺丝41；分别给进油口接头11和出油口接头12的螺纹处涂上密封胶，装入配油盘；定子铁芯311采用硅钢片叠压而成，装入定子绕组312后引出抽头，焊接绕组引出线313，对定子绕组312进行真空浸漆处理，组成定子总成（31）。将定子总成31装入机匣2，盖上定子端盖32，拧紧定子端盖紧固螺丝42。

Claims

1.一种湿转子内啮合直驱齿轮油泵，包括机匣（2），在机匣（2）内设置有定子总成（31），定子总成（31）是由定子铁芯（311）和定子绕组（312）组成的，在定子总成（31）中设置有内齿轮转子总成（16），内齿轮转子总成（16）是由塑料保持架（161）、永磁体（162）和内齿轮（163）组成的，其特征在于，在内齿轮（163）的外侧圆周面上等间隔设置有永磁体（162），永磁体（162）为N、S交替径向充磁式，粘贴在内齿轮（163）的外侧圆周面上，并用塑料保持架（161）将永磁体（162）固定在内齿轮（163）的外侧圆周面上；在内齿轮（163）中设置有小齿轮（15），在小齿轮（15）与内齿轮（163）之间设置有齿轮缝隙；在机匣（2）的底端连接有定子端盖（32），在机匣（2）的顶端设置有配油盘（13），在配油盘（13）的底端面上分别设置有弧形进油口（131）和弧形出油口（132），弧形进油口（131）和弧形出油口（132）与齿轮缝隙连通在一起，并且，当内齿轮转子总成（16）和小齿轮（15）逆时针旋转时，弧形进油口（131）内的齿轮缝隙逐渐增大，弧形出油口（132）内的齿轮缝隙逐渐减小；在配油盘（13）的顶面上分别设置有进油口接头（11）和出油口接头（12），进油口接头（11）与弧形进油口（131）连通在一起，出油口接头（12）与弧形出油口（132）连通在一起；在定子端盖（32）与小齿轮（15），以及内齿轮转子总成（16）之间，设置有轴向隔离层（23），在定子总成（31）与内齿轮转子总成（16）之间，设置有径向隔离层（22），在机匣（2）的机壳（21）与配油盘（13）之间，设置有O型密封圈（14），轴向隔离层（23）、径向隔离层（22）、配油盘（13）所包围的为一个独立的腔体，内部充满有润滑油（5），隔离层（22）、机壳（21）、定子端盖（32）所包围的为另一个独立的腔体，里面充满有空气。

2.根据权利要求1所述的一种湿转子内啮合直驱齿轮油泵，其特征在于，进油口接头（11）通过油管连接有润滑油箱，出油口接头（12）通过另一油管连接有待润滑部件，绕组引出线（313）与电机控制器连接在一起。

3.如权利要求1所述的一种湿转子内啮合直驱齿轮油泵的装配方法，其特征在于：所述机匣（2）和配油盘（13）是采用聚甲醛（POM）注塑成型后，再进行螺纹加工的；小齿轮（15）采用尼龙注塑成型；内齿轮（163）采用2Cr13导磁不锈钢材料，先用环氧树脂将永磁体（162）粘贴在内齿轮（163）外表面，然后，再使用尼龙将永磁体灌封做成塑料保持架（161），即组成内齿轮转子（16）；将小齿轮（15）和内齿轮转子（16）分别装入机匣（2），在配油盘上套上O型密封圈（14），装入机匣（2），拧紧配油盘紧固螺丝（41）；分别给进油口接头（11）和出油口接头（12）的螺纹处涂上密封胶，装入配油盘；定子铁芯（311）采用硅钢片叠压而成，装入定子绕组（312）后引出抽头，焊接绕组引出线（313），对定子绕组（312）进行真空浸漆处理，组成定子总成（31）；将定子总成（31）装入机匣（2），盖上定子端盖（32），拧紧定子端盖紧固螺丝（42）。