CN113767550B - 带有集成的液压泵和电机控制器的电动机 - Google Patents

带有集成的液压泵和电机控制器的电动机 Download PDF

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Abstract

示例组件包括：主壳体；电动机，电动机设置在主壳体中并包括固定地定位在主壳体中的定子和定位在定子内的转子；液压泵，液压泵定位在主壳体中且至少部分地在转子内，其中，液压泵配置成从入口端口接收流体并提供流体流到出口端口，其中液压泵包括可旋转地联接到电动机的转子的泵轴；联接到主壳体的控制器壳体；以及电机控制器，电机控制器包括设置在控制器壳体内的一个或多个电路板，且所述一个或多个电路板配置成生成用于驱动电动机的电流。

Description

带有集成的液压泵和电机控制器的电动机
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年7月12日提交的美国临时申请号62/873,315和于2020年1月30日提交的美国临时申请号62/967,877的优先权，所述美国临时申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
背景技术
电动机可被使用来驱动液压泵。例如，与电动机的转子联接的输出轴可联接到液压泵的轴，使得转子的旋转能够促使液压泵的旋转群发生旋转并提供流体流。
电机控制器通常与电机分离并经由缆线连接到电动机定子的电线绕组。电机控制器可包括逆变器，逆变器具有能够开关的晶体管矩阵，所述晶体管矩阵能够将直流电功率转变成用于驱动电机的交流三相电功率。
会期望具有将液压泵和电机控制器与电动机集成在一起的组件。这样，机械部件比如轴、轴承等可在液压泵与电机之间共用。此外，将电机控制器与电动机集成还可缩减控制器与电动机之间的缆线数量和长度。这样集成的配置构造因此可降低制造成本、增强可靠性并使组件与具有分开的部件相比更为紧凑。正是针对这些及其它的考虑，提出了本文中所作的公开。
发明内容
本公开描述了与带有集成的液压泵和电机控制器的电动机相关的实施方式。
在第一示例实施方式中，本公开描述了一种组件，所述组件包括：(i)主壳体，所述主壳体中具有内室；(ii)电动机，所述电动机设置在主壳体的内室中并包括(a)固定地定位在主壳体的内室中的定子和(b)定位在定子内的转子；(iii)液压泵，液压泵定位在主壳体中且至少部分地在电动机的转子内，其中，液压泵配置成从入口端口接收流体并提供流体流到出口端口，其中，液压泵包括可旋转地联接到电动机的转子的泵轴；(iv)联接到主壳体的控制器壳体；以及(v)电机控制器，电机控制器包括设置在控制器壳体内的一个或多个电路板，且所述一个或多个电路板配置成生成用于驱动电动机的电流。
在第二示例实施方式中，本公开描述了一种系统，所述系统包括直流电功率源、流体贮器、液压致动器和组件。所述组件包括：(i)主壳体，主壳体中具有内室；(ii)电动机，电动机设置在主壳体的内室中并包括(a)固定地定位在主壳体的内室中的定子和(b)定位在定子内的转子；(iii)液压泵，液压泵定位在主壳体中且至少部分地在电动机的转子内，其中，液压泵配置成从与流体贮器流体联接的入口端口接收流体并提供流体流到与液压致动器流体联接的出口端口，其中，液压泵包括可旋转地联接到电动机的转子的泵轴；(iv)联接到主壳体的控制器壳体；以及(v)电机控制器，电机控制器包括设置在控制器壳体内的一个或多个电路板，其中，所述一个或多个电路板配置成从直流电功率源接收直流电功率并生成用于驱动电动机的电流。
上述概述仅是说明性的，并不旨在以任何方式进行限制。除以上描述的说明性方面、实施方式和特征外，通过参考附图和随后的详细描述，另外的方面、实施方式和特征将变得显而易见。
附图说明
被认为是代表说明性示例特性的新颖特征在附随的权利要求中进行陈述。然而，当结合附图来阅读时，说明性示例及其优选的使用模式、另外的目标和描述通过参考随后本公开的说明性示例的详细描述将会有最佳理解。
图1图示根据示例实施方式的组件的立体图。
图2图示根据示例实施方式的图1的组件的截面侧视图。
图3图示根据另一示例实施方式的液压泵和端盖的截面侧视图。
图4图示根据示例实施方式的图1的组件的绘示出行星齿轮箱、液压泵及端盖的局部立体分解图。
图5图示根据示例实施方式的图4的端盖的立体图。
图6图示根据示例实施方式的图1的组件的立体分解图。
图7A图示根据示例实施方式的电机控制器的立体图。
图7B图示根据示例实施方式的图7A的电机控制器的另一立体图。
图7C图示根据示例实施方式的电机控制器的绘示出逆变器板的局部立体图。
图8图示根据示例实施方式的系统的框图，系统包括电池、液压致动器以及电动机、液压泵与电机控制器的组件。
图9图示根据示例实施方式的组件的截面侧视图。
具体实施方式
本公开涉及将液压泵和电机控制器(包括电子驱动器件、比如逆变器)与电动机集成或嵌置在一起以具有组件，所述组件提供紧凑的配置构造，该配置构造通过共用部件而降低成本、节省空间并增强可靠性。
图1图示根据示例实施方式的组件100的立体图，且图2图示根据示例实施方式的组件100的截面侧视图。组件100包括集成在一起的电动机102、液压泵104和电机控制器106。组件100包括主壳体108，主壳体中具有内室112，电动机102和液压泵104的部件设置在内室112中。
电动机102包括固定地定位在主壳体108的内室112内的定子110。定子110配置成生成磁场。尤其，定子110可包括绕着定子110的本体(例如，叠片组)缠绕的电线绕组(未示出)，并且当电流被提供通过电线绕组时，磁场生成。
电动机102还包含定位在定子110内的环形空间中的转子114。电动机102可还包括在定子110与转子114之间的环形空间中安装到转子114的磁体116。磁体116配置成与由定子110生成的磁场相互作用，以旋转转子114和产生转矩。在其它示例实施方式中，不同类型的未包括永磁体)的电动机也可被使用。
转子114可具有筒形部分118和心轴部分120。心轴部分120经由轴承122支撑在主壳体108内，所述轴承122允许转子114相对于主壳体108旋转。在示例中，心轴部分120可经由花键126而以可旋转的方式联接到转子轴124。在这些示例中，转子轴124可旋转地联接到齿轮箱、比如以下描述的行星齿轮箱128。
液压泵104安装在主壳体108内且至少部分地在电动机102的转子114和定子110内。尤其，液压泵104可固定地安装到端盖130，所述端盖经由多个紧固件或螺栓(比如螺栓132)而联接到主壳体108。
图3图示根据示例实施方式的液压泵104和端盖130的截面侧视图，且图4图示根据示例实施方式的组件100的绘示出行星齿轮箱128、液压泵104及端盖130的局部立体分解图。图3和图4一起描述。
图4中所示的行星齿轮箱128可包括可旋转地联接到以上描述的转子轴124的太阳齿轮300。如上所述，转子114的心轴部分120经由花键126联接到转子轴124，且因此当转子114旋转时，转子轴124和联接到转子轴的太阳齿轮300也会旋转。
行星齿轮箱128可还包括多个行星齿轮，比如第一行星齿轮302、第二行星齿轮304和第三行星齿轮306。行星齿轮箱128配置成使得行星齿轮302-306的相应旋转中心绕着太阳齿轮300的中心公转。
行星齿轮箱128可还包括行星架308，所述行星架配置成使行星齿轮302-306的中心联接到太阳齿轮300的中心。行星架308可以在围绕太阳齿轮300承载行星齿轮302-306时旋转。此外，行星齿轮302-306配置成与齿轮箱齿圈310的内齿啮合使得行星齿轮302-306可在齿轮箱齿圈310的节圆上滚动。
利用该配置构造，当转子114旋转时，转子轴124和太阳齿轮300会旋转，促使行星齿轮302-306围绕太阳齿轮300旋转、绕着齿轮箱齿圈310滚动，由此促使行星架308也旋转。行星架308可具有带有内齿的毂312，所述内齿配置成与泵轴316的花键314啮合以将旋转运动传递到泵轴。
应理解，行星齿轮箱128的配置构造仅作为说明用的示例进行描述和示出。其它配置构造的齿轮箱也可被使用。行星齿轮箱128可用作将电动机102的转速降至用于液压泵104的较慢转速的减速器。在其它示例实施方式中，可不使用齿轮箱并且泵轴316可经由花键314而直接联接到心轴部分120。
液压泵104可配置为例如齿轮泵。具体地，在图中所示的示例实施方式中，液压泵104被配置为内齿轮泵，所述内齿轮泵具有设置在泵壳体321内的泵小齿轮318(例如，外周表面中形成有外齿的外正齿轮)和泵齿圈320(例如，内周表面中形成有内齿的齿圈)，使得泵小齿轮318的外齿配置成与泵齿圈320的内齿啮合。如图3-4中所绘，泵小齿轮318安装到泵轴316或者是泵轴316的一体部分，并且泵小齿轮318的齿与泵齿圈320的齿啮合。
图5图示出根据示例实施方式的端盖130的立体图。如图1和图4-5中所示，端盖130可具有入口端口322，所述入口端口配置成从与组件100流体联接的流体贮器接收流体(例如，经由任何液压管线的软管)。端盖130还包括出口端口324，所述出口端口用于将从液压泵104输出的加压流体提供到与组件100流体联接的液压消耗器(例如，液压致动器)。端盖130另外还具有排泄端口326。
在操作期间，当转子114旋转时，泵轴316旋转，如以上描述的。随着泵小齿轮318在泵齿圈320内旋转，它们的分离或脱离在液压泵104的与入口端口322流体联接的进入侧上，产生空隙与吸力，这然后被来自入口端口322的流体填充。流体通过泵小齿轮318和泵齿圈320的齿轮齿被载送到液压泵104的与出口端口324流体联接的排出侧。泵小齿轮318和泵齿圈320的齿轮齿的啮合使流体移位，且流体然后被提供到出口端口324。液压泵104可经由防排泄泄漏管线而排泄到排泄端口326，以降低液压泵104的内部压力。
如图4中所示，液压泵104包括内月牙形部328和外月牙形部或上月牙形部330。内月牙形部328和外月牙形部或上月牙形部330由枢轴销332支撑以保持月牙形部取向及使泵齿圈320和泵小齿轮318在径向上密封。月牙形部328、330也操作作为径向补偿器。
月牙形部328、330可由片簧334支撑以密封泵齿圈320和泵小齿轮318。此外，液压泵104包括安置在内月牙形部328与外月牙形部或上月牙形部330之间的止回阀销336，且其由另外的片簧338支撑，以防止在操作期间从液压泵104内具有高压流体的通道或容积向具有低压流体的通道或容积泄漏。
泵齿圈320和泵小齿轮318另外在轴向上由泵齿圈320和泵小齿轮318两侧上的止推板340、342支撑。止推板340、342可操作作为能够减少泄漏并提高液压泵104效率的轴向补偿器。
止推板340、342也由第一盖或前盖344和第二盖或后盖346支撑。前盖344和后盖346可具有由压力密封件350和倒密封件(back seal)352支撑的压力补偿槽(pocket)348。压力补偿槽348可利用通过止推板340、342接收的加压流体填充，且加压流体然后帮助将止推板340、342推靠在泵齿圈320和泵小齿轮318上以进行密封。
后盖346另外在轴向上由泵端安装盖354支撑。泵端安装盖354可包括唇形密封件356以防止泄漏到转子114中。泵端安装盖354中的腔(唇形密封件356设置在该腔中)通过排泄通道358连接到排泄端口326以从唇形密封件腔排泄高压流体。
如图5中所示，端盖130包括四个螺栓孔(比如，螺栓孔360)。参考图4和图5，液压泵104的部件可对齐并堆叠、然后利用套筒头螺栓(比如，螺栓362)栓接在一起以组装液压泵104，所述套筒头螺栓接收在端盖130中的螺栓孔360中。
齿轮泵在本文中被用作说明用的示例。应理解，也可使用其它类型的泵，比如叶片泵或活塞泵。
返回参考图1-2，组件100还包括联接到主壳体108的控制器壳体134。控制器壳体134经由多个螺栓(比如，螺栓138)另外联接到控制器壳体盖136。利用该配置构造，控制器壳体134和控制器壳体盖136形成包壳，电机控制器106设置在该包壳中。
图6图示根据示例实施方式的组件100的立体分解图。如图6中所示，控制器壳体134和控制器壳体盖136包围电机控制器106。这样，电机控制器106嵌置在组件100内并与组件100中的电动机102和液压泵104集成。
电机控制器106可包括从彼此轴向偏移的控制器板600和逆变器板602，如绘示的。控制器板600和逆变器板602可配置为印刷电路板(PCB)。PCB利用传导性的轨道、焊盘和自层压到非传导性基板的片层上和/或之间的一个或多个铜片层蚀刻的其它特征来机械地支撑并电连接电子部件(例如，微处理器、集成芯片(IC)、电容器、电阻器等)。部件基本上被焊接到PCB上以既使部件电连接到PCB又将部件机械地紧固到PCB。
图7A图示根据示例实施方式的电机控制器106的立体图，图7B图示根据示例实施方式的电机控制器106的另一个立体图，并且图7C图示根据示例实施方式的电机控制器106的绘示出未带有控制器板600的逆变器板602的局部立体图。图7A-7C一起描述。
如图所示，逆变器板602可经由托脚(例如，托脚700)而与控制器板600分开且联接到控制器板600。逆变器板602可包括多个汇流条(比如，汇流条701)，所述多个汇流条横穿逆变器板602的与控制器壳体盖136有界面接触的端面侧向地设置。汇流条是导电的且配置为接收直流(DC)电功率并向安装于逆变器板602的相反侧的部件提供电功率。
作为示例，DC电功率可经由诸如正极DC引线702和负极DC引线704(例如，电接地)的引线而从电池提供到逆变器板602。利用该配置构造，DC电功率被提供到汇流条，汇流条然后将电功率传输到逆变器板602的其它部件。
逆变器板602可配置为功率转换器，该功率转换器将在逆变器板602处接收的DC电功率转变成能够提供给定子110的电线绕组用来驱动电动机102的三相交流(AC)电功率。如图7C中所示，逆变器板602包括半导体开关矩阵706，所述半导体开关矩阵安装到逆变器板602并配置为电连接到与正极DC引线702连接的正极DC端子和与负极DC引线704连接的负极DC端子。逆变器板602可还包括多个电容器，比如设置在逆变器板602与控制器板600之间的轴向空间中的电容器707。
半导体开关矩阵706可包括能够支持DC到三相电功率转变的半导体开关器件的任何布置结构。例如，半导体开关矩阵706可包括三相部，具有电联接到输入DC端子(联接到DC引线702、704)且连接到三相AC输出端子708、710和712的桥元件。
例如，半导体开关矩阵706可包括多个晶体管，比如晶体管714(例如，绝缘栅双极晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管)。晶体管可在激活或“导通”状态和停用或“关断”状态之间切换，例如经由通过安装到控制器板600的微处理器提供的脉宽调制(PWM)信号。微处理器可包括一个或多个处理器。处理器可包括通用处理器(例如，单核微处理器或/>多核微处理器)或专用处理器(例如，数字信号处理器、图形处理器或专用集成电路(ASIC)处理器)。处理器可配置成执行计算机可读程序指令(CRPI)。除软件编码功能(例如，经由CRPI)之外或者替代软件编码功能，处理器可还配置成执行硬编码功能。
当半导体开关矩阵706的晶体管经由PWM信号在特定的时间被激活和停用时，AC电压波形在AC输出端子708、710和712处生成。因此，AC输出端子708、710和712处的电压波形为脉宽调制的并且在电压位势DC+与电压位势DC-之间摆动。AC电压波形然后被提供到定子110的电线绕组以驱动电动机102。
电机控制器106可包括多个传感器。例如，电机控制器106可包括温度传感器，所述温度传感器配置成提供指示电动机102的操作温度和/或流过液压泵104的液压流体的流体温度的信息。电机控制器106可还包括霍尔效应电流传感器，所述霍尔效应电流传感器提供指示电动机102的绕组中的电流水平的信息。
电机控制器106可还包括压力传感器和旋转位置传感器，所述旋转位置传感器配置为提供指示转子轴124或泵轴316的角位置的传感器信息。旋转位置传感器信息可由控制电动机102的微处理器使用，以便以闭环反馈控制配置构造来控制由转子114产生的速度和转矩。
例如，控制器板600可包括安装在转子114的心轴部分120附近的编码器716。编码器716可配置成与图2中所示的联接到转子轴124的磁体718相互作用。编码器716配置为机电装置，该机电装置将转子轴124的角位置或运动转变成模拟或数字输出信号，该模拟或数字输出信号被提供到控制电动机102的微处理器。
电机控制器106可还包括电连接器720，电连接器720配置为容纳多个导体引脚的中空塑料部件，所述多个导体引脚可电连接到控制器板600的传导性轨道。具有阴性引脚(female pin)的连接器插座(未示出)可安装到电连接器720使得导体引脚接触连接器插座的阴性引脚。电线可连接到阴性引脚，以便提供信号到电连接器720的导体引脚和从电连接器的导体引脚接收信号。
利用该配置构造，电机控制器106可例如从中央控制器或从机器的输入装置(例如，诸如轮式装载机、反铲挖土机或挖掘机之类的液压机器的操纵杆)接收指示待由液压泵104提供的期望流体压力和流体流速的命令信号。电机控制器106然后可控制提供给定子110的AC电功率，以在泵轴316处生成特定的速度和转矩，从而提供期望的流体压力水平和流速。电机控制器106可还经由电连接器720将传感器信号(例如，来自编码器716)提供到另一中央控制器。
控制器板600和逆变器板602可包括若干接头以促进在两者之间的和与组件100的其它部件或外部部件的信号及电功率接收和传输。
在示例中，组件100可还包括配置成联接到组件100的液压歧管。例如，歧管可安装到端盖130，并且歧管可包括多个电磁阀和流体通道，其中电磁阀控制通过这样的流体通道的流体流。歧管因此可控制去往和来自入口端口322、出口端口324及排泄端口326的流体流。
控制器板600可包括电子阀驱动器，所述电子阀驱动器控制提供到歧管的电磁阀的电磁线圈的电流和电压信号从而控制电磁阀的致动和操作状态。这样，电机控制器106可进一步配置成控制电磁阀的操作状态和通过歧管的流体流。
在操作中，组件100可能用在电动机102驱动液压泵104的情况中、或液压泵104驱动电动机102作为发电机的情况中。因此，液压泵104可配置为能够作为四象限双向泵(four-quadrant bi-directional pump)操作的液压泵/电机，所述四象限双向泵能够进行能量回收和为液压致动器提供流体动力。
图8图示根据示例实施方式的系统800的框图，系统800包括直流电功率源比如电池802、液压致动器803和组件100。电池802可配置成为电机控制器106(例如，为控制器板600和逆变器板602)提供电功率。电机控制器106然后控制电动机102来驱动液压泵104。液压泵104可通过入口端口322从流体贮器801抽取流体并可将流体流提供到液压致动器803或从液压致动器接收流体流(例如，经由出口端口324)以控制液压致动器803的运动。
液压致动器803也可流体联接到流体贮器以向其提供返回流体流。液压致动器803例如可以是其中带有可线性移动的活塞的液压线性缸致动器或者是液压马达。
如上所述，控制器板600可具有一个或多个处理器，比如配置成执行计算机可读程序指令(CRPI)的处理器804，所述计算机可读程序指令可存储在与控制器板600联接的存储器805中。存储器805可包括用于存储程序代码的任何类型的计算机可读介质(非暂时性介质)或存储器，比如包括磁盘或硬盘驱动器的存储设备，所述程序代码当被处理器804执行时促使系统800实施本文中所描述的操作。控制器板600可还包括传感器806，传感器806包括以上描述的编码器716。
如上所述，在示例实施方式中，歧管可联接到端盖130，并且这样的歧管可包括控制流入和流出组件100的流体流和流体的压力水平的多个电磁阀。在这些实施方式中，控制器板600可还包括电子阀驱动器808(例如，阀驱动器模拟电路或基于微处理器的电磁控制器)，所述电子阀驱动器配置成接收命令信号并作为响应生成用于致动阀的电磁致动器的电流或电压。
控制器板600可具有接头810，接头810配置成电连接到诸如电磁阀的电磁线圈之类的外部部件。在示例中，电池802可经由接头810电联接到控制器板600。
控制器板600可具有另一接头812，接头812配置成电联接到逆变器板602的接头814以便促进两者之间的信号交换。例如，逆变器板602可包括包含半导体开关矩阵706的栅极驱动逻辑模块816。控制器板600可经由接头812、814向逆变器板602发送以上描述的PWM信号，来激励栅极驱动逻辑模块816及生成驱动电动机102的三相AC电功率。
另一方面，逆变器板602可包括霍尔效应电流传感器818，霍尔效应电流传感器818配置成测量提供给电动机102的定子110的电线绕组的电流。逆变器板602可经由接头812、814将来自霍尔效应电流传感器818的传感器信息提供到控制器板600的处理器804。处理器804然后可实现用于控制电动机102的闭环反馈控制策略并提供来自联接到电动机102的液压泵104的特定流速。
系统800的部件可配置成以彼此互连和/或与联接到相应系统的其它部件互连的方式工作。系统800的描述的操作或部件中的一项或多项可被划分成另外的操作部件或物理组件，或被组合成更少的操作部件或物理部件。在一些另外的示例中，另外的操作部件和/或物理部件也可添加到图8图示的示例中。仍另外地，系统800的任何部件或模块可包括或以处理器(例如，微处理器、数字信号处理器等)的形式提供，所述处理器配置成执行程序代码，所述程序代码包括用于实现本文中所描述的逻辑操作的一个或多个指令。在示例中，系统800可被包括在其它系统内。
对图1-8中绘示的示例实施方式可实现若干种配置构造变型。例如，不同于使主壳体108联接到被配置作为单独的壳体的控制器壳体134，两个壳体可组合成单个壳体。作为另一示例，不同于使用内齿轮泵，可以使用外齿轮泵或者不同类型的泵。此外，在另一示例实施方式中，可不使用行星齿轮箱，并且转子可直接联接到泵轴。此外，虽然液压泵104部分地设置在定子110内，但在另一示例实施方式中，泵也可完全设置在定子的绕组内。
以下针对图9来描述这样的示例变型。然而，应理解，图1-8的实施方式和图9的实施方式的某些方面可布置和组合成多种不同的配置构造，所有这些配置构造都在本文中被考虑。此外，除非上下文另有说明，否则图示在图1-8的实施方式中的特征都可与图示在图9的实施方式中的特征组合使用。
图9图示根据示例实施方式的组件900的截面侧视图。组件900包括具有泵-电机室904和控制器室906的壳体902。泵-电机室904容纳或包含电动机908和液压泵910，而控制器室906容纳或包含电机控制器912。
利用该配置构造，不同于两个单独的壳体，一个用于泵和电动机且另一个用于电机控制器，壳体902具有一体式的构造(例如，被制作成单个壳体或单个块体)，该构造具有用于电动机908和液压泵910的室以及用于电机控制器912的另一室。此外，类似于图1-6的配置构造，电动机908、液压泵910和电机控制器912一起集成在组件900中。
电动机908包括固定地定位在壳体902的泵-电机室904内的定子914。定子914与定子110相似配置并在电流被提供通过其电线绕组时生成磁场。定子914与定子110的不同之处在于，定子914轴向延伸通过泵-电机室904的大体整个长度。
电动机908还包括位于定子914内的环形空间中的转子916。转子916在定子914生成磁场时旋转。转子916具有筒形部分918和心轴部分920。心轴部分920经由支撑轴承922支撑在壳体902内，支撑轴承922允许转子916相对于壳体902旋转。间隔件924使支撑轴承922相互分开。在另一示例中，单个轴承被使用，类似于图2中的配置构造。
液压泵910安装在壳体902内、完全在电动机102的定子914内。换言之，液压泵910轴向延伸至与定子914基本相同的程度。液压泵910固定地安装到端盖926，端盖926经由多个螺栓(比如，螺栓927)联接到壳体902。
液压泵910与液压泵104的相似之处在于它们都是齿轮泵。然而，液压泵910是具有两个外齿轮的外齿轮泵，而不是在齿圈内设置有外齿轮的内齿轮泵(如液压泵104)。
尤其，液压泵910具有泵小齿轮928(例如，外周表面中形成有外齿的外正齿轮)和泵外齿轮930(例如，外周表面中形成有外齿的外正齿轮)，所述泵小齿轮928和泵外齿轮930设置在泵壳体932内，使得泵小齿轮928的外齿配置为与泵外齿轮930的外齿啮合。泵小齿轮928安装到驱动轴934或者是驱动轴934的一体部分，并且泵外齿轮930安装到与驱动轴934平行设置的泵轴936。驱动轴934具有与心轴部分920的内花键937啮合的外花键，使得转子916的旋转运动传递到驱动轴934。
泵外齿轮930和泵小齿轮928由它们两侧上的止推板938、940轴向地支撑。类似于止推板340、342，止推板938、940操作作为能够减少泄漏并提高液压泵910效率的轴向补偿器。
止推板938、940进而由前盖942和后盖944支撑。类似于前盖344和后盖346，前盖942和后盖944可具有压力补偿槽，所述压力补偿槽利用通过止推板938、940接收的加压流体填充，且加压流体然后帮助将止推板938、940推靠在泵外齿轮930和泵小齿轮928上以进行密封。
组件900还包括壳体盖946，壳体盖946经由多个螺栓(比如，螺栓948)联接到壳体902。利用该配置构造，壳体902和壳体盖946形成包壳(即控制器室906)，电机控制器912设置在所述包壳中。这样，电机控制器912嵌置在组件900内并与组件900中的电动机908和液压泵910集成。
电机控制器912可包括从彼此轴向偏移的控制器板950和逆变器板952。控制器板600和逆变器板602可配置为PCB并可以以类似于以上描述的控制器板600和逆变器板602的方式来操作。
组件900还包括安装在转子916的心轴部分920附近的编码器954。类似于编码器716，编码器954配置成机电装置，该机电装置将转子916的角位置或运动转变成模拟或数字输出信号，该模拟或数字输出信号被提供到控制电动机908的微处理器。也可使用其它类型的角位置传感器。
以上具体实施方式参考附图描述了所公开的系统的各种特征和操作。描述于本文中的说明性实施方式并不意图是限制性的。所公开的系统的某些方面可布置和组合成多种不同的配置构造，所有这些配置构造都在本文中被考虑。
此外，除非上下文另有说明，否则各幅图中图示的特征可相互组合使用。因此，在理解并非所有图示的特征对于每个实现方式都是必需的之后，附图应总的被视为一个或多个总体实现方式的部件方面。
此外，本说明书或权利要求中对元件、区块或步骤的任何列举都是出于清楚的目的。因此，这样的列举不应被解释为要求或暗示这些元件、区块或步骤遵循特定的布置结构或按照特定的顺序执行。
此外，装置或系统可被使用或配置来实施图中呈现的功能。在一些实例中，装置和/或系统的部件可配置为实施功能，使得部件被实际配置和结构化(利用硬件和/或软件)为允许这样的性能。在其它示例中，装置和/或系统的部件可布置成适于、能够或适合实施功能，例如当以特定方式操作时。
由术语“大体/基本上”表示的是，不一定要准确地实现记述的特征、参数或值，而是在量上可以出现不妨碍特征所意图提供的作用/效果的偏差或变动，包括例如公差、测量误差、测量精度限制和本领域技术人员已知的其它因素。
本文中描述的布置结构仅用于示例的目的。因此，本领域技术人员将理解的是，可以替代地使用其它的布置结构和其它的元件(例如，机器、接口、操作、顺序和操作分组等)，并且根据期望的结果，一些元件可完全被省去。此外，所描述的许多元件是功能实体，这些功能实体可实现为分立的或分布的部件或与其它部件相结合地以任何适宜的组合和位置来实现。
虽然本文中已经公开了不同的方面和实现方式，但其它方面和实现方式对于本领域技术人员来说将是显而易见的。本文中所公开的不同方面和实施方式是出于说明的目的而并不旨在是限制性的，真实范围由所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的完整范围指示。此外，本文中所使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的而并不旨在是限制性的。

Claims (19)

1.一种组件，包括：
主壳体，所述主壳体中具有内室；
电动机，所述电动机设置在主壳体的内室中并包括(i)固定地定位在主壳体的内室中的定子和(ii)定位在定子内的转子；
液压泵，所述液压泵定位在主壳体中且至少部分在电动机的转子内，其中，所述液压泵配置成从入口端口接收流体并提供流体流到出口端口，其中，所述液压泵包括以能够旋转的方式联接到电动机的转子的泵轴，其中，所述液压泵是齿轮泵，所述齿轮泵包括：(i)泵壳体，所述泵壳体设置在主壳体的内室内且至少部分地在转子内，(ii)泵齿圈，所述泵齿圈设置在泵壳体内，以及(iii)泵小齿轮，所述泵小齿轮联接到泵轴并设置在泵齿圈内，使得泵小齿轮的外齿配置成与泵齿圈的内齿啮合；
联接到主壳体的控制器壳体；以及
电机控制器，所述电机控制器包括设置在控制器壳体内的一个或多个电路板，并且所述一个或多个电路板配置为生成用于驱动电动机的电流。
2.如权利要求1所述的组件，还包括：
端盖，所述端盖联接到主壳体并包括所述入口端口和出口端口。
3.如权利要求1所述的组件，其中，所述转子包括筒形部分和心轴部分，并且其中，所述泵轴以能够旋转的方式联接到所述心轴部分。
4.如权利要求3所述的组件，还包括：
联接到转子的心轴部分的转子轴，其中，所述泵轴以能够旋转的方式联接到所述转子轴。
5.如权利要求4所述的组件，还包括：
齿轮箱，所述齿轮箱设置在转子的筒形部分内并配置成将转子轴联接到泵轴并降低泵轴相对于转子轴的转速。
6.如权利要求5所述的组件，其中，所述齿轮箱是行星齿轮箱，所述行星齿轮箱包括：
联接到转子轴的太阳齿轮；
与太阳齿轮啮合的多个行星齿轮；
联接到多个行星齿轮的行星架；以及
齿轮箱齿圈，其中，所述多个行星齿轮配置成与齿轮箱齿圈的内齿啮合，并且其中，所述行星架联接到泵轴。
7.如权利要求4所述的组件，其中，所述转子的心轴部分在主壳体内被支撑在至少一个轴承上，所述至少一个轴承允许转子相对于主壳体旋转。
8.如权利要求1所述的组件，还包括：
控制器壳体盖，所述控制器壳体盖联接到控制器壳体使得控制器壳体盖和控制器壳体形成包壳，电机控制器的一个或多个电路板设置在所述包壳中。
9.如权利要求1所述的组件，其中，所述一个或多个电路板包括：
逆变器板，逆变器板上安装有半导体开关矩阵，其中，所述半导体开关矩阵包括多个半导体开关器件，所述多个半导体开关器件配置成将直流电功率转变成用于驱动电动机的三相交流电功率；和
控制器板，所述控制器板与逆变器板轴向地偏移并电联接到逆变器板，其中，控制器板包括处理器，所述处理器配置成生成用于操作所述半导体开关矩阵的开关信号。
10.如权利要求9所述的组件，其中，所述控制器板还包括编码器，所述编码器安装到控制器板并配置成向处理器发送指示转子的旋转位置的传感器信息。
11.如权利要求9所述的组件，还包括：
安装于逆变器板的多个汇流条；和
联接到所述多个汇流条并配置成从电池接收直流电功率的电池引线。
12.如权利要求1所述的组件，其中，所述液压泵轴向上完全定位在所述电动机的定子内。
13.如权利要求1所述的组件，其中，所述主壳体和控制器壳体形成单个壳体，所述单个壳体被配置为单个块体，所述单个块体包括(i)包含液压泵和电动机的泵-电机室和(ii)包含电机控制器的控制器室。
14.一种系统，包括：
直流电功率源；
流体贮器；
液压致动器；和
组件，所述组件包括：
主壳体，所述主壳体中具有内室；
电动机，所述电动机设置在主壳体的内室中并包括(i)固定地定位在主壳体的内室中的定子和(ii)定位在定子内的转子；
液压泵，所述液压泵定位在主壳体中且至少部分地在电动机的转子内，其中，所述液压泵配置成从与流体贮器流体联接的入口端口接收流体并提供流体流到与液压致动器流体联接的出口端口，其中，所述液压泵包括以能够旋转的方式联接到电动机的转子的泵轴；
联接到转子的转子轴，其中，所述泵轴与转子轴共轴并以能够旋转的方式联接到转子轴；
齿轮箱，所述齿轮箱设置在转子内并配置成将转子轴联接到泵轴并降低泵轴相对于转子的转速，
联接到主壳体的控制器壳体；以及
电机控制器，所述电机控制器包括设置在控制器壳体内的一个或多个电路板，其中，所述一个或多个电路板配置为从直流电功率源接收直流电功率并生成用于驱动电动机的电流。
15.如权利要求14所述的系统，其中，所述一个或多个电路板包括：
逆变器板，所述逆变器板上安装有半导体开关矩阵，其中，所述半导体开关矩阵包括多个半导体开关器件，所述多个半导体开关器件配置成将直流电功率转变成用于驱动电动机的三相交流电功率；和
控制器板，所述控制器板与逆变器板轴向地偏移并电联接到逆变器板，其中，控制器板包括处理器，所述处理器配置成生成用于操作所述半导体开关矩阵的开关信号。
16.如权利要求15所述的系统，其中，所述控制器板还包括编码器，所述编码器安装到控制器板并配置成向处理器发送指示转子的旋转位置的传感器信息。
17.如权利要求15所述的系统，其中，所述组件还包括：
多个汇流条，所述多个汇流条安装到逆变器板并电联接到直流电功率源。
18.如权利要求15所述的系统，其中，所述逆变器板还包括多个霍尔效应电流传感器，所述多个霍尔效应电流传感器配置成测量电动机的电流。
19.如权利要求15所述的系统，其中，所述控制器板还包括电子阀驱动器，所述电子阀驱动器配置成控制电磁阀的操作。
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