CN114033670A - 一种自驱动式电机泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自驱动式电机泵，包括：泵壳，内部具有泵腔；固定轴，贯穿所述泵壳的泵腔，且固定设置；定子组件，固定在所述固定轴上；及转子组件，包括环绕在所述定子组件外周的转动体及设置在所述转动体的内环上的永磁体；通过向定子组件通入交变电流，激励产生交变磁场，作用于所述永磁体上驱动转动体在泵腔内转动，将液压介质吸入/泵出所述泵腔。本发明的自驱动式电机泵通过向定子组件通入交变电流，激励产生交变磁场，作用于所述永磁体上驱动转动体在泵腔内转动，将液压介质吸入/泵出所述泵腔，液压介质可带走各工作元件产生的热量；实现了驱动电机与泵的集成，避免了驱动电机与泵轴之间的动力传动，传动效率更高。

Description

一种自驱动式电机泵

技术领域

本发明涉及液压泵技术领域，具体的涉及一种自驱动式电机泵。

背景技术

与传统的机械传动相比，利用液体流动来进行能量传递的液压传动具有控制方便、功率密度高、元件布置灵活等优点。液压泵是液压传动系统的动力单元，其中凸轮泵是一种常用泵，具有低噪声、长寿命、高性能等诸多优点，适用于石油化工、船舶码头、污水排放、造纸、冶金等诸多领域。

目前凸轮泵运行大多采用传统的三段式结构，即电机-联轴器-凸轮泵，即电机与凸轮泵是单独的装置，电机通过联轴器与凸轮泵传动连接带动凸轮泵运转，这势必会存在一些弊端：

(1)三段式结构连接装配复杂，且电机运行需配备相应的冷却系统，造成整体结构松散。

(2)多次传动也降低了工作效率。

(3)动力单元之间的机械连接难以实现内在的结构参数之间的最优匹配。

此外，面对于越来越复杂的工作环境，液压动力装置也逐渐趋向于集成化发展。

经检索，针对于凸轮泵的专利不计其数，如：一种凸轮转子叶片泵(CN2211505Y)、正偏置式凸轮转子叶片泵(CN2260904Y)、凸轮转子叶片泵(CN2453162Y)、双凸轮转子叶片泵(CN2561964Y)等。这些专利立足于通过改变凸轮泵的结构来改变泵的整体性能，但归根溯源仍旧是一种液压泵，都未能完成凸轮泵集成化的探索，自然也未能从本质上解决上述三段式结构的弊端。

在此情况下，本发明提出了一种集成化的自驱动式电机泵。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的发明目的是设计提出一种结构紧凑、效率高、具有高度集成化的自驱动式电机泵，可以自启动、自驱动，同时自身具有调速特性，兼具电机冷却功能，具体技术方案如下：

本发明提供了一种自驱动式电机泵，包括：

泵壳，内部具有泵腔；

固定轴，贯穿所述泵壳的泵腔，且固定设置；

定子组件，固定在所述固定轴上；

及转子组件，包括环绕在所述定子组件外周的转动体及设置在所述转动体的内环上的永磁体；

通过向定子组件通入交变电流，激励产生交变磁场，作用于所述永磁体上驱动转动体在泵腔内转动，将液压介质吸入/泵出所述泵腔。

作为本发明的可选实施方式，所述的转动体为转动凸轮，所述转动凸轮的内部开设以基圆中心为圆心的安装孔，所述的安装孔套设在定子组件的外周且保持间隔设置，所述的永磁体设置在安装孔内侧；所述转动凸轮的外周具有至少两个与所述泵壳的泵腔内壁保持接触的凸出部，将所述泵腔分隔成低压泵腔和高压泵腔。

作为本发明的可选实施方式，所述泵壳上设置有与泵腔连通的进油口和出油口，所述自驱动式电机泵还包括设置在泵壳上的挡板，所述的挡板可沿泵腔的径向往复运动的设置在进油口与出油口之间，挡板的一端插入所述泵壳内随着转动凸轮的转动沿泵腔的径向往复运动与转动凸轮外壁面保持接触；所述的泵腔被挡板和转动凸轮分割成低压泵腔、高压泵腔和封闭泵腔。

作为本发明的可选实施方式，所述泵壳的泵腔为圆柱形泵腔，所述的转动凸轮为与圆柱形泵腔同中心轴线的柱体结构，柱体结构的横截面为椭圆形，椭圆形的长轴与泵腔的内直径相等；所述的挡板沿泵腔的轴向延伸，所述挡板、圆柱形泵腔、柱体结构沿中心轴线方向的长度相等。

作为本发明的可选实施方式，所述的转动体可扩展为转动外齿轮，所述转动外齿轮的内部开设同圆心的安装孔，所述的安装孔套设在定子组件的外周且保持间隔设置，所述的永磁体设置在安装孔内侧；

所述的自驱动式电机泵还包括设置在泵腔内且与转动外齿轮啮合转动的从动外齿轮，所述泵壳上对应转动外齿轮与从动外齿轮进入啮合侧开设出油口，对应转动外齿轮与从动外齿轮结束啮合侧开设进油口。

作为本发明的可选实施方式，所述的永磁体包括多个两端分别为N极和S极的圆弧形磁铁，各圆弧形磁铁间的N极与S极交替连接构成圆环形结构，环绕在所述定子组件的外周。

作为本发明的可选实施方式，所述的定子组件包括定子框架和定子电枢，所述的定子框架固定装配在所述固定轴上，所述的定子电枢由缠绕在所述定子框架上的励磁线圈构成。

作为本发明的可选实施方式，所述泵壳包括：

缸体，内部具有贯穿的中空通道；

缸体前隔板及前端盖，所述的前端盖固定在缸体的中空通道的一端并将缸体前隔板夹持密封中空通道的一端；

缸体后隔板及后端盖，所述的后端盖固定在缸体的中空通道的另一端并将缸体后隔板夹持密封中空通道的另一端；

所述的缸体、缸体前隔板及缸体后隔板围成所述的泵腔。

作为本发明的可选实施方式，所述的前端盖上开设前轴孔，所述的后端盖上开设后轴孔，所述固定轴的两端分别安装在前端盖的前轴孔和后端盖的后轴孔内；所述的前轴孔上安装前密封件，所述的后轴孔上安装后密封件。

作为本发明的可选实施方式，所述缸体后隔板具有进油通道和出油通道，所述进油通道连通进油口与缸体外部，所述的出油通道连通出油口与缸体外部。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明的自驱动式电机泵通过在泵壳内设置定子组件和转子组件，并将转动体与永磁体进行一体设置，通过向定子组件通入交变电流，激励产生交变磁场，作用于所述永磁体上驱动转动体在泵腔内转动，将液压介质吸入/泵出所述泵腔，液压介质可带走各工作元件产生的热量。因此，本实施例的自驱动式电机泵实现了驱动电机与泵的集成，避免了驱动电机与泵轴之间的装配，结构简化，整体结构集成化程度更高；另外，避免了驱动电机与泵轴之间的动力传动，传动效率更高。

附图说明：

图1本发明实施例一的自驱动式电机泵的结构示意图；

图2本发明实施例一的自驱动式电机泵的左视图；

图3本发明实施例一的自驱动式电机泵的后隔板的结构示意图；

图4本发明实施例一的自驱动式电机泵的工作原理示意图；

图5本发明实施例二的自驱动式电机泵的结构示意图。

附图中的标号说明：1-前端盖2-缸体前隔板3-缸体后隔板4-油口5、5’-固定轴6-后端盖7-定子框架8-缸体9-转动凸轮10-密封件11-永磁体12、12’-出油口13-挡板14、14’-进油口15-定子电枢16-出油通道17-进油通道18-转动外齿轮19-转动轴20-从动外齿轮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，这类术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

参见图1至图4所示，本实施例提供一种自驱动式电机泵，包括：

泵壳，内部具有泵腔；

固定轴5，贯穿所述泵壳的泵腔，且固定设置；

定子组件，固定在所述固定轴5上；

及转子组件，包括环绕在所述定子组件外周的转动体及设置在所述转动体的内环上的永磁体11；

本实施例的自驱动式电机泵通过向定子组件通入交变电流，激励产生交变磁场，作用于所述永磁体11上驱动转动体在泵腔内转动，将液压介质吸入/泵出所述泵腔。

本实施例的自驱动式电机泵通过在泵壳内设置定子组件和转子组件，并将转动体与永磁体11进行一体设置，通过向定子组件通入交变电流，激励产生交变磁场，作用于所述永磁体11上驱动转动体在泵腔内转动，将液压介质吸入/泵出所述泵腔，液压介质可带走各工作元件产生的热量。因此，本实施例的自驱动式电机泵实现了驱动电机与泵的集成，避免了驱动电机与泵轴之间的装配，结构简化，整体结构集成化程度更高；另外，避免了驱动电机与泵轴之间的动力传动，传动效率更高。

本实施例所述的转动体为转动凸轮9，所述转动凸轮9的内部开设以基圆中心为圆心的安装孔，所述的安装孔套设在定子组件的外周且保持间隔设置，所述的永磁体11设置在安装孔内侧；所述转动凸轮9的外周具有至少两个与所述泵壳的泵腔内壁保持接触的凸出部，将所述泵腔分隔成低压泵腔和高压泵腔。

本实施例的自驱动式电机泵为凸轮泵，转动凸轮9与泵壳之间形成低压泵腔和高压泵腔，随着转动凸轮9的转动可以实现对液压介质的吸入和泵出。

进一步地，所述泵壳上设置有与泵腔连通的进油口14和出油口12，所述自驱动式电机泵还包括设置在泵壳上的挡板13，所述的挡板13可沿泵腔的径向往复运动的设置在进油口14与出油口12之间，挡板13的一端插入所述泵壳内随着转动凸轮9的转动沿泵腔的径向往复运动与转动凸轮9外壁面保持接触；所述的泵腔被挡板13和转动凸轮9分割成低压泵腔、高压泵腔和封闭泵腔。

参见图4所示，本实施例的挡板13始终贴近于转动凸轮9，泵腔被挡板13和转动凸轮9分隔成低压泵腔、高压泵腔和封闭泵腔，转动凸轮9转动时油液由低压油口4流经进油通道、进油口14进入低压泵腔，完成吸油过程；高压泵腔的油液则通过出油口12、出油通道再从高压泵腔流出电机泵，完成排油过程，如此往复。随着转动凸轮9的旋转挡板13将上下移动，当挡板13处于上止点时，如图4中(b)所示，封闭泵腔消失，此时泵壳内只存在低压泵腔和高压泵腔，转动凸轮9继续旋转绕过上止点，泵壳内又恢复到原来的三个泵腔的状态。

作为本实施例的可选实施方式，参见图2所示，所述泵壳的泵腔为圆柱形泵腔，所述的转动凸轮9为与圆柱形泵腔同中心轴线的柱体结构，柱体结构的横截面为椭圆形，椭圆形的长轴与泵腔的内直径相等；所述的挡板13沿泵腔的轴向延伸，所述挡板、圆柱形泵腔、柱体结构沿中心轴线方向的长度相等。

本实施例所述的永磁体11包括多个两端分别为N极和S极的圆弧形磁铁，各圆弧形磁铁间的N极与S极交替连接构成圆环形结构，环绕在所述定子组件的外周。

本实施例所述的定子组件包括定子框架7和定子电枢15，所述的定子框架7固定装配在所述固定轴2上，所述的定子电枢15由缠绕在所述定子框架7上的励磁线圈构成。

本实施例所述泵壳包括：

缸体8，内部具有贯穿的中空通道；

缸体前隔板2及前端盖1，所述的前端盖1固定在缸体8的中空通道的一端并将缸体前隔板2夹持密封中空通道的一端；

缸体后隔板3及后端盖6，所述的后端盖6固定在缸体8的中空通道的另一端并将缸体后隔板3夹持密封中空通道的另一端；

所述的缸体8、缸体前隔板2及缸体后隔板3围成所述的泵腔。

本实施例的自驱动式电机泵运行时，定子电枢15通入电流，与磁极11相互作用产生旋转磁场，磁极11附于转动凸轮9上带动转动凸轮9转动，再配合挡板13、进油口14、出油口12即可实现泵的进、排油过程。工作油液可带走各工作元件产生的热量。

本实施例的自驱动式电机泵由前端盖1、后端盖6和缸体8组成，前中后三段结构便于电机泵的安装、维修等过程。

本实施例所述的前端盖1上开设前轴孔，所述的后端盖6上开设后轴孔，所述固定轴5的两端分别安装在前端盖1的前轴孔和后端盖6的后轴孔内；所述的前轴孔、后轴孔上分别安装密封件10。

本实施例所述缸体后隔板内具有进油通道17和出油通道16，所述进油通道17连通进油口14与缸体8外部，所述的出油通道16连通出油口12与缸体8外部。

实施例二

本实施例提供一种自驱动式电机泵，与实施例一的区别在于：

本实施例所述的转动体为转动外齿轮18，所述转动外齿轮18的内部开设同圆心的安装孔，所述的安装孔套设在定子组件的外周且保持间隔设置，所述的永磁体11设置在安装孔内侧；

所述的自驱动式电机泵还包括设置在泵腔内且与转动外齿轮18啮合转动的从动外齿轮20，所述泵壳上对应转动外齿轮18与从动外齿轮20进入啮合侧开设进油口14’，对应转动外齿轮18与从动外齿轮20结束啮合侧开设出油口12’。

本实施例的泵壳内平行设置固定轴5’和转动轴19，固定轴5’固定设置在泵壳内，转动轴19可转动的安装在泵壳内，所述定子组件的定子框架7固定在第一固定轴上，所述的从动外齿轮20固定在转动轴19上。

本实施例公开了一种齿轮泵，同样实现了驱动电机与转动齿轮的集成化设计，转动外齿轮18作为主动齿轮通过齿间啮合带动从动外齿轮20转动，实现齿轮泵进油和排油的工作过程。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种自驱动式电机泵，其特征在于，包括：

泵壳，内部具有泵腔；

固定轴，贯穿所述泵壳的泵腔，且固定设置；

定子组件，固定在所述固定轴上；

及转子组件，包括环绕在所述定子组件外周的转动体及设置在所述转动体的内环上的永磁体；

通过向定子组件通入交变电流，激励产生交变磁场，作用于所述永磁体上驱动转动体在泵腔内转动，将液压介质吸入/泵出所述泵腔。

2.根据权利要求1所述的一种自驱动式电机泵，其特征在于，所述的转动体为转动凸轮，所述转动凸轮的内部开设以基圆中心为圆心的安装孔，所述的安装孔套设在定子组件的外周且保持间隔设置，所述的永磁体设置在安装孔内侧；所述转动凸轮的外周具有至少两个与所述泵壳的泵腔内壁保持接触的凸出部，将所述泵腔分隔成低压泵腔和高压泵腔。

3.根据权利要求2所述的一种自驱动式电机泵，其特征在于，所述泵壳上设置有与泵腔连通的进油口和出油口，所述自驱动式电机泵还包括设置在泵壳上的挡板，所述的挡板可沿泵腔的径向往复运动的设置在进油口与出油口之间，挡板的一端插入所述泵壳内随着转动凸轮的转动沿泵腔的径向往复运动与转动凸轮外壁面保持接触；所述的泵腔被挡板和转动凸轮分割成低压泵腔、高压泵腔和封闭泵腔。

4.根据权利要求3所述的一种自驱动式电机泵，其特征在于，所述泵壳的泵腔为圆柱形泵腔，所述的转动凸轮为与圆柱形泵腔同中心轴线的柱体结构，柱体结构的横截面为椭圆形，椭圆形的长轴与泵腔的内直径相等；所述的挡板沿泵腔的轴向延伸，所述挡板、圆柱形泵腔、柱体结构沿中心轴线方向的长度相等。

5.根据权利要求1所述的一种自驱动式电机泵，其特征在于，所述的转动体可扩展为转动外齿轮，所述转动外齿轮的内部开设同圆心的安装孔，所述的安装孔套设在定子组件的外周且保持间隔设置，所述的永磁体设置在安装孔内侧；

所述的自驱动式电机泵还包括设置在泵腔内且与转动外齿轮啮合转动的从动外齿轮，所述泵壳上对应转动外齿轮与从动外齿轮进入啮合侧开设出油口，对应转动外齿轮与从动外齿轮结束啮合侧开设进油口。

6.根据权利要求2-5任意一项所述的一种自驱动式电机泵，其特征在于，所述的永磁体包括多个两端分别为N极和S极的圆弧形磁铁，各圆弧形磁铁间的N极与S极交替连接构成圆环形结构，环绕在所述定子组件的外周。

7.根据权利要求2-5任意一项所述的一种自驱动式电机泵，其特征在于，所述的定子组件包括定子框架和定子电枢，所述的定子框架固定装配在所述固定轴上，所述的定子电枢由缠绕在所述定子框架上的励磁线圈构成。

8.根据权利要求2-5任意一项所述的一种自驱动式电机泵，其特征在于，所述泵壳包括：

缸体，内部具有贯穿的中空通道；

缸体前隔板及前端盖，所述的前端盖固定在缸体的中空通道的一端并将缸体前隔板夹持密封中空通道的一端；

缸体后隔板及后端盖，所述的后端盖固定在缸体的中空通道的另一端并将缸体后隔板夹持密封中空通道的另一端；

所述的缸体、缸体前隔板及缸体后隔板围成所述的泵腔。

9.根据权利要求8所述的一种自驱动式电机泵，其特征在于，所述的前端盖上开设前轴孔，所述的后端盖上开设后轴孔，所述固定轴的两端分别安装在前端盖的前轴孔和后端盖的后轴孔内；所述的前轴孔上安装前密封件，所述的后轴孔上安装后密封件。

10.根据权利要求8所述的一种自驱动式电机泵，其特征在于，所述缸体后隔板具有进油通道和出油通道，所述进油通道连通进油口与缸体外部，所述的出油通道连通出油口与缸体外部。

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