CN207906145U - 一种航空用磁联驱动结构及电机泵组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种航空用磁联驱动结构，包括磁联驱动组件和用于阻止磁联驱动组件的磁场扩散的屏蔽组件，磁联驱动组件包括从动磁极环组件和主动磁极环组件，从动磁极环组件和主动磁极环组件之间设置有不导磁隔离罩；能够满足航空领域对航空泵的电磁兼容的要求；还公开了一种航空用磁联电机泵组，包括顺次相连的泵组件、航空用磁联驱动结构以及电机组件，泵组件包括泵轴，电机组件包括电机壳体和电机轴；从动磁极环组件套设于泵轴面向不导磁隔离罩的一端外且固定连接，主动磁极环组件套设于电机轴面向不导磁隔离罩的一端外且固定连接；泵组件还包括套设于泵轴外的转子组件，转子组件外套设有补偿衬套；具有减小泵内输送介质泄露，延长泵的使用寿命。

Description

一种航空用磁联驱动结构及电机泵组

技术领域

本发明涉及航空用动力设备技术领域，更具体的是涉及一种航空用磁联驱动结构；同时本发明还公开了一种航空用电机泵组。

背景技术

现有的航空电机泵组采用传统的密封结构，而传统的密封结构存在以下主要问题：

1.采用旋转密封结构，电机轴接触面间具有较大的相对滑动，要保证旋转密封的密封性能，就需要旋转密封对轴有一定的抱紧力，由于抱紧力的存在，两者之间就有摩擦力存在，从而导致磨损产生，随着时间的延长，必然会导致旋转密封的密封唇口的磨损而失效，出现“滴、漏”现象。

2.由于传统集成供液组件采用刚性连接结构，对产品的同轴度要求高，机械效率损失较大，功能密度低。

3.传统的旋转密封使用的介质一般为油，该介质对密封唇口具有很好润滑作用，可以降低摩擦系数，从而降低摩擦力，对旋转密封具有保护作用，然而电机轴高速旋转过程，会导致旋转密封附近介质的快速流动，在带走热量的同时，也会带走旋转密封唇口由于摩擦产生的微小颗粒物，从而加速电机轴和旋转密封的磨损。

随着磁性材料的发展，磁联驱动用于地面泵的传动部件已经较为成熟；地面磁场泵的磁联组件主要包括内磁钢、外磁钢以及隔离套，内磁钢和外磁钢的配合能够实现外磁钢带动内磁钢的转动，从而实现将电机的电能转化为泵的动能实现液体的运输，隔离套用于将内磁钢和外磁钢隔离开来，实现内磁钢和外磁钢的非接触式柔性连接，转换为静密封；因此解决了传统的地面泵采用的旋转密封的结构造成的电机轴和旋转密封的快速磨损以及出现“跑、冒、滴、漏”的现象。

航空领域环境温度从-55℃到+70℃，海拔0—18000米高空，对产品重量轻、体积小、耐冲击、电磁兼容性等要求极高，而地面磁驱泵的磁联驱动组件无法满足航空领域对泵的以上条件。

现有的航空用泵组件才高速运输腐蚀性介质时，泵内轴承极易磨损，大大缩短了泵组件的使用寿命，且泵齿轮在没有润滑脂的情况下，现有的塑料泵齿轮磨损非常严重，大大缩短了泵组件的使用寿命。

现有的泵组的电机轴承由于高速旋转产生的离心力使轴承润滑脂极易流失后，轴承得不到有效润滑而损坏。

现有的航空泵组的泵组件的壳体一般采用铝合金材料制成，在严酷的温度下，由于铝合金热涨冷缩系数和泵转子组件的热涨冷缩系数不一致，使泵的泄漏量增大，缩短了泵的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决传统航空泵采用动密封而易出现“滴、漏”的现象、电机轴和旋转密封的磨损快，以及地面磁场泵不能够满足航空用泵对电磁兼容性要求高的问题，本发明提供一种航空用磁联驱动结构；

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种航空用磁联驱动结构，包括磁联驱动组件和用于阻止磁联驱动组件的磁场扩散的屏蔽组件，所述磁联驱动组件包括从动磁极环组件和主动磁极环组件，从动磁极环组件和主动磁极环组件之间设置有不导磁隔离罩，从动磁极环组件和主动磁极环组件同轴设置。

本发明的有益效果如下：设置屏蔽组件用于阻止磁联驱动组件的磁场扩散，从而减小了磁联驱动组件的磁场损失以及磁场的扩散，满足航空领域中对电磁环境的电磁兼容性的要求。

采用磁联驱动代替传统航空泵的动密封结构，实现零磨损、零泄漏，根除了此类故障引起的航空设备安全问题。

同时，本发明针对现有航空泵存在的铝合金壳体热涨冷缩系数和泵转子组件的热涨冷缩系数不一致，使泵内介质的泄漏量增大，缩短了泵的使用寿命的问题，本发明提供一种航空用电机泵组；

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种航空用磁联电机泵组，包括顺次相连的泵组件、航空用磁联驱动结构以及电机组件，所述泵组件包括泵轴，所述电机组件包括电机壳体和设置于电机壳体内部的电机轴；

所述从动磁极环组件套设于所述泵轴面向所述不导磁隔离罩的一端外且固定连接，所述主动磁极环组件套设于所述电机轴面向所述不导磁隔离罩的一端外且固定连接；

所述泵组件还包括套设于所述泵轴外的转子组件，转子组件外套设有补偿衬套。

本发明的有益效果如下：

由于铝合金壳体热涨冷缩系数和泵组件的热涨冷缩系数不一致，故而在低温的环境中，铝合金壳体和泵组件之间形成一定的缝隙，从而导致泵内介质的泄漏量增大，缩短泵的使用寿命；补偿衬套用于填补铝合金壳体和转子组件之间的缝隙，当温度升高时，铝合金壳体和转子组件均膨胀，挤压补偿衬套，当温度降低时，铝合金壳体和转子组件均膨胀均收缩，而这时补偿衬套与铝合金壳体和转子组件均贴合，将铝合金壳体和转子组件之间的缝隙填满，避免泵内输送介质泄露，延长泵的使用寿命。

附图说明

图1是磁联驱动结构的示意图；

图2是从动磁极环组件或主动磁极环组件的轴向剖面图；

图3是图2的B方向的视图；

图4是电机泵组的轴向剖面图；

图5是润滑油封的轴向剖面图；

图6是图4中A区域的放大图；

附图标记：1-泵组件；1-铝合金壳体；12-转子组件；13-泵轴承；4-补偿衬套；15-泵轴；2-磁联驱动结构；21-从动磁极环组件；22-主动磁极环组件；23-不导磁隔离罩；24-第三屏蔽环；25-第三空心圆筒；26-第二屏蔽筒；27-静密封圈；28-第一空心圆筒；29-第二空心圆筒；3-电机组件；31-润滑油封；311-第四空心圆筒；312-环形储油腔；313-卡结部；32-电机轴；33-电机壳体；34-电机轴承；35-环形台肩；36-第一卡槽。

具体实施方式

为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

本实施例的技术方案为：一种航空用磁联驱动结构2，包括磁联驱动组件和用于阻止磁联驱动组件的磁场扩散的屏蔽组件，所述磁联驱动组件包括从动磁极环组件21和主动磁极环组件22，从动磁极环组件21和主动磁极环组件22之间设置有不导磁隔离罩23，从动磁极环组件21和主动磁极环组件22同轴设置。

如图1所示，主动磁极环组件22旋转带动从动磁极环组件21旋转，从动磁极环组件21的磁场和主动磁极环组件22的磁场向外扩散，当扩散的磁场强度达到一定值时，磁场会影响其他设备的正常运行，故而设置屏蔽组件能够避免磁联驱动组件的磁场的扩散，从而使得其他设备能够正常运行，满足航空泵对电磁兼容性的要求；

不导磁隔离罩23，用于将从动磁极环组件21和主动磁极环组件22隔开，实现从动磁极环组件21和主动磁极环组件22的非接触式柔性连接，代替传统的刚性连接，避免传统的刚性连接所产生的“跑、冒、滴、漏”现象，延长泵的使用寿命，不导磁隔离罩23采用非铁素体的不导磁材料制造，如奥氏体不锈钢。

从动磁极环组件21和主动磁极环组件22同轴设置，主动磁极环组件22对从动磁极环组件21产生的吸引力和推力在任何时刻都能够均匀，使得从动磁极环组件21能够匀速旋转，避免出现吸引力和推力忽大忽小的不稳定现象，导致从动磁极环组件21旋转速度忽大忽小，不利于稳定传动。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例的技术方案为：所述从动磁极环组件21包括第一空心圆筒28，主动磁极环组件22包括第二空心圆筒29，第一空心圆筒28一端端面上沿其圆周方向开设有第一环形安装槽，第一环形安装槽的轴线与第一空心圆筒28轴线重合；第二空心圆筒29一端端面上沿其圆周方向开设有第二环形安装槽，第二环形安装槽的轴线与第二空心圆筒29的轴线重合；

第一环形安装槽内和第二环形安装槽内均设置有多个磁体，每一个磁体的磁极沿第一空心圆筒28的轴向方向设置，任意相邻磁体面向不导磁隔离罩23的一端的磁极相反；每一个所述磁体为衫钴磁铁。

如图2和图3所示，第一空心圆筒28和第二空心圆筒29均由低碳钢材料制成，在静止状态时，主动磁极环组件22的磁体的N极与从动磁极环组件21的磁体的的S极相互吸引并成直线，当主动磁极环组件22在外力的带动下旋转时，从动磁极环组件21由于摩擦力及被传动件阻力的作用，仍处于静止状态，导致主动磁极环组件22相对从动磁极环组件21偏移一定的角度，由于这个角度的存在，主动磁极环组件22的N极对从动磁极环组件21的S极有一个拉动作用，同时主动磁极环组件22的N极对从动磁极环组件21的前一个N极有一个推动作用，使从动磁极环组件21有一个跟着旋转的趋势；

当主动磁极环组件22的N极刚好位于从动磁极环组件21的相邻的两个磁体之间时,产生的推拉力达到最大，从而带动从动磁极环组件21旋转，在传动过程中，不导磁隔离罩23将从动磁极环组件21和主动磁极环组件22隔开，磁场线是穿过不导磁隔离罩23将主动磁极环组件22的动力和运动传给从动磁极环组件21的，从而实现了无接触的密封传动；

此种传动方式的结构简单，使得能够传动稳定，有利于驱动的稳定有效的进行，每一个所述磁体为衫钴磁铁，由于衫钴磁铁是稀土永磁铁中的一种，具有质量轻，体积小、高磁能积和力矩大的优点，临界工作温度高，能够在宽的温度范围内工作，从而适应航空环境的温度变化，延长磁联驱动结构2的使用寿命。

实施例3

在实施例1的基础上，本实施例的技术方案为：所述屏蔽组件包括用于屏蔽所述从动磁极环组件21磁场的第一屏蔽组件以及用于屏蔽所述主动磁极环组件22磁场的第二屏蔽组件。

第一屏蔽组件用于阻止从动磁极环组件21的磁场向外扩散，第二屏蔽组件用于阻止主动磁极环组件22磁场向外扩散；

第一屏蔽组件包括第一屏蔽环和第一屏蔽筒，第二屏蔽组件包括第二屏蔽环；第一屏蔽环设置于第一空心圆筒28没有第一环形安装槽的一端端面，第二屏蔽环设置于第二空心圆筒29没有第二环形安装槽的一端端面，所述第一屏蔽筒套设于不导磁隔离罩23外，第一屏蔽筒的轴向长度大于或等于H形不导磁隔离罩23的轴向长度；

第一屏蔽环用于阻止第一空心圆筒28没有第一环形安装槽的一端端面的磁场的扩散，第二屏蔽环用于阻止第二空心圆筒29没有第二环形安装槽的一端端面的磁场的扩散，第一屏蔽筒用于阻止从动磁极环组件21周向和主动磁极环组件22的磁场扩散，将磁场的扩散降低到最小，从而保证其他设备和该磁联驱动结构2的正常实用，延长整个设备的使用寿命。

所述第一屏蔽组件包括第五空心圆筒，所述第二屏蔽组件包括第六空心圆筒，所述第五空心圆筒套设于第一空心圆筒28外，且第五空心圆筒背离不导磁隔离罩23的一端向内延伸使得该端的内径与从动磁极环组件21的内径相等，从而能够阻止从动磁极环组件21背离不导磁隔离罩23的一端的磁场和从动磁极环组件21周向的磁场扩散；所述第六空心圆筒套设于第二空心圆筒29外，且第六空心圆筒背离不导磁隔离罩23的一端向内延伸使得该端的内径与主动磁极环组件22的内径相等，从而能够阻止主动磁极环组件22背离不导磁隔离罩23的一端的磁场和主动磁极环组件22周向的磁场扩散，使得其余设备以及整个设备能够正常运行，延长使用寿命。

实施例4

在实施例1或2或3的基础上，本实施例的技术方案为：所述不导磁隔离罩23为H形不导磁隔离罩23，H形不导磁隔离罩23的两个腔体内分别设置所述从动磁极环组件21和所述主动磁极环组件22。

如图1所示，不导磁隔离罩23设置成H形且将从动磁极环组件21和所述主动磁极环组件22分别放置于H形不导磁隔离罩23的两个腔体内，能够将从动磁极环组件21和主动磁极环组件22完全隔离开来，从而实现输送介质的无泄漏密封。

实施例5

在实施例3的基础上，本实施例的技术方案为：所述第一屏蔽组件包括第三屏蔽环24和第二屏蔽筒26，所述第二屏蔽组件包括第三空心圆筒25，

所述第三屏蔽环24设置于第一空心圆筒28背离所述从动磁极环组件21的一端，所述第二屏蔽筒26套设于所述不导磁隔离罩23外，所述第三空心圆筒25的一端端面开设有环形槽，所述第二空心圆筒29设置于环形槽内；所述第二环形安装槽的槽口方向和环形槽的槽口方向指向同一个方向。

如图2和图3所示，所述第三屏蔽环24用于阻止从动磁极环组件21背离不导磁隔离罩23的一端的磁场的扩散，所述第二屏蔽筒26用于阻止从动磁极环组周向的磁场的扩散，第三空心圆筒25用于阻止主动磁极环组件22背离不导磁隔离罩23的一端和主动磁极环组件22周向的磁场扩散，保证设备正常运行，延长使用寿命。

实施例6

在实施例5的基础上，本实施例的技术方案为：所述第二屏蔽筒26与所述不导磁隔离罩23之间设置有若干静密封圈27。

如图1所示，静密封圈27用于密封第二屏蔽筒26与不导磁隔离罩23之间的空隙，避免磁场从第二屏蔽筒26与不导磁隔离罩23之间的空隙扩散出。

实施例7

本实施例的技术方案为：一种航空用磁联电机泵组，其特征在于，包括顺次相连的泵组件1、所述航空用磁联驱动结构2以及电机组件3，所述泵组件1包括泵轴15，所述电机组件3包括电机壳体33和设置于电机壳体33内部的电机轴32；

所述从动磁极环组件21套设于所述泵轴15面向所述不导磁隔离罩23的一端外且固定连接，所述主动磁极环组件22套设于所述电机轴32面向所述不导磁隔离罩23的一端外且固定连接；

所述泵组件1还包括套设于所述泵轴15外的转子组件12，转子组件12外套设有补偿衬套4。

如图4所示，启动电机，电机带动电机轴32，电机轴32带动主动磁极环组件22旋转，主动磁极环组件22带动从动磁极环组件21旋转，从动磁极环组件21带动泵轴15旋转，泵轴15带动其上面的叶轮旋转从而实现液体介质的输送；补偿衬套4由钢材料制成，由于铝合金壳体1热涨冷缩系数和转子组件12的热涨冷缩系数不一致，导致温度降低时，铝合金壳体1和转子组件12之间存在缝隙，导致泵组件1的输送介质的泄漏量增大，故而补偿衬套4能够将铝合金壳体1和转子组件12之间存在缝隙填补上，从而避免输送介质的泄露，引起设备停止工作和污染环境的问题。

实施例8

在实施例7的基础上，本实施例的技术方案为：所述泵组件1还包括泵轴承13，泵轴承13采用陶瓷轴承。

如图4所示，在输送腐蚀性介质时，传统的泵内轴承易被腐蚀和损坏，而陶瓷轴承耐腐蚀性强，能够大大延长泵轴承13的使用寿命，从而增加了泵组的使用寿命。

实施例9

在实施例7的基础上，本实施例的技术方案为：所述泵组件1还包括泵齿轮，泵齿轮采用耐腐蚀硬质合金制成。

如图4所示，传统的泵一般采用塑料齿轮或钢质齿轮，在输送无润滑作用的介质时，塑料齿轮或钢质齿轮极易被磨损，故而会缩短整个电机泵组的使用寿命，而耐腐蚀硬质合金不仅具有耐腐蚀能力且还具有很强的耐磨损能力，从而延长了电机泵组的使用寿命。

实施例10

在实施例7或8或9的基础上，本实施例的技术方案为：所述电机轴32的两端外均套设有电机轴32承，每一个电机轴32承的一端外卡扣有润滑油封31且润滑油封31套设于所述电机轴32承外；

润滑油封31包括第四空心圆筒311，第四空心圆筒311套设于所述所述电机轴32承外，第四空心圆筒311的内侧壁在轴向方向的高度低于第四空心圆筒311的外侧壁在轴向方向的高度，第四空心圆筒311的一端端面上沿其圆周方向开设有环形储油腔312，环形储油腔312的轴线与所述第四空心圆筒311的轴线重合，第四空心圆筒311的底部向外凸出形成卡结部313；

所述电机壳体33上开设有用于卡紧第四空心圆筒311外侧壁的第一卡槽36，所述电机轴32的外圆周向外凸出形成用于卡紧卡结部313的环形台肩35。

如图5和图6所示，此润滑油封31卡扣于电机轴32承的一端，环形储油腔312的环形腔壁与电机轴32承的端面紧密配合，从而使得环形储油腔312与电机轴32承之间形成一个腔体，该腔体用于储存润滑脂，减小润滑脂的流失和有效的润滑电机轴32承，增加电机轴32承的使用寿命。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种航空用磁联驱动结构，其特征在于，包括磁联驱动组件和用于阻止磁联驱动组件的磁场扩散的屏蔽组件，所述磁联驱动组件包括从动磁极环组件和主动磁极环组件，从动磁极环组件和主动磁极环组件之间设置有不导磁隔离罩，从动磁极环组件和主动磁极环组件同轴设置。

2.根据权利要求1所述的一种航空用磁联驱动结构，其特征在于，所述从动磁极环组件包括第一空心圆筒，主动磁极环组件包括第二空心圆筒，第一空心圆筒一端端面上沿其圆周方向开设有第一环形安装槽，第一环形安装槽的轴线与第一空心圆筒轴线重合；第二空心圆筒一端端面上沿其圆周方向开设有第二环形安装槽，第二环形安装槽的轴线与第二空心圆筒的轴线重合；

第一环形安装槽内和第二环形安装槽内均设置有多个磁体，每一个磁体的磁极沿第一空心圆筒的轴向方向设置，任意相邻磁体面向不导磁隔离罩的一端的磁极相反；每一个所述磁体为衫钴磁铁。

3.根据权利要求2所述的一种航空用磁联驱动结构，其特征在于，所述屏蔽组件包括用于屏蔽所述从动磁极环组件磁场的第一屏蔽组件以及用于屏蔽所述主动磁极环组件磁场的第二屏蔽组件。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种航空用磁联驱动结构，其特征在于，所述不导磁隔离罩为H形不导磁隔离罩，H形不导磁隔离罩的两个腔体内分别设置所述从动磁极环组件和所述主动磁极环组件。

5.根据权利要求3所述的一种航空用磁联驱动结构，其特征在于，所述第一屏蔽组件包括第三屏蔽环和第二屏蔽筒，所述第二屏蔽组件包括第三空心圆筒，

所述第三屏蔽环设置于第一空心圆筒背离所述从动磁极环组件的一端，所述第二屏蔽筒套设于所述不导磁隔离罩外，所述第三空心圆筒的一端端面开设有环形槽，所述第二空心圆筒设置于环形槽内；所述第二环形安装槽的槽口方向和环形槽的槽口方向指向同一个方向。

6.根据权利要求5所述的一种航空用磁联驱动结构，其特征在于，所述第二屏蔽筒与所述不导磁隔离罩之间设置有若干静密封圈。

7.一种航空用磁联电机泵组，其特征在于，包括顺次相连的泵组件、权利要求1-5任一项所述的航空用磁联驱动结构以及电机组件，所述泵组件包括泵轴，所述电机组件包括电机壳体和设置于电机壳体内部的电机轴；

所述从动磁极环组件套设于所述泵轴面向所述不导磁隔离罩的一端外且固定连接，所述主动磁极环组件套设于所述电机轴面向所述不导磁隔离罩的一端外且固定连接；

所述泵组件还包括套设于所述泵轴外的转子组件，转子组件外套设有补偿衬套。

8.根据权利要求7所述的一种航空用磁联电机泵组，其特征在于，所述泵组件还包括泵轴承，泵轴承采用陶瓷轴承。

9.根据权利要求7所述的一种航空用磁联电机泵组，其特征在于，所述泵组件还包括泵齿轮，泵齿轮采用耐腐蚀硬质合金制成。

10.根据权利要求7-9任一项所述的一种航空用磁联电机泵组，其特征在于，所述电机轴的两端外均套设有电机轴承，每一个电机轴承的一端外卡扣有润滑油封且润滑油封套设于所述电机轴承外；

润滑油封包括第四空心圆筒，第四空心圆筒套设于所述电机轴承外，第四空心圆筒的内侧壁在轴向方向的高度低于第四空心圆筒的外侧壁在轴向方向的高度，第四空心圆筒的一端端面上沿其圆周方向开设有环形储油腔，环形储油腔的轴线与所述第四空心圆筒的轴线重合，第四空心圆筒的底部向外凸出形成卡结部；

所述电机壳体上开设有用于卡紧第四空心圆筒外侧壁的第一卡槽，所述电机轴的外圆周向外凸出形成用于卡紧卡结部的环形台肩。