CN212785031U - 一种无刷开环控制的永磁同步柱塞油泵电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无刷开环控制的永磁同步柱塞油泵电机，包括电机本体部分和柱塞泵部分，所述电机本体部分包括转轴、转子总成、定子总成、外壳、前端盖和后端盖，所述柱塞泵部分包括柱塞缸体和与电机本体部分相连的柱塞，所述转轴上设置有飞轮，所述转轴的前端还设置有偏心轴，所述偏心轴上套设有一号轴承，所述一号轴承与柱塞相抵且推动柱塞在柱塞缸体内往复运动。本实用新型通过飞轮提高转子的转动惯量，使电机转子具有储能功能，能有效的降低电机的峰值输出能力，配合柱塞泵能让油泵更稳定的转速输出，使油泵举升均匀。
Description
技术领域
本实用新型涉及油泵电机技术领域，具体为一种无刷开环控制的永磁同步柱塞油泵电机。
背景技术
现有的卡车车头举升系统为油压系统，动力源为有刷电机，但是有刷电机碳刷寿命偏低，且寿命一致性不好，声音偏大，因此需要开发无刷电机作为动力源。应市场需求，在满足性能需求的同时，成本不能有大幅度的增加，因此无刷电机将采用无编码器的方波开环控制方式，由于没有编码器，零件更少，电机可靠性更高，但按照常规的永磁同步电机来开发，电机尺寸会过大，且成本很高，无法满足市场需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种无刷开环控制的永磁同步柱塞油泵电机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种无刷开环控制的永磁同步柱塞油泵电机，包括：
电机本体部分和柱塞泵部分，所述电机本体部分包括转轴、转子总成、定子总成、外壳、前端盖和后端盖，所述柱塞泵部分包括柱塞缸体和与电机本体部分相连的柱塞，所述转轴上设置有飞轮，所述转轴的前端还设置有偏心轴，所述偏心轴上套设有一号轴承，所述一号轴承与柱塞相抵且推动柱塞在柱塞缸体内往复运动。
进一步的，所述柱塞缸体包括内径与所述柱塞外径相同的一号缸体，所述一号缸体的头部设置有容所述柱塞进入的开口，所述一号缸体的底部设置有与所述柱塞相抵的一号弹簧，所述一号缸体的侧边设置有与其垂直的二号缸体和三号缸体，所述二号缸体和三号缸体的端部分别设置有所述一号缸体的尾部和中部连通的二号连通口和三号连通口，所述二号缸体和三号缸体内分别卡设有沿各自缸体轴向移动的二号浮球和三号浮球，所述二号浮球靠近一号缸体侧设置有二号回弹弹簧，所述三号浮球远离所述一号缸体侧设置有三号回弹弹簧，所述二号缸体和三号缸体远离所述一号缸体端分别开设有进油口和出油口。
进一步的，所述二号浮球的直径大于所述进油口的直径且小于二号缸体的内径，所述三号浮球的直径大于所述三号连通口直径且小于所述三号缸体的内径。
进一步的，所述飞轮位于所述定子总成与前端盖间。
进一步的，所述飞轮的两侧设置有与其相抵限制其位置的挡圈。
进一步的，其中靠近所述前端盖的挡圈与所述转轴一体成型，另一个为与所述转子总成相抵的橡胶挡圈。
进一步的，所述飞轮位于所述偏心轴与前端盖间。
进一步的，所述偏心轴与所述转轴一体成型。
进一步的，所述柱塞与所述一号轴承相抵处设置有容所述一号轴承卡入的U型槽。
进一步的，所述端盖与转轴连接处设置有二号轴承。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采用了无刷电机，并内置飞轮的结构，飞轮提高转子的转动惯量，使电机转子具有储能功能，能有效的降低电机的峰值输出能力，从而减小电机尺寸，节约成本，配合柱塞泵能让油泵更稳定的转速输出，使油泵举升均匀。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型所述柱塞泵部分结构示意图；
图3为本实用新型所述油泵电机转矩输出曲线。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1—2，本实用新型提供一种技术方案：一种无刷开环控制的永磁同步柱塞油泵电机，包括：
电机本体部分1和柱塞泵部分2，所述电机本体部分1包括转轴11、转子总成12、定子总成13、外壳14、前端盖15和后端盖16，所述柱塞泵2部分2包括柱塞缸体21和与电机本体部分相连的柱塞22，所述转轴11上设置有飞轮17，所述转轴11的前端还设置有偏心轴18，所述偏心轴18上套设有一号轴承19，所述一号轴承19与柱塞22相抵，转轴11在带动偏心轴18转动时，偏心轴18的纵向位置不断改变，顶部与其相抵的柱塞22在一号弹簧2103的弹力下顶部始终与其一起上下移动，从而实现柱塞22的上下往复移动。
所述柱塞缸体21包括内径与所述柱塞22外径相同的一号缸体2101，所述一号缸体2101的头部设置有容所述柱塞22进入的开口2102，所述一号缸体2101的底部设置有与所述柱塞相抵的一号弹簧2103，通过一号弹簧的弹力使得柱塞始终有一个向上的力，从而与偏心轴相抵，所述一号缸体的侧边设置有与其垂直的二号缸体2104和三号缸体2105，所述二号缸体2104和三号缸体2105的端部分别设置有所述一号缸体2101的尾部和中部连通的二号连通口2106和三号连通口2107，柱塞22的移动高度与三号连通口2107的直径相同，且当柱塞22移动到最高点时，柱塞的底部与三号连通口2107的顶部齐平，所述二号缸体2104和三号缸体2105内分别卡设有沿各自缸体轴向移动的二号浮球2108和三号浮球2109，所述二号浮球2108靠近一号缸体2101侧设置有二号回弹弹簧2110，所述三号浮球2109远离所述一号缸体2101侧设置有三号回弹弹簧2111，所述二号缸体2104和三号缸体2105远离所述一号缸体2101端分别开设有进油口2112和出油口2113，二号浮球2108和三号浮球2109在二号回弹弹簧2110和三号回弹弹簧2111的弹力作用下分别克服油压堵住进油口2112和三号连通口2107，当柱塞22由最下方向上移动时，一号缸体2101内的油压减小，三号浮球2109在三号回弹弹簧2111的作用下堵住三号连通口2107，二号浮球2108在油压的作用下离开进油口2112，油液进入二号缸体2104并通过二号连通口2106进入一号缸体2101，增大一号缸体2101内的油压，一直到柱塞22移动到最高点不再上升，一号缸体2101内充满油液，二号浮球2108在二号回弹弹簧2110的弹力下重新堵住进油口2112，当柱塞22由最高点向下移动时，一号缸体2101内的油压增大，三号浮球2109在油压作用下克服三号回弹弹簧2110的弹力离开三号连通口2107，油液进入到三号油缸并由出油口2113流出，直到柱塞22移动到最低点，完成一号缸体内的油液排出，一号缸体2101内的油压不再升高，三号浮球2109在三号回弹弹簧2110的作用下重新堵住三号连通口2107，如此循环往复完成油泵均匀举升。
所述二号浮球2108的直径大于所述进油口2112的直径且小于二号缸体2104的内径，所述三号浮球2109的直径大于所述三号连通口直径2107且小于所述三号缸体2105的内径。
所述飞轮17位于所述定子总成与前端盖间。
所述飞轮17的两侧设置有与其相抵限制其位置的挡圈171。
其中靠近所述前端盖的挡圈171与所述转轴一体成型，另一个为与所述转子总成相抵的橡胶挡圈。
在另一个实施例中，所述飞轮17位于所述偏心轴与前端盖间。
所述偏心轴18与所述转轴11一体成型。
所述柱塞22与所述一号轴承19相抵处设置有容所述一号轴承卡入的U型槽。
所述前端盖15和后端盖16与转轴11连接处均设置有二号轴承111。
在另外一个实施例中，当柱塞油泵的容量为900cc，排量为0.25cc/s，工作压力为10Mpa，溢流压力26～29Mpa时，油泵系统举升车头的工作过程如下：1、在车头举升过程中，启动电机，泵压力达到标准排量，泵油压为10MPa，液压杆伸长，举升车头，车头到指定位置后，车头位置不再上升，此时油泵油压迅速上升到溢流压力(26～29Mpa)，并维持一定时间；2、在车头下降过程中，调整油泵进出阀门方向，电机工作，泵压力达到标准排量，泵油压为10MPa，液压杆伸长，车头下降，车头到指定位置后，车头位置不再下降，此时油泵油压迅速上升到溢流压力(26～29Mpa)，并维持一定时间。传统的10级12槽永磁无刷内转子电机无法使油泵达到工作压力，只能达到8Mpa，无法举升车头，尝试将电机叠长由36.5mm增加到40.5mm，电机可以使油泵达到工作压力10Mpa，但无法达到溢流压力26～29Mpa，如果要让油泵溢流，则需要进一步加大电机，这样会导致电机尺寸过大，成本大幅度提高，当保持电机叠长33.5mm，增加一个253gmm^2转动惯量的飞轮(转动惯量需要根据柱塞泵的来选取。如太大，则启动困难；如太小，则无法让油泵达到工作压力或者溢流压力)，电机可以使油泵达到工作压力10Mpa，同时也能达到溢流压力26～29Mpa，使油泵及液压杆正常工作。
工作原理：飞轮具有较大的转动惯量,由于柱塞油泵做功是不连续的,所以电机的输出负载也是有变化的,当油泵处于无功输入时,电机能通过飞轮，把电能转化为飞轮的动能这样就把能量储蓄起来,当油泵需要大负载输出时,电机电能输出功率的同时，飞轮的动能减少,把能量释放出来,这样就可以降低电机的峰值输出性能需求，从而电机可以设计的更小，成本更低，同时输出转速更平稳，如图3所示。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种无刷开环控制的永磁同步柱塞油泵电机，包括电机本体部分和柱塞泵部分，所述电机本体部分包括转轴、转子总成、定子总成、外壳、前端盖和后端盖，所述柱塞泵部分包括柱塞缸体和与电机本体部分相连的柱塞，其特征在于：所述转轴上设置有飞轮，所述转轴的前端还设置有偏心轴，所述偏心轴上套设有一号轴承，所述一号轴承与柱塞相抵且推动柱塞在柱塞缸体内往复运动。
2.根据权利要求1所述的无刷开环控制的永磁同步柱塞油泵电机，其特征在于，所述柱塞缸体包括内径与所述柱塞外径相同的一号缸体，所述一号缸体的头部设置有容所述柱塞进入的开口，所述一号缸体的底部设置有与所述柱塞相抵的一号弹簧，所述一号缸体的侧边设置有与其垂直的二号缸体和三号缸体，所述二号缸体和三号缸体的端部分别设置有所述一号缸体的尾部和中部连通的二号连通口和三号连通口，所述二号缸体和三号缸体内分别卡设有沿各自缸体轴向移动的二号浮球和三号浮球，所述二号浮球靠近一号缸体侧设置有二号回弹弹簧，所述三号浮球远离所述一号缸体侧设置有三号回弹弹簧，所述二号缸体和三号缸体远离所述一号缸体端分别开设有进油口和出油口。
3.根据权利要求2所述的无刷开环控制的永磁同步柱塞油泵电机，其特征在于，所述二号浮球的直径大于所述进油口的直径且小于二号缸体的内径，所述三号浮球的直径大于所述三号连通口直径且小于所述三号缸体的内径。
4.根据权利要求1所述的无刷开环控制的永磁同步柱塞油泵电机，其特征在于，所述飞轮位于所述定子总成与前端盖间。
5.根据权利要求1所述的无刷开环控制的永磁同步柱塞油泵电机，其特征在于，所述飞轮的两侧设置有与其相抵限制其位置的挡圈。
6.根据权利要求5所述的无刷开环控制的永磁同步柱塞油泵电机，其特征在于，其中靠近所述前端盖的挡圈与所述转轴一体成型，另一个为与所述转子总成相抵的橡胶挡圈。
7.根据权利要求1所述的无刷开环控制的永磁同步柱塞油泵电机，其特征在于，所述飞轮位于所述偏心轴与前端盖间。
8.根据权利要求1所述的无刷开环控制的永磁同步柱塞油泵电机，其特征在于，所述偏心轴与所述转轴一体成型。
9.根据权利要求1所述的无刷开环控制的永磁同步柱塞油泵电机，其特征在于，所述柱塞与所述一号轴承相抵处设置有容所述一号轴承卡入的U型槽。
10.根据权利要求1所述的无刷开环控制的永磁同步柱塞油泵电机，其特征在于，所述端盖与转轴连接处设置有二号轴承。
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