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CN111649018A - 一种集成外转子电机的泵控液压缸 - Google Patents

一种集成外转子电机的泵控液压缸 Download PDF

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CN111649018A CN202010498768.1A CN202010498768A CN111649018A CN 111649018 A CN111649018 A CN 111649018A CN 202010498768 A CN202010498768 A CN 202010498768A CN 111649018 A CN111649018 A CN 111649018A
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陈龙淼
李霄翔
邹权
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Abstract

本发明提出了一种集成外转子电机的泵控液压缸，包括外转子电机与液压循环系统，所述液压循环系统包括液压缸、双向油泵、油管、散热器以及油箱，所述液压缸设置于外转子电机的定子内部，所述液压缸的无杆腔与双向油泵其中一个油口通过第一油管连接，所述液压缸的有杆腔与双向油泵的另一个油口通过第二油管连接，所述双向油泵的泵轴与外转子电机的转子传动连接。本发明通过将液压缸置于外转子电机的定子内部，使得液压油流经定子内部，再利用第二油管上加装的散热器，使得外转子电机的散热性能更优，同时电液联合控制系统体积更小。

Description

一种集成外转子电机的泵控液压缸
技术领域
本发明属于液压系统与外转子电机技术领域，具体为一种集成外转子电机的泵控液压缸。
背景技术
目前电动机可分为内转子电机与外转子电机两类，内转子电机转速较高，扭矩较小；外转子电机与之相反。在实际应用中，外转子电机扭矩大，效率高，外围设备简单，具有不可替代的作用。但由于外转子电机的定子内置，其散热效果不如内转子电机，这对外转子电机的应用造成了阻碍。
较之于电气系统，液压系统具有功率大，易于实现直线运动等优点。在传统的电液联合控制中，电机、油泵、油箱、各类阀、液压缸等环节必不可少，结构较为繁琐，体积难以压缩。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种集成外转子电机的泵控液压缸。
实现本发明目的的技术方案为：一种集成外转子电机的泵控液压缸，包括外转子电机与液压循环系统，所述液压循环系统包括液压缸、双向油泵、油管、散热器以及油箱，所述液压缸设置于外转子电机的定子内部，所述液压缸的无杆腔与双向油泵其中一个油口通过第一油管连接，所述液压缸的有杆腔与双向油泵的另一个油口通过第二油管连接，所述双向油泵的泵轴与外转子电机的转子传动连接。
优选地，所述第二油管上设置有散热器以及油箱。
优选地，所述双向油泵固定在外转子电机中设置液压缸无杆腔的一端。
优选地，所述液压缸设置于定子内部的空心孔中，且液压缸外径与空心孔的内径相同。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：本发明通过将液压缸置于外转子电机的定子内部，使得液压油流经定子内部，再利用第二油管上加装的散热器，使得外转子电机的散热性能更优，同时电液联合控制系统体积更小。
附图说明
图1是本发明的集成外转子电机的泵控液压缸原理图。
图2是本发明的集成外转子电机的泵控液压缸三维示意图。
图3是本发明的集成外转子电机的泵控液压缸三维示意图。
图4是本发明的集成外转子电机的泵控液压缸齿轮传动示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1～3所示，一种集成外转子电机的泵控液压缸，包括外转子电机1与液压循环系统2；所述外转子电机1包括电机转子11、电机定子12与滚动轴承13；所述液压循环系统2包括液压缸21、双向油泵22、油管23、散热器24以及油箱25；所述液压缸21设置于外转子电机1的定子12内部，所述液压缸21的无杆腔与双向油泵22其中一个油口通过第一油管26连接，所述液压缸21的有杆腔与双向油泵22的另一个油口通过第二油管23连接，所述双向油泵22的泵轴与外转子电机1的转子传动连接。
在具体安装时，电机的定子12与液压缸21的轴向相对位置可随意选择，不影响机构运作。为便于后续部件的安装，选择将电机定子12左端面与液压缸21左端面即无杆侧重合安装。在实际工作中，电机定子12与液压缸21缸体固连，无相对运动。
进一步的实施例中，所述第二油管23上设置有散热器24以及油箱25。
进一步的实施例中，所述双向油泵22固定在外转子电机1中设置液压缸21无杆腔的一端。为保证传动正常，双向油泵22泵体应与电机定子保持相对静止。实际安装中，可使用连杆将双向油泵22的泵体与电机定子12固连起来。
进一步的实施例中，所述液压缸21设置于定子12内部的空心孔中，且液压缸21外径与空心孔的内径相同。
进一步的实施例中，所述第二油管23上设置有散热器24以及油箱25。
进一步的实施例中，如图4所示，所述外转子电机1的电机转子12在液压缸21无杆腔的一侧设置有内齿，所述双向油泵22泵轴上设有齿轮，电机转子12内齿与传动齿轮3啮合，传动齿轮3再与泵轴上的齿轮啮合，实现外转子电机1到双向油泵22的传动。
本发明的工作过程为：电机定子12、液压缸21的缸体、双向油泵22的泵体、散热器24与油箱25皆固定不动。当外转子电机1工作时，电机转子11围绕电机定子12转动，通过传动齿轮3，电机转子的转动将传递到双向油泵22的泵轴上，带动双向油泵22运作。在推杆循环中，双向油泵22通过第一油管26将液压油送至液压缸21的无杆腔，液压油将推动活塞及杆向右运动，使得有杆腔体积减小，有杆腔中的液压油将顺着第二油管23进入油箱25，再由油箱25进入散热器24，再由散热器24返回双向油泵22形成一个循环；在拉杆循环中，双向油泵22通过第二油管23将液压油送至散热器24，再由散热器24进入油箱25，再由油箱25进入液压缸21的有杆腔，有杆腔中液压油增多，推动活塞及杆向左运动，此时无杆腔体积减小，无杆腔中的液压油将顺着第一油管26被推回双向油泵22，形成一个循环，最终实现液压缸21推杆的往复运动。
从无杆腔侧看向有杆腔侧，当外转子电机1的转子11顺时针旋转时，传动齿轮3顺时针旋转，双向油泵22的泵轴逆时针旋转，液压油由双向油泵22经二号油管23流入有杆腔，推杆缩回；当外转子电机1的转子11逆时针旋转时，传动齿轮3逆时针旋转，双向油泵22的泵轴顺时针旋转，液压油由双向油泵22经一号油管23流入无杆腔，推杆伸长。显然，外转子电机1转动越快，液压缸21的推杆运动越迅速。
此外，由于液压循环系统2流经电机定子12内部，故经过散热器24冷却的液压油可将电机定子12产生的热量通过液压油的循环带出去，有效缓解了外转子电机1的散热困难问题。
本发明与现有技术相比，外转子电机的散热性能更优，电液联合控制系统更简单，体积更小，鲁棒性更好。
本发明将外转子电机与液压系统结合起来，舍弃了部分液压结构，将液压泵与液压缸通过油管、散热器、油箱直接连接起来，由电机驱动，构成循环系统。该系统采用外转子电机，将电机定子与液压缸结合起来，大大节省了空间。同时，由于液压油在循环过程中流经电机定子，配合外部油管加装的散热器，使得外转子电机的定子散热问题得以解决。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换。

Claims (5)

1.一种集成外转子电机的泵控液压缸，其特征在于，包括外转子电机(1)与液压循环系统(2)，所述液压循环系统(2)包括液压缸(21)、双向油泵(22)、第二油管(23)、散热器(24)、油箱(25)以及第一油管(26)，所述液压缸(21)设置于外转子电机(1)的定子(12)内部，所述液压缸(21)的无杆腔与双向油泵(22)其中一个油口通过第一油管(26)连接，所述液压缸(21)的有杆腔与双向油泵(22)的另一个油口通过第二油管(23)连接，所述双向油泵(22)的泵轴与外转子电机(1)的转子传动连接。
2.根据权利要求1所述的集成外转子电机的泵控液压缸，其特征在于，所述第二油管(23)上设置有散热器(24)以及油箱(25)。
3.根据权利要求1所述的集成外转子电机的泵控液压缸，其特征在于，所述双向油泵(22)固定在外转子电机(1)中设置液压缸(21)无杆腔的一端。
4.根据权利要求1所述的集成外转子电机的泵控液压缸，其特征在于，所述液压缸(21)设置于定子(12)内部的空心孔中，且液压缸(21)外径与空心孔的内径相同。
5.根据权利要求1所述的集成外转子电机的泵控液压缸，其特征在于，所述外转子电机(1)的电机转子(12)在液压缸(21)无杆腔的一侧设置有内齿，所述双向油泵(22)泵轴上设有齿轮，电机转子(12)内齿与传动齿轮(3)啮合，传动齿轮(3)再与泵轴上的齿轮啮合，实现外转子电机(1)到双向油泵(22)的传动。
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