一种紧凑式电液泵

1.本发明属于液压系统设备领域，具体涉及一种紧凑式电液泵。


背景技术：

2.在工业生产和日常生活中，液压系统的应用十分广泛。一般情况下，液压系统主要依靠电机带动液压泵提供动力油源，并通过改变液压系统中的油液压力，完成相应的液压传动作业过程。
3.对于传统的液压系统而言，其结构布局往往采用的是电机+联轴器+液压泵的分散式结构，这种组合设计的形式虽然能一定程度上满足实际应用的需求，但是存在振动噪声大、功率密度较低、维护性较差等问题，导致液压系统的使用存在一定的限制。而且，对于传统的液压系统或者现有技术中的已有改进方案而言，其设置过程中往往还存在体积较大、密封件多、密封控制难度大以及可靠性较差的问题，导致现有的液压系统无法充分满足实际应用的需求。


技术实现要素：

4.针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种紧凑式电液泵，能实现电机与液压泵的紧凑式装配，大幅缩小液压系统装配设置后的体积，提升液压系统设置便捷性和可靠性。
5.为实现上述目的，本发明提供一种紧凑式电液泵，包括电机单元和液压泵单元；所述电机单元包括呈筒状结构的电机壳体，该电机壳体的两端分别由第一端盖和第二端盖封装，且电机壳体内对应设置有定子组件和转子；
6.所述转子为一端开口、一端封闭的筒状结构，其中部形成有容置腔，两端分别以轴承装配于两端盖的内侧端面上，并在所述转子的封闭端上开设有若干连通容置腔内外的输油孔；
7.所述液压泵单元同轴设置在所述容置腔中，其开设有泵出油口的一端固定连接在所述第二端盖上，并以泵进油口与所述容置腔连通；同时，所述液压泵单元的泵转轴与所述转子的封闭端同轴连接，使得所述泵转轴可与所述转子同步转动；
8.相应地，在所述第二端盖上开设有连通所述泵出油口的电机出油口，并在所述电机壳体上开设有连通所述电机壳体内侧的电机进油口。
9.作为本发明的进一步改进，所述第一端盖上还设置有编码器，并对应该编码器设置有转轴；所述转轴的一端连接在编码器上，另一端穿过所述第一端盖并与所述泵转轴同轴连接。
10.作为本发明的进一步改进，在所述第一端盖的内侧端面上对应所述转轴设置有油液密封。
11.作为本发明的进一步改进，所述转子的封闭端中部开设有中轴孔，所述泵转轴的一端同轴装配于所述中轴孔中。
12.作为本发明的进一步改进，所述电机进油口开设于所述第二端盖上，且该电机进油口正对连通所述转子外侧的腔室。
13.作为本发明的进一步改进，所述第一端盖的内侧端面上开设有若干输油槽。
14.作为本发明的进一步改进，所述泵进油口开设在所述液压泵单元正对所述转子封闭端的一侧，且所述泵进油口与所述转子封闭端之间间隔有一定距离。
15.作为本发明的进一步改进，所述输油孔为间隔开设的多个，且多个所述输油孔在所述转子的封闭端上呈扇叶式分布。
16.作为本发明的进一步改进，所述液压泵单元为齿轮泵、柱塞泵或者叶片泵。
17.作为本发明的进一步改进，所述液压泵单元为内啮合齿轮泵或者外啮合齿轮泵。
18.上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
19.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：
20.(1)本发明的紧凑式电液泵，其通过优选设计电机转子的结构，使得转子上形成有容置腔；再通过创造性地将液压泵同轴设置在容置腔中，使得液压泵的转轴可与电机转子同步转动，以此实现电机单元和液压泵单元的紧凑式装配，进而完成液压系统的设置，大幅降低液压系统的装配难度，缩小液压系统装配体积；而且，由于电机的转子和定子组件浸泡在油液中，可大幅提升各结构的冷却效果，保证设备的稳定运行，充分减少设备运行过程中的振动噪声。
21.(2)本发明中的紧凑式电液泵，其结构紧凑，装配便捷，能够实现电机单元和液压泵单元的集成设置，无需额外设置相应的油道，减少因多余油道设计而带来的额外体积，大幅缩小了液压系统装配设计的体积尺寸，并在保证液压系统正常工作的同时，提升了电机设置使用过程中的冷却效果，具有较好的实用价值和应用前景。
附图说明
22.图1是本发明实施例中紧凑式电液泵的结构剖视图；
23.图2是本发明实施例中紧凑式电液泵的转子结构的立体示意图；
24.图3是本发明实施例中紧凑式电液泵的转子结构的端面结构示意图；
25.图4～7是本发明实施例中紧凑式电液泵的液压泵单元的结构示意图；
26.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：
27.1、电机单元；101、电机壳体；102、第一端盖；1021、输油槽；1022、油液密封；103、第二端盖；104、定子；105、线圈绕组；106、转子；1061、容置腔；1062、输油孔；1063、中轴孔；1064、永磁体；107、电机进油口；108、电机出油口；109、轴承；
28.2、液压泵单元；201、泵壳体；202、第三端盖；203、第四端盖；204、泵转轴；205、泵进油口；206、泵出油口；
29.3、编码器。
具体实施方式
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不
用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
31.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.实施例：
36.请参阅图1～图7，本发明优选实施例中的紧凑式电液泵包括彼此紧凑配合的电机单元1和液压泵单元2。其中，液压泵单元2对应设置在电机单元1的壳体内，两者组合成紧凑结构，大幅缩小液压系统的装配体积，减少额外流道的设置，并大幅简化设备的密封构造。
37.具体地，在优选实施例中，电机单元1如图1中所示，其包括形成有密封腔的外壳，并在密封腔内沿环向设置有定子组件和转子组件。
38.其中，优选实施例中的外壳包括呈筒状结构并两端开口的电机壳体101，其两端分别设置有端盖，即第一端盖102和第二端盖103，利用两端盖的密封设置，使得电机壳体101的内部形成密封腔。
39.同时，如图1中所示，优选实施例中的定子组件包括沿环向设置的定子104和对应定子104设置的线圈绕组105；相应地，转子组件同轴设置在定子组件的内侧，其包括呈圆形筒状结构的转子106，该转子106的一端封闭，另一端开口设置，并在内部形成有容置腔1061，以其对应容纳以及匹配液压泵单元2。
40.进一步地，在转子106的封闭端中部同轴开设有中轴孔1063，用于匹配连接液压泵单元2上的泵转轴204，使得泵转轴204与转子106同轴设置并可与之同步转动。在优选实施例中，中轴孔1063为销轴孔，其可与泵转轴204端部外周上的突出销体配合并锁定，以此来确保泵转轴204可与转子106之间的位置相对固定，保证传动过程的可靠性。
41.可以理解，在实际设置时，也可以在中轴孔1063的内壁面上设置凸块结构，并在泵
转轴204的端部外周上对应开设容置凹槽，以此来实现两者之间的准确装配。当然，除了上述形式外，优选实施例中转子106的封闭端与泵转轴204之间也可以采用其他形式的连接方式，只要能够实现两者之间的固定装配即可。例如，在另一个优选实施例中，泵转轴204与转子106的封闭端直接一体成型，形成整体结构。
42.更具体地，在转子106的封闭端上设置有至少一个连通容置腔1061的输油孔1062，用于将转子106内外连通，用于转子106外侧的油液经由输油孔1062进入液压泵容置腔1061中，为液压泵单元2的运转提供油液。在优选实施例中，输油孔1062为间隔设置的至少两个，例如如图3中所示的呈扇叶式分布的多个(图中为4个)，且多个输油孔1062优选以转子106的轴线对称设置。
43.进一步地，为了保证油液进入容置腔1061后可以准确进入液压泵单元2中，在液压泵单元2的端面与转子106密封端内侧壁面之间间隔预留有一定的间隔，如图1中所示，使得进入转子106内部的油液可以在容置腔1061中准确容置。同时，液压泵单元2与转子106同轴设置，如图1中所示，使得转子106转动时，液压泵单元2的泵转轴204可以同步运动，进而完成油液的泵送过程。
44.实际设置时，转子106外周沿环向设置有永磁体1064，且永磁体1064与定子组件之间形成有一定的间隙，以确保转子106的准确转动。同时，转子106的轴向两端分别通过轴承109匹配在第一端盖102和第二端盖103的内侧壁面上，如图1中所示。在优选实施例中，转子106与两端盖的匹配优选为(近似)密封的转动匹配，使得转子106的内部腔室与转子106外侧的空间主要通过输油孔1062连通。相应地，在第一端盖102的内侧端面上对应转子106上的输油孔1062开设有多个输油槽1021，实现容置腔1061与转子106外侧空腔的连通，以此保证油液的可靠输送。
45.如图4～图7中所示，优选实施例中的液压泵单元2包括泵壳体201和分设于泵壳体201两端的第三端盖202和第四端盖203，并在两端盖上分别开设有油口，即泵出油口206和泵进油口205，如图4～图7中所示，使得油液可从泵进油口205进入液压泵单元2内，并在液压泵内增压后从泵出油口206中输出。在实际设置时，液压泵单元2优选为齿轮泵(不限于内啮合齿轮泵和外啮合齿轮泵)，当然，除了上述形式的液压泵之外，还可以是叶片泵或者柱塞泵，在此不做赘述。此外，优选实施例中的泵出油口206和泵进油口205进一步优选为彼此错位设置的半月牙型通孔，如图5、图7中所示。
46.在实际设置时，液压泵单元2的泵壳体201和两侧端盖固定在电机壳体101内，即液压泵单元2上的两油口与电机壳体101的相对位置不变，只有泵转轴204可以根据转子106同步转动，从而相对于泵壳体201转动。
47.进一步地，在电机单元1靠近液压泵单元2上泵出油口206的一侧端盖上同时开设有油口，即电机进油口107和电机出油口108。在优选实施例中，上述油口开设在第二端盖103上，如图1中所示。
48.更详细地，优选实施例中的电机进油口107与转子106外侧的空腔连通，使得油液自电机进油口107进入电机壳体101后，可以进入转子106与定子组件之间的间隙空间中，即定子组件和转子106泡在油液当中。如此设置，也有利于定子组件和转子106的冷却，冷却效果更好。同时，电机出油口108与液压泵单元2一侧端盖上开设的泵出油口206正对设置并彼此连通，导致从液压泵单元2中增压输出的油液可经由电机出油口108输送至执行元件处。
49.优选地，在背离电机出油口108一侧的端盖(即如图1中的第一端盖102)上设置有编码器3，其以转轴与转子106同轴匹配。在实际设置时，该转轴为泵转轴204的延长轴，如图1中所示。相应地，在该转轴与第一端盖102的匹配位置设置有油液密封1022，避免油液从该转轴的装配位置渗漏，保证整个机构运行的可靠性。
50.可以看出，在优选实施例中的电液泵工作时，自电机进油口107进入电机壳体101内的油液从第一端盖102的一侧进入电机壳体101内，依次经由输油槽1021、输油孔1062进入容置腔1061中；此后，容置腔1061中的油液通过泵进油口205进入液压泵单元2中，经由液压泵单元2油液增压后依次从泵出油口206、电机出油口108输出，完成相应执行元件的对应驱动。
51.本发明中的紧凑式电液泵，其结构紧凑，装配便捷，能够实现电机单元和液压泵单元的集成设置，无需额外设置相应的油道，减少因多余油道设计而带来的额外体积，大幅缩小了液压系统装配设计的体积尺寸，并在保证液压系统正常工作的同时，提升了电机设置使用过程中的冷却效果，具有较好的实用价值和应用前景。
52.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。