一种无霍尔传感器的柴油滤清器用电动无刷泵的制作方法

本发明涉及无刷容积泵技术领域，具体涉及一种无霍尔传感器的柴油滤清器用电动无刷泵。

背景技术：

无刷容积泵的组成部分为：集成控制器一体化支架、控制器壳体、无刷转子、无刷定子、容积泵、安全阀组件、滤网、支架及密封圈、柴油滤清器及加热器等滤清器附件，目前市场上针对于柴油滤清器内的电动输油泵采用有刷和无刷两种，

无刷电动泵采用简易式有霍尔传感器的方式来实现转子定位与信号采集，缺点在于霍尔传感器需布置在离磁钢的有限感应距离内，并且霍尔传感器裸露在油液中，在日常使用柴油的过程中，柴油中会有含有醇类、酸类、水等液体容易渗透到霍尔传感器内部腐蚀元器件，造成感应失效，因此有待改进。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种无霍尔传感器的柴油滤清器用电动无刷泵，其避免腐蚀现象从而无需考虑劣质燃料，大大降低了车主的燃料使用成本及提高了便利性，另外去除霍尔传感器后，具有在油泵制造工艺上大大降低工序，降低成本，可靠性增加的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种无霍尔传感器的柴油滤清器用电动无刷泵，包括外壳，所述外壳设置有进油端和出油端，外壳内设置有无刷定子和无刷转子，外壳的顶部设置有控制器壳体，所述控制器壳体内设置有无刷控制器，控制器外壳与外壳之间设置有控制器支架，所述控制器支架环设有处于外壳的上方的第一o型密封圈，所述外壳的中部环设有支撑支架，支撑支架的内部设置有第二o型密封圈，所述无刷定子贴近外壳的内侧壁，所述无刷转子处于无刷定子的内部，所述外壳内设置有处于无刷转子和无刷转子下方的泵组件，所述外壳内设置有处于进油端开口处的滤网，所述外壳内设置有处于滤网一侧的安全阀组件。

本发明进一步设置为：所述无刷定子包括铁芯，所述铁芯的上端和下端均套接有定子护套，所述定子护套用于缠绕漆包线，所述铁芯设置为绕线腔体并且由多根硅钢薄板层经高速冲压成型，多根所述硅钢薄板层选取三个或三个的倍数，相邻所述硅钢薄板层之间设置有多个用于定位且相互咬合的扣点，多根所述硅钢薄板层高速冲压后的内外圆同心度设置为0.05mm。

通过采用上述技术方案，扣点的错位设置能够使得硅钢薄板层在冲压结束后的内外圆同心度可以达到0.05mm，并且本发明的铁芯设置方便快捷且能够根据需要制备不同高度的铁芯，而本发明的硅钢薄板层需限定为三个或三个的倍数，才能达到最佳的效果。

本发明进一步设置为：所述定子护套的一端设置有三只用于连接漆包线的出线电极的出线端子，所述定子护套还内镶有一只用于几组线圈的末端并线连接的并线端子。

通过采用上述技术方案，采用上述设计，能够拉紧漆包线不松动，在后续包胶注塑工序中不会被冲弯及冲断裂，经注塑包胶后的漆包线固定在塑料中，液体流动不会带动漆包线摆动造成疲劳断裂，而市场上采用的方法一般为绕线方法，这种方法无法在铁芯上加三个引线电极，所以漆包线直接引出与外部连接，也无法进行封胶工序，在液体流动时，漆包线都懂疲劳易断裂。

本发明进一步设置为：一种绕线方法，包括如下步骤，步骤a，将三条漆包线的出线电极相互连接并通过线圈分别与三条引线电极连接；或采用步骤b，将漆包线的出线电极与外部引线电极依次相互连接后通过线圈相互连接。

通过采用上述技术方案，步骤a和步骤b均可实现低电压范围的系统中启动的目的，而步骤b的绕线力矩是步骤a的1.732倍，可实现更低电压的系统中启动的目的，特别是在低温柴油挂蜡的情况下，此时油泵阻力非常大，步骤b并不会启动失效，并且启动的过程更为顺畅。由于采用无霍尔传感器感应，故不需要在无刷电子上安装霍尔传感器感应，通过实施持续磁场，可推动无刷转子转动，省去了安装及位置的调试，降低成本及工艺复杂度，而老设计需要在无刷定子上安装霍尔传感器感应用于感应信号。

本发明进一步设置为：所述无刷转子包括磁环，所述磁环内部镶有的磁钢内套，所述磁钢内套由铝或pps塑料构成，所述磁环内压入处于磁钢内套两端且与磁钢内套连接的轴承，所述磁环的底部还设置有轴承，所述轴承连接有连轴节，所述磁环的外部套接有塑料，所述连轴节采用高韧性增强尼龙材料，所述连轴节的底部一体连接有多个齿形的驱动块，所述驱动块的根部设置有r角。

通过采用上述技术方案，本发明新增了磁钢内套上下轴承，并直接与磁环注塑成型在塑料内，并通过模具内芯子导正两个轴承，注塑后的同轴度误差非常小，保证了无刷转子转动平衡，使得转动更灵活，噪音更低，另外r形设计使得径向力可以抵消集中在齿根部的应力，在获得更大驱动力下，特别是在低温零下工况下，柴油粘度加大或是挂蜡的情况下，齿形驱动块不会断裂。

本发明进一步设置为：所述泵组件包括泵盖、偏心套、泵内转子、轴承、滚柱、陶瓷板、定轴；

所述泵盖采用铝合金材料，经经硬质氧化处理，并设置有椭圆形进油槽，所述泵盖中心设有定轴，所述定轴由两个相互螺纹连接的长杆构成，所述定轴同轴套接有泵内转子，所述泵内转子的中心部位内嵌有衬套式轴承，泵盖外设置偏心套，偏心套外圈与泵盖同圆心，在偏心套的一侧设置有厚度为3mm并密封偏心套一侧的耐磨陶瓷板，所述耐磨陶瓷板的中心处设计有斧形出油槽，在泵内转子转动时，泵内转子与所述偏心套形成0.01-0.05mm的间隙。

通过采用上述技术方案，泵盖经硬质氧化后，表面形成0.02-0.05mm氧化膜作为泵转子旋转接触面，提高耐腐蚀强度和硬度。市面设计中泵内转子并没有设计轴承，所以对泵内转子和定轴的材料、硬度要求很高，并且泵内转子内控易变形，经常发生定轴与泵内转子内孔的较大磨损。因泵组件在正常工作时，进油槽区是低压区，出油槽区是高压区，泵内转子在受到高低压区转动时会有部分偏移力产生磨损耐磨陶瓷板，耐磨陶瓷板和斧形出油槽的设计可完全解决压板的偏磨问题，而市面上的设置为为铝质材料通过氧化形成氧化膜，厚度很薄，硬度只存在于氧化层表面，易造成磨损。通过泵内转子的旋转带动滚柱延偏心套内圈升缩运动，形成径向密封的容积变化腔体，从泵盖的进油槽处吸入油液，经压板与偏心套和泵盖端面密封后经压板处出油槽排出油液形成源源不断的液体流动，在需要不同流量时可以通过泵内转子的转速来控制所需流量，也可以压板出油槽腔体设计截流形成高压区所需的压力，满足各种压力及流量的需求。椭圆形进油槽的设计可以获得更大的进油量及泵内转子更多的油液接触面，并且还可以提高油泵的出油速度，特别是在高粘度柴油时，效果更为明显。

本发明进一步设置为：所述安全阀组件包括安全阀泄压孔，所述安全阀泄压孔设定在偏心套的外圈以外。

通过采用上述技术方案，安全阀泄压孔设定在偏心套外圈以外，实现高压区油液与安全阀泄压孔连通。

优选的，所述滤网安装有倒钩槽。

优选的，所述控制器壳体内设置有温度控制模块。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明取消了霍尔传感器来做转子定位信号感应器件，原理为先给无刷定子内的一个组线圈施加电压产生磁场，推动无刷转子上的永磁体摆动，另外几组线圈通过无刷转子的轻微摆动感应出反向电动势作为转子在线圈内的定位角度信号，再经过pcb集成电路配合计算机让电机启动运行，其结构取消了霍尔传感器无需考虑与磁钢间隙，在耐溶性方面更具优势，车辆加注柴油时无需考虑劣质燃料，大大降低了车主的燃料使用成本，提高了便利性，另外取消霍尔传感器后在油泵制造工艺上大大降低工序，降低成本，可靠性增加。

2、采用上述设计，能够拉紧漆包线不松动，在后续包胶注塑工序中不会被冲弯及冲断裂，经注塑包胶后的漆包线固定在塑料中，液体流动不会带动漆包线摆动造成疲劳断裂，而市场上采用的方法一般为绕线方法，这种方法无法在铁芯上加三个引线电极，所以漆包线直接引出与外部连接，也无法进行封胶工序，在液体流动时，漆包线都懂疲劳易断裂。

3、扣点的错位设置能够使得硅钢薄板层在冲压结束后的内外圆同心度可以达到0.05mm，并且本发明的铁芯设置方便快捷且能够根据需要制备不同高度的铁芯，而本发明的硅钢薄板层需限定为三个或三个的倍数，才能达到最佳的效果。

4、对于柴油车在低温情况下挂腊情况下，柴油车在滤清器内会安装加热器来化腊，但对于沉积在无刷油泵腔体部位的柴油挂腊需要非常长的时间来传热才能达到化腊，对车辆正常启动输油障碍很大，本发明中无刷油泵充分考虑到此问题并得到了很好的解决，利用无刷泵没有机械摩擦换向原理，没有电刷接触不会产生局部发热的原理，泵组件在挂腊状态下油液流速慢，泵组件转速受限，此时电机的电能未能全部转换成机械运动，无刷定子内线圈会瞬间发热，热能会传导到挂腊油液中进行化腊，为防止油液温度过高烧坏泵组件，在油泵控制器内设定温度控制模块进行温度监控，当温度大于120度时程序会自动切断电源，待温度传递到滤清器内部挂腊油液中后温度下降到安全范围内后会自动启动油泵进行加温，最终至油泵内油液化腊出油，油泵控制器也会对每次上电工作计时，因油泵体积不同通常设定的运行时间也有所不同，目前常用的运行时间为30秒、50秒、3分钟、5分钟、10分钟等，不超过2小时内的任何时间设定运行都是可以实现的。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例的俯视图；

图3为实施例的剖视图；

图4为实施例中无刷定子的爆炸示意图；

图5为硅钢薄板层之间的连接关系结构示意图；

图6为实施例中铁芯的结构示意图；

图7为实施例中无刷转子的结构示意图；

图8为实施例中无刷转子的正视图；

图9为实施例中泵组件的爆炸示意图；

图10为实施例中耐磨陶瓷板的结构示意图；

图11为实施例中泵内转子和轴承之间连接关系的结构示意图；

图12为实施例中泵盖的结构示意图；

图13为实施例中绕线方法采用a步骤得到的结构示意图；

图14为实施例中绕线方法采用b步骤得到的结构示意图。

附图标记：1、外壳；2、进油端；3、出油端；4、无刷定子；5、无刷转子；6、控制器壳体；7、无刷控制器；8、控制器支架；9、第一o型密封圈；10、第二o型密封圈；11、支撑支架；12、滤网；13、安全阀组件；14、泵组件；15、铁芯；16、定子护套；17、硅钢薄板层；18、出线端子；19、并线端子；20、贯穿槽；21、磁环；22、磁钢内套；23、轴承；24、连轴节；25、塑料；26、驱动块；27、r角；28、泵盖；29、偏心套；30、泵内转子；31、倒钩槽；32、滚柱；33、温度控制模块；34、定轴；35、椭圆形进油槽；36、耐磨陶瓷板；37、斧形出油槽；38、安全阀泄压孔；39、出线电极；40、引线电极；41、线圈。

具体实施方式

参照附图对本发明做进一步说明。

一种无霍尔传感器的柴油滤清器用电动无刷泵，如图1-图3所示，包括外壳1，所述外壳1设置有进油端2和出油端3，外壳1内设置有无刷定子4和无刷转子5，外壳1的顶部设置有控制器壳体6，所述控制器壳体6内设置有无刷控制器7，控制器外壳1与外壳1之间设置有控制器支架8，所述控制器支架8环设有处于外壳1的上方的第一o型密封圈9，所述外壳1的中部环设有支撑支架11，支撑支架11的内部设置有第二o型密封圈10，所述无刷定子4贴近外壳1的内侧壁，所述无刷转子5处于无刷定子4的内部，所述外壳1内设置有处于无刷转子5和无刷转子5下方的泵组件14，所述外壳1内设置有处于进油端2开口处的滤网12，所述外壳1内设置有处于滤网12一侧的安全阀组件13。

如图4-图6所示，所述无刷定子4包括铁芯15，所述铁芯15的上端和下端均套接有定子护套16，所述定子护套16用于缠绕漆包线，所述铁芯15设置为绕线腔体并且由多根硅钢薄板层17经高速冲压成型，多根所述硅钢薄板层17选取三个或三个的倍数，相邻所述硅钢薄板层17之间设置有多个用于定位且相互咬合的扣点，多根所述硅钢薄板层17高速冲压后的内外圆同心度设置为0.05mm。

所述定子护套16的一端设置有三只用于连接漆包线的出线电极的出线端子18，所述定子护套16还内镶有一只用于多个线圈的末端并线连接的并线端子19，所述定子护套16内设置有多个相互连通的贯穿槽20。

如图13-图14所示，一种绕线方法包括如下步骤，步骤a，将三条漆包线的出线电极39相互连接并通过线圈41分别与三条引线电极40连接；或采用步骤b，将漆包线的出线电极39与外部引线电极40依次相互连接后通过线圈41相互连接。

如图7-图8所示，所述无刷转子5包括磁环21，所述磁环21内部镶有的磁钢内套22，所述磁钢内套22由铝或pps塑料25构成，所述磁环21内压入处于磁钢内套22两端且与磁钢内套22连接的轴承23，所述磁环21的底部还设置有轴承23，所述轴承23连接有连轴节24，所述磁环21的外部套接有塑料25，所述连轴节24采用高韧性增强尼龙材料，所述连轴节24的底部一体连接有多个齿形的驱动块26，所述驱动块26的根部设置有r角27。在磁环21内安置好磁钢内套22以及处于磁钢内套22两端的轴承23后，经注塑一体成型。

如图9-图12所示，所述泵组件14包括泵盖28、偏心套29、泵内转子30、轴承23、滚柱32、耐磨陶瓷板36、定轴34；

所述泵盖28采用铝合金材料，经经硬质氧化处理，并设置有椭圆形进油槽35，所述泵盖28中心设有定轴34，所述定轴34由两个相互螺纹连接的长杆构成，所述定轴34同轴套接有泵内转子30，所述泵内转子30的中心部位内嵌有衬套式轴承23，泵盖28外设置偏心套29，偏心套29外圈与泵盖28同圆心，在偏心套29的一侧设置有厚度为3mm并密封偏心套29一侧的耐磨陶瓷板36，所述耐磨陶瓷板36的中心处设计有斧形出油槽37，在泵内转子30转动时，泵内转子30与所述偏心套29形成0.01-0.05mm的间隙。

所述安全阀组件13包括安全阀泄压孔38，所述安全阀泄压孔38设定在偏心套29的外圈以外。

所述滤网12安装有倒钩槽31。所述控制器壳体6内设置有温度控制模块33。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。