本發(fā)明屬于伺服液壓技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種伺服電機泵。

背景技術(shù)：

功率電傳的泵控閉式容積伺服液壓系統(tǒng)，以其高效的能源利用率、避免了冗長液壓傳輸管路的同時又具有液壓驅(qū)動的高剛度高效率的技術(shù)特點，在我國航天、航空、海洋艦船，及軍事偵查等領(lǐng)域具有巨大軍事效益和經(jīng)濟效益；得到了國內(nèi)外研究學者的高度重視。

在功率電傳泵控容積伺服液壓系統(tǒng)中，電機泵是其核心動力與控制單元。國內(nèi)外相關(guān)專家、學者和研究機構(gòu)已經(jīng)廣泛開展電機泵的研究，其中蘭州理工大學研究的電機葉片泵、北京航天大學研究的電機內(nèi)嚙合齒輪泵、臺灣中山科學研究院研究的電液復(fù)合泵、Eaton-Vickers公司研制的MP系列軸向柱塞電機泵、Voith Turbo H+L Hydraulic公司研制的EPAI內(nèi)嚙合齒輪電機泵代表了目前國內(nèi)外電機泵研究發(fā)展的現(xiàn)狀。但是現(xiàn)研究的各種電機泵，存在以下不足：1.電機轉(zhuǎn)速較低，導(dǎo)致整個電機泵的功率-質(zhì)量比較低；2.一般均為伺服電機軸通過聯(lián)軸器連接泵軸，導(dǎo)致在電機泵換向旋轉(zhuǎn)過程中，零位的液壓脈動較大；3.一般研制出電機泵的容積效率無法太高，和傳統(tǒng)的柱塞泵相比，容積效率較低；4.結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以組裝式為主。

另一方面，為了追求電機泵卓越性能，大多學者根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域致力于電機泵研制的對應(yīng)幾項關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)瓶頸：1.高比功率 的要求，2.結(jié)構(gòu)集成化要求，3.優(yōu)化配流、減震降噪的要求，4.自散熱技術(shù)要求等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問題：本發(fā)明提供一種伺服電機泵，能夠提供能量轉(zhuǎn)換及控制功能的動力單元，能夠根據(jù)驅(qū)動控制指令為液壓系統(tǒng)輸出不同流量與方向的高壓油。

本發(fā)明采用的方案：

一種伺服電機泵，包括殼體、分油盤、柱塞泵芯、角接觸球軸承、深溝球軸承、滾針軸承、電機泵軸、電機轉(zhuǎn)子、電機定子、旋轉(zhuǎn)變壓器、安裝座、后端蓋、供電電連接器、旋轉(zhuǎn)變壓器電連接器、過濾器濾芯、平鍵、波形彈簧；分油盤通過殼體左端的止口間隙定位，并固定在殼體內(nèi)，滾針軸承外圈嵌入分油盤內(nèi)，滾針軸承套在電機泵軸的前端外圈上；柱塞泵芯與電機泵軸連接，角接觸球軸承套在電機泵軸上，角接觸球軸承外圈固定于殼體中；深溝球軸承套在電機泵軸末端上，深溝球軸承外圈固定于安裝座上；深溝球軸承軸向方向上與安裝座之間安裝波形彈簧，安裝座與殼體之間密封，并固定連接；過濾器濾芯插裝入殼體中；電機轉(zhuǎn)子過盈套在電機泵軸上，電機定子固定于殼體內(nèi)，并在電機定子和殼體安裝平鍵；供電電連接器、旋轉(zhuǎn)變壓器電連接器固定于殼體上；旋轉(zhuǎn)變壓器的定子固定于安裝座上，旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子固定于電機泵軸的末端，后端蓋與安裝座固定連接。

本發(fā)明還包括配流結(jié)構(gòu)，兩配流窗口的配流槽末端，邊緣凸起、尖銳，此兩配流槽末端與非配流窗口形成的結(jié)構(gòu)，與電機轉(zhuǎn)子底部腰 型槽大小相等，形狀相同。

本發(fā)明的有益效果：

(1)本發(fā)明提供的一種伺服電機泵，解決了同軸度差引起高速轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生附加動載荷和振動的問題，消除了正反轉(zhuǎn)向切換時的零位間隙，實現(xiàn)排量大于7ml/r下，轉(zhuǎn)速0～7000rpm范圍內(nèi)可任意調(diào)節(jié)，最高工作壓力達28MPa；

(2)本發(fā)明提供的一種伺服電機泵，提高了軸系支撐及高速轉(zhuǎn)動穩(wěn)定性；

(3)本發(fā)明提供的一種伺服電機泵，能夠使油液在柱塞泵與電機之間自由循環(huán)，無對外動密封；能夠?qū)崿F(xiàn)對各個軸承進行潤滑的同時，對伺服電機進行冷卻；

(4)本發(fā)明提供的一種伺服電機泵，噪音低，能夠?qū)崿F(xiàn)自冷卻。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種伺服電機泵剖面示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的一種伺服電機泵新型分油盤配流結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明提供的一種伺服電機泵液壓原理圖。

圖中：1、殼體；2、分油盤；3、柱塞泵芯；4、角接觸球軸承；5、深溝球軸承；6、滾針軸承；7、電機泵軸；8、電機轉(zhuǎn)子；9、電機定子；10、旋轉(zhuǎn)變壓器；11、安裝座；12、后端蓋；13、供電電連接器；14、旋轉(zhuǎn)變壓器電連接器；15、過濾器濾芯；16、平鍵；17、波形彈簧；21、伺服電機；22、雙向柱塞泵；23、油濾；24、壓力傳感器；25、自增壓油箱；26、快速充氣嘴；27、溫度傳感器；28、低 壓安全閥；29、作動缸；A、伺服電機泵單元。

具體實施方式

下面根據(jù)具體實施例對本發(fā)明提供的一種伺服電機泵進行說明。

如圖1所示，本發(fā)明提供的一種伺服電機泵，包括殼體1、分油盤2、柱塞泵芯3、角接觸球軸承4、深溝球軸承5、滾針軸承6、電機泵軸7、電機轉(zhuǎn)子8、電機定子9、旋轉(zhuǎn)變壓器10、安裝座11、后端蓋12、供電電連接器13、旋轉(zhuǎn)變壓器電連接器14、過濾器濾芯15、平鍵16、波形彈簧17；分油盤2通過殼體1左端的止口間隙定位，并通過螺釘固定在殼體1內(nèi)，滾針軸承6外圈嵌入分油盤2內(nèi)，滾針軸承6套在電機泵軸7的前端外圈上；柱塞泵芯3與電機泵軸7通過鼓型花鍵連接，角接觸球軸承4套在電機泵軸7外圈上，角接觸球軸承4外圈固定于殼體1中；深溝球軸承5套在電機泵軸7末端外圈上，深溝球軸承5外圈間隙配合固定于安裝座11上；深溝球軸承5軸向方向上與安裝座11之間安裝波形彈簧17，安裝座11與殼體1之間采用雙道徑向密封，以螺紋進行固定連接；過濾器濾芯15插裝入殼體1中，用螺紋進行固定；電機轉(zhuǎn)子8過盈配合套在電機泵軸7外圈上，電機定子9過盈配合固定于殼體1內(nèi)，并在電機定子9和殼體1安裝平鍵16；供電電連接器13、旋轉(zhuǎn)變壓器電連接器14分別采用雙道徑向密封，以螺紋進行固定于殼體1上；旋轉(zhuǎn)變壓器10的定子通過螺紋固定于安裝座11上，旋轉(zhuǎn)變壓器10的轉(zhuǎn)子通過螺釘固定于電機泵軸7的末端，后端蓋12與安裝座11之間采用雙道徑向密封，以螺紋進行固定連接。

如圖2所示，本發(fā)明設(shè)計了新型配流結(jié)構(gòu)，由圖中A局部放大圖可以看出，兩配流槽末端，邊緣凸起、尖銳，此兩配流槽末端的結(jié)構(gòu)與電機轉(zhuǎn)子8底部腰型槽大小相等，形狀相同。

如圖3所示，本發(fā)明的液壓原理，包括伺服電機21、雙向柱塞泵22、油濾23、壓力傳感器24、自增壓油箱25、快速充氣嘴26、溫度傳感器27、低壓安全閥28、作動缸29；伺服電機21的輸出端與雙向柱塞泵22通過同一根軸連接，雙向柱塞泵22的出油端與進油端分別與作動缸29進油端與出油端連接，雙向柱塞泵22的低壓泄油口與油濾23連接，伺服電機21、雙向柱塞泵22、油濾23構(gòu)成伺服電機泵單元A，油濾23分別與壓力傳感器24、自增壓油箱25的油腔連接，自增壓油箱25氣腔與快速充氣嘴26連接，自增壓油箱25油腔與低壓安全閥28連接，自增壓油箱25與低壓安全閥28之間設(shè)有溫度傳感器27。

本發(fā)明的工作原理為：

工作前，將伺服電機泵通過對外機械連接與閥塊固定連接，伺服電機泵的高低壓油口與閥塊上的油口采用端面密封，伺服電機泵殼體1與閥塊之間采用雙道徑向密封，且密封性能可靠。供電電連接器13和旋轉(zhuǎn)變壓器電連接器14采用陶瓷燒結(jié)密封結(jié)構(gòu)，保證電機腔內(nèi)壓力油不外泄，且通過供電電連接器13與驅(qū)動器連接，旋轉(zhuǎn)變壓器電連接器14與控制器連接，伺服電機泵作為動力組件替代傳統(tǒng)的電機-泵站，在容積伺服泵控調(diào)速系統(tǒng)中執(zhí)行傳動與控制指令。

工作時，伺服電機泵內(nèi)部空腔與系統(tǒng)的油箱相連，柱塞泵芯3內(nèi) 泄漏的油液壓力為0.55MPa，而系統(tǒng)油箱壓力為0.5MPa，內(nèi)泄漏的油液經(jīng)過電機腔后到達旋變端部，經(jīng)殼體外壁循環(huán)至油箱，實現(xiàn)回油對電機的自冷卻功能。在電機泵殼體外部設(shè)置有小型過濾器濾芯15，對回油進行過濾，保證進入油箱的油液清潔，達到保護伺服系統(tǒng)的目的。

通過控制伺服電機轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速，使得柱塞泵泵芯3進行不同方向和不同轉(zhuǎn)速的運行，從而達到對作動器輸出不同方向和不同流量大小的油液，輸出油液壓力的大小由負載所決定，最大載荷28MPa。伺服電機泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍為0～7000r/min。

柱塞泵泵芯3的轉(zhuǎn)動慣量設(shè)計很小，伺服電機的暫態(tài)時間常數(shù)為20ms，性能指標和動態(tài)響應(yīng)均滿足航天伺服電機的標準，噪聲同條件相比降低噪聲10～15dB。

上面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行了描述，顯然本發(fā)明的具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制。只要采用了本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案進行的非實質(zhì)性改進，或者未經(jīng)改進，將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。