[实用新型]一种串联油泵动力系统

说明书

本实用新型公开了一种串联油泵动力系统，其特征在于，包括热动力机、电机单元和油泵；所述的电机单元的两端均有向外伸出的传动轴；所述热动力机、电机单元和油泵依次串联连接。该串联油泵动力系统，结构简单可靠，能采用电力和燃料多种运行模式，实现电力和燃料的优势互补，而且能源利用效率高，具备显著的经济效益和社会效益。

技术领域

本实用新型涉及液压动力领域，尤其涉及一种串联油泵动力系统。

背景技术

目前大型液压动力设备，如混凝土泵车，其液压泵一般都采用电动机或燃油发电机驱动，但是目前技术中没有将电动机与发动机形成很好的动力结合。

因此，有必要设计一种串联油泵动力系统。

实用新型内容

实用新型的技术解决方案如下：

一种串联油泵动力系统，包括热动力机、电机单元和油泵；

所述的电机单元的两端均具有向外伸出的传动轴，包括定子、转子和轴承，其中定子包括定子铁芯和定子绕组，所述定子绕组由多个绕组组成，每个绕组由导线反复缠绕在同一定子铁芯部位而形成。

所述热动力机可采用燃气或燃油的内燃机、燃气轮机或蒸汽轮机，或燃气轮机和蒸汽轮机组合形式，其中燃气最佳采用天然气。

所述热动力机、电机单元和油泵的传动轴依次串联连接。

所述热动力机与电机单元的第一端外伸的传动轴通过前级连轴装置相连；电机单元的第二端外伸的传动轴通过后级连轴装置与油泵的传动轴相连。

热动力机、电机单元和油泵的三轴串联直驱，效率更高，结构更简单，更于维护。

进一步，当所述电机定子、转子和传动轴处于水平布置时，位于所述电机转子上方的电机定子绕组中包含一个或多个反重力励磁绕组；所述反重力励磁绕组通过在电机定子绕组之间增加引出导线而获得，所述反重力励磁绕组通过引出导线可与其他定子绕组电气分离，形成可独立通电工作的回路，也可接入到定子绕组回路中。

电机转子内主要材料为铁芯，当所述反重力励磁绕组通入电流时，能对电机转子内的铁芯产生向上反重力方向的电磁吸力，该电磁吸力能让电机单元传动轴的水平支撑轴承，或连同热动力机和油泵传动轴的水平支撑轴承，所受的竖直向下压力减小或为零， 此时工况为热动力机驱动油泵，电机单元既不做电动机也不发电。

当热动力机、电机单元和油泵水平安装时，在三者中的运动部件，电机转子和传动轴的重量相对其他部件要重的多，传动轴转动时轴承产生的摩擦力只与轴承承受的竖直向下径向压力有关，而与油泵负荷和传动轴的转矩大小无关，一旦该压力减小甚至为零，将大大降低轴承转动时的摩擦阻力，同时可降低震动和噪音。这种普通轴承加转子和反重力励磁绕组的结构方式，与磁悬浮轴承结构类似，能使轴承径向方向承受的重力减小甚至到零，相当于处于失重环境下，获得近似于磁悬浮轴承的效果。

由于采用电机与热动力机和油泵直接串联结构，此时整个电机不仅成了连接热动力机与油泵的传动轴和飞轮，还成为能支撑热动力机和油泵自身传动轴的反重力轴承。而且反重力励磁绕组结构，不需要再电机本体上额外增加部件，而是结合电机单元已有轴承、转子和定子，通过优化定子绕组，产生出独特反重力励磁绕组结构，使已有电机单元成为一个庞大的反重力轴承，和一个性能更加优质的反重力惯性飞轮。

进一步，所述的电机单元为发电机、电动机、复合型电机或电机组；复合型电机是指该电机单元既能作为发电机使用又能作为电动机使用；电机组为包括依次串联的至少两个子电机。如电机单元采用两台电机同轴串联，其中一台电机连接电动机模块，作动力输出的电动机，另一台电机与发电模块接通， 作电力输出的发电机；或采用双定子共一个转子的电机，其中一个定子与电动机模块接通，作输入电源的电动机定子，另一个定子与发电模块接通，作输出电源的发电机定子。