[发明专利]一种内转子永磁同步电机直驱的斜盘式轴向柱塞泵

说明书

本发明提供了一种内转子永磁同步电机直驱的斜盘式轴向柱塞泵，包括柱塞泵泵壳、安装在柱塞泵泵壳内部的内转子永磁同步电机，所述内转子永磁同步电机的转子处设有柱塞泵缸体，该柱塞泵缸体中设有柱塞孔，所述柱塞孔内具有在柱塞孔内作直线往复运动的柱塞，所述内转子永磁同步电机的电机轴的一端通过弹簧回程机构与变量机构的斜盘连接，柱塞泵缸体的配流端面和柱塞泵的吸压油通道之间安装有配流盘，用于实现柱塞泵的吸油路、压油路相通。本发明利用内转子永磁同步电机对柱塞泵缸体和柱塞直接驱动，省去传统斜盘式轴向柱塞泵的传动轴，省去了联轴器，缩短了传动链，提高了机械效率，且柱塞泵体积减小，结构更加紧凑，是一种高效、节能的驱动方式。

技术领域

本发明涉及起重机械液压系统的技术领域，尤其涉及一种用于起重机械液压系统的内转子永磁同步电机直驱的斜盘式轴向柱塞泵。

背景技术

起重机械在工业生产中具有无可替代的位置，随着我国在中西部地区大量基础设施建设，对于起重机械的需求日益增大，广泛应用在道路施工、住宅建筑、电力施工等领域。对于起重机械的要求也朝着高效率、大功率、大承载量等方向发展。

液压系统作为起重机械的重要组成部分，主要担负着动力输出任务。在液压系统中，柱塞泵更是十分重要的一部分。传统斜盘式轴向柱塞泵采用三相异步电机配合联轴器与柱塞泵传动轴连接，驱动电机和柱塞泵是两个独立的部分，且由于异步电机结构特点，实际效率仅有65～70％，所以系统体积较大，传动链较长，动态响应慢，节能性较差。

与异步电机相比较，永磁同步电机效率更高，且相比于异步电机，内转子永磁同步电机转子部分无复杂的绕组或鼠笼结构，转子铁芯表面仅表贴永磁铁，更利于实现直驱斜盘式轴向柱塞泵，缸体和柱塞可以直接布置在内转子永磁同步电机转子铁芯处，最终实现电机内置于柱塞泵中。

申请号为201811208872.1的专利公布了一种轴向柱塞泵，该轴向柱塞泵主要包括腔体、轴承、缸体和润滑油循环系统，通过在柱塞泵腔体内设置润滑油循环油路，实现润滑油沿轴向方向的流动，从而通过润滑油的流动，带走传动轴及轴承旋转产生的大量热量，实现散热的目的。该方法虽然能实现散热目的，但是由于在柱塞泵腔体内设置润滑油路，改变了柱塞泵缸体结构，对于柱塞泵实际工作性能影响未知，同时润滑油路结构复杂，加工难度大。

申请号为200810157827.8的专利公布了一种轻型节能轴向柱塞泵，与传统斜盘式轴向柱塞泵相比，该专利传动轴贯穿整个泵体，旋转轴与传动轴直连，斜盘通过旋转轴的转动，改变了斜盘与配油盘垂直中心线的倾斜角，从而改变了输出油量，结构紧凑，流量调节更加简便。但是，该专利驱动电机为三相异步电机，电机通过联轴器与柱塞泵传动轴连接，传动链较长，电机的效率较低。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种内转子永磁同步电机直驱的斜盘式轴向柱塞泵，改变传统驱动方式和柱塞泵结构，能够实现轴向柱塞泵直驱，减小了系统体积，提高了机械效率，节能环保。

为实现上述目的，本发明提供了一种内转子永磁同步电机直驱的斜盘式轴向柱塞泵，包括柱塞泵泵壳、安装在所述柱塞泵泵壳内部的内转子永磁同步电机，所述内转子永磁同步电机的转子处设有柱塞泵缸体，该柱塞泵缸体中设有柱塞孔，所述柱塞孔内具有在柱塞孔内作直线往复运动的柱塞，用于实现液压油的吸入和排出；

所述内转子永磁同步电机的电机轴的一端通过弹簧回程机构与变量机构的斜盘连接，所述斜盘通过滑靴与所述柱塞相接触，通过所述变量机构实现斜盘的摆动，改变柱塞泵的排量和输出流量；

所述柱塞泵缸体的配流端面和柱塞泵的吸压油通道之间安装有配流盘，用于实现柱塞泵的吸油路、压油路相通。

优选的，所述变量机构包括阀杆、通过控制滑阀与所述阀杆相连接的变量活塞，所述斜盘通过球铰接头铰接在所述变量活塞上，通过改变所述控制滑阀和变量活塞的相对位置，实现斜盘的角度变化。