[发明专利]一种高功率密度的电磁直驱联动配流泵

说明书

本发明涉及液压泵技术领域，提供了一种高功率密度的电磁直驱联动配流泵，包括两个结构相同的联动配流泵模块，所述联动泵模块包括动圈式电磁直线执行器，两个结构相同的阀‑泵单元对称安装于动圈式电磁直线执行器的两端；两个所述联动配流泵模块通过四个阀‑泵单元进行油路连接，四个阀‑泵单元呈2×2矩阵的方式分布；所述连接四个阀‑泵单元的油路包括全联动连接和半联动连接。本发明的一种高功率密度的电磁直驱联动配流泵，通过两个结构相同的泵模块联合驱动四个阀‑泵单元同时配流，能够实现连续的吸排油，降低输出流量的脉动；同时，可方便调节输出流量的大小、方向和频率，提高了直驱泵的工作效率和灵活性。

技术领域

本发明涉及液压泵技术领域，尤其涉及一种高功率密度的电磁直驱联动配流泵。

背景技术

电磁直驱泵取消了传统斜盘式柱塞泵中间“旋转-直线”的运动转换机构，缩短了动力传递路线，具有体积小、结构简单和功率密度高等优点，便于高度集成一体化设计，可被广泛用于航空航天静液作动器、工程液压机和行走液压等领域。

目前常见的电磁直驱泵大多配合主动阀工作以保证泵吸排油的连续性，虽然可通过调节吸排油柱塞的往复运动幅值和作动频率改变泵油流量，但额外的主动阀增加了结构的复杂性，同时仍存在泵流脉动问题严重，对系统流量和压力的调节能力有限等问题。

专利号为CN 103133322 B的一种多压电驱动的循环式主动配流泵提出了一种由多个压电陶瓷驱动器驱动的主动配流泵，虽然可以有效地降级流量脉动，实现连续的吸排油，但受限于压电陶瓷驱动器的微行程，该泵的额定负载较小，且高负载运行时，压电陶瓷驱动器需要超高频率的运行工况，会产生高温不可逆的损失，降低工作效率。

发明内容

为了有效提高电磁直驱伺的功率密度，提高系统鲁棒性，减少工作中不必要流量的非线性输出，在充分考虑动圈式电磁直线执行器高频双向驱动特性以及提高电磁直驱泵集成度的基础上，本发明提出一种高功率密度的电磁直驱联动配流泵整机结构，通过两个结构相同的泵模块联合驱动四个阀-泵单元同时配流，实现泵流周期性工作并降低流量脉动，可有效提高系统鲁棒性，提高泵的灵活性。本发明可有效提高整个机电液一体化的动力传递效率，提高系统输出功率，实现低流量脉动的连续吸排油，保证电磁直驱泵的工作协调性和应用的为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高功率密度的电磁直驱联动配流泵，包括两个结构相同的联动配流泵模块；所述联动泵模块包括动圈式电磁直线执行器，两个结构相同的阀-泵单元对称安装于动圈式电磁直线执行器的两端；两个所述联动配流泵模块通过四个阀-泵单元进行油路连接，四个阀-泵单元呈2×2矩阵的方式分布，沿逆时针方向依次为阀-泵单元A、阀-泵单元C、阀-泵单元B和阀-泵单元D，其中，阀-泵单元A和阀-泵单元C安装于同一个动圈式电磁直线执行器的两端，阀-泵单元B和阀-泵单元D安装于另一个动圈式电磁直线执行器的两端；

其中，所述动圈式电磁直线执行器包括：外磁轭2，粘接于外磁轭2内表面的永磁阵列4，通过内磁轭3同轴固连于永磁阵列4两端的两个端盖1，两个阀泵固定法兰8分别同轴固连于两个端盖1的外端部，电磁线圈组6绕制于线圈骨架5的凹槽内，线圈骨架5套装于内磁轭3外表面和永磁阵列4内表面间，线圈骨架5的两端设有伸出齿7，两端的伸出齿7通过两个端盖1的凹槽分别置于两个阀泵固定法兰8的内腔中，两个线圈骨架连接板9分别通过线圈骨架5两端伸出齿7的螺纹孔与线圈骨架5固定连接；所述阀-泵单元包括第一阀盖10、阀体11、阀芯12、第二阀盖13、缸体14和活塞15，第一阀盖10、阀体11、第二阀盖13和缸体14依次同轴固连于阀泵固定法兰8外端部，阀芯12贯穿阀体11，阀芯12的两端分别同轴螺纹联接线圈骨架连接板9和活塞15，活塞15位于缸体14内，阀芯12与阀体11间形成阀腔，阀腔壁上设有第一阀口A_V、第二阀口P和第三阀口B_V，活塞15外端部与缸体14间形成吸排油工作腔，吸排油工作腔壁上设有吸排油口A_P；