[發(fā)明專(zhuān)利]一種變量式鼠籠型機(jī)電液集成動(dòng)力裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710962463.X
• 申請(qǐng)日: 2017-10-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107630801B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張洪信;趙清海;王新亮;趙紅;尹懷仙
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 青島大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F04B17/03
• 分類(lèi)號(hào): F04B17/03;F04B1/22;F04B1/328;F01B3/00;F01B3/10;F01B23/10;H02K7/14
• 代理公司: 青島中天匯智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團(tuán)代

本發(fā)明涉及能量轉(zhuǎn)換裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變量式鼠籠型機(jī)電液集成動(dòng)力裝置。包括殼體，殼體呈圓筒狀，殼體的左側(cè)設(shè)置有泵體，右側(cè)設(shè)置有變量泵體；本發(fā)明集成鼠籠式電動(dòng)機(jī)和變量軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)原理和功能特點(diǎn)，將轉(zhuǎn)子固定在缸體外壁，定子鐵芯與定子繞組固定在殼體內(nèi)壁，給定子線圈通三相交流電時(shí)，定子繞組在交流電源的作用下形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，磁極間的磁力作用使轉(zhuǎn)子繞傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)柱塞工作，實(shí)現(xiàn)機(jī)電液三種動(dòng)力的耦合。本發(fā)明的變量式鼠籠型機(jī)電液集成動(dòng)力裝置實(shí)現(xiàn)了電能向機(jī)械能和液壓能的轉(zhuǎn)換、液壓能和機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化、電能和機(jī)械能同時(shí)轉(zhuǎn)化為液壓能、電能和液壓能同時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，排量可變，結(jié)構(gòu)緊湊、能量轉(zhuǎn)換率高，應(yīng)用需求和產(chǎn)業(yè)化前景廣闊。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能量轉(zhuǎn)換裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變量式鼠籠型機(jī)電液集成動(dòng)力裝置。

背景技術(shù)

變量斜盤(pán)式軸向柱塞泵，由于體積小，重量輕，液壓伺服變量機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，慣性小，故較適合用于移動(dòng)設(shè)備與自動(dòng)控制系統(tǒng)作為液壓動(dòng)力源。變量斜盤(pán)式軸向柱塞泵是現(xiàn)代液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中廣泛使用的動(dòng)力元件，利用與傳動(dòng)軸平行的柱塞在柱塞孔往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使柱塞腔容積變化輸出液壓，利用變量機(jī)構(gòu)靈活地實(shí)現(xiàn)恒壓、恒流及恒功率等各種控制方式，成為液壓系統(tǒng)中動(dòng)力元件和執(zhí)行元件的重要?jiǎng)恿υ础５牵S向柱塞泵的動(dòng)力來(lái)源必須依靠外界元件的輸入，最常用的動(dòng)力源就是電動(dòng)機(jī)，由此形成電動(dòng)機(jī)-柱塞泵系統(tǒng)。

上述能量組合系統(tǒng)只能將電能轉(zhuǎn)換為流體壓力能，同時(shí)電動(dòng)機(jī)-柱塞泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)松散、體積大，質(zhì)量功率比小，傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)和聯(lián)軸器的機(jī)械損耗大且噪聲大，能量轉(zhuǎn)換效率低，系統(tǒng)生產(chǎn)成本與運(yùn)行成本高、污染嚴(yán)重。

軸向排列方式的屏蔽式電機(jī)泵、高度融合式的電液泵等都能夠克服前述系統(tǒng)的弊端，將電機(jī)和液壓泵合二為一、共轉(zhuǎn)子、共殼體、高度融合的新型液壓動(dòng)力單元，這方面的文獻(xiàn)與專(zhuān)利也十分豐富。但它們都不能同時(shí)輸出機(jī)械能和液壓能，不能實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與液壓能之間的相互轉(zhuǎn)化，不具備液壓能助力電驅(qū)動(dòng)的功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中動(dòng)力裝置要么功能單一，要么結(jié)構(gòu)松散、體積大、能量轉(zhuǎn)換效率低的弊端，提供一種變量式鼠籠型機(jī)電液集成動(dòng)力裝置，本發(fā)明集成鼠籠式電動(dòng)機(jī)和變量軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)原理和功能特點(diǎn)，將轉(zhuǎn)子固定在缸體外壁，定子鐵芯與定子繞組固定在殼體內(nèi)壁，給定子線圈通三相交流電時(shí)，定子繞組在交流電源的作用下形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，磁極間的磁力作用使轉(zhuǎn)子繞傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)柱塞工作，實(shí)現(xiàn)機(jī)電液三種動(dòng)力的耦合。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種變量式鼠籠型機(jī)電液集成動(dòng)力裝置，包括殼體，殼體呈圓筒狀，殼體的左側(cè)設(shè)置有泵體，右側(cè)設(shè)置有變量泵體；

泵體的右邊固定有配流盤(pán)，配流盤(pán)上設(shè)置有兩個(gè)配流窗口，泵體內(nèi)設(shè)置有上油路和下油路，上油路和下油路分別與配流盤(pán)的兩個(gè)配流窗口相連通；配流盤(pán)的右側(cè)設(shè)置有缸體，缸體整體呈柱狀回轉(zhuǎn)體，缸體的左端面與配流盤(pán)相接觸，并且可相對(duì)于配流盤(pán)相對(duì)滑動(dòng)，缸體內(nèi)設(shè)置有多個(gè)柱塞孔，柱塞孔圍繞缸體的回轉(zhuǎn)軸線均勻分布，柱塞孔的左側(cè)設(shè)置有通油孔，通油孔連通柱塞孔和配流盤(pán)的右端面，柱塞的左端設(shè)置在柱塞孔內(nèi)，右端為球頭，柱塞的球頭通過(guò)球鉸與滑靴連接形成柱塞-滑靴組件，滑靴的右側(cè)設(shè)置有斜盤(pán)，滑靴的右側(cè)與斜盤(pán)的左側(cè)面相接觸，并可相對(duì)斜盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，滑靴的左側(cè)壓有回程盤(pán)，回程盤(pán)的中心處設(shè)置有球窩，鋼球的右端面嚙合在球窩內(nèi)；

變量泵體腔壁上設(shè)置有兩個(gè)同軸線的水平孔，水平孔的軸線通過(guò)鋼球的中心，斜盤(pán)的兩個(gè)支撐軸設(shè)置在水平孔內(nèi)；變量泵體腔壁上還設(shè)置有兩個(gè)同軸線的上孔和下孔，上孔和下孔之間內(nèi)設(shè)置有變量活塞，變量活塞的上下兩頭為圓柱形，分別與上孔和下孔相配合，并能夠沿孔上下移動(dòng)，變量活塞的中部設(shè)置有小孔，斜盤(pán)右端面設(shè)置有凸銷(xiāo)，凸銷(xiāo)插在變量活塞的中部的小孔內(nèi)；