[發(fā)明專利]一種基于雙出軸伺服電機的高壓低噪音伺服電機泵

有效

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• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107859620B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設計）人: 孫東寧;馮偉;胡小飛;何俊;劉會祥;劉璐;張玉強
• 申請（專利權(quán)）人: 北京精密機電控制設備研究所
• 主分類號: F04C11/00
• 分類號: F04C11/00;F04C2/107;F04C15/00;H02K7/14;H02K9/19;H02K5/24
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 閆兆梅

本發(fā)明屬于航天伺服技術領域，具體涉及一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換成液壓能，并實現(xiàn)伺服控制，最終輸出液壓伺服系統(tǒng)所需的流量和油液方向的雙出軸伺服電機的高壓低噪音伺服電機泵；包括電機(1)、螺桿泵A(2)、螺桿泵B(3)及旋轉(zhuǎn)變壓器(11)四部分；所述電機(1)接有電機主軸(10)，所述旋轉(zhuǎn)變壓器(11)安裝于電機主軸(10)上；螺桿泵A(2)、螺桿泵B(3)通過螺釘安裝在雙出軸伺服電機(1)殼體兩端；所述螺桿泵A(2)、螺桿泵B(3)上的主動螺桿(6)通過內(nèi)外花鍵的形式與電機主軸(10)相連；所述螺桿泵A(2)、螺桿泵B(3)外側(cè)設有螺桿泵殼體(9)，所述電機(1)外側(cè)設有電機殼體(12)。

技術領域

本發(fā)明屬于航天伺服技術領域，具體涉及一種基于雙出軸伺服電機的高壓低噪音伺服電機泵。

背景技術

降低噪聲、提高性能已成為當今世界艦船設計中的一場革命，機械設備是現(xiàn)有艦船的一個主要噪聲源，尤以舵面操縱系統(tǒng)為甚。電動舵機和靜壓舵機都屬于機電控制的新型操舵系統(tǒng)。從國外來看，也在大力發(fā)展電動操舵系統(tǒng)(EMA)和靜壓操舵系統(tǒng)(EHA)以適應安靜型艦船設計需求。美國的研究報告指出：在艦船上使用機電控制的舵機具有明顯的技術優(yōu)勢，用它替換需頻繁維修的液壓作動器、液壓能源及管路系統(tǒng)，可以減少艦船上的人員配置，并可以有效地提高可靠性，大大降低因液壓系統(tǒng)而產(chǎn)生的振動噪聲。目前，美歐等國家已將該技術應用于新型艦艇，技術本身已得到充分驗證。

基于雙出軸伺服電機的高壓低噪音伺服電機泵應用于操舵機構(gòu)，為機電靜壓伺服機構(gòu)提供液壓能源。因為雙螺桿泵無法反向旋轉(zhuǎn)供油，因此設計了單電機帶雙螺桿泵的方案，通過電機的正反向旋轉(zhuǎn)，分別為閉式液壓回路兩側(cè)提供高壓油，實現(xiàn)作動器的伸出與縮回。該系統(tǒng)以高可靠性、低噪聲、結(jié)構(gòu)緊湊、能源利用率高為目標，用以替代傳統(tǒng)的液壓泵站，省去了伺服閥，實現(xiàn)了閉環(huán)伺服控制，提高艦船內(nèi)部的使用空間，降低工作時的噪音。伺服電機螺桿泵啟機時，由伺服電機驅(qū)動液壓螺桿泵工作，通過控制電機旋轉(zhuǎn)方向和速度來控制高低壓控制的切換以及螺桿泵輸出流量的大小，從而控制伺服作動器作動方向以及速度，完成作動器的閉環(huán)控制。

作為新一代艦船操舵系統(tǒng)的核心，電機泵的性能至關重要，其可靠性以及靜音性能直接關系到艦船的性能。基于雙出軸伺服電機的高壓低噪音伺服電機泵是考慮艦船操舵機構(gòu)的應用特點及安裝要求而設計，該機構(gòu)是一種機電靜壓伺服系統(tǒng)的核心動力與控制單元，為智能、可數(shù)字控制的泵控容積伺服系統(tǒng)提供動力來源以及控制接口。主要用于功率電傳泵控伺服液壓系統(tǒng)，具有可靠性高，噪音低的特點，在相關領域具有廣闊的應用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術不足，提供一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換成液壓能，并實現(xiàn)伺服控制，最終輸出液壓伺服系統(tǒng)所需的流量和油液方向的雙出軸伺服電機的高壓低噪音伺服電機泵。

本發(fā)明的技術方案是：

一種基于雙出軸伺服電機的高壓低噪音伺服電機泵，包括電機1、螺桿泵A2、螺桿泵B3及旋轉(zhuǎn)變壓器11四部分；所述電機1接有電機主軸10，所述旋轉(zhuǎn)變壓器11安裝于電機主軸10上；螺桿泵A2、螺桿泵B3通過螺釘安裝在雙出軸伺服電機1殼體兩端；所述螺桿泵A2、螺桿泵B3上的主動螺桿6通過內(nèi)外花鍵的形式與電機主軸10相連；所述螺桿泵A2、螺桿泵B3外側(cè)分別設有螺桿泵殼體9，所述電機1外側(cè)設有電機殼體12。

所述螺桿泵2包括螺桿泵后蓋4、螺桿泵前蓋5、主動螺桿6、從動螺桿7、螺桿泵殼體9以及螺桿軸承A81、螺桿軸承B82、螺桿軸承C83及螺桿軸承D84；其中，所述主動螺桿6通過花鍵固連在電機主軸10上，由電機1驅(qū)動旋轉(zhuǎn)；主動螺桿6驅(qū)使從動螺桿轉(zhuǎn)動，兩螺桿嚙合輸出高；油，并通過螺桿泵殼體9內(nèi)部油道輸送至電機殼體12內(nèi)部油道中。螺桿軸承A81、螺桿軸承B82、螺桿軸承C83及螺桿軸承D84在主動螺桿6四周起到支撐作用；螺桿泵前蓋5設置有通油孔；

所述電機殼底部設有高壓油口A131、高壓油口B132及低壓油口14。