[發明專利]一種帶磁軸承的振動主動控制式軸向柱塞泵

有效

• 申請號: 201910999952.1
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN110863965B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 葉紹干;施嘉佳;侯亮;卜祥建
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: F04B1/16
• 分類號: F04B1/16;F16C32/04
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;張迪

1.一種帶磁軸承的振動主動控制式軸向柱塞泵，其特征在于包括：殼體、階梯式驅動軸、斜盤、柱塞運動組件、缸體、徑向磁控外環、第一、二徑向永磁軸承、軸向定位磁控軸承；

所述殼體套設在缸體外，所述徑向磁控外環設置在殼體與缸體之間，并與缸體同心；所述徑向磁控外環通過螺栓組件與所述殼體相連；

所述階梯式驅動軸與缸體同軸設置，軸向定位磁控軸承同心安裝在所述階梯式驅動軸上并與所述殼體左端面通過螺栓組件相連；所述第一、二徑向永磁軸承安裝在所述階梯式驅動軸的左、右兩側；

所述階梯式驅動軸穿過斜盤，并且所述斜盤與階梯式驅動軸的中軸線形成不等于90°的傾角；所述缸體內繞軸設有圓周陣列的缸孔，柱塞運動組件置于缸孔內，其左端每個柱塞滑靴組件通過回程盤壓緊于斜盤上；

所述缸體隨階梯式驅動軸旋轉時，由于斜盤的傾角作用，柱塞運動組件在缸體內進行往復運動；

所述徑向磁控外環包括一與所述殼體螺栓組件相連的環殼、四塊電磁體、四段主動電磁線圈，兩個位移傳感器；

其中，四塊電磁體均勻安裝在環殼內，兩個位移傳感器分別安裝在環殼的軸向和徑向外圈；四段主動電磁線圈環向纏繞在所述電磁體上，并通過出線口引線；沿軸向和徑向軸對稱分布的兩個電磁體分別視為一組磁控裝置，所述位移傳感器監測軸向柱塞泵缸體軸向和徑向位置偏離中心參考位置的位移偏差，并反饋至控制器，控制器將檢測的位移變換成控制信號，并通過功率放大器將這一控制信號轉換成控制電流信號,電流的大小變化使執行電磁體中產生不同大小的磁力,從而控制所述缸體偏離中心參考位置的位移偏差；

所述軸向定位磁控軸承包括一與所述殼體左端面螺栓相連的環殼、一環形電磁體、一主動電磁線圈、一位移傳感器；

所述環形電磁體安裝在所述環殼內，所述主動電磁線圈環繞在其上，并通過出線口引線；當軸向柱塞泵高速運轉時，軸向定位磁控軸承通過安裝在環殼外的位移傳感器實時監測所述階梯式驅動軸的軸向位移偏差，與所述徑向環形磁控外環控制原理相同，通過控制電流的大小，調節軸向磁力的大小，保證所述階梯式驅動軸的軸向定位；

所述第一、二徑向永磁軸承結構功能上相同，包括一與所述階梯式驅動軸平鍵連接的環形永磁內定子，一與所述殼體螺栓組件相連的環形永磁外定子；

所述環形永磁內定子外表面與所述環形永磁外定子內表面磁性相同，利用同磁性相斥的原理使得所述階梯式驅動軸保持懸浮狀態。

2.根據權利要求1所述的一種帶磁軸承的振動主動控制式軸向柱塞泵，其特征在于：所述徑向磁控外環中，沿軸向和徑向軸對稱分布的電磁體數目呈偶數倍增加，兩兩視為一組磁控裝置，每組磁控裝置設置位移傳感器以實現缸體多角度振動位移的調控。

3.根據權利要求1所述的一種帶磁軸承的振動主動控制式軸向柱塞泵，其特征在于：所述缸體為磁性材料，所述徑向磁控外環通過產生不同大小的電磁力，控制所述缸體偏離中心參考位置的偏差。

4.根據權利要求1所述的一種帶磁軸承的振動主動控制式軸向柱塞泵，其特征在于：所述徑向磁控外環中，位移傳感器所采集的信號可通過微分處理器轉換為速度信號、加速度信號，實現多形式的振動主動式調控。

5.根據權利要求1所述的一種帶磁軸承的振動主動控制式軸向柱塞泵，其特征在于：所述徑向磁控外環的外圈及左、右端面使用隔磁套，使其僅在內圈表面產生作用于所述缸體的電磁力。

6.根據權利要求1所述的一種帶磁軸承的振動主動控制式軸向柱塞泵，其特征在于：所述缸體與所述階梯式驅動軸通過花鍵聯接。

7.根據權利要求1所述的一種帶磁軸承的振動主動控制式軸向柱塞泵，其特征在于：所述階梯式驅動軸與所述軸向定位磁控軸承相鄰左端面同心安裝環形強磁性材料，所述環形強磁性材料與所述階梯式驅動軸通過螺栓組件相連。

8.根據權利要求7所述的一種帶磁軸承的振動主動控制式軸向柱塞泵，其特征在于：所述軸向定位磁控軸承的左端面及軸承外圈貼附隔磁套，使其僅在右端面產生作用于所述階梯式驅動軸的軸向磁力。