低噪声长航时的28V大功率电动泵的制作方法

低噪声长航时的28v大功率电动泵
技术领域
1.本实用新型属于航空用的28v电动泵领域，尤其涉及一种低噪声长航时的28v大功率电动泵。


背景技术：

2.航空用28v电动泵主要由电机和柱塞泵组成,电机的电机转子连接柱塞泵的传动轴，一般用于飞机应急能源系统中，其主要是在发动机驱动泵和辅助电动泵出现故障无法向液压系统供油时，将蓄电池的电能转换为液压能继续为液压系统供油，以保证飞机关键液压系统正常运行。
3.传统战机受到飞机技术水平的限制，28v电动泵通常采用风冷模式，即电机轴尾安装风扇以对电机定子及外壳进行冷却。随着飞机液压技术的发展，风冷式28v电动泵的缺点也越来越明显，其主要表现在以下三个方面：(1)功率密度低，由于电机的部分功率用来驱动冷却风扇，导致电动泵效率降低，且风扇转动所需的空间较大，导致电动泵的体积和重量增加，限制了电机部分功率密度的提高。(2)噪声大，电动泵工作所产生的流体噪声和机械噪声均较大，且随着转速的增大而增大，特别是风扇转动产生的振动和噪声，其直接传递至外界环境中，是电动泵最大的噪声源之一，因此风扇所产生的噪声限制了电动泵整体噪声的降低。(3)热平衡温度高，对于飞行高度更高、工作时长更长的大型运输机及远程轰炸机，低气压工况下由于空气较为稀薄，风扇的冷却能力降低，特别是对于28v大功率电动泵，其工作电流高达200a以上，导致其工作时产生的热量很高，长航时工作一方面会导致电动泵电机过热而出现零部件烧毁问题，另一方面会导致柱塞泵过热而出现抱死问题，严重降低了飞机液压系统的可靠性和寿命，影响飞机的飞行安全。因此，现有的28v电动泵存在功率密度较低、噪声较大与热平衡温度较高的缺陷，难以满足新型战机在功率密度、噪声与热平衡方面的技术要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于，提供一种低噪声长航时的28v大功率电动泵。本实用新型具有功率密度高、噪声低与热平衡温度低的优点，适合在新型战机上使用。
5.本实用新型的技术方案：低噪声长航时的28v大功率电动泵，包括电机和柱塞泵，电机的电机转子上的传动轴连接柱塞泵的内轴,所述电机的电机壳体的前后端分别设有电机进油口和电机出油口,电机出油口通过增压泵连接柱塞泵的柱塞泵进油口,电机壳体通过柱塞泵的柱塞泵壳体与增压泵的增压泵壳体固定。
6.前述的低噪声长航时的28v大功率电动泵中，所述增压泵包括外侧的增压泵壳体和位于增压泵壳体中的叶轮，叶轮上设有叶轮轴，增压泵壳体与分油盖螺钉联连接，分油盖上设有通孔，叶轮轴穿过分油盖的通孔，并通过与套齿连接内轴，内轴通过传动轴连接电机转子。
7.前述的低噪声长航时的28v大功率电动泵中，所述柱塞泵的回油口设置在靠近柱
塞泵的前端轴承的柱塞泵壳体上。
8.前述的低噪声长航时的28v大功率电动泵中，所述电机转子为空心结构。
9.与现有技术相比，本实用新型采用油冷设计，当电动泵工作时，低温油液首先进入电机中，对电机进行冷却，然后经增压泵增压，进入到柱塞泵中，经柱塞泵打出高压油液向液压系统供油。在功率密度上，取消了风扇，减少了电机效率并提高了电机效率，从而使电动泵的功率密度提高，相同重量下的电动泵下，本实用新型的电动泵总效率约72％，而现有电动泵只能达到65％。在噪音抑制上，一方面电机内部充满油液，吸收了电机旋转与振动所产生的噪声，另一方面，增压泵对柱塞泵进口油液增压，使得柱塞泵进口油液填充充足，避免柱塞泵进口因吸空而产生振动和噪声，在相同的9000rpm的工况下，本实用新型电动泵噪音约为95db，而现有电动泵噪音达到110db。在热平衡上，当电动泵处于高压大流量工况时，此时电机的功率较大，从电机进油口进入的低温油液对电机定子、电机转子和电机轴承等零部件进行冷却，使得进入柱塞泵的油液温度较高，但由于柱塞泵向液压系统供油，出口油液带走大部分热量，故电动泵热平衡温度较低；当电动泵处于高压小流量时，此时柱塞泵只能通过回油进行散热，但电机的功率较小，进入柱塞泵的油液温度较低，油液对柱塞泵的冷却效果较好，因而在任意工况下电动泵的热平衡温度均较低，本实用新型的电动泵热平衡温度约为76℃，而现有电动泵热平衡温度约为98℃。因此，本实用新型具有功率密度高、噪声低与热平衡温度低的优点，适合在新型战机上使用。
附图说明
10.图1是本实用新型的结构示意图。
11.附图中的标记为：1-进口管接头；2-电机壳体；3-电机定子；4-电机转子；5-传动轴；6-内轴；7-回油管接头；8-柱塞泵壳体；9-前端轴承；10-斜盘；11-滑履-柱塞组件；12-柱塞泵转子；13-套齿；14-叶轮轴；15-分油盖；16-叶轮；17-增压泵壳体；18-过渡接头；19-电机轴承，20-电机进油口，21-电机出油口，22-增压泵进油口，23-柱塞泵出油口，24-增压泵出油口，25-柱塞泵进油口。
具体实施方式
12.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
13.实施例。低噪声长航时的28v大功率电动泵，如图1所示，包括电机和柱塞泵。
14.与现有电动泵上的电机的结构相似，实施例中的电机结构(图1右侧部分所示)，同样包括电机壳体2、固定在电机壳体2内侧的电机定子3和位于电机定子3内侧的电机转子4，电机转子4上设有传动轴5，传动轴5上设有两个电机轴承19，两个电机轴承19分别位于电机壳体2的前后端。
15.与现有电动泵上的柱塞泵的结构相似，实施例中的柱塞泵结构，同样包括柱塞泵壳体8，柱塞泵壳体8上设有柱塞泵进油口25、柱塞泵出油口23和柱塞泵回油口，柱塞泵壳体8内设有内轴6，内轴6与传动轴5花键连接，内轴6与柱塞泵壳体8之间设有前端轴承9，前端轴承靠近电机一侧，内轴6上设有斜盘10、滑履-柱塞组件11、柱塞泵转子12、分油盖15。
16.现有的电动泵在工作状态下，电机驱动电动泵，油液经柱塞泵进油口25进入柱塞
泵中，从柱塞泵出油口23输出，内部油压过高时，从摩擦副泄漏至壳体8内腔中的油液通过柱塞泵回油口流至外部油箱，基本的工作原理是：电机的传动轴5带动柱塞泵的内轴6旋转，由于斜盘10存在偏角，一方面转子12和滑履-柱塞组件11绕内轴6转动，另一方面滑履-柱塞组件11在转子12的柱塞孔内作直线往复运动，从而实现柱塞泵的吸排油过程，高压油通过柱塞泵出油口23排出，进而向液压系统供油。
17.主要的区别是：在本实施例中，在所述电机的电机壳体2的前后端分别设有电机进油口20和电机出油口21,电机出油口21通过增压泵(图1左侧部分)连接柱塞泵的柱塞泵进油口25，在电机进油口20处设置进口管接头1。
18.所述增压泵包括外侧的增压泵壳体17和位于增压泵壳体17中的叶轮16，叶轮16上设有叶轮轴14，增压泵壳体17与分油盖15螺钉联连接，分油盖15上设有通孔，叶轮轴14穿过分油盖15的通孔并通过与套齿13连接内轴6，套齿13的两端分别与内轴6和叶轮轴14花键连接，内轴6通过传动轴5连接电机转子4。增压泵壳体17上设有增压泵进油口22和增压泵出油口24，增压泵进油口22通过三个过渡接头18连接电机出油口21，过渡接头18用于对应壳体之间的油路连接及防漏。增压泵出油口24通过管路连接柱塞泵进油口25。
19.所述柱塞泵的回油口设置在靠近柱塞泵的前端轴承9的柱塞泵壳体8上，回油口上设置回油管接头7。
20.所述转子4为空心结构，即转子4上存在可被油液穿过的通油孔，以便油液对电机轴承19和电机转子4冷却。
21.电机壳体2通过柱塞泵壳体8与增压泵壳体17固定，使本实用新型形成一个整体的、固定形状的结构，便于安装使用。
22.本实用新型的工作原理：工作状态下，电机驱动柱塞泵，油液经进口管接头1进入到电机中，对电机轴承19和电机转子4进行冷却，然后经过渡接头18和增压泵进油口22进入到增压泵中，在旋转的叶轮16作用下增压，从增压泵出油口24和柱塞泵进油口25进入到柱塞泵中，经柱塞泵增压后向液压系统输出高压油。叶轮16受叶轮轴14带动旋转，叶轮轴14经套齿13而受内轴6带动旋转。