CN110748474B - 变转速调定输出流量的液压电机泵 - Google Patents

Abstract

变转速调定输出流量的液压电机泵，由外壳体（1）、内壳体（2）、电机（3）、孔板离心泵（4）、主泵芯（5）、电子元件集成端盖（6）、主泵出口集成块（7）、盖板（8）、安装底板（9）、泵芯座（10）、状态显示器（11）、主机（12）、配电电池（13）、离心泵入口压力传感器（14）、插装式孔板（15）、孔板压差传感器（16）、出口温度传感器（17）、泵内油液温度传感器（18）、非接触式转速传感器、液位传感器、电源开关、温度报警器、液位报警器组成。使电机泵在工作时能够实时监测温度、压力、转速、液位传信息，并通过内置主机，将压差信号转换成流量信号，并通过变频电机调速稳定流量，同时将泵的运行状态显示出来。

Description

变转速调定输出流量的液压电机泵

技术领域

本发明涉及液压电机泵，尤其涉及可通过变转速调定输出流量的非浸油式液压电机泵。

背景技术

液压电机泵是将电动机、液压泵一体化集成的新型液压动力单元，具有体积小、降噪、无外泄漏等优点，并较普通液压泵总效率有大幅提升。而现有的各种类液压电机泵均不具备集成化的工作状态检测功能，更无法通过实时参数监测来自动反馈，稳定电机泵转速，使电机泵处于最佳工作状态，同时目前市场上现有的高压流量计很难实时精确测量电机泵出口处的流量。

发明内容

本发明的目的是提供了一种变转速调定输出流量的液压电机泵。

本发明是变转速调定输出流量的液压电机泵，由外壳体1、内壳体2、电机3、孔板离心泵4、主泵芯5、电子元件集成端盖6、主泵出口集成块7、盖板8、安装底板9、泵芯座10、状态显示器11、主机12、配电电池13、离心泵入口压力传感器14、插装式孔板15、孔板压差传感器16、出口温度传感器17、泵内油液温度传感器18、非接触式转速传感器19、液位传感器20、电源开关21、温度报警器22、液位报警器23组成，所述电子元件集成端盖6螺栓连接在外壳体1左端，所述主泵出口集成块7螺栓连接在泵芯座10右端；所述插装式孔板15通过内六角扳手螺纹安装于主泵出口集成块7内孔；所述盖板8通过安装底板9螺栓连接在电子元件集成端盖6上；所述主机12、配电电池13安装在安装底板9上；所述状态显示器11、电源开关21、温度报警器22、液位报警器23安装在盖板8上；所述离心泵入口压力传感器14安装在电子元件集成端盖6中心位置；所述孔板压差传感器16、出口温度传感器17螺纹安装在主泵出口集成块7上；所述液位传感器20螺纹安装在内壳体2上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在电机泵上集成了温度、压力、转速、液位传感器和一种新型的电机泵出口处流量检测***，使液压电机泵拥有了集成化的工作状态检测功能，并以主机为核心对电机泵多种参数进行实时地数据监测、数据显示和自动反馈来调节电机泵转速并改变输出流量，使电机泵处于最佳工作状态。同时，创新的提出了一种压差—流量式电机泵出口处高压流量的精准测量方法，利用安装在主泵出口集成块上的孔板压差传感器可实时检测流经插装式孔板前后的压差信号，最终可通过主机计算输出为流量参数，并给与变频电机控制模块控制信号，实现了液压电机泵的变转速调定输出流量，具有人机友好、数据采集精确、智能化程度高的优点。

附图说明

图1是变转速调定输出流量的液压电机泵主视图，图2是变转速调定输出流量的液压电机泵俯视图，图3是变转速调定输出流量的液压电机泵左视图，图4是变转速调定输出流量的液压电机泵右视图，图5是主泵出口集成块，图6是插装式孔板，图7是主机。

附图标记说明：外壳体1、内壳体2、电机3、孔板离心泵4、主泵芯5、电子元件集成端盖6、主泵出口集成块7、盖板8、安装底板9、泵芯座10、状态显示器11、主机12、配电电池13、离心泵入口压力传感器14、插装式孔板15、孔板压差传感器16、出口温度传感器17、泵内油液温度传感器18、非接触式转速传感器19、液位传感器20、电源开关21、温度报警器22、液位报警器23、通油孔7a，主泵芯支撑端面7b，集成块安装螺钉沉孔7c，出油口内螺纹孔7d，法兰座7e，法兰螺纹孔7f，密封槽7g，孔板前压力传感器安装孔7h，孔板后压力传感器安装孔7i，温度传感器安装孔7j，孔板安装端面7k，出油口7l，集成块安装盘7m、压差孔15a，孔板外螺纹15b，孔板密封槽15c，孔板内六角15d、压力、温度、转速信号采集单元12a，D/A转换器12b，数据存储硬盘12c，数据分析模块12d，变频电机控制模块12e，信号反馈通信模块12f。

具体实施方式

如图1~7所示，本发明是变转速调定输出流量的液压电机泵，由外壳体1、内壳体2、电机3、孔板离心泵4、主泵芯5、电子元件集成端盖6、主泵出口集成块7、盖板8、安装底板9、泵芯座10、状态显示器11、主机12、配电电池13、离心泵入口压力传感器14、插装式孔板15、孔板压差传感器16、出口温度传感器17、泵内油液温度传感器18、非接触式转速传感器19、液位传感器20、电源开关21、温度报警器22、液位报警器23组成，所述电子元件集成端盖6螺栓连接在外壳体1左端，所述主泵出口集成块7螺栓连接在泵芯座10右端；所述插装式孔板15通过内六角扳手螺纹安装于主泵出口集成块7内孔；所述盖板8通过安装底板9螺栓连接在电子元件集成端盖6上；所述主机12、配电电池13安装在安装底板9上；所述状态显示器11、电源开关21、温度报警器22、液位报警器23安装在盖板8上；所述离心泵入口压力传感器14安装在电子元件集成端盖6中心位置；所述孔板压差传感器16、出口温度传感器17螺纹安装在主泵出口集成块7上；所述液位传感器20螺纹安装在内壳体2上。

如图6所示，所述的变转速调定输出流量的液压电机泵，其特征在于所述的插装式孔板15中间开压差孔15a，插装式孔板15的外圆柱面加工孔板外螺纹15b，插装式孔板15的一端加工孔板密封槽15c，插装式孔板15的另一端加工孔板内六角15d。安装时，通过内六角扳手与孔板内六角15d配合，产生力矩将插装式孔板15拧入主泵出口集成块7，当需要不同的孔板前后压差时，可通过更换不同孔径的插装式孔板15实现。

如图1、图5所示，所述的主泵出口集成块7上还设有与主泵芯5排油腔相通的通油孔7a，主泵芯支撑端面7b，集成块安装螺钉沉孔7c，出油口内螺纹孔7d，法兰座7e，法兰螺纹孔7f，密封槽7g，孔板前压力传感器安装孔7h，孔板后压力传感器安装孔7i，温度传感器安装孔7j，孔板安装端面7k，出油口7l，集成块安装盘7m；主泵芯支撑端面7b加工于主泵出口集成块7一端，法兰座7e布置于主泵出口集成块7另一端，出油口7l加工于法兰座7e上，出油口内螺纹孔7d加工于出油口7l底部，通油孔7a将主泵芯5对应的排油口与出油口7l连通，孔板安装端面7k位于通油孔7a与出油口内螺纹孔7d之间，集成块安装螺钉沉孔7c圆周布置于集成块安装盘7m外沿，法兰螺纹孔7f圆周布置于法兰座7e外沿，孔板前压力传感器安装孔7h与孔板后压力传感器安装孔7i沿轴向依次开设于主泵出口集成块7壁面，温度传感器安装孔7j开设于出油口7l外壁面。

如图1、图7所示，所述的主机12中集成了压力、温度、转速信号采集单元12a，D/A转换器12b，数据存储硬盘12c，数据分析模块12d，变频电机控制模块12e，信号反馈通信模块12f。

如图1、图2所示，非接触式转速传感器19由定子信号接收器19a、转子信号发射器19b组成，定子信号接收器19a安装在非接触式转速传感器19底部，并嵌入电子元件集成端盖6内侧，转子信号发射器19b安装在孔板离心泵4入口端面，并与定子信号接收器19a相对，二者保持预设的距离。

如图5所示，主泵芯支撑端面7b加工于主泵出口集成块7一端，法兰座7e布置于主泵出口集成块7另一端，出油口7l加工于法兰座7e上，出油口内螺纹孔7d加工于出油口7l底部，通油孔7a将主泵芯5对应的排油口与出油口7l连通，孔板安装端面7k位于通油孔7a与出油口内螺纹孔7d之间，集成块安装螺钉沉孔7c圆周布置于集成块安装盘7m外沿，法兰螺纹孔7f圆周布置于法兰座7e外沿，孔板前压力传感器安装孔7h与孔板后压力传感器安装孔7i沿轴向依次开设于主泵出口集成块7壁面，温度传感器安装孔7j开设于出油口7l外壁面。使用时，将集成块安装盘7m安装在泵芯座10上，将主泵芯支撑端面7b压在主泵5上一端，在孔板前压力传感器安装孔7h与孔板后压力传感器安装孔7i上插装孔板压差传感器16，以及主泵出口集成块7，并在出油口内螺纹孔7d上拧入插装式孔板15。当油液通过插装式孔板15时，由于压差孔15a的节流作用，使压差孔15a前后产生一定压差

p，此外，出口温度传感器17检测到压差孔15a后端的油温，该油温对应一个特定的流量系数C_d，由流量计算公式：

（1）

可求得流量Q。由于流量由实测压差与温度值计算获得，为保证结果准确，引入了修正系数K，该系数通过将本装置与高精度流量计串联后，得出的误差获得。

如图7所示，所述的变转速调定输出流量的液压电机泵，其特征在于所述的主机12中集成了压力、温度、转速信号采集单元12a，D/A转换器12b，数据存储硬盘12c，数据分析模块12d，变频电机控制模块12e，信号反馈通信模块12f，其布置方式依具体结构而定。工作时，通过孔板压差传感器16检测压力信号，通过出口温度传感器17、泵内油液温度传感器18检测油液温度信号，非接触式转速传感器19检测电机转速，液位传感器20检测油液位置。传感器将压力、温度、转速、液位等模拟信号输入信号采集单元12a，并通过12b将模拟量转换成数字量，并存入数据存储硬盘12c，继而通过数据分析模块12d处理各被测量的数字信息，并以曲线、表格的形式通过状态显示器11显示。此外，通过公式（1）计算泵的出口流量，泵出口流量参数输入变频电机控制模块12e，并将电机转速信号通过信号反馈通信模块12f，将电机转速信号反馈给数据分析模块12d，调整电机转速稳定在设定流量。

如图2、图3、图7所示，当泵内油液温度传感器18检测到泵内部油液温度高于安全温度时，将触发温度报警器22，若泵内部产生内泄漏，液位传感器20检测到泵内液位没过电机气隙时，将触发液位报警器23，温度报警器22或液位报警器23报警时，变频电机控制模块12e将控制电机降速，电机的速度将通过非接触式转速传感器19测得的转速实时反馈到数据分析模块12d，判断油温和液位是否降到正常范围，如果没有，则进行下一次反馈循环，如果有，则停止降速。

如图1、图2、图3所示，主机12、孔板压差传感器16、出口温度传感器17、泵内油液温度传感器18、非接触式转速传感器19、液位传感器20、电源开关21、温度报警器22、液位报警器23，均由配电电池13进行电量供给与分配，配电电池13的通断电由电源开关21控制。

Claims (5)

1.变转速调定输出流量的液压电机泵，由外壳体（1）、内壳体（2）、电机（3）、孔板离心泵（4）、主泵芯（5）、电子元件集成端盖（6）、主泵出口集成块（7）、盖板（8）、安装底板（9）、泵芯座（10）、状态显示器（11）、主机（12）、配电电池（13）、离心泵入口压力传感器（14）、插装式孔板（15）、孔板压差传感器（16）、出口温度传感器（17）、泵内油液温度传感器（18）、非接触式转速传感器（19）、液位传感器（20）、电源开关（21）、温度报警器（22）、液位报警器（23）组成，其特征在于，所述电子元件集成端盖（6）螺栓连接在外壳体（1）左端，所述主泵出口集成块（7）螺栓连接在泵芯座（10）右端；所述插装式孔板(15)通过内六角扳手螺纹安装于主泵出口集成块（7）内孔；所述盖板（8）通过安装底板（9）螺栓连接在电子元件集成端盖（6）上；所述主机（12）、配电电池（13）安装在安装底板（9）上；所述状态显示器（11）、电源开关（21）、温度报警器（22）、液位报警器（23）安装在盖板（8）上；所述离心泵入口压力传感器（14）安装在电子元件集成端盖（6）中心位置；所述孔板压差传感器（16）、出口温度传感器（17）螺纹安装在主泵出口集成块（7）上；所述液位传感器（20）螺纹安装在内壳体（2）上。

2.根据权利要求1所述的变转速调定输出流量的液压电机泵，其特征在于所述的主泵出口集成块（7）上还设有与主泵芯（5）排油腔相通的通油孔（7a），主泵芯支撑端面（7b），集成块安装螺钉沉孔（7c），出油口内螺纹孔（7d），法兰座（7e），法兰螺纹孔（7f），密封槽（7g），孔板前压力传感器安装孔（7h），孔板后压力传感器安装孔（7i），温度传感器安装孔（7j），孔板安装端面（7k），出油口（7l），集成块安装盘（7m）；主泵芯支撑端面（7b）加工于主泵出口集成块（7）一端，法兰座（7e）布置于主泵出口集成块（7）另一端，出油口（7l）加工于法兰座（7e）上，出油口内螺纹孔（7d）加工于出油口（7l）底部，通油孔（7a）将主泵芯（5）对应的排油口与出油口（7l）连通，孔板安装端面（7k）位于通油孔（7a）与出油口内螺纹孔（7d）之间，集成块安装螺钉沉孔（7c）圆周布置于集成块安装盘（7m）外沿，法兰螺纹孔（7f）圆周布置于法兰座（7e）外沿，孔板前压力传感器安装孔（7h）与孔板后压力传感器安装孔（7i）沿轴向依次开设于主泵出口集成块（7）壁面，温度传感器安装孔（7j）开设于出油口（7l）外壁面。

3.根据权利要求1所述的变转速调定输出流量的液压电机泵，其特征在于所述的插装式孔板( 15) 上还开设有孔（15a），外螺纹（15b），密封槽（15c），内六角（15d）；插装式孔板( 15) 中间开孔（15a），插装式孔板15的外圆柱面加工外螺纹（15b），插装式孔板( 15) 的一端加工密封槽（15c），插装式孔板( 15) 的另一端加工内六角（15d）。

4.根据权利要求1所述的变转速调定输出流量的液压电机泵，其特征在于所述的主机（12）中集成了压力、温度、转速信号采集单元（12a），D/A转换器（12b），数据存储硬盘（12c），数据分析模块（12d），变频电机控制模块（12e），信号反馈通信模块（12f）。

5.根据权利要求1所述的变转速调定输出流量的液压电机泵，其特征在于所述的非接触式转速传感器（19）由定子信号接收器（19a）、转子信号发射器（19b）组成，定子信号接收器（19a）安装在非接触式转速传感器（19）底部，并嵌入电子元件集成端盖（6）内侧，转子信号发射器（19b）安装在孔板离心泵（4）入口端面，并与定子信号接收器（19a）相对，二者保持预设的距离。

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