CN110829689A - 液流-气流-翅片联合散热的液压电机泵壳体 - Google Patents

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Abstract

液流‑气流‑翅片联合散热的液压电机泵壳体，包括壳体（1）、吸油口（2）、排气螺堵（3）、套筒（7）、冷空气过滤网（8）、第一组合密封件（9）、第一中空螺堵（10）、放油塞（12）、进气螺塞（14）、透气孔（18）、接线组件（19）、热空气过滤网（20）、第二组合密封（21）、第二中空螺堵（22），所述套筒（7）、冷空气过滤网（8）、第一组合密封件（9）、第一中空螺堵（10）安装于壳体（1）右下方，左下方设有进气螺塞（14）；热空气过滤网（20）、第二组合密封（21）、第二中空螺堵（22）安装于壳体（1）右上方，构成进气排气气流散热通道。

Description

液流-气流-翅片联合散热的液压电机泵壳体
技术领域
本发明涉及液压电机泵技术，尤其涉及液流-气流-翅片联合散热的液压电机泵壳体。
背景技术
液压电机泵是一种集成电动机、离心增压泵、液压泵等为一体的新型液压动力单元。其具有静音、高效、体积小、无外泄漏、人机友好等优点。符合创新型国家的发展趋势和未来液压技术小型化、集成化、功能模块化的发展需求，是电动化液压发展方向的新型动力之源。由于高度集成，其内部电机、轴承以及液压泵关键部件处于重载高速运行状态，其内部产生的热量需要及时排散，以保证电机泵高效可靠运行。
液压电机泵电机在能量转换的过程中会产生铜耗、铁耗和支撑轴承摩擦损耗等，而这些损耗的大部分将转化为热量，使电机温度升高，进而影响电机性能。另外，集成的液压泵如叶片泵等，存在配流盘-转子、叶片-转子槽等摩擦副，也会产生较多热量，需要及时排出，否则将会导致电机泵过热。
现有电动机一般采用风冷方式进行降温，风冷仅从外部对电机进行冷却，而不能进行内部冷却。风冷不仅需要消耗能量，而且会造成电动机较大的噪声，存在人机不友好性。液压泵及***的热量一般通过泵站中的冷却器进行集中冷却。
检索现有公开文献专利发现关于液压电机泵散热方面的研究有：（1）“液压电机泵中电机定子形状对电磁特性和温度场的影响[D]. ”（汪翔羚.兰州理工大学 . 2012），针对电壳体油冷却的机叶片泵进行了电机定子三维稳态温度场进行数值模拟，获得其电机定子及壳体在负载情况下的温度分布特征。研究发现液压电机叶片泵电机定子温度最高点在定子绕组部分。（2）“翻车机液压***油温高故障解析[J]”（李洋.液压气动与密封,2019,39(10):78-81.）从液压***原理设计、工艺流程、维护保养等***层面对液压***发热提出了相应的预防措施。（3）“高压永磁同步电动机内风路优化设计[J]”（阚乃杰.防爆电机,2018,53(03):9-12.），在高压永磁同步电动机中去掉内风扇和内风扇风路，并在机壳表面增加了 24 根散热筋，电机降温效果明显。
以上有关液压电机泵及液压***热问题的研究为液压电机泵的散热提供了有益借鉴，但存在以下不足：
1. 已有壳体油冷却针对气隙浸油电机泵，而对于气隙非浸油电机泵，除了电机定子需要冷却外，电机泵壳体内电子转子组成的封闭空间空气发热也需要排散；
2. ***集中散热对于元件的局部发热来讲不够及时和充分，电机泵局部发热集中，需要分布式散热和自主散热；
3. 已有电机泵壳体外部目前并没考虑热量散发的设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液流-气流-翅片联合散热的液压电机泵壳体，通过一体化壳体的油冷、空冷和散热翅片的联合作用，及时充分排散电机泵内部产生的热量，对电机泵进行有效的热保护，提升液压电机泵本身散热能力和整体性能，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明是液流-气流-翅片联合散热的液压电机泵壳体，包括壳体1、吸油口2、排气螺堵3、套筒7、冷空气过滤网8、第一组合密封件9、第一中空螺堵10、放油塞12、进气螺塞14、透气孔18、接线组件19、热空气过滤网20、第二组合密封21、第二中空螺堵22，所述套筒7、冷空气过滤网8、第一组合密封件9、第一中空螺堵10安装于壳体1右下方，左下方设有进气螺塞14；热空气过滤网20、第二组合密封21、第二中空螺堵22安装于壳体1右上方，构成进气排气气流散热通道。
本发明与背景技术相比，具有有益效果是：液压油从壳体进油口进入一体化壳体内腔体，在电机泵内置离心增压泵的作用下流经壳体轴向流道，在液压油在壳体流动过程中充分吸收电机定子及其他部件传递过来的热量，最后经过主轴中心孔、离心泵、叶片泵最后从电机泵出口进入工作***，再到油箱进行二次集中冷却。与此同时，在电机转子的搅动下，外界冷空气从壳体左下方和右下方的冷空气进口，通过过滤进入定转子封闭腔体，自下而上出充分冷却定子和转子，热空气最后从壳体上方热空气排气口和接线盒排气孔排出电机泵。此外，壳体外圆开设了散热翅片，增大壳体的散热面积，将热量及时排到空气中。本专利将油冷、空冷和散热翅片综合使用，充分冷却电机泵运行时的电机、轴承以及内部摩擦副产生的热量，保证电机泵的正常高效运行。
附图说明
图1是发明结构示意图，图2是发明结构的A-A端面结构图，图3是装有该壳体的液压电机泵结构图，图4是冷空气进口结构图，图5是热空气出口结构图。附图标记及对应名称为：1-壳体，1a-放气螺塞孔、1b前端盖螺钉孔、1c-前端盖密封圈、1d-轴承漏油孔、1e-右冷空气进口螺塞孔、1f-壳体放油孔、1g-左冷空气进口螺塞孔、1h-后端盖外螺钉孔、1i-后端盖内螺钉孔、1j-引线孔、1k-吊耳螺钉孔、1l-热空气螺塞孔，2-进油口，3-放气螺塞，4-前端盖，5-叶片泵芯，6-出油口，7-套筒，8-冷空气过滤网，9-第一组合密封件，10-第一中空螺堵，11-电机定子，12-放油塞，13-电机转子，14-进气螺塞，15-主轴，16-后端盖，17-引线孔，18-线盒排气孔，19-接线盒，20-热空气过滤网，21-第二组合密封，22-第二中空螺堵。
具体实施方式
如图1~图5所示，本发明是液流-气流-翅片联合散热的液压电机泵壳体，包括壳体1、吸油口2、排气螺堵3、套筒7、冷空气过滤网8、第一组合密封件9、第一中空螺堵10、放油塞12、进气螺塞14、透气孔18、接线组件19、热空气过滤网20、第二组合密封21、第二中空螺堵22，所述套筒7、冷空气过滤网8、第一组合密封件9、第一中空螺堵10安装于壳体1右下方，左下方设有进气螺塞14；热空气过滤网20、第二组合密封21、第二中空螺堵22安装于壳体1右上方，构成进气排气气流散热通道。
以上所述的液流-气流-翅片联合散热的液压电机泵壳体，是一体化成型的，即采用铸造技术，或者采用3D技术打印制造。
如图1所示，壳体1内部开设有油冷却流道，沿壳体轴向相间布置，数量为8。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全 部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳 动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图 1～图 5所示，本发明是液流-气流-翅片联合散热的液压电机泵壳体，包括壳体1、吸油口2、排气螺堵3、套筒7、冷空气过滤网8、第一组合密封件9、第一中空螺堵10、放油塞12、进气螺塞14、透气孔18、接线组件19、热空气过滤网20、第二组合密封21、第二中空螺堵22。所述套筒7、冷空气过滤网8、第一组合密封件9、第一中空螺堵10安装于壳体1右下方，左下方设有进气螺塞14。热空气过滤网20、第二组合密封21、第二中空螺堵22安装于壳体1右上方，构成进气排气气流散热通道。在电机转子的搅动下，外界冷空气从壳体左下方和右下方的冷空气进口，通过过滤进入定转子封闭腔体，自下而上出充分冷却定子和转子，热空气最后从壳体上方热空气排气口和接线盒排气孔排出电机泵。
如图 1～图 5所示，所述的壳体1是一体化成型的，液压油从壳体进油口进入一体化壳体内腔体，在电机泵内置离心增压泵的作用下流经壳体轴向流道，在液压油在壳体流动过程中充分吸收电机定子及其他部件传递过来的热量，最后经过主轴中心孔、离心泵、叶片泵最后从电机泵出口进入工作***，再到油箱进行二次集中冷却。
如图 1～图 5所示，所述的壳体1外圆周开设有翅片1n。壳体外圆开设了散热翅片，增大壳体的散热面积，将热量及时排到空气中。
如图 1～图 5所示，所述的空气过滤组件可以是冷空气过滤网8、第一组合密封件9、第一中空螺堵10的组件，或者是小型空气滤清器。
本发明的工作过程为：当液压油从壳体进油口进入一体化壳体内腔体，在电机泵内置离心增压泵的作用下流经壳体轴向流道，在液压油在壳体流动过程中充分吸收电机定子及其他部件传递过来的热量，最后经过主轴中心孔、离心泵、叶片泵最后从电机泵出口进入工作***，再到油箱进行二次集中冷却。与此同时，在电机转子的搅动下，外界冷空气从壳体左下方和右下方的冷空气进口，通过过滤进入定转子封闭腔体，自下而上出充分冷却定子和转子，热空气最后从壳体上方热空气排气口和接线盒排气孔排出电机泵。此外，壳体外圆开设了散热翅片，增大壳体的散热面积，将热量及时排到空气中。本专利将油冷、空冷和散热翅片综合使用，充分冷却电机泵运行时的电机、轴承以及内部摩擦副产生的热量，保证电机泵的正常高效运行。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种 变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.液流-气流-翅片联合散热的液压电机泵壳体，包括壳体（1）、吸油口（2）、排气螺堵（3）、套筒（7）、冷空气过滤网（8）、第一组合密封件（9）、第一中空螺堵（10）、放油塞（12）、进气螺塞（14）、透气孔（18）、接线组件（19）、热空气过滤网（20）、第二组合密封（21）、第二中空螺堵（22），其特征在于所述套筒（7）、冷空气过滤网（8）、第一组合密封件（9）、第一中空螺堵（10）安装于壳体（1）右下方，左下方设有进气螺塞（14）；热空气过滤网（20）、第二组合密封（21）、第二中空螺堵（22）安装于壳体（1）右上方，构成进气排气气流散热通道。
2.根据权利要求1所述的液流-气流-翅片联合散热的液压电机泵壳体，其特征在于：壳体（1）是一体化成型的，即采用铸造技术，或者采用3D技术打印制造。
3.根据权利要求1所述的液流-气流-翅片联合散热的液压电机泵壳体，其特征在于：壳体（1）内部开设有油冷却流道，沿壳体轴向相间布置，数量为8。
4.根据权利要求1所述的液流-气流-翅片联合散热的液压电机泵壳体，其特征在于：壳体（1）外圆周开设有翅片（1n）。
5.根据权利要求1所述的液流-气流-翅片联合散热的液压电机泵壳体，其特征在于：空气过滤组件是冷空气过滤网（8）、第一组合密封件（9）、第一中空螺堵（10）的组件，或者是小型空气滤清器。
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