本发明专利技术公开了一种直流变量定子永磁式集成动力装置，涉及能量转换技术领域，包括支撑系统，还包括与支撑系统连接的机械能转化系统、液压能转化系统、变量系统和电能转化系统；所述支撑系统包括壳体、后盖、上油路、下油路、密封圈和配流盘；所述液压能转化系统包括斜盘、回程盘、缸体、柱塞、缸套、滑履、压紧弹簧和球面弹簧座；所述变量系统包括调节缸、铰链、联接块、回程弹簧、调节柱塞和调节螺栓。本发明专利技术的有益效果是，实现了机械能、液压能和电能三者之间两两相互转化，巧妙地实现了机电液的耦合和对应能量的相互转化，设计了调节排量的变量系统，机电液三种能量可以根据不同的需求任意转化和灵活调节，结构紧凑。
【技术实现步骤摘要】
一种直流变量定子永磁式集成动力装置
本专利技术涉及能量转换
，特别是一种直流变量定子永磁式集成动力装置。
技术介绍
液压动力源主要有三种，传统电机-泵组、屏蔽式电机泵和电液泵。前两者都是采用电机与液泵靠联传动轴器连接的方式，这种方式会带来许多的缺点：联轴器不同心带来的噪声和振动；轴向排布使得其体积和质量较大；多处连接和配合使得可靠性降低，有泄漏的风险；效率也很低。而且只能输出液压能，不能输出机械能以及能量之间的转换。现有技术中，常见的是一种或者两种不同形式主要能量之间的转换的工具，在不同的工况、远距离户外作业或者选购备用工具中，往往需要采购多种类型的工具，大大提高了运输、采购以及资金需求。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种直流变量定子永磁式集成动力装置，将直流电机与轴向斜盘式柱塞泵高度集成，电机转子与缸体变为一个整体，利用斜盘柱塞泵柱塞的往复运动，实现机械能与液压能之间的转换，转子线圈旋转切割磁感线实现电能和机械能之间的转换，液压能与电能之间的转换是通过机械能间接转换，利用变量系统调节排量，即将电机的转子和泵的转子合二为一，巧妙地结合起来，省去电机和泵的机械联结，定子采用直流励磁的方法增加磁场强度结构紧凑，传递效率高，而且机电液三种能量可以根据不同的需求任意转化和灵活调节，结构简单，工作噪声小，体积小，运行更稳定安全，适于远距离户外作业和选购备用工具。实现上述目的本专利技术的技术方案为，一种直流变量定子永磁式集成动力装置，包括支撑系统，还包括与支撑系统连接的机械能转化系统、液压能转化系统、变量系统和电能转化系统；所述支撑系统包括壳体、后盖、上油路、下油路、密封圈和配流盘；壳体内设有一空腔，空腔开口一端依次设有配流盘和后盖，配流盘设有两配流窗口，两配流窗口分别与后盖内的上油路和下油路连通；所述机械能转化系统包括传动轴、前轴承和后轴承，所述前轴承和后轴承分别固定设置在支撑系统内，传动轴的两端分别与前轴承和后轴承连接，且传动轴的动力端/输出端从壳体上的圆孔穿出；所述液压能转化系统包括斜盘、回程盘、缸体、柱塞、缸套、滑履、压紧弹簧和球面弹簧座；所述球面弹簧座与传动轴连接，回程盘通过球面副与球面弹簧座接触，且回程盘内嵌套滑履，滑履的底面与斜盘的楔面接触，斜盘的两相对侧面均固定设有一支撑轴，两支撑轴对应安装在壳体上的支撑孔内，两支撑轴的轴线在一条直线上，且与传动轴的轴线垂直；所述缸体与传动轴固定连接，且与配流盘滑动连接，缸体与球面弹簧座之间设有压紧弹簧，沿缸体的轴线周向均匀分布有至少两个柱塞孔，柱塞孔内嵌有导套，导套内设置柱塞，柱塞的前端通过球副与滑履连接，柱塞的后端、缸体和配流盘形成泵腔；所述变量系统包括调节缸、铰链、联接块、回程弹簧、调节柱塞和调节螺栓；所述调节缸固定设置在支撑系统内，调节缸内设置调节柱塞，调节柱塞的一端连接调节螺栓，调节螺栓的螺母位于后盖的外侧，所述调节柱塞的另一端通过铰链连接联接块的一端，联接块的另一端与固连在壳体上的回程弹簧连接，联接块与斜盘的一端球连接；所述电能转化系统包括弹性体、电刷、换向器、转子线圈和两内表面为圆弧形永磁体；两所述永磁体在壳体内腔对称分布，且两永磁体的N极和S极相对，转子线圈嵌装在缸体的外柱面，转子线圈的一端连接两固连在缸体上的换向器，壳体的内壁固连两弹性体，弹性体上设有电刷，电刷与内表面与换向器外表面半径相等，电刷上有与外界连接的导线。优选的，所述传动轴的中部设有外花键，外花键分别与缸体和球面弹簧座的内花键啮合。优选的，所述壳体与传动轴的连接处设有密封圈，壳体的支撑孔上嵌有密封盖，支撑孔内嵌有轴瓦。优选的，所述前轴承和后轴承是向心推力球轴承或圆锥滚子轴承。优选的，所述柱塞孔与导套过盈配合。优选的，所述转子线圈的数量至少有六个，且各转子线圈之间绝缘。优选的，所述泵腔内的流体是液体或者气体。优选的，所述柱塞孔的数量是八个。优选的，所述回程弹簧内设有支撑柱。优选的，所述调节缸的一部分嵌装在壳体内，另一部分嵌装在后端盖内。利用本专利技术的技术方案制作的一种直流变量定子永磁式集成动力装置，其有益效果是：实现了机械能、液压能和电能三者之间两两相互转化，任何一种形式的能量可以同时转化为另外两种形式的能量，任何两种形式的能量可以同时转化为另外一种形式的能量。本专利技术采用整体设计的思想，巧妙地实现了机电液的耦合和对应能量的相互转化，设计了调节排量的变量系统，机电液三种能量可以根据不同的需求任意转化和灵活调节，省去了电机和泵的机械联结，结构紧凑、能量转换率高，工作噪声小，体积小，运行更稳定安全，适于远距离户外作业和选购备用工具，应用需求和产业化前景广阔。附图说明图1为本专利技术一种直流斜盘变量定子永磁式集成动力装置剖开后的主视图；图2为本专利技术一种直流斜盘变量定子永磁式集成动力装置剖开后的左视图；图3为本专利技术一种直流斜盘变量定子永磁式集成动力装置斜盘固定图。以上各图中，1、传动轴；2、密封圈；3、前轴承；4、壳体；5、斜盘；6、回程盘；7、；8、弹性体；9、电刷；10、换向器；11、转子线圈；12、缸体；13、配流盘；14、上油路；15、后盖；16、后轴承；17、下油路；18、柱塞；19、缸套；20、永磁体；23、滑履；24、调节缸；25、压紧弹簧；26、球面弹簧座；27、铰链；28、联接块；29、回程弹簧；30、调节柱塞；31、调节螺栓；32、密封盖；33、轴瓦。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：一种直流变量定子永磁式集成动力装置，包括支撑系统，还包括与支撑系统连接的机械能转化系统、液压能转化系统、变量系统和电能转化系统。支撑系统包括壳体4、后盖15、上油路14、下油路17、密封圈2、配流盘13、密封盖32和轴瓦33。下根据图1-2所示的方位进行描述，壳体4是主要的支撑与包容件，有两个连通的内腔，小内腔嵌有变量系统的调节缸24的左半部分，大内腔容有液压能转化系统、电能转化系统及机械能转化系统的主要结构件。壳体4的左端有一孔，机械能转化系统的传动轴1从中穿出,该孔与传动轴1为间隙配合；该孔靠左端内壁上加工有环形槽,密封圈2放置其中,防止壳体4内的润滑油外漏；该孔右端为轴承座孔，机械能转化系统的前轴承3装在孔内，前轴承3的外圈与孔呈过渡或过盈配合。壳体4右边是后端盖15，与壳体4可通过螺栓等方式固联。后端盖15左端面、对着壳体4大内腔处固定有配流盘13，连接方式可以是螺钉连接、焊接、粘结等形式。后端盖15内的上油路14、下油路17分别联通到配流盘13的两个配流窗口。后端盖15左端、配流盘13右面中心部位有一轴承座孔，内装机械能转化系统的后轴承16。后端盖15左端、对着壳体4小内腔处有一孔，嵌有变量系统的调节缸24的右半部分，该孔右通一螺纹孔，拧有变量系统的调节螺栓31。壳体4的大内腔壁上固定有电能转化系统的两个永磁体20，两个永磁体20在壳体4大内腔对称分布，间隔角为180度。壳体4的大内腔壁上还固定两个电能转化系统的弹性体8。壳体4的左内腔壁上对着小内腔轴线的位置固定着变量系统的回程弹簧29。壳体4上还有两个支撑孔，孔端嵌有密封盖32，防止润滑油外漏，孔内嵌本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种直流变量定子永磁式集成动力装置，包括支撑系统，其特征在于，还包括与支撑系统连接的机械能转化系统、液压能转化系统、变量系统和电能转化系统；所述支撑系统包括壳体(4)、后盖(15)、上油路(14)、下油路(17)、密封圈(2)和配流盘(13)；壳体(4)内设有一空腔，空腔开口一端依次设有配流盘(13)和后盖(15)，配流盘(13)设有两配流窗口，两配流窗口分别与后盖(15)内的上油路(14)和下油路(17)连通；所述机械能转化系统包括传动轴(1)、前轴承(3)和后轴承(16)，所述前轴承(3)和后轴承(16)分别固定设置在支撑系统内，传动轴(1)的两端分别与前轴承(3)和后轴承(16)连接，且传动轴(1)的动力端/输出端从壳体(4)上的圆孔穿出；所述液压能转化系统包括斜盘(5)、回程盘(6)、缸体(12)、柱塞(18)、缸套(19)、滑履(23)、压紧弹簧(25)和球面弹簧座(26)；所述球面弹簧座(26)与传动轴(1)连接，回程盘(6)通过球面副与球面弹簧座(26)接触，且回程盘(6)内嵌套滑履(23)，滑履(23)的底面与斜盘(5)的楔面接触，斜盘(5)的两相对侧面均固定设有一支撑轴，两支撑轴对应安装在壳体(4)上的支撑孔内，两支撑轴的轴线在一条直线上，且与传动轴(1)的轴线垂直；所述缸体(12)与传动轴(1)固定连接，且与配流盘(13)滑动连接，缸体(12)与球面弹簧座(26)之间设有压紧弹簧(25)，沿缸体(12)的轴线周向均匀分布有至少两个柱塞(18)孔，柱塞(18)孔内嵌有导套，导套内设置柱塞(18)，柱塞(18)的前端通过球副与滑履(23)连接，柱塞(18)的后端、缸体(12)和配流盘(13)形成泵腔；所述变量系统包括调节缸(24)、铰链(27)、联接块(28)、回程弹簧(29)、调节柱塞(30)和调节螺栓(31)；所述调节缸(24)固定设置在支撑系统内，调节缸(24)内设置调节柱塞(30)，调节柱塞(30)的一端连接调节螺栓(31)，调节螺栓(31)的螺母位于后盖(15)的外侧，所述调节柱塞(30)的另一端通过铰链(27)连接联接块(28)的一端，联接块(28)的另一端与固连在壳体(4)上的回程弹簧(29)连接，联接块(28)与斜盘(5)的一端球连接；所述电能转化系统包括弹性体(8)、电刷(9)、换向器(10)、转子线圈(11)和两内表面为圆弧形永磁体(20)；两所述永磁体(20)在壳体(4)内腔对称分布，且两永磁体(20)的N极和S极相对，转子线圈(11)嵌装在缸体(12)的外柱面，转子线圈(11)的一端连接两固连在缸体(12)上的换向器(10)，壳体(4)的内壁固连两弹性体(8)，弹性体(8)上设有电刷(9)，电刷(9)与内表面与换向器(10)外表面半径相等，电刷(9)上有与外界连接的导线。...
【技术特征摘要】
1.一种直流变量定子永磁式集成动力装置，包括支撑系统，其特征在于，还包括与支撑系统连接的机械能转化系统、液压能转化系统、变量系统和电能转化系统；所述支撑系统包括壳体(4)、后盖(15)、上油路(14)、下油路(17)、密封圈(2)和配流盘(13)；壳体(4)内设有一空腔，空腔开口一端依次设有配流盘(13)和后盖(15)，配流盘(13)设有两配流窗口，两配流窗口分别与后盖(15)内的上油路(14)和下油路(17)连通；所述机械能转化系统包括传动轴(1)、前轴承(3)和后轴承(16)，所述前轴承(3)和后轴承(16)分别固定设置在支撑系统内，传动轴(1)的两端分别与前轴承(3)和后轴承(16)连接，且传动轴(1)的动力端/输出端从壳体(4)上的圆孔穿出；所述液压能转化系统包括斜盘(5)、回程盘(6)、缸体(12)、柱塞(18)、缸套(19)、滑履(23)、压紧弹簧(25)和球面弹簧座(26)；所述球面弹簧座(26)与传动轴(1)连接，回程盘(6)通过球面副与球面弹簧座(26)接触，且回程盘(6)内嵌套滑履(23)，滑履(23)的底面与斜盘(5)的楔面接触，斜盘(5)的两相对侧面均固定设有一支撑轴，两支撑轴对应安装在壳体(4)上的支撑孔内，两支撑轴的轴线在一条直线上，且与传动轴(1)的轴线垂直；所述缸体(12)与传动轴(1)固定连接，且与配流盘(13)滑动连接，缸体(12)与球面弹簧座(26)之间设有压紧弹簧(25)，沿缸体(12)的轴线周向均匀分布有至少两个柱塞(18)孔，柱塞(18)孔内嵌有导套，导套内设置柱塞(18)，柱塞(18)的前端通过球副与滑履(23)连接，柱塞(18)的后端、缸体(12)和配流盘(13)形成泵腔；所述变量系统包括调节缸(24)、铰链(27)、联接块(28)、回程弹簧(29)、调节柱塞(30)和调节螺栓(31)；所述调节缸(24)固定设置在支撑系统内，调节缸(24)内设置调节柱塞(30)，调节柱塞(30)的一端连接调节螺栓(31)，调节螺栓(31)的螺母位于后盖(15)的外侧，所述调节柱塞(30)的另一端通过铰链(27)连...
【专利技术属性】
技术研发人员：张洪信，尹怀仙，贾腾飞，华青松，赵清海，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
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