电机直驱高压水刀增压装置.pdf

《电机直驱高压水刀增压装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电机直驱高压水刀增压装置.pdf（12页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020456271.9 (22)申请日 2020.04.01 (73)专利权人 淄博矿业集团有限责任公司 地址 255120 山东省淄博市淄川区淄矿路 133号 (72)发明人 周东崔克克于连涛蒲俊良 刘蒙蒙陈黎涵邢尧 (74)专利代理机构 济宁宏科利信专利代理事务 所 37217 代理人 樊嵩 (51)Int.Cl. B26F 3/00(2006.01) B26D 5/08(2006.01) H02K 5/20(2006.01) H02K 7/14(2006.01) H0。

2、2K 1/27(2006.01) (54)实用新型名称 一种电机直驱高压水刀增压装置 (57)摘要 一种电机直驱高压水刀增压装置， 包括直线 电机和高压水增压部。 所述直线电机两端分别设 置有高压水增压部， 中部外侧设置有电机外壳， 所述电机外壳内部设置有电机动子， 所述电机动 子上设置有活塞杆， 所述活塞杆滑动设置在直线 电机两端的高压水增压部内。 本实用新型所公开 的高压水刀增压装置， 降低了水刀增压器的复杂 度和成本， 提高了水刀增压器的可靠性和寿命， 降低了水刀增压器的整体体积， 使结构更加紧 凑。 采用直线电机直驱装置具有较高的效率、 较 低的故障、 较小的体积和简单的结构。 权利要。

3、求书1页 说明书4页 附图6页 CN 212096709 U 2020.12.08 CN 212096709 U 1.一种电机直驱高压水刀增压装置， 包括直线电机 （1） 和高压水增压部 （2） ； 其特征在 于， 所述直线电机 （1） 两端分别设置有高压水增压部 （2） ， 中部外侧设置有电机外壳 （10） ， 所 述电机外壳 （10） 内部设置有电机动子 （11） ， 所述电机动子 （11） 上设置有活塞杆 （12） ， 所述 活塞杆 （12） 滑动设置在直线电机 （1） 两端的高压水增压部 （2） 内。 2.根据权利要求1所述的一种电机直驱高压水刀增压装置， 其特征在于， 所述的直线电 。

4、机 （1） 两端分别设置有左端盖 （13） 和右端盖 （14） ， 所述的左端盖 （13） 与右端盖 （14） 外侧分 别连接有高压水增压部 （2） ， 左端盖 （13） 与右端盖 （14） 之间设置有直线电机 （1） 的外壳， 所 述的外壳内侧设置有冷却水道 （15） ， 在冷却水道 （15） 的内侧设置有电机定子 （16） ； 所述电 机定子 （16） 阵列设置有若干组磁靴 （161） ， 所述的磁靴 （161） 上缠绕设置有定子线圈 （162） ； 所述的电机定子 （16） 内部活动设置有电机动子 （11） 。 3.根据权利要求2所述的一种电机直驱高压水刀增压装置， 其特征在于， 所述的。

5、电机动 子 （11） 上设置有动子永磁体 （111） ， 其轴心处设置有活塞杆 （12） ； 所述的活塞杆 （12） 两端分 别滑动设置在高压水增压部 （2） 内。 4.根据权利要求3所述的一种电机直驱高压水刀增压装置， 其特征在于， 所述动子永磁 体 （111） 选自瓦状永磁体 （112） 或楔形永磁体 （113） 中的一种。 5.根据权利要求2所述的一种电机直驱高压水刀增压装置， 其特征在于， 所述的冷却水 道 （15） 选自蛇形水环路 （151） 或螺旋形水环路 （152） 中的一种设置方式。 6.根据权利要求2所述的一种电机直驱高压水刀增压装置， 其特征在于， 所述左端盖 （13） 一。

6、侧设置有冷却水进口 （131） ， 右端盖 （14） 一侧设置有冷却水出口 （132） ； 或者在左端 盖 （13） 一侧设置有冷却水出口 （132） ， 右端盖 （14） 一侧设置有冷却水进口 （131） ； 所述的左 端盖 （13） 或者右端盖 （14） 一侧设置有电机线圈控制线 （133） 。 7.根据权利要求2所述的一种电机直驱高压水刀增压装置， 其特征在于， 所述的磁靴 （161） 均匀阵列设置在电机动子 （11） 外侧， 绕设在磁靴 （161） 上的定子线圈 （162） 与固定在 动子上的动子永磁体 （111） 组合成直线往复电机； 所述的磁靴 （161） 在直线电机 （1） 两端。

7、紧 密阵列设置， 在直线电机 （1） 中心位置大间隔设置， 绕设在磁靴 （161） 上的定子线圈 （162） 与 固定在动子上的永磁体组合成脉冲往复电机。 8.根据权利要求1所述的一种电机直驱高压水刀增压装置， 其特征在于， 所述的高压水 增压部 （2） 上设置有耐压柱塞 （20） ， 上述耐压柱塞 （20） 腔的一端设置在左端盖 （13） 或右端 盖 （14） 上， 其内部设置有柱塞腔 （201） ， 其另一端设置有增压头 （21） ， 所述增压头 （21） 上设 置有进水口 （211） ， 进水口 （211） 通过进水道 （212） 与进水单向阀 （213） 连通设置， 所述进水 单向阀 。

8、（213） 另一端与柱塞腔 （201） 连通， 在进水单向阀 （213） 的另一侧设置有与柱塞腔 （201） 连通的出水道 （214） ， 出水道 （214） 另一端设置有出水单向阀 （215） ， 出水单向阀 （215） 另一端与高压水出口 （216） 连通设置。 权利要求书 1/1 页 2 CN 212096709 U 2 一种电机直驱高压水刀增压装置 技术领域 0001 本实用新型涉及高压水刀技术领域， 尤其涉及一种由直线电机直驱的高压水刀的 增压装置。 背景技术 0002 高压水切割在航空航天和汽车制造中占据重要地位， 虽然现在高压水刀的高压装 置在性能方面已经得到了大幅度的提升。 但。

9、是低压油驱动的低压装置却时常出现拉缸、 液 压油堵塞、 密封泄漏和电磁阀失灵等故障。 特别是低压装置的拉缸， 会造成整套增压装置贵 重部件的损坏甚至是报废。 因此， 如何增加增压器的整体可靠性、 降低增压结构复杂度和提 高增压器的使用寿命， 成为越来越多的厂家和科技工作者关注的对象。 实用新型内容 0003 本实用新型的目的在于解决上述技术问题， 提供一种电机直驱高压水刀增压装 置。 0004 所述的一种电机直驱高压水刀增压装置， 包括直线电机和高压水增压部。 所述直 线电机两端分别设置有高压水增压部， 中部外侧设置有电机外壳， 所述电机外壳内部设置 有电机动子， 所述电机动子上设置有活塞杆，。

10、 所述活塞杆滑动设置在直线电机两端的高压 水增压部内。 0005 进一步的， 所述的直线电机两端分别设置有左端盖和右端盖， 所述的左端盖与右 端盖外侧分别连接有高压水增压部， 左端盖与右端盖之间设置有直线电机的外壳， 所述的 外壳内侧设置有冷却水道， 在冷却水道的内侧设置有电机定子； 所述电机定子阵列设置有 若干组磁靴， 所述的磁靴上缠绕设置有定子线圈； 所述的电机定子内部活动设置有电机动 子。 0006 进一步的， 所述的电机动子上设置有动子永磁体， 其轴心处设置有活塞杆； 所述的 活塞杆两端分别滑动设置在高压水增压部内。 0007 进一步的， 所述动子永磁体选自瓦状永磁体或楔形永磁体中的一。

11、种。 0008 进一步的， 所述的冷却水道选自蛇形水环路或螺旋形水环路中的一种设置方式。 0009 进一步的， 所述左端盖一侧设置有冷却水进口， 右端盖一侧设置有冷却水出口； 或 者在左端盖一侧设置有冷却水出口， 右端盖一侧设置有冷却水进口； 所述的左端盖或者右 端盖一侧设置有电机线圈控制线。 0010 进一步的， 所述的磁靴均匀阵列设置在电机动子外侧， 绕设在磁靴上的定子线圈 与固定在动子上的动子永磁体组合成直线往复电机； 所述的磁靴在直线电机两端紧密阵列 设置， 在直线电机中心位置大间隔设置， 绕设在磁靴上的定子线圈与固定在动子上的永磁 体组合成脉冲往复电机。 0011 进一步的， 所述的。

12、高压水增压部上设置有耐压柱塞， 上述耐压柱塞腔的一端设置 在左端盖 （或右端盖） 上， 其内部设置有柱塞腔， 其另一端设置有增压头， 所述增压头上设置 说明书 1/4 页 3 CN 212096709 U 3 有进水口， 进水口通过进水道与进水单向阀连通设置， 所述进水单向阀另一端与柱塞腔连 通， 在进水单向阀的另一侧设置有与柱塞腔连通的出水道， 出水道另一端设置有出水单向 阀， 出水单向阀另一端与高压水出口连通设置。 0012 关于本实用新型所公开的内容， 进行以下必要的说明： 0013 1、 与现有常规电机相近似， 直线电机的动子直接驱动增压器的活塞杆， 直线电机 的动子与增压器缸体固定。。

13、 0014 2、 电机动子上的动子永磁体安装方式有两种形式： 瓦状永磁体和楔形永磁体， 如 图所示， 图7、 图8中通过螺栓将瓦状永磁体固定在动子上， 图9、 图10中是将楔形永磁体安装 在动子上， 从侧面通过螺柱进行固定。 0015 3、 图5和图6描述了增压器直线电机冷却水道的两种布置形式， 其中包括蛇形水道 和螺旋形水道， 可以充分的实现对直线电机的冷却。 0016 4、 图3 描述的是连续电磁力驱动的直线电机内部定子驱动线圈的布置方式。 0017 5、 图4是为了增加电机动子的驱动力， 采用的大电流脉冲驱动的直线电机内部定 子驱动线圈的布置方式。 在工作的过程中控制动子一端的线圈产生拉。

14、力， 改变另一端线圈 中的电流方向， 使另一端对动子产生一个推力。 0018 本实用新型的工作原理： 本实用新型所公开的一种电机直驱高压水刀增压装置， 通过电机线圈控制线连接有外部驱动器， 外部驱动器通过控制定子线圈中电流的变化 （电 流方向变化、 电流大小变化） ， 使得定子线圈中产生磁场， 定子线圈中的磁场与动子上的永 磁体磁场相互作用产生磁力作用， 磁力作用推动动子往复运动。 增压器上的柱塞与动子相 连， 动子带动活塞杆在柱塞腔内做往复运动。 当活塞杆向电机方向运动时， 会在柱塞腔内形 成负压， 进水单向阀开启而出水单向阀关闭， 在负压的作用向将进水道内的低压水吸入柱 塞腔内。 在活塞杆。

15、向增压头一侧运动时， 会对柱塞管内的水进行挤压， 进水单向阀关闭而出 水单向阀开启， 受到挤压的水在柱塞腔内别增压， 然后从出水道内流出。 通过在直线电机两 端设置高压水增压部， 可以在活塞杆双向运行时均起到对低压水进行增压的作用。 0019 在直线电机工作的过程中会产生一定的热量， 这些热量通过直线电机外侧的水冷 装置进行冷却， 水冷装置主要包括蛇形和螺旋形， 可以实现更好的冷却效果。 同时动子上的 永磁体安装方式主要包括瓦形安装和楔形安装， 可以实现最大驱动力。 0020 附图说明： 0021 图1： 直线电机直驱水刀增压器整体结构图； 0022 图2： 直线电机内部布置示意图； 0023。

16、 图3： 直线电机内部结构图； 0024 图4： 脉冲式直线电机布置图； 0025 图5： 蛇形水环路示意图； 0026 图6： 螺旋形水环路示意图； 0027 图7： 瓦状永磁体安装示意图； 0028 图8： 瓦状永磁体轴向示意图； 0029 图9： 楔形永磁体安装示意图； 0030 图10： 楔形永磁体轴向示意图； 0031 图11高压水增压部示意图。 说明书 2/4 页 4 CN 212096709 U 4 0032 其中： 1-直线电机， 10-电机外壳， 11-电机动子， 111-动子永磁体， 112-瓦状永磁 体， 113-楔形永磁体， 12-活塞杆， 13-左端盖， 131-冷水。

17、进口， 132-冷却水出口， 133-电机线 圈控制线， 14-右端盖， 15-冷却水道， 151-蛇形水环路， 152-螺旋形说环路， 16-电机定子， 161-磁靴， 162-定子线圈， 2-高压水增压部， 20-耐压柱塞， 201-柱塞腔， 21-增压头， 211-进 水口， 212-进水道， 213-进水单向阀， 214-出水道， 215-出水单向阀， 216-高压水出口。 0033 具体实施方式： 0034 下面将结合附图， 对本实用新型进行详细的说明。 0035 实施例1 0036 结合附图： 所述的一种电机直驱高压水刀增压装置， 包括直线电机1和高压水增压 部2。 所述的直线电机。

18、1两端分别设置有左端盖13和右端盖14， 所述的左端盖13与右端盖14 外侧分别连接有高压水增压部2， 左端盖13与右端盖14之间设置有直线电机1的外壳， 所述 的外壳内侧设置有冷却水道15， 所述的冷却水道15选自蛇形水环路151。 所述的冷却水道15 的内侧设置有电机定子16； 所述电机定子16阵列设置有若干组磁靴161， 所述的磁靴161上 缠绕设置有定子线圈162； 所述的电机定子16内部活动设置有电机动子11。 所述的电机动子 11上设置有动子永磁体111， 所述动子永磁体111选自瓦状永磁体112。 所述的电机动子11其 轴心处设置有活塞杆12； 所述的活塞杆12两端分别滑动设置在。

19、高压水增压部2内。 所述左端 盖13一侧设置有冷却水进口131， 右端盖14一侧设置有冷却水出口132； 所述的左端盖13一 侧设置有电机线圈控制线133。 所述的磁靴161均匀阵列设置在电机动子11外侧， 绕设在磁 靴161上的定子线圈162与固定在动子上的动子永磁体111组合成直线往复电机。 所述的高 压水增压部2上设置有耐压柱塞20， 上述耐压柱塞20腔的一端设置在左端盖13或右端盖14 上， 其内部设置有柱塞腔201， 其另一端设置有增压头21， 所述增压头21上设置有进水口 211， 进水口211通过进水道212与进水单向阀213连通设置， 所述进水单向阀213另一端与柱 塞腔201。

20、连通， 在进水单向阀213的另一侧设置有与柱塞腔201连通的出水道214， 出水道214 另一端设置有出水单向阀215， 出水单向阀215另一端与高压水出口216连通设置。 0037 实施例2 0038 结合附图： 所述的一种电机直驱高压水刀增压装置， 所述的一种电机直驱高压水 刀增压装置， 包括直线电机1和高压水增压部2。 所述的直线电机1两端分别设置有左端盖13 和右端盖14， 所述的左端盖13与右端盖14外侧分别连接有高压水增压部2， 左端盖13与右端 盖14之间设置有直线电机1的外壳， 所述的外壳内侧设置有冷却水道15， 所述的冷却水道15 选自螺旋形水环路152。 所述的冷却水道15。

21、的内侧设置有电机定子16； 所述电机定子16阵列 设置有若干组磁靴161， 所述的磁靴161上缠绕设置有定子线圈162； 所述的电机定子16内部 活动设置有电机动子11。 所述的电机动子11上设置有动子永磁体111， 所述动子永磁体111 选自楔形永磁体113。 所述的电机动子11其轴心处设置有活塞杆12； 所述的活塞杆12两端分 别滑动设置在高压水增压部2内。 所述左端盖13一侧设置有冷却水出口132， 右端盖14一侧 设置有冷却水进口131； 所述右端盖14一侧设置有电机线圈控制线133。 所述的磁靴161在直 线电机1两端紧密阵列设置， 在直线电机1中心位置大间隔设置， 绕设在磁靴161。

22、上的定子线 圈162与固定在动子上的永磁体组合成脉冲往复电机。 所述的高压水增压部2上设置有耐压 柱塞20， 上述耐压柱塞20腔的一端设置在左端盖13或右端盖14上， 其内部设置有柱塞腔 201， 其另一端设置有增压头21， 所述增压头21上设置有进水口211， 进水口211通过进水道 说明书 3/4 页 5 CN 212096709 U 5 212与进水单向阀213连通设置， 所述进水单向阀213另一端与柱塞腔201连通， 在进水单向 阀213的另一侧设置有与柱塞腔201连通的出水道214， 出水道214另一端设置有出水单向阀 215， 出水单向阀215另一端与高压水出口216连通设置。 0。

23、039 此外， 应当理解， 虽然本说明书按照实施方式加以描述， 但并非每个实施方式仅包 含一个独立的技术方案， 说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见， 本领域技术人员应当 将说明书作为一个整体， 各实施例中的技术方案也可以经适当组合， 形成本领域技术人员 可以理解的其他实施方式。 0040 本实用新型的有益之处： 本发明的目的降低水刀增压器的复杂度和成本， 提高水 刀增压器的可靠性和寿命， 降低水刀增压器的整体体积， 使结构更加紧凑。 采用直线电机直 驱装置可以消除普通增压器复杂的低压液压回路 （其中包括体积较大的液压油箱、 复杂的 换向阀控制系统以及低压油缸） 。 复杂的低压回路不仅占有较大。

24、的体积， 还降低了整体增压 器的效率， 降低了整体的使用寿命。 低压液压缸对液压油、 加工制造精度和装配精度要求较 高， 增加了生产成本和生产效率。 低压液压缸的拉缸故障时常发生， 会造成整体增压器的报 废， 损失较大。 直线电机直驱增压器消除了低压液压装置， 直接利用电磁驱动。 直线电机具 有较高的效率、 较低的故障、 较小的体积和简单的结构。 说明书 4/4 页 6 CN 212096709 U 6 图1 图2 说明书附图 1/6 页 7 CN 212096709 U 7 图3 图4 说明书附图 2/6 页 8 CN 212096709 U 8 图5 说明书附图 3/6 页 9 CN 212096709 U 9 图6 图7 说明书附图 4/6 页 10 CN 212096709 U 10 图8 图9 说明书附图 5/6 页 11 CN 212096709 U 11 图10 图11 说明书附图 6/6 页 12 CN 212096709 U 12 。