一种电子油泵的制作方法

本技术涉及新能源汽车的，尤其涉及一种高精密设计的电子油泵。

背景技术：

1、随着汽车电子化和新能源车的快速发展，集成式高精密设计的电子油泵以其效率高、节能和控制灵活多样等特点得到越来越多的应用。在常规技术中，集成式电子油泵主要由三部分组成：控制器、电机和转子齿轮泵，其中转子齿轮泵包括泵壳、齿轮组。齿轮组为相互啮合且设置在泵壳内的外齿轮和内齿轮，内齿轮通过定轴连接于泵壳，内齿轮相对于外齿轮呈偏心设置，电机的转子与外齿轮集成，形成电机转子与齿轮泵的集成体。控制器的电路控制模块将控制信号给到电机，电机定子的电磁力与电机转子的永磁力相互作用，驱动电机转子转动，电机转子与齿轮泵的集成体同步转动，转子泵外齿轮驱动内齿轮转动。内齿轮与外齿轮之间通过偏心啮合形成有若干个密封吞吐油腔，内齿轮和转子外齿轮按照设定的方向旋转，密封吞吐油腔的体积逐级增大后又逐级减小，引起密封油腔内压入和压出的油液体积循环往复增加和减小。另外，吞吐油腔逐级增大时与泵壳的进油口对应、连通，吞吐油腔逐级减小时与泵壳的出油口对应、连通，从而在电子油泵内形成油路。

2、目前，传统的电子油泵在定轴、泵壳、电机的同心度控制方面存在精度不够高的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术的目的在于提供一种高精密设计的电子油泵，其可以提高定轴、泵壳、电机的同心度控制精度。

2、本技术提供的一种电子油泵采用如下的技术方案：

3、在一方面，本技术提供了一种高精密设计的电子油泵，其包括泵壳，所述泵壳转动连接有相互啮合的外齿轮和内齿轮，所述泵壳内连接有与所述泵壳同心设置的定轴，所述外齿轮连接于所述定轴且所述外齿轮与所述泵壳同心设置；所述定轴包括连接段，所述连接段的外周壁上设有偏心校准件，所述偏心校准件与所述连接段组成偏心集合体，所述内齿轮绕所述偏心集合体的几何中心轴线转动设置，且所述偏心集合体与所述泵壳不同心设置。

4、通过采用上述技术方案，在泵壳内仅设置一根定轴，然后在定轴的周向侧壁上设置有偏心校准件形成偏心集合体，偏心校准件能够补偿多个零件如泵壳、定轴和电机因加工和组装产生的同心度偏差，从而有效确保了泵壳、定轴和电机的同心度。这样，在外齿轮与定轴转动连接的同时，偏心集合体也能够与内齿轮转动连接，实现内齿轮和外齿轮同轴且偏心的效果。同时，由于定轴与泵壳同心设置，电机转子可借助定轴实现与定轴、泵壳的高同心度，有效补偿了因加工和组装产生了公差累计而导致同心精度不够的问题。

5、泵壳上仅需要开设一个与定轴配合的孔，有效降低泵壳加工的复杂度，提高泵壳加工的效率，提高转子泵外齿轮和内齿轮配合的精度。

6、可选的，所述偏心校准件为设置于所述定轴的周向外壁上的半月套，所述半月套设置有供所述定轴嵌入的弧形槽。

7、通过采用上述技术方案，定轴的周向侧壁部分嵌入弧形槽内，使定轴的周向侧壁与半月套的周向外壁形成与内齿轮转动连接的偏心集合体，实现内齿轮和外齿轮同轴且偏心的效果，有效补偿了因加工和组装产生了公差累计而导致电机圆心与轴心的偏心度不够的问题，也保持了转子泵内齿轮和外齿轮基于离心度设计的相互驱动。

8、可选的，所述定轴的顶端紧配有轴承，所述内齿轮包括与所述定轴同轴配合并抵触偏心集合体的内齿轮内圆，电机转子内圆轴向设置为贴合外齿轮外圆。所述电机转子外圆的上部（也称为电机转子颈部）设置有与所述轴承外环紧配的内圆，所述偏心集合体经中间轴套与定轴配合，所述中间轴套与内齿轮内环配合。

9、通过采用上述技术方案，传统的定轴与泵壳的安装是通过在泵壳的底部设计有台阶来实现的，其中定轴的固定端穿过台阶并与螺母螺纹连接，螺母抵接在台阶的端面上，通过螺母与台阶抵接产生的摩擦力，实现定轴与泵壳的固定连接。然而，螺母安装的松紧度会影响泵体的轴向端面间隙。在工作状态中，泵壳内的温度升高，由于泵壳、定轴和螺母的材料（例如泵壳的铝材料、定轴的不锈钢材料、螺母的钢材料）热膨胀系数不同，会引起轴向端面间隙发生变化，进而影响泵体的性能。在本技术中，取消了泵壳中的台阶以及螺母，定轴的一端直接穿过泵壳进行过盈配合、另一端与轴承内周面紧固配合。这种两端配合能够完全限定定轴在机壳中的插入深度。本技术提出的这种简化结构有效地避免了传统设计中定轴、台阶、螺母等多界面和多公差累积的影响。定轴直接配合穿过泵壳底部使得不再需要多个部件，减小温度引起的不同材料热膨胀对泵体轴向和径向端面间隙的影响，从而改善泵体的工作效率。

10、电机转子外圆的电机转子颈部的周向内壁与轴承的周向外壁紧固能够实现外齿轮与定轴的转动连接。位于半月套和定轴之间的轴套既能够对半月套与定轴进行紧固，又能够实现与内齿轮的转动连接。轴套的周向外壁与内齿轮的周向内壁贴合实现偏心集合体与内齿轮的转动连接。

11、传统的外齿轮与泵壳的转动连接是通过在外齿轮的周向外壁紧固套设半径较大的轴承来实现的，其中轴承的周向外壁紧固在泵壳内。然而，由于轴承的半径较大，在工作中容易造成明显的机械磨损，轴承寿命短，需要经常更换，影响泵的工作效率，增加生产成本。本技术通过尺寸较小的轴承与定轴和电机转子颈部紧固配合，有效减小机械摩擦，提高泵的工作效率，同时降低了生产成本。

12、可选的，所述外齿轮内圆、所述电机转子外圆和所述内齿轮围合形成有多个吞吐油腔，所述吞吐油腔的体积沿外齿轮转动方向先逐级增大再逐级减小，所述泵壳设置有进油孔和出油孔，当所述吞吐油腔逐级增大时，所述吞吐油腔的出口与所述进油孔对应，当所述吞吐油腔逐级减小时，所述吞吐油腔的出口与所述出油孔对应。

13、通过采用上述技术方案，外齿轮内圆的周向内壁、外齿轮外圆的内侧端面和内齿轮的周向外壁围合成多个闭合的吞吐油腔。当内齿轮和外齿轮相对转动时，吞吐油腔在逐级增大的过程中通过进油孔进行吞油，吞吐油腔中的油量随着体积增大而增大，吞油过程中温度较低的油与内齿轮和外齿轮的齿接触，油吸收齿的热量。吞吐油腔在逐级减小的过程中通过出油孔进行吐油，吞吐油腔中的油量随着体积减小而减小，吞油过程中吸热后的温度较高的油从出油孔排出泵体，从而实现内齿轮和外齿轮的降温和润滑以及泵体的降温，保证了泵的工作温度和效率。

14、可选的，所述泵壳设置有覆盖所述进油孔和所述出油孔的泵壳底部，所述泵壳底部设置有与所述定轴的一端固定连接的固定孔，所述泵壳底部设置有与所述进油孔连通的吞油口、与所述出油孔连通的吐油口，所述泵壳底部设置有用于分隔所述吞油口和所述吐油口的分隔部，所述分隔部的一侧与所述内齿轮的一侧贴合。

15、通过采用上述技术方案，分隔部有效地对吞油口和吐油口进行分隔，以保证油与内齿轮和外齿轮的接触时间，提高换热降温的效果。分隔部的一侧与内齿轮的一侧贴合，保证了吞吐油腔的密闭性。

16、可选的，所述半月套的一侧设置有定位孔，所述泵壳底部设置有与所述定位孔对应的组装引导孔。

17、通过采用上述技术方案，在安装内齿轮和外齿轮时，通过销轴固定在定位孔并将销轴穿过引导孔，实现了内齿轮的定位，对定轴的安装起到导向的作用，有助于改善内齿轮和外齿轮的偏心误差，提高内齿轮和外齿轮配合的精度。

18、通过设置偏心校准件上的定位孔和泵壳底部凸台上的对应组装引导孔，减小电机、轴、泵壳、齿轮泵等多零件的机加工和组装公差累计引起的电机、泵壳和定轴的偏心度，有效改善电机定子和转子之间的空气间隙和泵体系统的径向间隙，同时提高转子泵内齿轮和外齿轮的组装精度。

19、可选的，所述泵壳设置有位于所述进油孔且覆盖所述进油孔的过滤网。

20、通过采用上述技术方案，过滤网能够对通过进油孔的油进行过滤，减小油中的杂质对泵工作的影响。

21、可选的，还包括电机转子和电路控制模块，所述电路控制模块包括设置于所述泵壳内的控制器、集线器、设置于所述集线器上的电机定子，所述电机定子沿自身周向设置有多个定子绕组线圈，所述电机转子套设于所述外齿轮的周向外圆，所述电机转子的周向外壁与所述电机定子的周向内壁对应。

22、通过采用上述技术方案，控制器控制集线器对电机定子上多个定子绕组线圈进行通电，多个定子绕组通电后产生磁场与转子磁铁的永磁场相互作用驱动电机转子转动，电机转子集成在齿轮泵外转子上，即电机定子和转子磁铁相互作用驱动转子外齿轮泵转动，转子齿轮泵外齿轮进而驱动内齿轮转动，实现内齿轮和外齿轮的相对转动。

23、可选的，所述电机转子的周向外壁与所述电机定子的周向内壁之间设置有空气间隙。

24、通过采用上述技术方案，保留的间隙可称之为空气间隙，空气间隙减少电机转子与定子绕组线圈的接触，减小摩擦力，有利于外齿轮和内齿轮的相对转动，减小噪音和摩擦产生的震动。该设计对转子磁铁几何形状进行优化，减小电机转子与定子绕组之间的空气间隙，降低电机启动时及换相时的齿槽转矩和磁滞，使得电机转动更加平顺、减小噪音和振动。

25、可选的，所述泵壳设置有用于分隔所述控制器和所述集线器的机壳。

26、通过采用上述技术方案，机壳能够隔开油路和电控部分，提高密封性，保证控制器在适宜的温度下工作。

27、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

28、1、通过在泵壳内仅设置一根定轴且在定轴的周向侧壁上设置偏心校准件形成偏心集合体，使外齿轮与定轴转动连接的同时偏心集合体也能够与内齿轮转动连接，实现内齿轮和外齿轮同轴且偏心的效果，有效补偿了因加工和组装产生的公差累计导致的电机圆心与轴心的偏心度，也保持了转子泵内齿轮和外齿轮基于离心度设计的相互驱动；

29、2、对于定轴与泵壳的安装，本技术取消了常规泵壳中的台阶以及螺母，定轴的一端直接穿过泵壳进行过盈配合、另一端通过轴承紧固以限定定轴在机壳的插入深度，有效避免了常规设计中定轴、台阶、螺母等多界面和多公差累积的影响，有效减小温度引起的不同材料热膨胀对泵体轴向端面空气间隙的影响，从而改善泵体的工作效率；

30、3、外齿轮外圆的电机转子颈部的周向内壁与轴承的周向外壁紧固，实现了外齿轮与定轴的转动连接。轴套既能够对半月套与定轴进行紧固，又能够实现与内齿轮的转动连接。轴套的周向外壁与内齿轮的周向内壁贴合，实现了偏心集合体与内齿轮的转动连接；

31、4、对于外齿轮与泵壳的连接，本技术通过尺寸较小的轴承与定轴和电子转子颈部紧固配合，有效减小机械摩擦，提高泵的工作效率，降低了生产成本；

32、5、对于内齿轮和外齿轮的安装，通过销轴固定在定位孔和将销轴穿过引导孔，实现了内齿轮的定位，同时对定轴的安装也起到导向的作用，有助于改善内齿轮和外齿轮的偏心误差，提高内齿轮和外齿轮配合的精度。偏心校准件上设计的定位孔与泵壳底部凸台上的定位孔形成轴组装的引导孔，减小电机、轴、泵壳、齿轮泵等多零件的机加工和组装公差累计引起的电机圆心、泵壳圆心和轴心的偏心度，有效改善电机定子和转子之间的空隙间隙和泵体系统的径向间隙，同时能提高转子泵内齿轮和外齿轮的组装精度。