一种全密封式自冷却电机齿轮泵的制作方法

本发明涉及一种全密封式自冷却电机齿轮泵，属于流体机械，该全密封式自冷却电机齿轮泵的设计，不仅适用于传统的工业应用，如化工、石油和天然气输送，还特别适用于对设备密封性和散热性要求极高的航空航天领域，例如为涡喷发动机提供稳定和可靠的燃油供应。

背景技术：

1、电机齿轮泵作为流体机械领域中的一种重要设备，因其结构紧凑、效率高、维护简便等优点，在工业生产中得到了广泛应用。然而，随着工业自动化和精密控制需求的不断提升，对电机齿轮泵的性能要求也越来越高。特别是在高负载、高温或者具有潜在化学腐蚀性的环境下工作时，电机的散热问题和密封性能成为了制约其性能和寿命的关键因素。

2、传统的电机齿轮泵设计中，电机的散热主要依赖于自然对流或强制风冷，这在一定程度上限制了其在高温环境下的应用。同时，电机和泵体的密封问题也是导致设备故障和维护成本增加的重要原因。为了解决这些问题，行业内已经出现了一些改进设计，例如采用水冷或油冷系统来增强散热效果，或者使用更高级的密封技术来提高设备的密封性能。但是，这些解决方案往往增加了系统的复杂性和成本。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的问题，本发明提出一种全密封式自冷却电机齿轮泵，该齿轮泵采用内部流体循环机制，实现了电机的自冷却功能，同时保持了设备的全密封特性，有效防止了因渗水导致的电机短路问题，大大提高了电机齿轮泵在恶劣环境下的可靠性和使用寿命。

2、本发明的技术方案：一种全密封式自冷却电机齿轮泵，包括电机以及通过电机驱动的齿轮泵，所述电机的电机壳体和齿轮泵的泵壳固定连接，所述电机壳体为带有空腔的一体式结构，在泵壳的低压腔内开设有与空腔连通的流体流出孔，在泵壳的高压腔内开设有与空腔连通的流体流入孔。

3、优选地，所述流体流入孔与齿轮泵的泵出口连通，流体流出孔与齿轮泵的泵进口连通。

4、优选地，所述流体流入孔和流体流出孔对称布置。

5、优选地，所述流体流入孔和流体流出孔的直径相同，泵进口与泵出口的直径相同，流体流入孔或流体流出孔的直径为泵进口或泵出口的1/3～1/5。

6、优选地，所述空腔内交替布置有一组导流板。

7、优选地，所述电机为有刷电机，包括电机壳体以及安装在电机壳体内的定子和转子，在电机壳体的后端固定安装有后端盖，在后端盖内固定安装有后轴承，在电机壳体的前端固定安装有前轴承，所述转子的转动轴转动安装在后轴承和前轴承之间，所述转子的转动轴的前端与齿轮泵传动连接。

8、优选地，所述齿轮泵包括泵壳以及安装在泵壳内的驱动齿轮和从动齿轮，所述驱动齿轮和从动齿轮相互啮合，且驱动齿轮固定安装在转子的转动轴上，在泵壳的前端固定连接有前端盖，所述从动齿轮转动安装在前端盖与泵壳之间。

9、优选地，所述电机壳体与泵壳之间、电机壳体与后端盖之间以及前端盖与泵壳之间均安装有密封圈。

10、优选地，所述转子的转动轴上且位于泵壳与电机壳体之间安装有旋转唇形密封圈。

11、优选地，所述电机壳体的表面均布有散热片。

12、由于采用上述技术方案，本发明的优点在于：

13、1.创新的自冷却系统：本发明的电机壳体设计有空腔，通过在泵壳的低压腔和高压腔内设置流体流入孔和流体流出孔，实现燃油的内部循环，利用燃油的自然热传导特性进行散热，这一设计无需额外的冷却系统，降低了系统复杂性和能耗。

14、2.全密封结构设计：电机壳体与齿轮泵的泵壳采用固定连接，并在连接处配备密封圈和旋转唇形密封圈，有效防止了外部污染物和水分的侵入，提高了泵的可靠性和耐用性。

15、3.优化的流体动力学布局：流体流入孔和流体流出孔的对称布置以及其直径与泵进口和泵出口的匹配设计，确保了燃油流动的均匀性和效率，减少了压力损失。

16、4.导流板的高效热交换：空腔内部设置的导流板不仅改善了流体流动特性，还增加了燃油与电机壳体接触的表面积，提高了热交换效率。

17、5.电机和齿轮泵的集成设计：电机的转动轴直接与齿轮泵传动连接，这种设计简化了传动结构，减少了能量损耗，同时使得整体设备更加紧凑。

18、6.3d打印技术的应用：采用3d打印技术制造电机壳体，提高了制造精度和生产效率，同时也便于实现复杂的内部结构设计。

19、7.散热片的增强散热效果：电机壳体表面的散热片设计，进一步提高了散热性能，确保电机在长时间运行中的稳定性。

20、8.有刷电机的高效能转换：选用有刷电机作为动力源，提供了高效的能量转换和稳定的运行性能，同时有刷电机的维护成本较低，适合于恶劣环境下的应用。

21、9.齿轮泵的精密齿轮啮合：驱动齿轮和从动齿轮的精密配合，确保了燃油输送的连续性和均匀性，提高了泵的工作效率。

22、10.环境适应性分析：本发明的全密封式设计，使得电机齿轮泵能够在多种恶劣环境下稳定工作，包括高湿度、高盐度以及化学腐蚀性环境。

23、11.技术优势与潜在应用：与现有技术相比，本发明不仅在散热效率和密封性能上实现了显著提升，而且在结构设计、材料选择和制造工艺上均体现了创新性和前瞻性。这些特点使得本发明的产品在工业、航空航天以及其他需要高可靠性流体输送设备的领域具有广泛的应用前景。

24、综上所述，本发明的全密封式自冷却电机齿轮泵不仅在散热效率和密封性能上实现了显著提升，而且在结构设计、材料选择和制造工艺上均体现了创新性和前瞻性。这些特点使得本发明的产品在工业、航空航天以及其他需要高可靠性流体输送设备的领域具有广泛的应用前景。

技术特征：

1.一种全密封式自冷却电机齿轮泵，包括电机以及通过电机驱动的齿轮泵，其特征在于：所述电机的电机壳体(1)和齿轮泵的泵壳(2)固定连接，所述电机壳体(1)为带有空腔(20)的一体式结构，在泵壳(2)的低压腔(8)内开设有与空腔(20)连通的流体流出孔(10)，在泵壳(2)的高压腔(9)内开设有与空腔(20)连通的流体流入孔(11)。

2.根据权利要求1所述的全密封式自冷却电机齿轮泵，其特征在于：所述流体流入孔(11)与齿轮泵的泵出口(4)连通，流体流出孔(10)与齿轮泵的泵进口(21)连通。

3.根据权利要求2所述的全密封式自冷却电机齿轮泵，其特征在于：所述流体流出孔(10)和流体流入孔(11)对称布置。

4.根据权利要求3所述的全密封式自冷却电机齿轮泵，其特征在于：所述流体流出孔(10)和流体流入孔(11)的直径相同，泵进口(21)与泵出口(4)的直径相同，流体流出孔(10)或流体流入孔(11)的直径为泵进口(21)或泵出口(4)的1/3～1/5。

5.根据权利要求1所述的全密封式自冷却电机齿轮泵，其特征在于：所述空腔(20)内交替布置有一组导流板(22)。

6.根据权利要求1所述的全密封式自冷却电机齿轮泵，其特征在于：所述电机为有刷电机，包括电机壳体(1)以及安装在电机壳体(1)内的定子(13)和转子(17)，在电机壳体(1)的后端固定安装有后端盖(14)，在后端盖(14)内固定安装有后轴承(16)，在电机壳体(1)的前端固定安装有前轴承(18)，所述转子(17)的转动轴(15)转动安装在后轴承(16)和前轴承(18)之间，所述转子(17)的转动轴(15)的前端与齿轮泵传动连接。

7.根据权利要求6所述的全密封式自冷却电机齿轮泵，其特征在于：所述齿轮泵包括泵壳(2)以及安装在泵壳(2)内的驱动齿轮(6)和从动齿轮(7)，所述驱动齿轮(6)和从动齿轮(7)相互啮合，且驱动齿轮(6)固定安装在转子(17)的转动轴(15)上，在泵壳(2)的前端固定连接有前端盖(3)，所述从动齿轮(7)转动安装在前端盖(3)与泵壳(2)之间。

8.根据权利要求7所述的全密封式自冷却电机齿轮泵，其特征在于：所述电机壳体(1)与泵壳(2)之间、电机壳体(1)与后端盖(14)之间以及前端盖(3)与泵壳(2)之间均安装有密封圈。

9.根据权利要求7所述的全密封式自冷却电机齿轮泵，其特征在于：所述转子(17)的转动轴(15)上且位于泵壳(2)与电机壳体(1)之间安装有旋转唇形密封圈(19)。

10.根据权利要求1所述的全密封式自冷却电机齿轮泵，其特征在于：所述电机壳体(1)的表面均布有散热片(12)。

技术总结本发明提供一种全密封式自冷却电机齿轮泵，包括电机以及通过电机驱动的齿轮泵，所述电机的电机壳体和齿轮泵的泵壳固定连接，所述电机壳体为带有空腔的一体式结构，在泵壳的低压腔内开设有与空腔连通的流体流入孔，在泵壳的高压腔内开设有与空腔连通的流体流出孔。当齿轮泵输送燃油时，一部分燃油直接通过齿轮泵的泵出口给涡喷发动机供油，另一部分燃油则通过齿轮泵的低压腔泵入电机壳体的空腔中，用于吸收电机壳体上的热量，而吸收热量后的这部分燃油则再次回流至齿轮泵的高压腔，并与泵出口的燃油汇合后给涡喷发动机供油；本发明的电机壳体为带有空腔的一体式结构，不仅解决了电机散热的问题，还解决了电机壳体渗水而导致电机短路的问题。技术研发人员：邹婧受保护的技术使用者：贵州航芯科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26