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微型耐高压自吸式流体污染检测装置
申请号	CN202311682464.0	申请日	2023-12-08	公开(公告)号	CN117907029A	公开(公告)日	2024-04-19
申请人	中国航空工业集团公司北京长城航空测控技术研究所; 河南航天液压气动技术有限公司; 北京长城航空测控技术研究所有限公司;			发明人	王文瑾; 田静; 孟嘉嘉; 马庆; 潘登; 江慧婕; 季晓雨;
摘要	本发明提供一种微型耐高压自吸式流体污染检测装置，其包括阀体组件、泵体组件、控制处理器和电连接器，所述泵体组件设置在所述阀体组件的第一侧，所述控制处理器设置在所述阀体组件中，所述电连接器设置在所述阀体组件的第二侧，本发明将泵体组件一体化集成，实现对管道流体污染物的实时在线检测，整体重量轻，体积小，可安装于多种流体管道，泵体组件包括分体式的齿轮和轴，通过泵体组件将流体吸入泵内，并输出稳定的流量，具有固有流量下小脉动输出的特点，对控制处理器进行电源供电兼容及电磁兼容设计，用于降低信号干扰，控制处理器设计闭环控制系统，可实现电机泵稳流控制。
权利要求	1.一种微型耐高压自吸式流体污染检测装置，其特征在于，其包括阀体组件、泵体组件，所述泵体组件设置在所述阀体组件的一侧；所述阀体组件，其包括阀体、上盖板、输入接头、输出接头、下盖板，所述上盖板与所述阀体的上方位置连接，所述输入接头与输出接头对称设置在所述阀体的两侧，所述下盖板与所述阀体的下方位置连接；所述泵体组件，其包括电机、油封、第一泵盖板、第一密封圈、第一耐磨块、第二耐磨块、主动齿轮、从动齿轮、转轴、第二泵盖板、第二密封圈、第三密封圈、第三耐磨块和第四耐磨块，所述油封的第一端与所述电机的安装端连接，所述油封的第二端与所述第一泵盖板的第一端连接，所述第一密封圈设置在所述电机和第一泵盖板之间，所述第一耐磨块和第二耐磨块设置在所述第一泵盖板的第二端面的圆形槽内，所述电机的输出轴依次穿过所述油封、第一泵盖板和第一耐磨块，通过连接销与所述主动齿轮连接，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合传动，所述转轴的中部位置通过轴承与所述从动齿轮转动连接，所述转轴的第一端与所述第二耐磨块转动接合，所述第二泵盖板的第一端与所述第一泵盖板的第二端连接，所述第二密封圈设置在所述第一泵盖板和第二泵盖板之间，所述主动齿轮与所述从动齿轮均设置在所述第二泵盖板的内侧，所述阀体组件中阀体的第三泵盖板与所述第二泵盖板的第二端连接，所述第三密封圈设置在所述第三泵盖板的密封圈槽内，所述第三耐磨块和第四耐磨块的第一端设置在所述第三泵盖板的圆形槽内，所述第三耐磨块的第二端与所述转轴的第二端转动接合，所述第四耐磨块的第二端与所述电机输出轴的末端转动接合，所述第一泵盖板、第二泵盖板和第三泵盖板依次连接。 2.根据权利要求1所述的微型耐高压自吸式流体污染检测装置，其特征在于，其还包括控制处理器和电连接器，所述控制处理器设置在所述阀体内部且分别与所述上盖板和下盖板连接，所述电连接器与泵体组件设置在所述阀体的两侧相对位置，所述电连接器与所述控制处理器通讯连接。 3.根据权利要求1所述的微型耐高压自吸式流体污染检测装置，其特征在于，所述阀体的第一侧位置还设置第三泵盖板，且在所述第三泵盖板开设密封圈槽和两个圆形槽。 4.根据权利要求1所述的微型耐高压自吸式流体污染检测装置，其特征在于，所述阀体的内侧中部与泵体组件安装的相邻位置设置流体管路，所述流体管路的第一端与所述输入接头连接，所述流体管路的第二端与所述输出接头连接。 5.根据权利要求3所述的微型耐高压自吸式流体污染检测装置，其特征在于，所述流体管路设置视窗，敏感探头通过所述视窗检测污染物。 6.根据权利要求1所述的微型耐高压自吸式流体污染检测装置，其特征在于，所述第一泵盖板的第一端面开设油封槽和密封圈槽，所述油封槽和密封圈槽的轴线方向均与电机输出轴轴线方向相同，其第二端面开设密封圈槽和两个圆形槽，两圆形槽的连线方向与所述输入接头和输出接头的轴线方向垂直。 7.根据权利要求1所述的微型耐高压自吸式流体污染检测装置，其特征在于，所述电机的输出轴径向开设槽孔，槽孔上设置所述连接销，所述主动齿轮通过所述连接销与所述电机的输出轴连接。 8.根据权利要求1所述的微型耐高压自吸式流体污染检测装置，其特征在于，所述第一泵盖板、第二泵盖板和第三泵盖板的周侧对应位置均设有定位孔和安装孔，所述第一泵盖板、第二泵盖板和第三泵盖板通过所述定位孔与定位销定位，且通过所述安装孔连接，所述电机的第一侧设置接线管孔，所述第一泵盖板、第二泵盖板和阀体对应位置均设置接线孔，所述电机的控制线穿过接线管路与接线孔与控制处理器连接。 9.根据权利要求1所述的微型耐高压自吸式流体污染检测装置，其特征在于，所述第二泵盖板的内侧开设弧形槽孔，所述主动齿轮和从动齿轮在所述第二泵盖板的内侧槽孔内啮合传动。 10.根据权利要求1所述的微型耐高压自吸式流体污染检测装置，其特征在于，所述第一耐磨块和第二耐磨块均位于所述主动齿轮和从动齿轮的第一侧，第三耐磨块和第四耐磨块均位于所述主动齿轮和从动齿轮的第二侧，从而实现对主动齿轮和从动齿轮的两侧进行限位。
说明书全文	微型耐高压自吸式流体污染检测装置技术领域 [0001] 本发明涉及机器人领域，具体涉及一种微型耐高压自吸式流体污染检测装置。背景技术 [0002] 流体中污染物的多少，对相关设备的正常工作有着至关重要的作用，对流体系统的可靠性和相关元件的寿命等有着尤为重要的影响，流体中污染物若高于标准值，将会使设备寿命下降、故障率上升并影响设备系统的整体性能。现有的流体污染检测传感装置不具备任意安装位置独立工作的能力，尤其是安装在无流量、高压力工况下，需要安装能够提供稳定的流量的、并且能够耐受高压工况的装置，因此会增加该类传感器的体积、重量、结构复杂度，总重量一般不小于5kg，无法满足设备管路在线式安装要求，制约了该型传感器在车辆、飞机、舰船等多领域的推广应用。 [0003] 在公告号为CN115718125A的专利申请文献中，公开了一种油污检测装置，包括检测盒，所述检测盒的顶部设置有控制机构，所述底座与检测盒连接，所述控制机构包括横板，所述横板位于检测盒的顶部，所述检测盒的顶部设置有无接合式电容传感器，所述横板的一端设置有固定板。该油污检测装置，通过套筒沿着螺纹杆向下运动，可以让传感器探头逐渐进到检测盒的内部，并与检测盒底端内壁之间的距离缩小，以及通过玻璃材质的透明板，可以观察到检测盒内部的情况，防止传感器探头与油液接合在一起，对传感器探头进行保护。 [0004] 上述文献中仅可通过将油液放置在检测盒中进行检测，无法实现安装在管路上进行流体检测，因此有必要提出一种微型耐高压自吸式流体污染检测装置。发明内容 [0005] 针对现有技术存在的问题，本发明提供一种微型耐高压自吸式流体污染检测装置，本发明将泵体组件一体化集成，实现对管道流体污染物的实时在线检测，整体重量轻，体积小，可安装于多种流体管道，泵体组件采用齿轮和轴的分体式结构设计，通过泵体组件将流体吸入泵内，并输出稳定的流量，具有固有流量下小脉动输出的特点，通过控制处理器统一进行电源配电及电磁兼容处理，用于降低信号干扰，闭环控制，实现电机泵稳流控制。 [0006] 本发明提供了一种微型耐高压自吸式流体污染检测装置，其包括阀体组件、泵体组件、控制处理器和电连接器，所述泵体组件设置在所述阀体组件的第一侧，所述控制处理器设置在所述阀体组件中，所述电连接器设置在所述阀体组件的第二侧；所述阀体组件，其包括阀体、上盖板、输入接头、输出接头、下盖板，所述上盖板与所述阀体的上方位置连接，所述输入接头与输出接头对称设置在所述阀体的两侧，所述下盖板与所述阀体的下方位置连接；所述泵体组件，其包括电机、油封、第一泵盖板、第一密封圈、第一耐磨块、第二耐磨块、连接销、主动齿轮、从动齿轮、转轴、轴承、第二泵盖板、第二密封圈、第三密封圈、第三耐磨块、第四耐磨块和定位销，所述油封的第一端与所述电机的安装端连接，所述油封的第二端与所述第一泵盖板的第一端连接，所述第一密封圈设置在所述电机和第一泵盖板之间，所述第一耐磨块和第二耐磨块设置在所述第一泵盖板的第二端面的圆形槽内，所述电机的输出轴依次穿过所述油封、第一泵盖板和第一耐磨块，通过所述连接销与所述主动齿轮连接，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合传动，所述转轴的中部位置通过所述轴承与所述从动齿轮转动连接，所述转轴的第一端与所述第二耐磨块转动接合，所述第二泵盖板的第一端与所述第一泵盖板的第二端连接，所述第二密封圈设置在所述第一泵盖板和第二泵盖板之间，所述主动齿轮与所述从动齿轮均设置在所述第二泵盖板的内侧，所述阀体组件中阀体的第三泵盖板与所述第二泵盖板的第二端连接，所述第三密封圈设置在所述第三泵盖板的密封圈槽内，所述第三耐磨块和第四耐磨块的第一端设置在所述第三泵盖板的圆形槽内，所述第三耐磨块的第二端与所述转轴的第二端转动接合，所述第四耐磨块的第二端与所述电机输出轴的末端转动接合，所述定位销依次与所述第一泵盖板、第二泵盖板和第三泵盖板连接。 [0007] 可优选的是，提供的一种微型耐高压自吸式流体污染检测装置，其还包括控制处理器和电连接器，所述控制处理器设置在所述阀体内部且分别与所述上盖板和下盖板连接，所述电连接器与泵体组件设置在所述阀体的两侧相对位置，所述电连接器与所述控制处理器通过电缆连接，进行通讯。 [0008] 可优选的是，所述阀体的第一侧位置还设置第三泵盖板，且在所述第三泵盖板开设密封圈槽和两个圆形槽。 [0009] 可优选的是，所述阀体的内侧中部与泵体组件安装的相邻位置设置流体管路，所述流体管路的第一端与所述输入接头连接，所述流体管路的第二端与所述输出接头连接。 [0010] 可优选的是，所述流体管路设置视窗，敏感探头通过所述视窗检测污染物。 [0011] 可优选的是，所述第一泵盖板的第一端面开设油封槽和密封圈槽，所述油封槽和密封圈槽的轴线方向均与电机输出轴轴线方向相同，其第二端面开设密封圈槽和两个圆形槽，两圆形槽的连线方向与所述输入接头和输出接头的轴线方向垂直。 [0012] 可优选的是，所述电机的输出轴径向开设槽孔，槽孔上设置所述连接销，所述主动齿轮通过所述连接销与所述电机的输出轴连接。 [0013] 可优选的是，所述第一泵盖板、第二泵盖板和第三泵盖板的周侧对应位置均设有定位孔和安装孔，所述第一泵盖板、第二泵盖板和第三泵盖板通过所述定位孔与定位销定位，且通过所述安装孔连接，所述电机的第一侧设置接线管孔，所述第一泵盖板、第二泵盖板和阀体对应位置均设置接线孔，所述电机的控制线穿过接线管路与接线孔与控制处理器连接。 [0014] 可优选的是，所述第二泵盖板的内侧开设弧形槽孔，所述主动齿轮和从动齿轮在所述第二泵盖板的内侧槽孔内啮合传动。 [0015] 可优选的是，所述第一耐磨块和第二耐磨块均位于所述主动齿轮和从动齿轮的第一侧，第三耐磨块和第四耐磨块均位于所述主动齿轮和从动齿轮的第二侧，从而实现对主动齿轮和从动齿轮的两侧进行限位。 [0016] 本发明的特点和有益效果是： [0017] 1.本发明微型耐高压自吸式流体污染检测装置，将泵体组件一体化集成，实现对管道流体污染物的实时在线检测，整体重量轻，体积小，可安装于多种流体管道。 [0018] 2.本发明微型耐高压自吸式流体污染检测装置，泵体组件采用齿轮和轴分体式结构，结构简单可靠、可靠性高，通过泵体组件可将流体吸入泵内，并输出稳定的流量，具有固有流量下小脉动输出的特点。 [0019] 3.本发明微型耐高压自吸式流体污染检测装置，泵体组件采用反向油封设计，防止电机内部的油液流出，不仅提高了泵的容积效率，还能够保证最大静压15MPa的耐受能力，实现结构体微小型高耐压型设计。 [0020] 4.本发明微型耐高压自吸式流体污染检测装置，通过控制处理器统一进行电源配电及电磁兼容处理，用于降低信号干扰，闭环控制，实现电机泵稳流控制。附图说明 [0021] 图1是本发明微型耐高压自吸式流体污染检测装置的整体结构示意图； [0022] 图2是本发明整体爆炸示意图； [0023] 图3是本发明阀体组件和泵体组件位置示意图； [0024] 图4是本发明爆炸示意图； [0025] 图5是本发明中泵体组件局部爆炸示意图。 [0026] 主要附图标记： [0027] 阀体组件1，阀体11，第三泵盖板111，流体管路112，上盖板12，输入接头13，输出接头14，下盖板15，泵体组件2，电机201，油封202，第一泵盖板203，第一密封圈204，第一耐磨块205，第二耐磨块206，连接销207，主动齿轮208，从动齿轮209，转轴210，轴承211，第二泵盖板212，第二密封圈213，第三密封圈214，第三耐磨块215，第四耐磨块216，定位销217，控制处理器3，电连接器4。具体实施方式 [0028] 为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。在本发明中术语“微型”通常是指体积小、重量轻，重量不大于1kg的传感装置，术语“耐高压”是指满足耐受爆破压力15Mpa。 [0029] 本发明微型耐高压自吸式流体污染检测装置，如图1和图2所示，其包括阀体组件1、泵体组件2、控制处理器3和电连接器4，所述泵体组件2设置在所述阀体组件1的第一侧，所述控制处理器3设置在所述阀体组件1的内部，所述电连接器4设置在所述阀体组件1的第二侧，所述阀体组件1，其包括阀体11、上盖板12、输入接头13、输出接头14、下盖板15，所述上盖板12与所述阀体11的上方位置连接，所述输入接头13与输出接头14对称设置在所述阀体11的两侧，所述下盖板15与所述阀体11的下方位置连接；所述电连接器4与泵体组件2设置在所述阀体11的两侧相对位置，所述控制处理器3包括电机控制器和颗粒信号处理器设置在所述阀体11内部，且分别与所述上盖板12和下盖板15连接，所述控制处理器3与所述电连接器4通过电缆连接，进行通讯；所述阀体11的内侧中部与泵体组件1安装的相邻位置设置流体管路112，所述流体管路112的第一端与所述输入接头13连接，所述流体管路112的第二端与所述输出接头14连接。所述流体管路112设置视窗，敏感探头通过所述视窗检测污染物。 [0030] 如图3～5所示，所述泵体组件2，其包括电机201、油封202、第一泵盖板203、第一密封圈204、第一耐磨块205、第二耐磨块206、连接销207、主动齿轮208、从动齿轮209、转轴210、轴承211、第二泵盖板212、第二密封圈213、第三密封圈214、第三耐磨块215、第四耐磨块216和定位销217，所述油封202的第一端与所述电机201的安装端连接，所述油封202的第二端与所述第一泵盖板203的第一端连接，所述第一密封圈204设置在所述电机201和第一泵盖板203之间，所述第一耐磨块205和第二耐磨块206设置在所述第一泵盖板203的第二端面的圆形槽内，所述电机201的输出轴依次穿过所述油封202、第一泵盖板203和第一耐磨块 205，通过所述连接销207与所述主动齿轮208连接，所述从动齿轮209与所述主动齿轮208啮合传动，所述转轴210的中部位置通过所述轴承211与所述从动齿轮209转动连接，所述转轴 210的第一端与所述第二耐磨块206转动接合，所述第二泵盖板212的第一端与所述第一泵盖板203的第二端连接，所述第二密封圈213设置在所述第一泵盖板203和第二泵盖板212之间，所述主动齿轮208与所述从动齿轮209均设置在所述第二泵盖板212的内侧，所述阀体组件1中阀体11的第三泵盖板111与所述第二泵盖板212的第二端连接，所述第三密封圈214设置在所述第三泵盖板111的密封圈槽内，所述第三耐磨块215和第四耐磨块216的第一端设置在所述第三泵盖板111的圆形槽内，所述第三耐磨块215的第二端与所述转轴210的第二端转动接合，所述第四耐磨块216的第二端与所述电机201输出轴的末端转动接合，所述定位销217依次与所述第一泵盖板203、第二泵盖板212和第三泵盖板111连接；所述阀体11的第一侧位置还设置第三泵盖板111，且在所述第三泵盖板111开设密封圈槽和两个圆形槽；所述第一泵盖板203的第一端面开设油封槽和密封圈槽，所述油封槽和密封圈槽的轴线方向均与电机201输出轴轴线方向相同，其第二端面开设密封圈槽和两个圆形槽，两圆形槽的连线方向与所述输入接头13和输出接头14的轴线方向垂直；所述电机201的输出轴径向开设槽孔，槽孔上设置所述连接销207，所述主动齿轮208通过所述连接销207与所述电机201的输出轴连接；所述第一泵盖板203、第二泵盖板212和第三泵盖板111的周侧对应位置均设有定位孔和安装孔，所述第一泵盖板203、第二泵盖板212和第三泵盖板111通过所述定位孔与定位销定位，且通过所述安装孔连接，所述电机201的第一侧设置接线管孔，所述第一泵盖板202、第二泵盖板212和阀体11对应位置均设置接线孔，所述电机201的控制线穿过接线管路与接线孔与控制处理器3连接；所述第二泵盖板212的内侧开设弧形槽孔，所述主动齿轮208和从动齿轮209在所述第二泵盖板212的内侧槽孔内啮合传动；所述第一耐磨块205和第二耐磨块206设置在所述主动齿轮208和从动齿轮209的第一侧，第三耐磨块215和第四耐磨块216设置在所述主动齿轮208和从动齿轮209的第二侧，这样，第一耐磨块205和第二耐磨块206、第三耐磨块215和第四耐磨块216从两侧对主动齿轮208和从动齿轮209进行限位。 [0031] 以下结合实施例对本发明一种微型耐高压自吸式流体污染检测装置做进一步描述。本发明的微型耐高压自吸式流体污染检测装置使用过程如下所示： [0032] 首先，将输入接头13和输出接头14分别与管道连接，输入接头13与输出接头14安装方向与管道中流体流动方向一致，将电连接器4与电源连接，通过控制处理器3启动电机，电机201工作，电机201的输出轴带动主动齿轮208转动，主动齿轮208转动的同时带动从动齿轮209啮合传动，耐磨块对主动齿轮208和从动齿轮209进行限位。 [0033] 然后，管道中流体流动，流体首先通过输入接头13，进入流体管路112，由于电机201带动主动齿轮208与从动齿轮209啮合传动，泵体组件2中形成吸油腔和压油腔，流体通过吸油腔进入压油腔，通过输出接头14流出，可通过控制处理器3调节电机201的转速，对流体输出进行控制，同时敏感探头通过流体管路112上的视窗，对流体中污染物进行检测，实现在线管路中流体的泵送与流体污染物的实时检测。 [0034] 本发明微型耐高压自吸式流体污染检测装置，将泵体组件2一体化集成，实现对管道流体污染物的实时在线检测，整体重量轻，体积小，可安装于多种流体管道，泵体组件2采用齿轮和轴分体式结构，结构简单可靠、可靠性高，通过泵体组件2可将流体吸入泵内，并输出稳定的流量，具有固有流量下小脉动输出的特点，通过控制处理器统一开展电源配电管理，降低信号干扰，并实现电机启停、转速调节等功能，实现电机泵稳流控制。 [0035] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。