CN100453801C - 高速配流摆线液压马达配流支撑板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速配流摆线液压马达配流支撑板，同时还涉及其制造方法，属于液压传动技术领域。该支撑板制有与转定子相配的周向均布高速配流孔道，由至少三片配流支撑片叠合构成，其中两端的配流支撑片分别制有数量与转子对应、径向和角向位置错开的通孔，中间配流支撑片上制有分别将两端通孔连通的孔道，各配流支撑片的相邻接触平面钎焊密封连接。加工时，通过落料、冲孔、组焊工序制成。本发明的方法大大降低了零件的加工难度和制造成本，并且无论尺寸精度、连接强度、密封性能均可以满足产品质量要求。制成之后的配流支撑板可以承受液体高压，贴合面具有足够的强度和密闭性能。

Description

高速配流摆线液压马达配流支撑板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种摆线液压马达，尤其是高速配流摆线液压马达中的配流支撑板结构，同时还涉及其制造方法，属于液压传动技术领域。

背景技术

摆线液压马达是实现液-机能量转换的常用液压执行装置。由于摆线液压马达具有体积小、单位功率密度大、效率高、转速范围宽等优点，因此得到了广泛应用。工作时，压力液体从进液口进入壳体后，进入摆线针轮副形成的扩展啮合腔，使其容积不断扩大，同时摆线针轮副形成的收缩啮合腔中液体则从回流口回流；在此过程中，摆线针轮副的转子被扩展啮合腔与收缩啮合腔的压力差驱使旋转，并将此转动通过联动轴传递到输出轴输出，从而实现液压能向机械能的转换。

与此同时，配流机构也被带动旋转，周而复始的不断切换连通状态，使转换过程得以延续下去。为了降低液压脉动，本专利申请人通过对联动轴结构进行改进(参见申请号200610096585.7)的发明专利申请)，提出了一种转子转动一周完成多次配流的高速配流摆线液压马达，显著提高了输出运动的平稳性和容积效率。其中的配流支撑板制有多路迂回的孔道，其数量与液压马达的转定子数相适配，而且进、出端具有所需的相位关系，因此可以与配流盘配合，完成转子转一周进行多次配流的流道切换。这种配流支撑板虽可以采用整体成型，但由于孔道在其中迂回，因此工艺难度很大。如采用现有的激光快速成型法进行逐层扫描，理论上可以制造出类似的复杂形状孔道，但成本极不经济，无法工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于：根据上述高速配流的需要，提出一种高速配流摆线液压马达的配流支撑板，该配流支撑板应当便于制造、成本经济，容易实现工业化生产。同时给出该高速配流摆线液压马达配流支撑板的制造方法。

为了达到上述发明目的，其技术方案为：高速配流摆线液压马达配流支撑板，制有与转定子相配的周向均布高速配流孔道，由至少三片配流支撑片叠合构成，其中两端的配流支撑片分别制有径向和角向位置错开的通孔，中间配流支撑片上制有分别将两端通孔连通的孔道，各配流支撑片的相邻接触平面钎焊密封连接。

这样，通过中间配流支撑片的过渡，可以形成使两端孔连通的所需迂回孔道，不仅可以满足在高速配流摆线液压马达上的使用要求，而且可以采用如下成本经济、切实可行的方法制造：

1、落料——按配流支撑板外廓尺寸落料；

2、冲孔——用成型模具冲出各配流支撑板上的孔或孔道；

3、组焊

3-1、夹持——将一组配流支撑片按序叠合，相邻两片接触平面之间夹入钎焊材料，用夹具夹持固定；

3-2、加热——逐渐升温至钎焊材料熔点以上温度；

3-3、保温——在超过熔点温度条件下，保持相邻配流支撑片与其之间的钎焊材料处于固-液-固的不同相体25-35分钟；

3-4、冷却——逐渐降低温度后，进入室温环境；

3-5、修边——卸去夹具，修去周边溢出的钎焊材料即可。

与整体成型等制造方法相比，本发明的方法大大降低了零件的加工难度和制造成本，并且无论尺寸精度、连接强度、密封性能均可以满足产品质量要求。制成之后的配流支撑板可以承受液体高压，贴合面具有足够的强度和密闭性能。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一个实施例的结构示意图。图中各零件与标号对应关系为：壳体1，输出轴2，联动轴3，隔板4，定子5，转子6，配流支撑板7，隔盘8，配流盘9，后盖10，补偿销11，滚针轴承12，轴封13，隔离环14，平面推力轴承15，密封圈16，针齿17，孔道18，异型密封圈19。

图2A为图1实施例中配流支撑板的组装结构示意图。图2B是图2A的左视图。图2C是图2A的右视图。

图3为图1中E-E截面图、即图2中件20的端面结构示意图。

图4为图1中D-D截面图，即图2中件21的端面结构示意图。

图5为图1中C-C截面图，即图2中件22的端面结构示意图。

图6为图1中B-B截面图，即图2中件23的端面结构示意图。

图7为图1中A-A截面图，即图2中件24的端面结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的高速配流摆线液压马达包括制有进液口和回流口的壳体1，该壳体通过隔盘8固定后盖10的一端装有由定子5和转子6构成的摆线针轮副以及由一组配流支撑片(参见图2中20-24)组成的配流支撑板7和配流盘9构成的配流机构，另一端通过滚针轴承12以及一侧靠在隔离环14的平面推力轴承15支撑有从壳体内伸出的输出轴2，摆线针轮副的转子6通过内花键与联动轴3一端的外齿轮啮合，该联动轴的另一端外齿与输出轴2一端内孔中的内齿传动衔接。后盖11的中心装有补偿销11。配流支撑片20-24通过螺栓与壳体1固连在一起，两侧分别安装制有切换流道的配流盘9和摆线针轮副的转子6，该转子与固定在定子5上的针齿17啮合，定子5通过隔板4也与壳体1固连。

联动轴3与转子内花键齿啮合的一端延伸出同轴的延伸头，该延伸头与联动轴的连接段穿过配流支撑片20-24的内孔，端头为球心偏离输出轴轴线的局部球体，该局部球体的外径与配流盘9的内径动配合，因此可以更稳定准确的将转子公转运动传递到配流盘。整个马达借助轴封13、密封圈16、异型密封圈19分别实现旋转轴以及固定面之间的密封，其中后两种密封圈对平面密封，密封圈16是矩形橡胶圈，异型密封圈19用聚四氟乙烯主材制造。

本实施例的配流支撑板由配流支撑片20-24上的孔道相互叠合后形成所需流道28(图1)。从而在配流盘的切换作用下，使压力液体从进液口进入壳体后，依次通往摆线针轮副形成的扩展啮合腔，使其容积不断扩大，同时摆线针轮副形成的收缩啮合腔中液体则从回流口回流，不断循环，使摆线针轮副的转子被扩展啮合腔与收缩啮合腔的压力差驱使连续旋转，并将此转动通过联动轴传递到输出轴输出，从而实现液压能向机械能的转换。

配流支撑片20-24上的孔道分别如图3-图7所示，其结构十分紧凑。其中，第一配流支撑片20的端面中径处开有与转子齿数相等的七个均布肺形通孔。与第一配流支撑片20紧邻的第二配流支撑片21的端面上开有从中径处分别与第一配流支撑片20各通孔位置对应、内径处附近角向位置顺时针偏移360/7度的七个Z形孔道。与第二配流支撑片21紧邻的第三配流支撑片22的端面内径处附近开有与第二配流支撑片21各孔道内径附近位置对应的七个基本呈五边形通孔。与第三配流支撑片22紧邻的第四配流支撑片23的端面开有内径处与第三配流支撑片22各通孔位置对应、外径处角向位置顺时针偏移360/7度的七个J形孔道。与第四配流支撑片23紧邻的第五配流支撑片24的端面开有外径处附近与第三配流支撑片22各孔道外径附近位置对应的七个基本呈四边形通孔。为了组焊时精确定位，各配流片上均制有角向位置错开的定位孔(参见图2中25)。

配流支撑板分成多片配流支撑片20-24充分考虑到该高速配流马达的配流采用了摆线针轮副中转子中心偏离输出轴轴线的小偏心自转。对于中等排量的马达而言，此偏心距一般控制在2.5mm至2.9mm之间，而2.75mm是优化设计数值(针对大排量的马达，其偏心距一般为3.7mm至4.3mm之间，转子与配流支撑板的结合孔道和转定子参数相适应)。在小偏心自转情形下，转子与配流支撑板的结合孔道应当与转定子参数相适应，除了满足配流盘的配流结合孔道与一定齿数转定子运动副的扩展腔或收缩腔结合孔道相配，并具有一定相位关系的要求外，还要求流道通畅，以避免压力液通过流道时的压力损失过大。将各配流支撑片叠合后可以形成满足要求的孔道。

制造配流支撑片时，设计定型前的样机采用线切割的工艺方法；对于定型后的产品，由于各配流支撑片均采用薄板件材料，因此采用冲压成型工艺。具体制造步骤如下：

1、落料——按配流支撑板外廓尺寸分别落料；

2、冲孔——用成型模具冲出各配流支撑板上的孔或孔道。其中4片2mm厚度的一次冲压成型，另一片厚度4mm的由于成型冲头小，且冲孔间隙较小，采用多次冲压成型工艺，这样可以节约成本，减少模具制造成本。

3、组焊

3-1、夹持——将一组配流支撑板按序叠合，每两片之间夹入合金铜或紫铜片，厚度范围控制在0.04mm-0.07mm，在角向位置错开的定位孔中插入定位销，用夹具夹持固定；

3-2、加热——在还原性气体保护或真空条件下，大约在40分钟内达到焊接最高温度，以每分钟升温25℃-30℃速度逐渐升温至1120℃到1140℃之间，达到合金铜或紫铜片熔化温度；

3-3、保温——在还原性气体保护或真空及超过熔点温度的1120℃-1140℃高温条件下，保持相邻配流支撑片与其之间的钎焊铜片处于固-液-固的不同相体30分钟；

3-4、冷却——在还原性气体保护或真空条件下下，逐渐降至200℃温度，进入室温环境；

3-5、修边——卸去夹具，修去周边溢出的钎焊材料即可。

采用合金铜片或紫铜片进行焊接时，其外形与配流支撑板一致，由于厚度很薄，在外界压力下，当温度升至熔化后，就将配流片之间紧密焊合。控制好上述相关参数，有利于达到理想的工艺效果。钎焊材料也可以采用直径为1.5-2.5mm的铜丝，由于其熔点远低于钢板的熔点，因此熔融的铜在间隙很小的配流片之间因毛细作用而逐渐浸漫整个接触面，同样可以将配流片之间紧密焊合起来。

经过以上的工艺过程，配流支撑板形如整体，内部形成两端错位连通的孔道，能够承受高压，并可以按预期的效果获得所需流道，与配流盘一起，达到高速配流的理想效果。

为了自动进行以上工艺过程，申请人研制了网带式连续钎焊炉，该设备主要由预热区、加热保温区、冷却区三段组成，通过工件通过的工作腔体将三区连接起来。其中加热保温区分为多个区域，马弗罐贯穿整个加热区开口的外部，两头分别和预热区、冷却区相连接。冷却区固定，沿预热区一端马弗罐可以自由伸缩，马弗罐由优质的耐热钢板焊接而成，加热元件采用硅碳棒，硅碳棒布置在马弗罐的上部及下部。工件加热是通过的网带输送的，网带由耐热钢制造，部分网带在加热保温区的工作腔体中，网带由带轮驱动形成循环运动。预热区、冷却区是双层结构，里面充满了循环冷却水，其热量主要是由加热保温区的辐射，还有还原性气体在腔体中燃烧产生，还原性气体可以由氨分解气体发生装置产生。氨分解装置以液氨为原料，经汽化后将氨气加热到一定温度，在催化剂作用下，氨发生分解成氢氮混合气体，采用液氨，通过液氨蒸发、裂解产生氢、氮混合气体，液氨经减压后在汽化器内汽化再进入分解炉，分解炉内装有活化过的镍触媒，在800～850℃温度下进行分解，形成75％的氢气和25％的氮气。分解后的高温气体在热交换器内与气态氨进行热交换，分解气降温，同时气氨升温并过热，然后进入分解炉分解。

Claims (6)

1、一种高速配流摆线液压马达配流支撑板的制造方法，所述配流支撑板制有与转子和定子相配的周向均布高速配流孔道，所述配流支撑板由至少三片配流支撑片叠合构成，其中两端的配流支撑片分别制有径向和角向位置错开的通孔，中间配流支撑片上制有分别将两端通孔连通的孔道，其特征在于：各配流支撑片的相邻接触平面钎焊密封连接，其制造方法包括以下步骤：

1)、落料——按配流支撑板外廓尺寸落料；

2)、冲孔——用成型模具冲出各配流支撑板上的孔或孔道；

3)、组焊

3-1、夹持——将一组配流支撑片按序叠合，相邻两片接触平面之间夹入钎焊材料，用夹具夹持固定；

3-2、加热——逐渐升温至钎焊材料熔点以上温度；

3-3、保温——在超过熔点温度条件下，保持相邻配流支撑片与其之间的钎焊材料处于固-液-固的不同相体25-35分钟；

3-4、冷却——逐渐降低温度后，进入室温环境；

3-5、修边——卸去夹具，修去周边溢出的钎焊材料即可。

2.根据权利要求1所述高速配流摆线液压马达配流支撑板的制造方法，其特征在于：所述配流支撑片上制有角向位置错开的定位孔。

3.根据权利要求1所述高速配流摆线液压马达配流支撑板的制造方法，其特征在于：所述钎焊材料采用合金铜或紫铜片，厚度为0.04mm-0.07mm。

4.根据权利要求3所述高速配流摆线液压马达配流支撑板的制造方法，其特征在于：所述钎焊材料采用直径为1.5-2.5mm的铜丝。

5.根据权利要求3或4所述高速配流摆线液压马达配流支撑板的制造方法，其特征在于：所述加热步骤的升温速度控制在每分钟升温25℃-30℃。

6.根据权利要求5所述高速配流摆线液压马达配流支撑板的制造方法，其特征在于：所述加热、保温、冷却步骤均在还原性气体保护或真空条件下进行。

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