CN101078410A - 径向柱塞式液压马达 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种缸体摆动的柱塞式液压马达。前端盖及配油阀座与壳体固定，配油阀座与壳体间设有配油侧板，配油阀座内设有配油转阀与辅助配油阀，设有偏心轮的曲拐轴的曲拐部分旋转支撑在壳体和前端盖之间，曲拐轴的内端与配油传动轴连接，配油传动轴与配油转阀固定，壳体的周向均匀布置了若干个径向设置的缸体，缸体上设有柱塞盖，缸体内设有圆柱形柱塞和设于柱塞外的摆缸，柱塞与偏心轮接触，摆缸与缸体内壁通过球面结构相互密封支承，所述柱塞端部与通过偏心轮的球面结构与偏心轮接触。它摆缸的支承结构简单，制造成本较低，内泄漏小，容积效率高，低速稳定性好，使用寿命长。

Description

径向柱塞式液压马达

技术领域

本发明涉及一种缸体摆动的柱塞式液压马达。

背景技术

液压马达是将液压能转化为机械能的执行元件，为工作机输出转速和扭矩。如一种新型摆缸式液压马达(专利号：CN97212341.5)，壳体与后盖固定连接，曲轴支承在两端轴承中，曲轴上装有由多个滚柱支承的作周期性摆动的轴承套，具有进出流道的奇数5-9个圆周均布的摆缸通过柱塞与轴承套相扣连，每一摆缸内设有可滑动的具有阻尼小孔的柱塞，与曲轴同步旋转的配流盘设在固定连接的后盖和通油盘内，所述摆缸的横梁两端面为封闭式，液压油进出流道设在摆缸的横梁侧面孔中，并与后盖上的流道相通，摆缸的横梁与后盖配合面上设有密封装置。上述技术方案的摆缸通过其上的左右横梁支撑在壳体和后盖上，从而需要在后盖上设置与摆缸的左右梁相配的支撑孔，致使液压马达的结构较为复杂，增加了制造成本；配油盘在工作过程中的摩擦得不到补偿，容易导致压力油在配油盘与后盖及壳体的接触面之间的泄漏，从而影响了液压马达的性能和容积效率，低速稳定性差，更甚则致使液压马达的报废，缩短了液压马达的使用寿命。

发明内容

本发明目的在于提供一种摆缸的支承结构简单，制造成本较低，内泄漏小，容积效率高，低速稳定性好，使用寿命长的径向柱塞式液压马达，解决了现有技术所存在的摆缸通过其上的左右横梁支撑在壳体和后盖上，从而需要在后盖上设置与摆缸的左右梁相配的支撑孔，致使液压马达的结构较为复杂，增加了制造成本；配油盘在工作过程中的摩擦得不到补偿，容易导致压力油在配油盘与后盖及壳体的接触面之间的泄漏，从而影响了液压马达的性能和容积效率，低速稳定性差，更甚则致使液压马达的报废，缩短了液压马达的使用寿命问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案解决的：前端盖及配油阀座与带有液压流道的壳体固定，配油阀座与壳体间设有配油侧板，配油阀座内设有配油转阀，配油转阀与配油阀座之间设有辅助配油阀，设有偏心轮的曲拐轴的曲拐部分旋转支撑在壳体和前端盖之间，曲拐轴的内端与配油传动轴连接，配油传动轴与配油转阀固定，壳体的周向均匀布置了若干个径向设置的缸体，缸体上设有柱塞盖，所述缸体内设有圆柱形柱塞和设于柱塞外的摆缸，所述柱塞与偏心轮接触，所述摆缸外壁为球面结构，摆缸与缸体内壁通过球面结构相互密封支承，所述偏心轮的圆周面为球面结构，所述柱塞端部与通过偏心轮的球面结构与偏心轮接触。摆缸与壳体的缸体内壁通过球面结构支承，一方面大大简化了摆缸和壳体的结构，从而降低了液压马达的制造成本，同时也使得摆缸的支承结构更为紧凑；另一方面摆缸的球面支承载摆缸旋转摆动时，摆缸与柱塞不受侧向力，使液压马达的运动性能更加稳定可靠。

作为优选，所述偏心轮内壁居中位置设有环形凸台，环形凸台两侧的偏心轮内壁与曲拐轴之间分别设有若干个滚柱。其中，偏心轮内壁的环形凸台可将滚柱分别定位在凸台两侧，防止滚柱的左右移动，偏心轮内壁及曲拐轴之间能得到均匀的支承，使柱塞及摆缸的运动更为稳定。

作为优选，所述柱塞与偏心轮之间形成缓冲腔室，所述缓冲腔室与缸体间通过小孔连通。压力油可通过小孔进入柱塞与偏心轮之间形成缓冲腔室，可以有效防止负载突然变化时柱塞与偏心轮球表面间的固体接触，以保证静压平衡不受破坏。

作为优选，所述柱塞受液压作用端为中空结构，该中空结构与缸体连通。柱塞的中空结构可使压力油能压力作用能均匀得沿柱塞的轴向作用，减少柱塞所受的侧向里，提高本发明运转的平稳性。

作为优选，所述柱塞与壳体及前端盖间设有卡环，柱塞上设有与卡环相配的环形凹槽。卡环可将柱塞相反于压力油的作用方向轴向限制在摆缸内，防止柱塞和摆缸及柱塞和偏心轮的脱开，提高本发明运转平稳性。

作为优选，所述摆缸与壳体之间设有辅助支承，辅助支承内壁为球面结构，所述缸体内壁设有环形台阶结构，所述辅助支承下端抵在所述环形台阶结构上，所述柱塞盖设有往缸体内延伸的顶环，所述顶环端部顶在辅助支承的上端，辅助支承上端与顶环之间设有第一波型弹簧。在壳体及摆缸之间设置辅助支承可便于摆缸在壳体的装配，也补偿了壳体对摆缸的支承不足；其中顶环和第一波形弹簧将辅助支承压紧在缸体内壁的环形台阶上，可使摆缸外壁的球面结构和壳体的缸体内壁及辅助支承内被之间的球面压紧紧贴，保证了静压平衡，使摆缸和柱塞之间的摩擦力大大减小。

作为优选，所述配油转阀与配油侧板的接触面上设有三个相互隔离的腰形孔O、O′、P，所述腰形孔P部分与腰形孔O分布在与配油转阀的圆心同心的圆周上，腰形孔O′位于腰形孔P外，腰形孔P通过若干个通油孔P1与配油转阀圆周上相同数量的油孔P2连通，腰形孔O的若干个通油孔O1和腰形孔O′的油孔O′1在配油转阀与辅助配油阀的接触端形成的孔O2处连通。配油转阀采用端面配油方式，提高了液压马达的工作平稳性。

作为优选，所述辅助配油阀与配油阀座之间设有第二波形弹簧。辅助配油阀在第二波形弹簧的作用下，压紧配油转阀，有效补偿了配油转阀的磨损，工作寿命加长，内泄漏较小，高容积效率得到长时间保障，提高了液压马达的使用寿命。

作为优选，所述曲拐轴与前端盖及曲拐轴与壳体之间分别通过滚动轴承旋转支撑。滚动轴承可减小曲拐轴与前端盖及壳体间的摩擦，减少了摩擦损失，提高了本发明的工作效率。

作为优选，所述柱塞受液压作用端为中空结构，该中空结构与缸体连通，所述偏心轮内壁居中位置设有环形凸台，环形凸台两侧的偏心轮内壁与曲拐轴之间分别设有若干个滚柱，所述摆缸与壳体之间设有辅助支承，辅助支承内壁为球面结构，所述缸体内壁设有环形台阶结构，所述辅助支承下端抵在所述环形台阶结构上，所述柱塞盖设有往缸体内延伸的顶环，所述顶环端部顶在辅助支承的上端，辅助支承上端与顶环之间设有第一波型弹簧，所述配油转阀与配油侧板的接触面上设有三个相互隔离的腰形孔O、O′、P，所述腰形孔P部分与腰形孔O分布在与配油转阀的圆心同心的圆周上，腰形孔O′位于腰形孔P外，腰形孔P通过若干个通油孔P1与配油转阀圆周上相同数量的油孔P2连通，腰形孔O的若干个通油孔O1和腰形孔O′的油孔O′1在配油转阀与辅助配油阀的接触端形成的孔O2处连通，所述辅助配油阀与配油阀座之间设有第二波形弹簧，所述曲拐轴与前端盖及曲拐轴与壳体之间分别通过滚动轴承旋转支撑。

因此，本发明具有缸的支承结构简单，制造成本较低，内泄漏小，容积效率高，低速稳定性好，使用寿命长的特点。

附图说明

图1是本发明一种结构示意图；

图2是本发明柱塞的一种剖面结构示意图；

图3是本发明配油转阀的一个端面视图；

图4是本发明配油转阀的另一个端面视图；

图5是图3的A-A剖面视图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1所示，前端盖19及配油阀座17与带有液压流道20的壳体11固定，配油阀座17与壳体11之间设有配油侧板12，配油阀座17内设有配油转阀13，配油转阀13与配油阀座17之间设有辅助配油阀16，辅助配油阀16与配油阀座17之间设有第二波形弹簧15，设有偏心轮8的曲拐轴2的曲拐部分旋转支撑在壳体11和前端盖19之间，曲拐轴2的内端与配油传动轴14连接，配油传动轴14穿过配油侧板12与配油转阀13固定，配油传动轴与配油侧板之间设有定位套18。

壳体11的周向均匀布置了5个径向设置的缸体，缸体上设有柱塞盖4，缸体内设有圆柱形柱塞7和设于柱塞7外的摆缸5，柱塞7与偏心轮8接触，摆缸5外壁为球面结构，偏心轮8的圆周面为球面结构，摆缸5与壳体11之间设有辅助支承25，辅助支承25内壁为球面结构，辅助支承内壁的球面结构与壳体的缸体内壁的球面结构组成与摆缸外壁相配的球面结构，摆缸5与缸体内壁和辅助支承内壁通过球面结构相互密封支承。缸体内壁设有环形台阶结构26，辅助支承25下端抵在环形台阶结构26之上，柱塞盖4设有往缸体内延伸的顶环27，顶环27端部顶在辅助支承25的上端，辅助支承25上端与顶环27之间设有第一波型弹簧6。

柱塞7与壳体11及前端盖19之间设有卡环9，柱塞7上设有与卡环9相配的环形凹槽28(参见图2)，柱塞7端部与通过偏心轮8的球面结构与偏心轮8接触。偏心轮8内壁居中位置设有环形凸台24，环形凸台24两侧的偏心轮内壁与曲拐轴2之间分别设有数个滚柱10。如图2所示，柱塞7受液压作用端为中空结构21，该中空结构21与缸体连通，柱塞7与偏心轮8之间形成缓冲腔室22，缓冲腔室22与缸体间通过小孔23连通。

如图3、图4和图5所示，配油转阀13与配油侧板12的接触面上设有三个相互隔离的腰形孔O、O′、P，腰形孔P部分与腰形孔O分布在与配油转阀的圆心同心的圆周上，腰形孔O′位于腰形孔P外，腰形孔P通过3个通油孔P1与配油转阀圆周上相同数量的油孔P2连通，腰形孔O的3个通油孔O1和腰形孔O′的油孔O′1在配油转阀与辅助配油阀的接触端形成的孔O2处连通，曲拐轴2与前端盖19及曲拐轴2与壳体11之间分别通过滚动轴承1旋转支撑。

本发明的液压传动过程如下：高压油由配油阀座经过辅助配油阀进入与曲拐轴一起旋转的配油转阀、配油侧板、壳体的斜流道再由柱塞盖上的孔进入缸体作用到柱塞上，由柱塞上的小孔进入柱塞下部与偏心轮之间的缓冲腔室，液压力经柱塞作用到曲拐轴的曲拐部分上，此作用力因曲拐部分偏心距产生转动扭矩使液压马达曲拐轴转动，随着高压油进入，柱塞向轴心方向移动到下死点，此时柱塞腔通过配油转阀开始与回油口接通，柱塞在曲拐轴推动下被推离轴心方向移动，摆缸中液压油经柱塞盖孔、壳体的斜流道、配油侧板、配油转阀和辅助配油阀及配油阀座排到回油口。各柱塞依次接通高压和低压，凡所有通高压的柱塞就会对输出曲轴中心产生一个驱动力矩并同向相加，从而使液压马达曲轴获得连续而稳定的回转扭矩。

Claims (10)

1、径向柱塞式液压马达，前端盖及配油阀座与带有液压流道的壳体固定，配油阀座与壳体间设有配油侧板，配油阀座内设有配油转阀，配油转阀与配油阀座之间设有辅助配油阀，设有偏心轮的曲拐轴的曲拐部分旋转支撑在壳体和前端盖之间，曲拐轴的内端与配油传动轴连接，配油传动轴与配油转阀固定，壳体的周向均匀布置了若干个径向设置的缸体，缸体上设有柱塞盖，其特征在于：所述缸体内设有圆柱形柱塞和设于柱塞外的摆缸，所述柱塞与偏心轮接触，所述摆缸外壁为球面结构，摆缸与缸体内壁通过球面结构相互密封支承，所述偏心轮的圆周面为球面结构，所述柱塞端部与通过偏心轮的球面结构与偏心轮接触。

2、根据权利要求1所述径向柱塞式液压马达，其特征在于所述偏心轮内壁居中位置设有环形凸台，环形凸台两侧的偏心轮内壁与曲拐轴之间分别设有若干个滚柱。

3、根据权利要求1或2所述径向柱塞式液压马达，其特征在于所述柱塞与偏心轮之间形成缓冲腔室，所述缓冲腔室与缸体间通过小孔连通。

4、根据权利要求1或2所述径向柱塞式液压马达，其特征在于所述柱塞受液压作用端为中空结构，该中空结构与缸体连通。

5、根据权利要求1或2所述径向柱塞式液压马达，其特征在于所述柱塞与壳体及前端盖间设有卡环，柱塞上设有与卡环相配的环形凹槽。

6、根据权利要求1或2所述径向柱塞式液压马达，其特征在于所述摆缸与壳体之间设有辅助支承，辅助支承内壁为球面结构，所述缸体内壁设有环形台阶结构，所述辅助支承下端抵在所述环形台阶结构上，所述柱塞盖设有往缸体内延伸的顶环，所述顶环端部顶在辅助支承的上端，辅助支承上端与顶环之间设有第一波型弹簧。

7、根据权利要求1或2所述径向柱塞式液压马达，其特征在于所述配油转阀与配油侧板的接触面上设有三个相互隔离的腰形孔(O、O′、P)，所述腰形孔(P)部分与腰形孔(O)分布在与配油转阀的圆心同心的圆周上，腰形孔(O′)位于腰形孔(P)外，腰形孔(P)通过若干个通油孔(P1)与配油转阀圆周上相同数量的油孔(P2)连通，腰形孔(O)的若干个通油孔(O1)和腰形孔(O′)的油孔(O′1)在配油转阀与辅助配油阀的接触端形成的孔(O2)处连通。

8、根据权利要求1或2所述径向柱塞式液压马达，其特征在于所述辅助配油阀与配油阀座之间设有第二波形弹簧。

9、根据权利要求1或2所述径向柱塞式液压马达，其特征在于所述曲拐轴与前端盖及曲拐轴与壳体之间分别通过滚动轴承旋转支撑。

10、根据权利要求1所述径向柱塞式液压马达，其特征在于所述柱塞受液压作用端为中空结构，该中空结构与缸体连通，所述偏心轮内壁居中位置设有环形凸台，环形凸台两侧的偏心轮内壁与曲拐轴之间分别设有若干个滚柱，所述摆缸与壳体之间设有辅助支承，辅助支承内壁为球面结构，所述缸体内壁设有环形台阶结构，所述辅助支承下端抵在所述环形台阶结构上，所述柱塞盖设有往缸体内延伸的顶环，所述顶环端部顶在辅助支承的上端，辅助支承上端与顶环之间设有第一波型弹簧，所述配油转阀与配油侧板的接触面上设有三个相互隔离的腰形孔(O、O′、P)，所述腰形孔(P)部分与腰形孔(O)分布在与配油转阀的圆心同心的圆周上，腰形孔(O′)位于腰形孔(P)外，腰形孔(P)通过若干个通油孔(P1)与配油转阀圆周上相同数量的油孔(P2)连通，腰形孔(O)的若干个通油孔(O1)和腰形孔(O′)的油孔(O′1)在配油转阀与辅助配油阀的接触端形成的孔(O2)处连通，所述辅助配油阀与配油阀座之间设有第二波形弹簧，所述曲拐轴与前端盖及曲拐轴与壳体之间分别通过滚动轴承旋转支撑。

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