CN101421510A - 星形缸体液压 - Google Patents

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Abstract

一种星形缸体液压马达，包括：摆动液压缸(1)，所述摆动液压缸借助于形成在马达轴(3)上的偏心曲柄销(2)来驱动摆动，摆动缸体的衬套(4)设有用于围绕平行于所述马达轴的转动轴线(A)的平行轴线(C)摆动的耳轴(5)，所述耳轴可摆动地联接至马达曲柄箱(6)；在所述衬套内的往复运动的活塞(7)，所述活塞设有用于在所述偏心曲柄销的外表面(9)上滑动的转子(8)；以及转盘式分配器(10、23)，所述分配器联接至所述马达轴以与之同步转动，适于在输送和排出冲程中经由倾斜或穿通构造的端口使液压回路的管道(12、13)与相应缸体的管道(14)流体连通；并且，有利的是，分配器的转盘形成有通向在一个面(27)与分配器盖(41)的内壁之间的包含有密封件(28)的通路的连接/供应装置(38、40)，且在密封件外侧的区域中有加压流体。在另一实施例中，该马达的耳轴(5)在它们的外表面(31)上与耳轴轴颈摩擦接触的区域处形成有槽状通道(30)，且形成具有大致梯形投影形状的分支布置(30)，从缸体内部通过一个或多个供应通道(32)给该分支布置中的通道供应加压流体。

Description

星形缸体液压
技术领域
本发明涉及适于以高转速运转的星形缸体液压马达，特别是带有补偿具有高转速能力的星形缸体液压马达的低速运行特性的摆动缸体的星形缸体液压马达。
背景技术
在本领域已知这样的液压马达，其中径向布置的缸体作用在公共的位于中心的曲柄销或偏心轮上，并设置摆动缸体以在曲柄销或偏心轮上滑动地驱动活塞转子(runner)。
传统的马达包括具有合适地变平的缸体或盘状形状的分配器，该分配器形成有与液压回路的第一分支连通的多个穿通孔，该第一分支骑跨在与第二面相对的第一面上，并挨着相应缸体的各个进给/排出管道设置；该分配器形成有与液压回路的第二分支连通的倾斜孔，该第二分支骑跨在盘状分配器与所述第二面相对的周缘缸体表面上。那组穿通的连通孔被分组在与所述第二面中的那组倾斜孔径向相反的一不同的区域中。
人们认识到，当转速增大到高于每分钟500—600转时，液压流体通过分配器和各个管道的来回流动会导致热损失、振动和气穴现象，这种类型的带有星形缸体的马达通常会发生这种情况。而且，在高转速下，设置在第一面上的密封件会影响流向该面与密封盖之间的通路的不中断流动，从而无法在所有的工况下保持密封件的紧密性。
因此，尽管与轴向延伸的圆柱形分配器相比，盘状分配器能在其间的空闲间隙中保持更少量的液体，但它们不适用于高转速的应用场合。
此外，缸体衬套的摆动耳轴易于在耳轴与其轴颈之间缺少润滑，尤其是摆动角度受限的缸体，如具有相对大尺寸的缸体的小排量马达的情况那样，还有可变排量的马达也是如此。事实上，在具有大尺寸缸体和摆动范围受限的马达中，该马达具有通过减小其降低排量时的工作行程来实现的可变排量特征，这样的马达通常在它们的轴颈与耳轴的接触面处形成不均匀的润滑，这最终可能导致表面损坏，如果摆动快速进行，即当马达以很高的每分钟转数运行，则尤其是这样。
已经证实，旨在通过从缸体直接供应加压流体来克服上述问题的现有技术的建议方案高转速下并不令人满意，在高转速情况下，由于最小排量设定(即最小摆动范围)和高输出功率(大反作用力)，会使过去采用的任何润滑变成关键和相对不可靠的因素。
再者，旨在减小空闲间隙的存在的现有技术的建议方案将液压活塞设置成中空的结构并形成有与抽拉体干涉配合的抽拉或按压圆顶，藉此以相当大的成本牺牲来使往复运动的质量较小。不过，在大多数情况下，活塞是由顶部敞开的中空圆柱形管段构成的，这样的管段收缩到整块体上，该整块体通常形成有通向骑跨在曲柄销/偏心轮外表面上的下方转子的润滑孔。
在现有的技术水平下没有简单且经济方便的制作轻质中空活塞的方法。
总之，现有技术水平的限制无法设计这样一种星形缸体液压马达，它在成本经济的同时可超过按惯例设置为每分钟600转的星形缸体转速，且从机械和容积效率的角度看仍表现得令人满意。
因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种星形缸体液压马达，其分配器能以高于现有技术的限值的每分钟转数运行，且在穿过液压回路的输送和排出端之间的缸体管道时不会引起任何流体阻力的较大损失、过度的振动和冲击。
此外，本发明同样重要的一个目的是提供一种液压马达，该液压马达具有适于以减小的摆动范围工作和/或彼此滑动接触而藉此能在很高的每分钟转数(即大的缸体摆动)下转动的机械零件，特别是缸体耳轴。
再者，本发明的同样重要的目的是提供具有质量减轻的往复运动零件(即活塞)的液压马达，并减小运转过程中马达内的剩余空闲体积，小的空闲体积是以成本经济的方式高速运转的一个主要因素。
发明内容
本发明解决了上述技术问题，本发明提供一种星形缸体马达，它包括：摆动液压缸，该摆动液压缸借助于形成在马达轴上的偏心曲柄销来驱动摆动，摆动缸体的衬套设有用于围绕平行于马达轴的转动轴线的平行轴线摆动的耳轴，这些耳轴可摆动地联接至马达曲柄箱；在所述衬套内的往复运动的活塞，这些活塞设有用于在所述偏心曲柄销的外表面上滑动的转子；以及转盘式分配器，该分配器联接至马达轴以与之同步转动，适于在输送和排出冲程中经由倾斜或穿通构造的端口使液压回路的管道与相应缸体的管道流体连通；其特点是，分配器的转盘包括通向一个面与分配器盖内壁之间的包含有密封件的通路的连接/供应装置，且在密封件外侧的区域中有加压流体。
在一个较佳的实施例中，通路连接/供应装置包括平行于通路延伸的凹陷。
在另一实施例中，所述通路连接/供应装置包括与倾斜构造的端口中的一个端口连通的至少一个孔，每个倾斜构造的端口包括用于将通路连通至端口的大直径孔。
在又一较佳实施例中，耳轴在它们的外表面上与它们的轴颈摩擦接触的区域处形成有槽状通道，藉此形成具有大致梯形投影形状的分支通道布置，从缸体内部的一个或多个供应通道给这些分支的通道供应加压流体。
在另一实施例中，在大致梯形形状的主侧上的所述槽状通道靠近缸体耳轴附连于衬套的区域；此外，分支布置中的至少一个盲通道从形成大致梯形形状的所述主侧的通道延伸到分支布置的中间。
在一个改进的实施例中，活塞有利的是由管子构成，该管子固定于活塞基部并具有附连于其上的所述转子；蘑菇形塞子的头部干涉配合在远离基部的远处管子部分内部；蘑菇形塞子的杆部干涉配合在基部中，并形成有同轴的进流孔，该进流孔用于用来通过基部中的孔润滑转子的加压流体。
从下面参照附图对以非限制性例子的方式给出的本发明较佳实施例的描述中，本发明有关星形缸体液体马达的结构的特征和优点会变得清楚。
附图说明
图1是实施本发明的液压马达(即包括下文将述的组成零件)的剖视图。
图2是图1中区域II的放大剖视图，示出各个活塞的改进结构。
图3是图1中区域III的放大剖视图，示出分配器盘的改进结构。
图4是根据本发明的耳轴的改进实施例中的摆动缸体衬套的示意性立体图。
图5是如从液压缸的连通管道的远端所见的转动式分配器盘的示意性立体图。
图6是如从与图5不同的另一角度所见的转动式分配器盘的示意性立体图。
具体实施方式
图1中所示的星形缸体液压马达包括：摆动液压缸1，这些摆动液压缸借助于马达轴3的偏心曲柄销2来驱动摆动，摆动液压缸的衬套4设有用于围绕与安装在马达曲柄箱6中的马达轴的转动轴线A平行的轴线C摆动的耳轴5；活塞7在所述衬套内往复运动并设有用于在所述偏心曲柄销2的外表面9上滑动的转子8；马达包括转动式分配器10，该分配器通过驱动销11联接成与马达轴3同步转动，并适于在输送和排出冲程的过程中使液压回路的管道12和13与相应缸体的管道14流体连通。
活塞7通常形成有润滑孔15以润滑转子8与曲柄销2的外表面9之间的区域；此外，活塞包括管子16，该管子附连于所述转子8通常所固定的活塞17的基部；蘑菇形塞子20的头部19形成与管子远离基部17的远处部分18的内径的干涉配合，蘑菇形塞子的杆部21干涉配合在基部17中，并形成有同轴的进流孔22，该进流孔22用于通过基部17中的孔15引导以润滑转子8的加压流体。
转动式分配器10包括转动式分配器盘23，并通常形成有在合适的定时通向相应摆动缸体1的进流端口。该盘具有用于将液压流体管道13连通至第二面25的倾斜构造的端口24，该盘还具有在邻接液压流体管道12的第一面27与第二面之间的穿通构造的端口26，端口26设置在远离倾斜构造的端口24的远处区域。第一面27设有传统的密封件28，该密封件28包括金属外环、抗挤压环、以及接纳在环形座29中的圆形界面环，用于隔离在从管道12至分配器盖41的隔室的流体流动路径中的所述穿通构造的端口26之间的通路。
图1是液压缸1的衬套4的耳轴5的支承表面31中的分支布置30的局部视图。通过缸体内的孔32给该分支布置供应加压的液压流体。
在图4中最好地示出通常由小的液压流体分布通道形成的表面31中的分支布置30，该图中示出具有近似梯形的投影形状的构造具有由靠近耳轴5的接头、即靠近衬套4延伸的主侧限定的通道33，并具有由靠近耳轴端35延伸的次侧限定的通道34；此外，所述各侧通过沿着倾斜侧36的通道连接，并且朝向梯形投影形状的分支布置的中心的盲通道37连通于主侧。
图3、5及6示出分配器10的盘23的第一面25的形状，其中凹陷38设置在环形座29的外侧，且附加的穿通轴向孔40从倾斜构造的端口24延伸到所述凹陷；凹陷扩大所述第一面与分配器盖41之间的通路。因此，即便在分配器的高转速下也能给具有传统座28的环形座29供应流体。尽管施加在密封件28上的压力的大部分将来自管道13，即通过分配器盘的外径，但收集在凹陷38中的液压流体可保持从外侧施加在密封件28上的压力，籍此防止分配器在高转速下发生液压短缺，这种液压短缺是传统分配器的转动盘通常会发生的。
上述的活塞7的组件尽管是通过对液压马达的常规活塞进行简单的修改来实现的，但它易于执行，因为它仅对机加工管子16和基部17的工艺进行了微小的修改，以使它们以干涉配合来接纳蘑菇形塞子20的头部19和杆部21。所得的活塞是中空结构的，因此比实心的活塞质量轻且使空闲的间隙最小。如上所述地构造的活塞的往复运动会改善马达速度方面的性能，并可高转速运行。
分支布置30确保加压的液压流体在耳轴5的上支承区域31中的分配接近所述表面的接触压力在耳轴轴颈上的分配。所提供的小通道的构造实现与耳轴5的抗弯强度匹配的流体分配，耳轴在高压力工作过程中几乎以与支架相同的方式弯曲，并向轴颈施加压缩荷载，该压缩荷载集中在附连至摆动衬套4的区域处。为此目的，分支布置30的构造具有设置成将流出孔32的大部分流体集中在该区域的主侧33和盲通道37。无论如何，在梯形投影形状的分支布置的次侧34中也设置流体供应孔32。
当然，熟悉本领域的技术人员可以对上述的星形缸体液压马达进行各种修改以满足各种可能的要求，这些修改都包含在下面的权利要求中所提出的本发明的所有范围之内。
因此，不那么有利的是，也可将上述的三个独立的改进方面，即：使其适于在任何进给(infeed)条件下以高转速工作的分配器盘、对各个液压缸的耳轴之间的接触表面的润滑、以及低成本的减轻的活塞结构，分开地应用于摆动缸体液压马达。

Claims (10)

1.一种星形缸体液压马达，包括：摆动液压缸(1)，所述摆动液压缸借助于形成在马达轴(3)上的偏心曲柄销(2)来驱动摆动，摆动缸体的衬套(4)设有用于围绕平行于所述马达轴的转动轴线(A)的平行轴线(C)摆动的耳轴(5)，所述耳轴可摆动地联接至马达曲柄箱(6)；在所述衬套内的往复运动的活塞(7)，所述活塞设有用于在所述偏心曲柄销的外表面(9)上滑动的转子(8)；以及转盘式分配器(10)，所述分配器联接至所述马达轴以与之同步转动，适于在输送和排出冲程中经由倾斜或穿通构造的端口使液压回路的管道(12、13)与相应缸体的管道(14)流体连通；其特征在于，所述分配器的所述转盘包括通向在一个面(27)与分配器盖(41)的内壁之间的包含有密封件(28)的通路的连接/供应装置(38、40)，且在所述密封件外侧的区域中有加压流体。
2.如权利要求1所述的星形缸体液压马达，其特征在于，所述通路连接/供应装置包括平行于所述通路延伸的凹陷(38)。
3.如权利要求1所述的星形缸体液压马达，其特征在于，所述通路连接/供应装置包括与所述倾斜构造的端口(24)中的一个端口连通的至少一个孔(40)。
4.如权利要求2所述的星形缸体液压马达，其特征在于，每个倾斜构造的端口(24)包括用于将所述通路连通至所述端口的大直径孔(40)。
5.如权利要求3所述的星形缸体液压马达，其特征在于，每个倾斜构造的端口(24)包括用于将所述通路连通至所述端口的大直径孔(40)。
6.一种星形缸体液压马达，包括：摆动液压缸(1)，所述摆动液压缸借助于形成在马达轴(3)上的偏心曲柄销(2)来驱动摆动，摆动缸体的衬套(4)设有用于围绕平行于所述马达轴的转动轴线(A)的平行轴线(C)摆动的耳轴(5)，所述耳轴可摆动地联接至马达曲柄箱(6)；在所述衬套内的往复运动的活塞(7)，所述活塞设有用于在所述偏心曲柄销的外表面(9)上滑动的转子(8)；以及转盘式分配器(10)，所述分配器联接至所述马达轴以与之同步转动，适于在输送和排出冲程中经由倾斜或穿通构造的端口使液压回路的管道(12、13)与相应缸体的管道(14)流体连通；其特征在于，所述耳轴(5)在它们的外表面(31)上耳轴轴颈摩擦接触的区域处形成有槽状通道(30)，且形成为具有大致梯形投影形状的分支布置(30)，从所述缸体内部通过一个或多个供应通道(32)给所述分支布置中的所述通道供应加压流体。
7.如权利要求6所述的星形缸体液压马达，其特征在于，在所述大致梯形形状的主侧上的所述槽状通道靠近所述缸体耳轴附连于所述衬套的区域。
8.如权利要求7所述的星形缸体液压马达，其特征在于，所述分支布置中的至少一个盲通道从形成所述大致梯形形状的所述主侧的通道延伸到所述分支布置的中间。
9.如权利要求1所述的星形缸体液压马达，其特征在于，具有耳轴(5)，所述耳轴(5)在它们的外表面(31)上耳轴轴颈摩擦接触的区域处形成有槽状通道(30)，且形成为具有大致梯形投影形状的分支布置(30)，其中从所述缸体内部通过一个或多个供应通道(32)给所述分支布置中的所述通道供应加压流体。
10.如权利要求1、6中的一项所述的星形缸体液压马达，其特征在于，所述活塞由管子(16)构成，所述管子固定于活塞基部并具有附连于其上的所述转子(8)；蘑菇形塞子(20)的头部(19)干涉配合在远离基部(17)的远处管子部分(18)内部；并且，所述蘑菇形塞子的杆部(21)干涉配合在所述基部(17)中，并形成有同轴的进流孔(22)，所述进流孔用于通过所述基部(17)中的所述孔(15)来润滑所述转子(8)的加压流体。
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