CN102720630A - 双转子壳体转动凸轮连杆滚柱多速马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双转子壳体转动凸轮连杆滚柱多速马达。所述定子Ⅰ（7）由左轴承（9）和右轴承（15）安装在外转子Ⅰ（3）的型腔内，外转子Ⅰ（3）由紧固螺栓（14）安置在右端盖（1）和左端盖（5）之间，内转子Ⅰ（20）由小轴承（21）、轴承端盖（17）通过紧固螺栓（16）安装在定子Ⅰ（7）的右侧端面上，内转子（20）的前部位于定子Ⅰ（7）的型腔中，定子Ⅰ（7）的两个半圆环体（25）之间形成的滑槽中装有滑块组（22）。本发明具有工作平稳、体积小、重量轻、效率高、比功率大等优点，本发明在一个壳体内设置内、外多个不同输入的多个液压马达，当内、外马达不同组合工作时，可输出多种不同的转速和扭矩。

Description

双转子壳体转动凸轮连杆滚柱多速马达

技术领域

本发明涉及一种液压变容式机械，特别是涉及一种双转子壳体转动凸轮连杆滚柱多速马达。

背景技术

液压马达作为一种日益成熟的液压元件，正在各行各业中得到日益广泛的应用。在各种液压马达中，主要的零部件大部分处于滑动摩擦状态，既影响了使用寿命，又降低了工作效率，同时大多数马达需要回程弹簧复位才能工作，而由往复运动造成的弹簧疲劳破坏，直接影响了马达的使用寿命和可靠性。且大多数为单输入单输出马达，若想实现马达多速度就必须用多个马达并联。而在同一个马达壳体内有多个马达同时存在较为困难，双凸轮叶片马达的结构中，马达的两个大小相同的凸轮为轴向布置，而这两个马达是同时工作且排量相同，因此不能像液压缸一样组成凸轮液压马达的差动连接。故不易实现大范围的变速和变矩，也不易实现大功率，小体积，轻量化。

发明内容

为了克服现有凸轮转子马达存在的上述不足，本发明提供一种双转子壳体转动凸轮连杆滚柱多速马达。该发明工作平稳、效率高，在输入流量和压力一定值的条件下，可以实现一个马达多种转速和转矩的输出。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双转子壳体转动凸轮连杆滚柱多速马达，包括右端盖、外转子、左端盖、定子、轴承端盖、内转子和滑块组，其中，内转子外表面曲线和外转子内表面曲线是两条等距相似的光滑封闭多段曲线。所述定子由左轴承和右轴承安装在外转子的型腔内，所述外转子由紧固螺栓安装在右端盖和左端盖之间，所述内转子由小轴承、轴承端盖通过紧固螺栓安装在定子的右侧端面上，内转子的前部位于定子的型腔中，内转子的后部通过定位键与右端盖的键槽相配合，小右端盖安装在右端盖上。定子右侧为半圆环体，并通过圆心加工有安装滑块组的滑槽，左侧板安装在定子的两个半圆环体的底部，右侧板安装在定子的两个半圆环体的前部。每个滑槽两侧靠近定子外表面开有对称的定子外配油窗口，所述定子外配油窗口与定子外通油孔连通；每个滑槽两侧靠近定子内表面开有对称的定子内配油窗口，所述定子内配油窗口与定子内通油孔连通，定子外配油窗口的数量为2×n个，定子内配油窗口与定子外配油窗口数量相同，其中，n为滑块数，n=1~5。

所述定子左侧外表面加工键槽，定子的中心加工有泄漏油孔和与所述泄漏油孔连通的径向油孔，定子后部为安装滑块组的两个半圆环体，两个半圆环体之间形成的滑槽宽度等于连杆的宽度，半圆环体的个数与滑块组的个数相同。

所述左侧板为圆形件，在其圆周开有与定子的两个半圆环体相配合的两个半圆环型孔，在其圆心开有泄漏油孔。左侧板也为圆形件，在其圆周也开有与定子的两个半圆环体相配合的两个半圆环型孔，在其圆心开有与内转子相配合的圆孔。

所述内转子前部外表面和外转子内表面为大、小圆弧以及之间多段等加速和等减速曲线连接而成的光滑封闭曲线，内转子后部圆柱外表面加工键槽，内转子的轴心加工有泄漏油孔和与所述泄漏油孔连通的径向油孔。

所述定子的泄漏油孔与左侧板的泄漏油孔和内转子的泄漏油口相连通。

所述滑块组由外滚柱、连杆和内滚柱组成，其中，连杆的两端加工与外滚柱和内滚柱相配合的凹槽，所述凹槽的直径略大于滚柱直径。

所述内转子、定子的内表面、滑块组、定子内配油窗口和左、右侧板组成n个内马达。由外转子、定子的外表面、滑块组、定子外配油窗口和左、右侧板组成n个外马达。内外马达的总数量等于2×n个，其中n为滑块数，n=1~5，优选地，n=2~5，如此能够较好地达到马达在功能需求与体积控制要求间的平衡。

在一个马达壳体内一个定子对应内转子和外转子两个转子，工作时为双转子壳体转动输出。当内马达和外马达对应的扭矩方向相反时形成差动马达。

本发明的有益效果是：该发明由于在定子外曲线表面和内曲线表面开有配油窗口，因而使内、外转子及滑块组磨损小、泄漏少。径向磨损间隙可自动补偿。同时本发明工作平稳，体积小，重量轻，比功率大，可操作性强，使用寿命长，效率高。本发明在一个壳体内设置多个不同输入的多速液压马达，在输入定值流量和压力的条件下，通过改变内、外马达的组合方式可以实现该马达多种不同的转速和扭矩输出。本发明是一个定子对应两个转子，工作时为壳体转动输出并且可以作为多输出泵使用。

附图说明

图1是双转子壳体转动凸轮连杆滚柱多速马达的结构示意图；

图2是双转子壳体转动凸轮连杆滚柱多速马达的剖视图；

图3是定子的结构示意图；

图4是定子的B-B剖视图；

图5是定子的C-C剖视图；

图6是定子的左视图；

图7是定子D-D剖视图；

图8是左侧板结构示意图；

图9是右侧板结构示意图；

图10是双转子偏心圆连杆滚柱多速马达剖视图。

在上述附图中，1.右端盖，2.外滚柱，3.外转子Ⅰ，4.连杆，5.左端盖，6.定位销钉，7.定子Ⅰ，8.泄漏油口，9.左轴承，10.左侧板，11.内转子卸油口，12.内滚柱，13.右侧板，14.紧固螺栓，15.右轴承，16.螺栓，17.轴承端盖，18.定位键，19.小右端盖，20.内转子Ⅰ，21.小轴承，22.滑块组，23.定子外配油窗口，24.定子内配油窗口，25.半圆环体，26.定子外通油口，27.定子内通油口，28.半圆形孔，29.垫片泄漏油口，30.内转子安装孔，31.右侧板内转子安装孔，32.定子内转子安装孔，33.定子Ⅱ，34内转子Ⅱ，35外转子Ⅱ。

具体实施方式

实施例1

图1是本发明公开的一种双转子壳体转动凸轮连杆滚柱多速马达，所述多速马达包括右端盖1、外转子Ⅰ3、左端盖5、定子Ⅰ7、轴承端盖17、内转子Ⅰ20和滑块组22，所述内转子20外表面曲线和外转子3内表面曲线是两条完全相同的光滑封闭多段曲线。所述定子Ⅰ7由左轴承9和右轴承15安装在外转子Ⅰ3的型腔内，所述外转子Ⅰ3由紧固螺栓14安装在右端盖1和左端盖5之间，所述内转子Ⅰ20由小轴承21、轴承端盖17通过紧固螺栓16安装在定子Ⅰ7的右侧端面上，轴承端盖17与定子Ⅰ7尾部的外圆共同支撑右轴承15，小轴承21安装在轴承端盖17内部对内转子20起支撑作用。这种设计简化了马达结构，减轻了马达的重量。 内转子20的前部位于定子Ⅰ7的型腔中，内转子Ⅰ20的后部通过定位键18与右端盖1的键槽相配合，使二者产生共同转动。小右端盖19安装在右端盖1上，起到密封防尘作用。定子Ⅰ7的两个半圆环体25之间形成的滑槽中装有滑块组22，左侧板10安装在定子Ⅰ7的两个半圆环体25的底部，右侧板13安装在定子Ⅰ7的两个半圆环体25的前部，以起支承作用。每个滑槽两侧靠近定子Ⅰ7外表面开有对称的定子外配油窗口23（见图2、图4、图5），所述定子外配油窗口23与定子外通油孔26连通；每个滑槽两侧靠近定子Ⅰ7内表面开有对称的定子内配油窗口24，所述定子内配油窗口24与定子内通油孔27连通，定子外配油窗口23的数量为2×n个，定子内配油窗口24与定子外配油窗口23数量相等，其中，n为滑块数，n=1~5。

定子Ⅰ7上开有定子外配油窗口23和定子内配油窗口24，其中单作用马达配流窗口的数量为4个（外马达两个，内马达两个）。多作用马达开4×n个配油窗口，n为滑块组的个数。通过改变转子的形状，内、外转子Ⅰ（20、3）可以做成单凸起、双凸起、三凸起等多凸起的形状。为了保证马达不同变化容积腔相互独立，滑块组的个数n≤x，其中x为转子的凸起数。

所述定子7右侧外表面加工键槽（见图3、图6、图7），定子Ⅰ7的中心加工有泄漏油孔8和与泄漏油孔8连通的径向油孔，定子Ⅰ7后部为安装滑块组22的两个半圆环体25，两个半圆环体25之间组成的滑槽的宽度等于连杆4的宽度，半圆环体25的个数与滑块组22的个数相等。

左侧板10为圆形件（见图8），在其圆周开有与定子Ⅰ7的两个半圆环体25相配合的两个半圆环型孔28，在其圆心开有泄漏油孔30，右侧板13也为圆形件（见图9），在其圆周也开有与定子Ⅰ7的两个半圆环体25相配合的两个半圆环型孔29，在其圆心开有与内转子20相配合的圆孔31。

所述内转子20前部外表面和外转子Ⅰ3内表面为大、小圆弧以及之间多段等加速和等减速曲线连接而成的光滑封闭曲线，内转子Ⅰ20后部圆柱外表面加工键槽，内转子Ⅰ20中心加工有的泄漏油孔8和与泄漏油孔11连通的径向油孔。

所述定子Ⅰ7的泄漏油孔8与左侧板10的泄漏油孔30和内转子20的泄漏油口11相连通。

所述滑块组22由外滚柱2、连杆4和内滚柱12组成，连杆4的两端加工与外滚柱2和内滚柱12相配合的凹槽，其中凹槽的直径略大于滚柱直径，这样在实际应用中能实现马达滚柱的径向磨损，保证了马达的容积效率。

所述内转子Ⅰ20、定子Ⅰ7的两个半圆环体25内侧、滑块组22、定子内配油窗口24和左、右侧板（10、13）组成2个内马达，由外转子Ⅰ3、定子7的两个半圆环体25外侧、滑块组22、定子外配油窗口23和左、右侧板（10、13）组成2个外马达，这样在一个壳体内就构成了两对内外马达。在一个马达壳体内一个定子Ⅰ7对应内转子Ⅰ20和外转子Ⅰ3两个转子，工作时为双转子壳体转动输出。

实施例2

图10是本发明公开的双转子壳体转动偏心圆连杆滚柱多速马达。该马达的内转子Ⅱ34前部外表面曲线和外转子Ⅱ35内表面曲线是两条完全相同的圆形曲线，其中，内转子Ⅱ34前部外表面圆形曲线的圆心与外转子Ⅱ35内表面圆形曲线的圆心偏心布置，偏心距为e。定子Ⅱ33的滑槽中装有滑块组22，滑块组22的连杆4两端的凹槽中设置滚柱（2、12）。所述滑槽两侧靠近定子Ⅱ33外表面开有对称的定子外配油窗口23，所述定子外配油窗口23与定子外通油孔26连通；在滑槽两侧靠近定子33Ⅱ内表面开有对称的定子内配油窗口24，所述定子内配油窗口24与定子内通油孔27连通，定子外配油窗口23的数量为2个，定子内配油窗口24与定子外配油窗口23的数量相等。该马达的其它零部件的结构与实施例1相同。

在控制系统的控制之下，当内马达组合工作，外马达空载，就有一个转数和转矩输出，内、外马达不同组合就形成多个不同的转数和转矩输出，形成多速马达。当内马达和外马达对应的扭矩方向相反时就形成了差动马达。单滑块组的可组成一个差动马达，双滑块组和多滑块组的可以组成多种不同的组合，形成多种差速马达。因此在一个壳体内可实现多种不同的转速和转矩输出。

Claims (9)

1.一种双转子壳体转动凸轮连杆滚柱多速马达，包括右端盖（1）、外转子Ⅰ（3）、左端盖（5）、定子Ⅰ（7）、轴承端盖（17）、内转子Ⅰ（20）和滑块组（22），所述内转子Ⅰ（20）外表面曲线和外转子Ⅰ（3）内表面曲线是两条等距相似的光滑封闭曲线，其特征是：所述定子Ⅰ（7）由左轴承（9）和右轴承（15）安装在外转子Ⅰ（3）的型腔内，所述外转子Ⅰ（3）由紧固螺栓（14）安装在右端盖（1）和左端盖（5）之间，所述内转子Ⅰ（20）由小轴承（21）、轴承端盖（17）通过紧固螺栓（16）安装在定子Ⅰ（7）的右侧端面上，内转子Ⅰ（20）的前部位于定子Ⅰ（7）的型腔中，内转子Ⅰ（20）的后部通过定位键（18）与右端盖（1）的键槽相配合，小右端盖（19）安装在右端盖（1）上；定子Ⅰ（7）的两个半圆环体（25）之间形成的滑槽中装有滑块组（22），左侧板（10）安装在定子Ⅰ（7）的两个半圆环体（25）的底部，右侧板（13）安装在定子Ⅰ（7）的两个半圆环体（25）的前部。

2.根据权利要求1所述的双转子壳体转动凸轮连杆滚柱多速马达，其特征是：每个滑槽两侧靠近定子Ⅰ（7）外表面开有对称的定子外配油窗口（23），所述定子外配油窗口（23）与定子外通油孔（26）连通；每个滑槽两侧靠近定子Ⅰ（7）内表面开有对称的定子内配油窗口（24），所述定子内配油窗口（24）与定子内通油孔（27）连通，定子外配油窗口（23）的数量为2×n个，定子内配油窗口（24）与定子外配油窗口（23）数量相等，其中，n为滑块数，n=1~5。

3.根据权利要求1或2所述的双转子壳体转动凸轮连杆滚柱多速马达，其特征是：所述定子Ⅰ（7）前部外表面加工键槽，定子Ⅰ（7）的中心加工有泄漏油孔（8）和与所述泄漏油孔（8）连通的径向油孔，定子Ⅰ（7）后部为两个半圆环体（25），两个半圆环体（25）之间形成的滑槽的宽度等于连杆（4）的宽度，半圆环体（25）的个数与滑块组（22）的个数相同。

4.根据权利要求1所述的双转子壳体转动凸轮连杆滚柱多速马达，其特征是：所述左侧板（10）为圆形件，在其圆周开有与定子Ⅰ（7）的两个半圆环体（25）相配合的两个半圆环形孔（28），在其圆心开有泄漏油孔（30）；所述右侧板（13）也为圆形件，在其圆周也开有与定子Ⅰ（7）的两个半圆环体（25）相配合的两个半圆环形孔（29），在其圆心开有与内转子Ⅰ（20）相配合的圆孔（31）。

5.根据权利要求1所述的双转子壳体转动凸轮连杆滚柱多速马达，其特征是：所述内转子Ⅰ（20）前部外表面和外转子Ⅰ（3）内表面曲线为大、小圆弧以及之间多段等加速和等减速曲线连接而成的光滑封闭曲线，内转子Ⅰ（20）后部圆柱外表面加工键槽，内转子Ⅰ（20）中心加工有的泄漏油孔（8）和与所述泄漏油孔（8）连通的径向油孔。

6.根据权利要求1所述的双转子壳体转动凸轮连杆滚柱多速马达，其特征是：所述定子Ⅰ（7）的泄漏油孔（8）与左侧板（10）的泄漏油孔（30）和内转子Ⅰ（20）的泄漏油口（11）相连通。

7.根据权利要求1所述的双转子壳体转动凸轮连杆滚柱多速马达，其特征是：所述滑块组（22）由外滚柱（2）、连杆（4）和内滚柱（12）组成，连杆（4）的两端加工与外滚柱（2）和内滚柱（12）相配合的凹槽，其中凹槽的直径略大于滚柱直径。

8.根据权利要求1或2所述的双转子壳体转动凸轮连杆滚柱多速马达，其特征是：所述内转子Ⅰ（20）、定子Ⅰ（7）的两个半圆环体（25）内侧、滑块组（22）、定子内配油窗口（24）和左、右侧板（10、13）组成n个内马达；由外转子Ⅰ（3）、定子Ⅰ（7）的两个半圆环体（25）外侧、滑块组（22）、定子外配油窗口（23）和左、右侧板（10、13）组成n个外马达，内外马达的数量等于2×n个，其中n为滑块数，n=1~5，优选地，n=2~5。

9.根据权利要求8所述的双转子壳体转动凸轮连杆滚柱多速马达，其特征是：当内马达和外马达对应的扭矩方向相反时形成差动马达。

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