CN103147908A - 一种液压马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压马达，包括定子和转子，转子的外周面上开设有缺口，定子的内周面上开设有注油孔和排油孔，定子的内周面上还开设有叶片槽，叶片槽内径向滑动装配有一端与转子的外周面弹性顶紧配合、并将储油腔分割成与注油孔连通的高压油腔和与排油孔连通的回油腔的叶片，供油孔和排油孔分别邻近设置在对应叶片的两侧，而且邻近的排油孔、叶片和注油孔在设定的旋转方向上顺序设置，缺口在周向上的跨度大于邻近的注油孔和排油孔之间的跨度。该液压马达的储油腔内的高压油都经历着从注满到完全排出的循环过程，而每次重新注入的高压油对储油腔的有效受压面积与起始状态相比，均未发生变化，能够满足低速高负载的机械传动要求。

Description

一种液压马达

技术领域

本发明涉及一种液压传动装置，具体涉及一种液压马达。

背景技术

液压马达是将液压泵提供的液压能转换为机械能，从而输出旋转运动的动力装置，主要应用于注塑机械、船舶、起扬机等，液压马达主要有两种，一种是叶片马达，另一种是柱塞马达。传统的液压马达大多结构复杂且体积较大，往往导致生产及装配工序复杂化。

中国专利CN102536628A公开了一种液压马达，包括定子和转子，转子间隙插设于定子内并与定子转动配合，在转子的外周面上开设有四个周向布置的缺口，各缺口与定子的内周面配合形成四个储油腔。定子的内、外周面之间具有一个密闭环形油道，该油道为进油油道，在定子的内周面上开设有四个周向布置的分别与进油油道连通的注油孔、外周面上开设有一个与进油油道连通的进油口，液压泵提供的高压油经进油口进入进油油道内后进入各注油孔，然后由注油孔进入储油腔内，当高压油注满储油腔后，再继续注入就会产生压力迫使转子失去平衡转动。而在定子的内周面上周向布置有四个排油孔，当转子转至储油腔与排油孔对应时，高压油经排油孔泄压而不需要将高压油全部排出，使得该储油腔下次工作时只需少量高压油注入，从而使液压马达更节能。该液压马达的储油腔随转子转动，从而与注油孔交替配合做功，进而实现转子的持续转动，由于马达的扭矩大小与储油腔的结构面积、高压油的压强以及缺口的数量有关，在注入高压油的压强、缺口数量一定的情况下，马达的扭矩主要受储油腔的结构面积影响。该液压马达的排油孔为了节能需要并未将储油腔内的高压油完全排出，造成储油腔的有效受压面积减小，使得扭矩也小，因此，该液压马达只适合低速低负载的机械传动，无法满足低速高负载的传动要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种液压马达，用以解决现有液压马达未将储油腔内的高压油完全排出，造成马达的扭矩减小的问题。

本发明采用如下技术方案：一种液压马达，包括定子以及转动装配在定子内的转子，所述转子的外周面上开设有周向间隔布置的用于与定子的内周面配合以形成储油腔的缺口，定子的内周面上对应开设有用于为储油腔提供高压油以驱动转子旋转的注油孔、以及将储油腔内的高压油排出的排油孔，所述定子的内周面上还开设有与缺口对应的叶片槽，叶片槽内径向滑动装配有在弹性力作用下一端与转子的外周面弹性顶紧配合、并在叶片进入储油腔内时将储油腔分割成与注油孔连通的高压油腔和与排油孔连通的回油腔的叶片，对叶片施加弹性作用力的是施力装置；所述供油孔和排油孔分别邻近设置在对应叶片的两侧，而且邻近的排油孔、叶片和注油孔在设定的旋转方向上顺序设置，所述缺口在周向上的跨度大于邻近的注油孔和排油孔之间的跨度。 

所述施力装置包括开设在叶片槽的槽底面上的压力油孔、以及为压力油孔提供径向压紧力的高压油的液压泵。

所述缺口的底面为与叶片滑动配合、并在转子转动时反方向顶压叶片使高压油腔和回油腔发生大小交替变化的弧面。

所述定子的内、外周面之间具有轴向间隔布置的环形油道，各环形油道包括与注油孔、压力油孔连通的进油油道以及与排油孔连通的排油油道，且定子的外周面上开设有与进油油道连通的进油口以及与排油油道连通的出油口。

所述定子包括外套以及密封插装在外套内的衬套，所述定子的内周面为衬套的内周面、外周面为外套的外周面，衬套的外周面上开设有轴向间隔布置的环槽，所述进油油道和排油油道分别由外套的内周面与对应的环槽配合形成。

所述进油油道为布置在排油油道两侧的两个，周向布置的一组注油孔和压力油孔为分别与两个进油油道对应连通的两组。

采用上述结构的液压马达，由于定子的内周面上还开设有与缺口对应的叶片槽，叶片槽内径向滑动装配有叶片，在施力装置的作用下，叶片槽对叶片施加朝向转子的径向压紧力，从而使叶片与转子的外周面顶紧配合。一方面，叶片自身在进入储油腔内时又能与缺口的底面顶紧配合，并将储油腔分割成高压油腔和回油腔，通过注油孔向高压油腔内注入高压油后，使高压油腔内形成力矩从而实现转子的启动旋转；另一方面，在转子旋转的过程中，高压油腔逐渐增大并占据整个储油腔，同时注满了高压油，回油腔逐渐缩小直至叶片脱离并进入下个储油腔内，在叶片进入下个储油腔的过程中，下个储油腔又重新被分割成高压油腔和回油腔，与上个储油腔不同的是，此时的高压油腔再次变空，而回油腔注满了高压油，在叶片的挤压下，回油腔内的高压油由排油孔排出直至叶片脱离，高压油被完全排出，而当变空的高压油腔再次与注油孔连通时，又被重新注入高压油，进而实现转子持续转动。该液压马达的各高压油腔在转子旋转过程中，与各注油孔、排油孔和叶片持续交替产生动作关系，而在每个动作过程中，储油腔内的高压油都经历着从注满到完全排出的循环过程，而每次重新注入的高压油对储油腔的有效受压面积与起始状态相比，均未发生变化，使得扭矩不受影响，能够满足低速高负载的机械传动要求。

附图说明

图1 为本发明的实施例的结构示意图；

图2为图1的侧视图的剖视图；

图3为图1中的叶片的装配示意图。

具体实施方式

本发明的液压马达的实施例：如图1-3所示，包括定子和转子3，转子3转动装配在定子内，转子3的外周面上开设有周向间隔布置的缺口4，各缺口4为沿转子3轴向延伸的弧形凹槽结构，这样各缺口4的底面为弧面，各缺口与定子的内周面配合形成一个个储油腔，。在定子的内周面上对应各缺口4分别开设有注油孔6和排油孔8，各缺口4对应的注油孔和排油孔在轴向和周向上均具有间距，且在定子的内周面上对应各缺口4还开设有沿轴向延伸的叶片槽13，各叶片槽13位于各自对应的注油孔和排油孔的在周向的中间位置上，各叶片槽13内分别密封装配有径向滑动的叶片5。所述叶片槽13的槽底面上开设有压力油孔7，应用时，分别向注油孔6和压力油孔7内注入高压油，在高压油的作用下，叶片5受到朝向转子3的径向压紧力，该压紧力为弹性力，从而进入对应的储油腔内，并紧紧顶在缺口4的底面上，而叶片5的轴向方向的两端面与缺口的内端面密封滑动配合、朝向转子3的一端的端面为与缺口的底面密封滑动配合的弧面，从而将储油腔分割成两个腔室，其中一个为高压油腔，另一个为回油腔。

如图1所示的状态，高压油腔与注油孔6连通，回油腔与排油孔8连通，注入注油孔6内的高压油进入高压油腔内，当高压油腔注满后，再继续注入就会形成力矩，从而驱动转子3左旋，为了方便叙述，以其中一个储油腔作为第一储油腔，第一储油腔对应的高压油腔、回油腔分别作为第一高压油腔、第一回油腔，与第一储油腔相邻的下个储油腔作为第二储油腔。转子3由最初的启动旋转开始，第一储油腔的弧面反方向顶压叶片5，使第一高压油腔逐渐增大、第一回油腔逐渐缩小，直至叶片5离开并进入第二储油腔内；而在叶片5进入第二储油腔之前，排油孔8与第二储油腔连通，而此时的第二储油腔内已经注满了高压油，待叶片5进入第二储油腔内后，叶片5又将第二储油腔分割成第二高压油腔和第二回油腔，与此同时，在叶片5的挤压下，第二储油腔内的高压油由排油孔8排出，而第二高压油腔则是空的；在高压油排出的过程中，第二高压油腔逐渐增大、第二回油腔逐渐缩小，直至第二高压油腔与注油孔连通时，第二高压油腔内重新注入高压油，再次形成力矩，从而持续驱动转子3旋转。

为了保障每个储油腔要么处于有效的高压供油状态，要么处于无油或只有与排油孔连通的状态，各储油腔分别处于两种不同的状态，保障转子连续转动，相邻两储油腔在周向上的跨度大于储油腔对应的弧长。

本实施例中，叶片5的作用主要在于在转子3按设定的方向旋转过程中，将储油腔内的高压油压入排油孔8内，同时储油腔内的高压油是由注油孔6进入的，因此可以把与各缺口4对应的排油孔8、叶片5和注油孔6作为一个独立系统，而每个独立系统中的排油孔8、叶片5和注油孔6必须按照设定的旋转方向顺序布置，这样每个独立系统中的排油孔9和供油孔6均邻近设置在各自对应叶片5的两侧。另外，为了保证转子的持续旋转，每个储油腔在排油的同时必须有新的高压油重新注入，因此，每个独立系统中的注油孔6和排油孔8在周向上的跨度（即两个孔之间的圆心角）小于缺口4在周向上的跨度（即缺口两个口沿之间的圆心角），而且相邻两个独立系统中，其中一个独立系统中的注油孔6和另一个独立系统的排油孔8在周向上的跨度也小于缺口4在周向上的跨度。

本实施例中，为了实现向高压油腔内供油畅通以及对叶片5施加稳定的径向压紧力，每个缺口4对应的注油孔6为轴向间隔布置的两个、压力油孔7为轴向间隔布置的两个，两个注油孔6以及两个压力油孔7分别布置在排油孔8的两侧，而且每侧的各注油孔和各压力油孔沿定子的一个圆周布置。

本实施例中，定子包括外套1和衬套2，衬套2同轴插装在外套1内，定子的内周面为衬套2的内周面、外周面为外套1的外周面，在外套1的两端通过螺钉密封固定连接有端盖10，这样使转子处于一个封闭腔室内，转子3的一端同轴固连有主轴9。在衬套2的外周面上开设有三个沿衬套轴向间隔布置的环槽，三个环槽分别与外套1的内周面配合形成密闭油道，其中位于中间的油道为与各排油孔8连通的排油油道11，位于排油油道11两侧的油道为分别与每侧的注油孔6和压力油孔7连通的进油油道12。在外套1的外周面上分别开设有进油口和出油口，进油口与进油油道12连通，出油口与排油油道11连通，这样液压泵提供的高压油可以由进油口进入进油油道内，而由排油孔排出的高压油进入排油油道内后由出油口排出。

上述实施例具体工作时，通过液压泵为液压马达提供高压油，由液压泵提供的高压油进入进油口内，然后进入两个进油油道12内，最后再进入注油孔6内，各注油孔6再将高压油分别注入各自对应的高压油腔内，从而实现转子3的启动旋转；由于每个缺口4均对应设置有一组注油孔6、排油孔8和叶片5，从而实现各缺口与各组注油孔、排油孔和叶片持续交替产生相同的动作关系，从而实现转子3的持续旋转。

上述实施例中，叶片的径向弹性力是通过液压泵向压力油孔内注入高压油实现的，因此液压泵和压力油孔作为为叶片提供压紧力的施力装置，在其它实施例中，也可以在叶片与对应的叶片槽的槽底面之间安装压簧，也能为叶片提供持续的径向压紧力。

在其它实施例中，注油孔、压力油孔和排油孔也可以直接通过油管连接到定子外面。

在其它实施例中，定子也可以采用现有技术中的结构。

上述实施例中，缺口的槽底面为弧面，弧面有助于叶片与转子的滑动配合，当然在其它实施例中也可以采用平面，只不过是没有弧面的效果好。

Claims (6)

1.一种液压马达，包括定子以及转动装配在定子内的转子，所述转子的外周面上开设有周向间隔布置的用于与定子的内周面配合以形成储油腔的缺口，定子的内周面上对应开设有用于为储油腔提供高压油以驱动转子旋转的注油孔、以及将储油腔内的高压油排出的排油孔，其特征在于：所述定子的内周面上还开设有与缺口对应的叶片槽，叶片槽内径向滑动装配有在弹性力作用下一端与转子的外周面弹性顶紧配合、并在叶片进入储油腔内时将储油腔分割成与注油孔连通的高压油腔和与排油孔连通的回油腔的叶片，对叶片施加弹性作用力的是施力装置；所述供油孔和排油孔分别邻近设置在对应叶片的两侧，而且邻近的排油孔、叶片和注油孔在设定的旋转方向上顺序设置，所述缺口在周向上的跨度大于邻近的注油孔和排油孔之间的跨度。

2.根据权利要求1所述的液压马达，其特征在于：所述施力装置包括开设在叶片槽的槽底面上的压力油孔、以及为压力油孔提供径向压紧力的高压油的液压泵。

3.根据权利要求1所述的液压马达，其特征在于：所述缺口的底面为与叶片滑动配合、并在转子转动时反方向顶压叶片使高压油腔和回油腔发生大小交替变化的弧面。

4.根据权利要求1或2或3所述的液压马达，其特征在于：所述定子的内、外周面之间具有轴向间隔布置的环形油道，各环形油道包括与注油孔、压力油孔连通的进油油道以及与排油孔连通的排油油道，且定子的外周面上开设有与进油油道连通的进油口以及与排油油道连通的出油口。

5.根据权利要求4所述的液压马达，其特征在于：所述定子包括外套以及密封插装在外套内的衬套，所述定子的内周面为衬套的内周面、外周面为外套的外周面，衬套的外周面上开设有轴向间隔布置的环槽，所述进油油道和排油油道分别由外套的内周面与对应的环槽配合形成。

6.根据权利要求4所述的液压马达，其特征在于：所述进油油道为布置在排油油道两侧的两个，周向布置的一组注油孔和压力油孔为分别与两个进油油道对应连通的两组。

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