CN103423078A - 具有径向力补偿结构的单叶片液压马达 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有径向力补偿结构的单叶片液压马达，包括：用于输出扭矩的叶片轴，以及为所述叶片轴提供油压的主缸体，其特征在于，还包括与所述叶片轴配合设置的辅助缸体，所述辅助缸体用于为所述叶片轴提供径向力补偿；通过设置辅助缸体，为叶片轴提供径向力补偿，有效避免造成叶片轴的偏心，降低马达内部因刮蹭而发生故障的概率。

Description

具有径向力补偿结构的单叶片液压马达

技术领域

本发明涉及液压技术领域，尤其涉及一种具有径向力补偿结构的单叶片液压马达。

背景技术

液压技术是现代工程机械技术领域内重要的技术之一，单叶片液压马达是液压系统中最常见的执行部件之一，单叶片液压马达的高低压腔之间存在压差，由此导致马达的叶片轴承受较大的径向力，使马达内部承受的载荷增加，造成叶片轴的位置偏心，增大了摩擦力矩，增加马达内部因刮蹭而发生故障的概率。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明提供一种具有径向力补偿结构的单叶片液压马达，能够对马达的叶片轴提供径向力补偿，避免造成叶片轴的偏心,降低马达内部因刮蹭而发生故障的概率。

一种具有径向力补偿结构的单叶片液压马达，包括用于输出扭矩的叶片轴，以及为所述叶片轴提供油压的主缸体，还包括与所述叶片轴配合设置的辅助缸体，所述辅助缸体用于为所述叶片轴提供径向力补偿。

本发明提供的技术方案，通过设置辅助缸体，为叶片轴提供径向力补偿，有效避免造成叶片轴的偏心，降低马达内部因刮蹭而发生故障的概率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的具有径向力补偿结构的单叶片液压马达第一种实施例的结构示意图。

图2为本发明提供的具有径向力补偿结构的单叶片液压马达中主缸体一种实施例的截面图。

图3为本发明提供的具有径向力补偿结构的单叶片液压马达中第一辅助缸体一种实施例的截面图。

图4为本发明提供的具有径向力补偿结构的单叶片液压马达中第二辅助缸体一种实施例的截面图。

附图标记：

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明提供的具有径向力补偿结构的单叶片液压马达第一种实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的单叶片液压马达包括：用于输出扭矩的叶片轴101，以及为叶片轴101提供油压的主缸体102，还包括与叶片轴101配合设置的辅助缸体，辅助缸体用于为叶片轴101提供径向力补偿。

如图2所示，主缸体102内设有第一定叶片103，叶片轴101上对应设置有第一动叶片104，第一定叶片103和第一动叶片104将主缸体101内分割为两个腔室，分别为第一腔室105和第二腔室106，第一腔室105和第二腔室106分别对应设置有第一油口107和第二油口108。

以图2为例进行说明，液压油通过第一油口107进入第一腔室105，产生油压，形成第一驱动力矩推动第一动叶片107顺时针转动，从而带动叶片轴101顺时针转动，第二腔室106内的液压油从第二油口108流出；当第一动叶片104转动至预设角度时，通过第二油口108向第二腔室通入液压油，产生油压，形成第二驱动力矩推动第一动叶片104逆时针方向转动，第一腔室105内的液压油从第一油口107流出，如此反复，使第一动叶片104在一定角度范围内摆动，带动叶片轴101输出扭矩。

单叶片液压马达的输出扭矩的转角范围较大，灵活度高，可应用于液压转台驱动、高精度力矩伺服系统、角度位置伺服系统、工程机械回转底盘驱动等领域。

由于第一腔室105和第二腔室106之间存在压差，会导致马达的叶片轴承受较大的径向力，因此通过与叶片101配合设置的辅助缸体，为叶片轴101提供径向力补偿，以减小叶片轴101承受的径向力。

具体地，参考图1和图3，辅助缸体包括：第一辅助缸体109，第一辅助缸体109设置在主缸体102的一端，第一辅助缸体109内部设有第二定叶片110，叶片轴101上设有第二动叶片111，第二定叶片110和第二定叶片111将第一辅助缸体109内部分成两个腔室，分别为第三腔室112和第四腔室113，第三腔室112和第四腔室113分别对应设置有第三油口114和第四油口115。

参考图3，第一辅助缸体109的工作原理与主缸体102类似，液压油从相应的油口进入腔室内，产生油压，为第二动叶片111施加一个驱动力矩使其按照预设方向转动，不同于主缸体102的是，第一辅助缸体109内的油压方向与主缸体102内的油压方向相反。

参考图2和图3，假设液压油通过第一油口107进入第一腔室105，产生油压，形成第三驱动力矩推动第一动叶片104顺时针转动，带动叶片轴101顺时针方向转动，第二腔室106内的液压油从第二油口108流出，此时，液压油从第四油口115进入第四腔室113，第三腔室112内的液压油从第三油口114流出，形成第四驱动力矩，即产生一个与第三驱动力矩相反的作用力，该反作用力远小于主缸体101提供的驱动力矩，因此该反作用力不会影响第一动叶片向顺时针方向转动，而第一辅助缸体109在叶片轴101上产生的径向力方向与主缸体102施加在叶片轴101上的径向力方向相反，因此可以抵消部分由主缸体102产生的径向力，实现叶片轴101的径向力补偿；当第一动叶片104转动至预设角度时，通过第二油口108向第二腔室106通入液压油，产生油压，形成第五驱动力矩推动第一动叶片逆时针方向转动，第一腔室105内的液压油从第一油口107流出，此时，液压油从第三油口114流入第三腔室112，第四腔室113内的液压油从第四油口115流出，形成第六驱动力矩，即产生一个与主缸体102提供的力矩相反的作用力，该反作用力远小于主缸体102提供的力矩，因此该反作用力不会影响第一动叶片104向逆时针方向转动，而第一辅助缸体109在叶片轴101上产生的径向力方向与主缸体102施加在叶片轴101上的径向力方向相反，因此可以抵消部分由主缸体102产生的径向力，实现叶片轴101的径向力补偿。

通过第一辅助缸体109为叶片轴101提供径向力补偿，有效避免造成叶片轴101的偏心，保证单叶片液压马达的平稳运行。

作为一种可选的实施方式，如图1和图4所示，辅助缸体还包括第二辅助缸体116，第二辅助缸体116设置在主缸体102的另一端，与第一辅助缸体109配合共同为叶片轴101提供径向力补偿。

如图4所示，第二辅助缸体116内设有第三定叶片117，叶片轴101上设有第三动叶片118，第二辅助缸体116内由第三动叶片118和第三定叶片117形成第五腔室119和第六腔室120，第五腔室119和第六腔室120分别对应设置有第五油口121和第六油口122，第五腔室119和第六腔室120内油压方向与第一腔室105和第二腔室106内的油压方向相反。

假设液压油通过第一油口107进入第一腔室105，产生油压，形成第七驱动力矩推动第一动叶片104顺时针转动，带动叶片轴101顺时针方向转动，第二腔室106内的液压油从第二油口108流出，同时，液压油从第四油口115进入第四腔室113，第三腔室1112内的液压油从第三油口114流出，形成第八驱动力矩，其方向与第七驱动力矩相反，此外，液压油进入第六油口122进入第六腔室120，第五腔室119内的液压油通过第五油口121流出，形成第九驱动力矩，其方向与第七驱动力矩相反，这样，第一辅助缸体109和第二辅助缸体116同时提供与主缸体102提供的力矩相反的作用力，该反作用力远小于主缸体102提供的力矩，因此该反作用力不会影响第一动叶片向顺时针方向转动，而第一辅助缸体109和第二辅助缸体106在叶片轴101上产生的径向力方向与主缸体102施加在叶片轴101上的径向力方向相反，因此可以抵消大部分由主缸体102产生的径向力，实现叶片轴101的径向力补偿；当第一动叶片104转动至预设角度时，通过第二油口108向第二腔室通入液压油，形成第十驱动力矩推动第一动叶片104逆时针方向转动，第一腔室105内的液压油从第一油口107流出，同时，液压油从第三油口114流入第三腔室112，第四腔室113内的液压油从第四油口115流出，形成第十一驱动力矩，其方向与第十驱动力矩相反，此外，液压油进入第五油口121进入第五腔室119，第六腔室120内的液压油通过第六油口122流出，形成第十二驱动力矩，其方向与第十驱动力矩相反，即第一辅助缸体109和第二辅助缸体116共同产生与主缸体102提供的力矩相反的作用力，该反作用力远小于主缸体102提供的力矩，因此该反作用力不会影响第一动叶片104的转动，而第一辅助缸体109和第二辅助缸体116在叶片轴101上产生的径向力方向与主缸体102施加在叶片轴101上的径向力方向相反，因此可以抵消大部分由主缸体102产生的径向力，实现叶片轴101的径向力补偿。

第一辅助缸体109和第二辅助缸体116分别设置于主缸体102两端，产生的径向力分布在整个叶片轴101上，第一辅助缸体109和第二辅助缸体116产生的径向力与主缸体102产生的径向力方向相反，相互抵消，由此实现叶片轴101的径向力补偿，保持叶片轴101转动时的平衡。

作为一种可选的实施方式，第一辅助缸体109和/或第二辅助缸体116的轴向尺寸为主缸体102轴向尺寸的二分之一，当第一辅助缸体109和第二辅助缸体116的轴向尺寸都为主缸体102轴向尺寸的二分之一时，第一辅助缸体109和第二辅助缸体116总的轴向长度与主缸体102的轴向长度相等，使得第一辅助缸体109和第二辅助缸体116在叶片轴101上产生的径向力与主缸体102产生的径向力大小相等，方向相反，最大限度的抵消由主缸体102压差产生的径向力，实现单叶片液压马达叶片轴的径向力补偿。

作为一种可选的实施方式，第二动叶片111和/或第三动叶片118的径向长度为所述第一动叶片104径向长度的十分之一，经过大量实验证明，在第二动叶片111和第三动叶片118的径向长度为第一动叶片104径向长度的十分之一的情况下，第一辅助缸体109和第二辅助缸体116产生的驱动力矩为主缸体产生的驱动力矩的20%，因此第一辅助缸体109和第二辅助缸体116产生的驱动力矩不会影响叶片轴101的正常转动。

作为一种可选的实施方式，本实施例提供的马达还包括：第一动叶片密封件，用于将第一动叶片104与第一腔室105和第二腔室106进行隔离，防止第一腔室105内的液压油通过第一动叶片104泄漏到第二腔室106，或者防止第二腔室106内的液压油泄漏到第一腔室105。

作为一种可选的实施方式，本实施例提供的马达还包括：第一定叶片密封件，用于第一腔室105和第二腔室106进行隔离，防止第一腔室105内的液压油通过第一定叶片104泄漏到第二腔室106，或者防止第二腔室106内的液压油泄漏到第一腔室105。

作为一种可选的实施方式，本实施例提供的马达还包括：第二动叶片密封件，用于将第三腔室112和第四腔室113进行隔离；防止第三腔室112内的液压油通过第二动叶片111泄漏到第四腔室，或者防止第四腔室113内的液压油泄漏到第三腔室112。

作为一种可选的实施方式，本实施例提供的马达还包括：第二定叶片密封件，用于将第三腔室112和第四腔室113进行隔离，防止第三腔室112内的液压油通过第二定叶片110泄漏到第四腔室113，或者防止第四腔室113内的液压油泄漏到第三腔室112。

作为一种可选的实施方式，本实施例提供的马达还包括：第三动叶片密封件，用于将第五腔室119和第六腔室120进行隔离，防止第五腔室119内的液压油通过第三动叶片118泄漏到第六腔室120，或者防止第六腔室120内的液压油泄漏到第五腔室119。

作为一种可选的实施方式，本实施例提供的马达还包括：第三定叶片密封件，用于将第五腔室119和第六腔室120进行隔离，防止第五腔室119内的液压油通过第三定叶片117泄漏到第六腔室120，或者防止第六腔室120内的液压油泄漏到第五腔室119。

作为一种可选的实施方式，主缸体102上设置有对主缸体102的端面进行密封的主缸体密封件123，防止主缸体102内部的液压油泄漏至外部。

作为一种可选的实施方式，本实施例提供的马达还包括:

用于为第一辅助缸体109的端面进行密封并提供外部接口的第一缸盖124，第一缸盖124一方面对第一辅助缸体109的端面进行密封，防止第一辅助缸体109内的液压油泄漏至外部，另一方面提供外部接口以连接外部的机械设备传输扭矩。

作为一种可选的实施方式，本实施例提供的马达还包括：

用于为第二辅助缸体的端面进行密封并提供外部接口的第二缸盖125，第二缸盖125一方面对第二辅助缸体116的端面进行密封，防止第二辅助缸体116内的液压油泄漏至外部，另一方面提供外部接口以连接外部的机械设备传输扭矩。

作为一种可选的实施方式，本实施例提供的马达还包括用于支撑叶片轴101的轴承126。

本发明提供的具有径向力补偿结构的单叶片液压马达，通过辅助缸体为叶片轴提供径向力补偿，有效避免造成叶片轴的偏心，保证单叶片液压马达的平稳运行，结构紧凑，降低马达内部因刮蹭而发生故障的概率。

虽然已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本申请的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (10)

1.一种具有径向力补偿结构的单叶片液压马达，包括用于输出扭矩的叶片轴，以及为所述叶片轴提供油压的主缸体，其特征在于，还包括与所述叶片轴配合设置的辅助缸体，所述辅助缸体用于为所述叶片轴提供径向力补偿。

2.根据权利要求1所述的具有径向力补偿结构的单叶片液压马达，其特征在于，所述叶片轴上设有第一动叶片，所述主缸体内设有第一定叶片，所述主缸体内由第一动叶片和第一定叶片形成第一腔室和第二腔室，通过为所述第一腔室或第二腔室通入液压油形成油压。

3.根据权利要求2所述的具有径向力补偿结构的单叶片液压马达，其特征在于，所述辅助缸体包括第一辅助缸体，所述第一辅助缸体设置在所述主缸体的一端，所述叶片轴上设有第二动叶片，所述第一辅助缸体内设有第二定叶片，所述第一辅助缸体内由第二动叶片和第二定叶片形成第三腔室和第四腔室，所述第一辅助缸体内油压方向与主缸体内油压方向相反。

4.根据权利要求3所述的具有径向力补偿结构的单叶片液压马达，其特征在于，所述辅助缸体还包括第二辅助缸体，所述第二辅助缸体设置在所述主缸体的另一端，所述叶片轴上设有第三动叶片，所述第二辅助缸体内设有第三定叶片，所述第二辅助缸体内由第三动叶片和第三定叶片形成第五腔室和第六腔室，所述第二辅助缸体内油压方向与所述主缸体内的油压方向相反。

5.根据权利要求4所述的具有径向力补偿结构的单叶片液压马达，其特征在于，所述第一辅助缸体和/或第二辅助缸体的轴向尺寸为所述主缸体轴向尺寸的二分之一。

6.根据权利要求4所述的具有径向力补偿结构的单叶片液压马达，其特征在于，所述第二动叶片和/或第三动叶片的径向长度为所述第一动叶片径向长度的十分之一。

7.根据权利要求4所述的具有径向力补偿结构的单叶片液压马达，其特征在于，所述马达还包括第一动叶片密封件和/或第一定叶片密封件，用于将所述第一腔室和第二腔室进行隔离；和/或，

第二动叶片密封件和/或第二定叶片密封件，用于将所述第三腔室和第四腔室进行隔离；和/或，

第三动叶片密封件和/或第三定叶片密封件，用于将所述第三动叶片与所述第五腔室和第六腔室进行隔离。

8.根据权利要求1所述的具有径向力补偿结构的单叶片液压马达，其特征在于，所述主缸体还包括用于对所述主缸体的端面进行密封的主缸体密封件。

9.根据权利要求1所述的具有径向力补偿结构的单叶片液压马达，其特征在于，所述马达还包括：

用于为所述第一辅助缸体的端面进行密封并提供外部接口的第一缸盖；和/或，

用于为所述第二辅助缸体的端面进行密封并提供外部接口的第二缸盖。

10.根据权利要求1-9任一所述的具有径向力补偿结构的单叶片液压马达，其特征在于，所述马达还包括用于支撑所述叶片轴的轴承。

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