CN103423079B - 一种球塞径向多排列向心球滚动液压马达 - Google Patents

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Abstract

一种球塞径向多排列向心球滚动液压马达，包括一配油件、一筒状的转子、一定子。本发明在高压的液压油作用下对转子产生转动力矩，可根据输入的液压油流量以及压强输出对应的旋转动力，设计巧妙，活动部件之间润滑效果好，摩擦力小，能量转换效率高，能耗小，运行稳定可靠。

Description

一种球塞径向多排列向心球滚动液压马达
技术领域
本发明涉及液压马达的改进技术。
背景技术
现有的高压大流量液压马达，径向液压马达体积大，而斜轴式斜盘式柱塞马达的柱塞与缸体产生的憋力、扭力以及摩擦力大，从而产生的机械能损耗和损失率就比较大。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种能根据输入的液压油流量和压强的大小、可输出相对应转速和扭矩的球塞径向多排列向心球滚动液压马达。
本发明采取的设计方案为：
一种球塞径向多排列向心球滚动液压马达，包括：
一配油件，该配油件包括一外径较大的盘状外端以及位于盘状外端中心的配油中轴，在盘状外端设置有连通外部液压油管路的进油孔及出油孔，在配油中轴中设置有分别与进油孔和出油孔连通的进油通道及出油通道，在配油中轴外周设置有处于同一圆周上的两段凹槽，其中一段凹槽通过多个径向设置的通孔与进油通道连通形成进油槽，另一段凹槽通过多个径向设置的通孔与出油通道连通形成出油槽；
一筒状的转子，套于配油件配油中轴外周，在转子壁圆周向开设有圆形孔，圆形孔靠近转子内壁端直径小于靠近外壁端内径，圆形孔分布与配油中轴两段凹槽中的通孔一致，在圆形孔中安装有活动的滚珠，在圆形孔底部设置有贯通转子壁的方孔，该方孔宽度与进油槽和出油槽宽度一致，方孔弧长与进油槽、出油槽之间间隔弧长一致；
一定子，具有一内孔，转子通过该内孔穿插于内孔中，转子外壁一侧与内孔内壁线接触，另一侧形成空腔，该定子与配油件相固定，在定子内壁圆周向设置有导引滚珠的环形导槽，该环形导槽与转子转动轴心为偏心。
作为对上述方案的改进，在配油中轴外周以及转子内壁沿圆周向均设置有环形限位槽，在由两环形限位槽形成的槽道中安装有限位滚珠。其中，在配油中轴端部安装有一与配油中轴直径一致的小端盖，环形限位槽设置于小端盖与配油中轴贴合处外周。在定子端部安装有一环形端盖，在环形端盖内的定子以及转子之间设置有密封圈。
作为对上述方案的进一步改进，在转子与定子之间设置有刹车组件，该刹车组件包括套于转子与定子之间多个重叠可轴向活动的环形刹车片以及驱动刹车片动作的油压缸，该刹车片包括与转子同步转动的动刹车片以及安装于定子内壁的定刹车片，该油压缸的活塞杆通过设置于油压缸内部的压缩弹簧顶压于刹车片上。
且，在转子外壁安装动刹车片位置以及定子内壁安装定刹车片位置均设置有轴向的直线槽，在动刹车片内圈以及定刹车片外圈设置有分别与转子上直线槽和定子上直线槽匹配的凸起。
作为对上述方案的更进一步改进，所述的进油槽、出油槽、滚珠、以及环形导槽均为沿轴向分布的多组。
本发明通过高压的液压油作用下对转子产生转动力矩，可根据输入的液压油流量以及压强输出对应的旋转动力，设计巧妙，活动部件之间润滑效果好，摩擦力小，能量转换效率高，能耗小，运行稳定可靠。
附图说明
图1为本发明实施例一视角整体结构示意图。
图2为本实施例另一视角整体结构示意图。
图3为本实施例侧面视角结构示意图。
图4为图3中A-A向剖视图。
图5为图3中B-B向剖视图。
图6为图3中C-C向剖视图。
图7为图3中D-D向剖视图。
图8为本实施例定子结构示意图。
图9、10为本实施例配油件结构示意图。
图11为本实施例转子结构示意图。
图12为本实施例刹车组件与转子结构示意图。
具体实施方式
为了让本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步阐述。
如附图1～12所示。本实施例揭示的球塞径向多排列向心球滚动液压马达包括如下一配油件1、一筒状的转子2以及一定子4。
其中，该配油件1包括一外径较大的盘状外端11以及位于盘状外端中心的配油中轴12，在盘状外端11设置有连通外部液压油管路的进油孔111及出油孔112，在配油中轴12中设置有分别与进油孔111和出油孔112连通的进油通道121及出油通道122，在配油中轴12外周设置有处于同一圆周上的两段凹槽，其中一段凹槽通过多个径向设置的通孔与进油通道121连通形成进油槽123，另一段凹槽通过多个径向设置的通孔与出油通道122连通形成出油槽124。
其中，该转子2套于配油件1配油中轴12外周，在转子2壁圆周向开设有圆形孔21，圆形孔21靠近转子2内壁端直径小于靠近外壁端内径，圆形孔21分布与配油中轴12两段凹槽中的通孔一致，在圆形孔21中安装有活动的滚珠3，在圆形孔底部设置有贯通转子壁的方孔22，该方孔宽度与进油槽和出油槽宽度一致，方孔弧长与进油槽、出油槽之间间隔弧长一致，采用这种方孔22结构与进油槽、出油槽结构可保证方孔22在进油槽与出油槽之间切换时方孔22中压力转换更加顺畅、快速、稳定。该转子2直接连接外部被驱动部件，如直接安装于转子端部的轮胎、小直径的输出轴等。
其中，该定子4与配油件1相固定，具有一内孔41，转子2通过该内孔41穿插于内孔41中，转子2外壁一侧与内孔41内壁线接触，另一侧形成空腔42，在定子4内壁圆周向设置有导引滚珠3的环形导槽43，该环形导槽43与转子2转动轴心为偏心。同时，在定子4端部安装有一环形端盖47，在环形端盖47内的定子4以及转子2之间设置有密封圈48，防止液压油漏出。
以转子2与内孔41线接触的接触线以及转轴2轴心两条线所形成的平面为对称面将转子2与内孔41之间形成的空腔以及转子2分割为两部分，一部分中转子的方孔22、圆形孔21与进油槽到121连通，另一部分转子的方孔22、圆形孔21与出油槽道122连通。工作时，高压液压油从进油孔111进入进油槽，推动与进油槽连通的圆形孔中的滚珠移向定子4内壁，滚珠3顶于定子4内壁，由于该位置定子4内壁相对滚珠3而言为斜面，从而使滚珠3滚动驱动转子2转动，从而输出扭力，同时，出油槽与另一部分圆形孔连通，在转子2的旋转过程中定子4内壁的作用下使滚珠回缩至圆形孔内，使圆形孔内的液压油通过出油槽排出。随着转子2的转动，各圆形孔交替与出油槽、进油槽连通，从而使进油槽侧圆形孔中的滚珠可持续产生扭力，使转子产生持续的转动，而在出油槽侧各滚珠则可回缩至初始位置，并且使圆形孔中的液压油排出。
在转子2与配油件1的相对转动过程中，为了防止转子2轴向跳动，增加转子2转动的稳定性，在配油中轴12外周以及转子2内壁沿圆周向均设置有环形限位槽44，在由两环形限位槽44形成的槽道中安装有限位滚珠45，通过该限位滚珠45可实现转子2的轴向定位以及良好的滚动效果。为了使限位滚珠45安装方便，在配油中轴12端部安装有一与配油中轴12直径一致的小端盖46，环形限位槽44设置于小端盖46与配油中轴12贴合处外周。这种结构同时具有良好的密封效果，防止液压油从配油中轴12与转子2之间溢出。
此外，在转子2与定子4之间还设置有刹车组件5，该刹车组件5包括套于转子2与定子4之间多个重叠可轴向活动的环形刹车片51以及驱动刹车片51动作的油压缸52。该刹车片51包括与转子2同步转动的动刹车片511以及安装于定子4内壁的定刹车片512。该油压缸52的活塞杆通过设置于油压缸51内部的压缩弹簧513顶压于刹车片51上。在无液压油输入转子2相对静止状态下，活塞杆在压缩弹簧的作用下顶于刹车片51上，使动刹车片511和定刹车片512紧密接触产生较大的静摩擦力，防止转子2转动。当有液压油输入时，液压油同时也进入油压缸中驱动活塞杆克服压缩弹簧513的弹力回缩，解除与刹车片的接触，使动刹车片511和定刹车片512相互间无静摩擦力，转子2可顺畅旋转。
在本实施例由于采用了液压油作为动力来源，使液压油分布于整个液压马达各活动部件如滚珠3、限位滚珠45、转子2上，在产生扭力的同时也使各活动部件得到了良好的润滑和散热，提高了各部件运行稳定性和寿命。
上述的实施例以及附图仅公开了本发明的一种实现方案，此外，本发明的进油槽、出油槽、滚珠、以及环形导槽可设计为沿轴向分布的多组，当为多组时，相同压力及流量的液压油输入下，转子2输出的扭矩更大，因这些方案下各部件的连接关系以及工作原理与上述实施例及附图均一致，在此不作赘述。
以上为本发明较佳的实现方式，需要说明的是，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，这些改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种球塞径向多排列向心球滚动液压马达，其特征在于，包括：
一配油件（1），该配油件包括一外径较大的盘状外端（11）以及位于盘状外端中心的配油中轴（12），在盘状外端设置有连通外部液压油管路的进油孔（111）及出油孔（112），在配油中轴中设置有分别与进油孔和出油孔连通的进油通道（121）及出油通道（122），在配油中轴外周设置有处于同一圆周上的两段凹槽，其中一段凹槽通过多个径向设置的通孔与进油通道连通形成进油槽（123），另一段凹槽通过多个径向设置的通孔与出油通道连通形成出油槽（124）；
一筒状的转子（2），套于配油件配油中轴外周，在转子壁圆周向开设有圆形孔（21），圆形孔靠近转子内壁端直径小于靠近外壁端内径，圆形孔分布与配油中轴两段凹槽中的通孔一致，在圆形孔中安装有活动的滚珠（3），在圆形孔底部设置有贯通转子壁的方孔（22），该方孔宽度与进油槽和出油槽宽度一致，方孔弧长与进油槽、出油槽之间间隔弧长一致；
一定子（4），具有一内孔（41），转子通过该内孔穿插于内孔中，转子外壁一侧与内孔内壁线接触，另一侧形成空腔（42），该定子与配油件相固定，在定子内壁圆周向设置有导引滚珠的环形导槽（43），该环形导槽与转子转动轴心为偏心。
2.根据权利要求1所述的球塞径向多排列向心球滚动液压马达，其特征在于，在配油中轴外周以及转子内壁沿圆周向均设置有环形限位槽（44），在由两环形限位槽形成的槽道中安装有限位滚珠（45）。
3.根据权利要求2所述的球塞径向多排列向心球滚动液压马达，其特征在于，在配油中轴端部安装有一与配油中轴直径一致的小端盖（46），环形限位槽设置于小端盖与配油中轴贴合处外周。
4.根据权利要求3所述的球塞径向多排列向心球滚动液压马达，其特征在于，在定子端部安装有一环形端盖（47），在环形端盖内的定子以及转子之间设置有密封圈（48）。
5.根据权利要求2所述的球塞径向多排列向心球滚动液压马达，其特征在于，在转子与定子之间设置有刹车组件（5），该刹车组件包括套于转子与定子之间多个重叠可轴向活动的环形刹车片（51）以及驱动刹车片动作的油压缸（52），该刹车片包括与转子同步转动的动刹车片（511）以及安装于定子内壁的定刹车片（512），该油压缸的活塞杆通过设置于油压缸内部的压缩弹簧（513）顶压于刹车片上。
6.根据权利要求5所述的球塞径向多排列向心球滚动液压马达，其特征在于，在转子外壁安装动刹车片位置以及定子内壁安装定刹车片位置均设置有轴向的直线槽（53），在动刹车片内圈以及定刹车片外圈设置有分别与转子上直线槽和定子上直线槽匹配的凸起（54）。
7.根据权利要求1～6任一项所述的球塞径向多排列向心球滚动液压马达，其特征在于，所述的进油槽、出油槽、安装在圆形孔中的活动的滚珠（3）、以及环形导槽（43）均为沿轴向分布的多组。
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