CN104132034B - 带反冲洗双过滤器的等分布角液压缸式马达 - Google Patents

Abstract

本发明属于矿用液压马达领域，特别是公开了带反冲洗双过滤器的等分布角液压缸式马达；所要解决的技术问题为提供一种结构简单、操作方便、安全系数高、使用寿命长且能够有效降低煤矿井下事故率的带反冲洗双过滤器的等分布角液压缸式马达；采用的技术方案为：带反冲洗双过滤器的等分布角液压缸式马达，包括油箱、过滤装置、油泵和液压缸式马达，所述油箱的供油口和油泵的进油口之间通过过滤装置相连，油泵的出油口与油箱的回油口之间通过液压缸式马达相连，液压缸式马达将液压缸的水平往复运动转化为曲轴的回转运动，过滤装置用于给液压缸式马达的液压缸提供清洁的乳化液，提高液压缸式马达的使用寿命。

Description

带反冲洗双过滤器的等分布角液压缸式马达

技术领域

本发明属于矿用液压马达领域，特别是涉及一种带反冲洗双过滤器的等分布角液压缸式马达，主要应用于煤矿采矿工作面的采煤机、刮板运输机、牵引机车和吊车等上的动力输入。

背景技术

煤炭行业是我国的支柱产业，煤矿开采中的安全又是重中之重。由于煤矿井下经常会存在瓦斯，瓦斯的主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。在标准状况下，甲烷至丁烷以气体状态存在，戊烷以上为液体。如遇明火，即可燃烧，发生“瓦斯”爆炸，直接威胁着矿工的生命安全。为了减少和预防发丝爆炸事故的发生，对井下作业安全系数的要求必须要高。

随着高新技术和现代化生产的发展，煤矿的产量也在一年一年的上升，煤矿设备对于煤矿的发展也就显得更为重要，已经成为一个制约煤矿发展的重要因素，煤矿设备的效率直接影响着矿井的生产效率。因此发展高效快捷安全的煤矿设备是我国煤矿工业建设的一项重要任务。

煤矿的常用设备包括采煤机、刮板运输机、牵引机车及单轨吊车等。其中采煤机是以旋转工作机构破煤，并将其装入输送机或其他运输设备的采煤机械，采煤机刮板运输机的动力源均为电缆带动电动机在工作面运行，这样采煤工作面存在不安全因素，危险系数极高。

目前的矿用井下刮板输送机，其动力系统为由电机带动减速器，减速器带动设备的链轮轴组工作，由于链轮轴组需经常调速并频繁启停，电机频繁启停对电网的冲击大，且启停时的大扭矩对刮板输送机的链轮轴组造成很大的冲击振动，链轮轴组使用寿命短。

而单轨吊车由于不受底板条件的影响，其运输巷道布置方便节省空间且运输效率高。但单轨吊车技术在国内还处于发展阶段，单轨吊机车行走在悬挂于巷道顶部的轨道上，由柴油机提供动力，依靠来行走驱动轮与轨道间的摩擦力驱动单轨吊车行走。柴油机在工作过程中需消耗大量的柴油，且其排出大量的高温热气存在安全隐患。

上述几种煤矿机械，主要由于动力输入采用传统的电机或者是柴油机，这种动力输入方式不适合煤矿机械设备使用，在煤矿设备使用的过程中会存在很大的安全隐患，造成矿下工作人员的安全系数偏高，因此现有的动力输入设备已经严重的制约了煤矿井下设备的发展。

另外，目前煤矿井下高压乳化液需过滤后循环使用，一般采用过滤网过滤，由于矿下环境恶劣，过滤网使用一段时间后，就会在滤网上堆积非常多的杂质，这些杂质会影响滤芯的过滤速度和过滤效率，因此，需要及时将滤芯清理。目前需将滤芯拆下后清理，这就要停机更换滤网，影响正常生产，同时成本较高，更换时间较长。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为提供一种结构简单、操作方便、安全系数高、使用寿命长且能够有效降低煤矿井下事故率的带反冲洗双过滤器的等分布角液压缸式马达。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：带反冲洗双过滤器的等分布角液压缸式马达，包括油箱、过滤装置、油泵和液压缸式马达，所述油箱的供油口和油泵的进油口之间通过过滤装置相连，油泵的出油口与油箱的回油口之间通过液压缸式马达相连。

其中，所述过滤装置包括第一过滤器和第二过滤器，所述第一过滤器内通过过滤网Ⅰ分隔为外腔Ⅰ和内腔Ⅰ，所述第一过滤器的一侧设置有与外腔Ⅰ相连通的第一集液腔，另一侧设置有与外腔Ⅰ相连通的第二集液腔，所述第一集液腔上设置有与系统进液管Ⅰ相连通的第一进液口，第二集液腔上设置有与反冲出液管Ⅰ相连通的第一出液口，所述第一集液腔的外侧还设置有与内腔Ⅰ相连通的第一接头，第一接头的外伸端口为与反冲进液管Ⅰ相连通的第二进液口，所述第二集液腔的外侧设置有与内腔Ⅰ相连通的第二接头，第二接头的外伸端为与系统出液管Ⅰ相连通的第二出液口。

其中，第一进液口与系统进液管Ⅰ之间通过液压锁Ⅰ相连，液压锁Ⅰ由反向串联的第一液控单向阀和第一单向阀组成，所述第一液控单向阀的P口与第一进液口相连，第一单向阀的P口与系统进液管Ⅰ相连，第一出液口与反冲出液管Ⅰ之间通过第二液控单向阀相连，第一出液口与第二液控单向阀的T口相连，所述第二进液口与反冲进液管Ⅰ之间通过第二单向阀相连，第二进液口与第二单向阀的T口相连，反冲进液管Ⅰ与第二单向阀的P口相连，第二出液口与系统出液管Ⅰ之间通过液压锁Ⅱ相连，液压锁Ⅱ由反向串联的第三液控单向阀和第三单向阀组成，第二出液口与第三液控单向阀的T口相连，系统出液管Ⅰ与第三单向阀的T口相连。

其中，所述第二过滤器内通过过滤网Ⅱ分隔为外腔Ⅱ和内腔Ⅱ，所述第二过滤器的一侧设置有与外腔Ⅱ相连通的第三集液腔，另一侧设置有与外腔Ⅱ相连通的第四集液腔，所述第三集液腔上设置有与系统进液管Ⅱ相连通的第三进液口，第四集液腔上设置有与反冲出液管Ⅱ相连通的第三出液口，所述第三集液腔的外侧还设置有与内腔Ⅱ相连通的第三接头，第三接头的外伸端口为第四进液口，所述第四集液腔的外侧设置有与内腔Ⅰ相连通的第四接头，第四接头的外伸端为第四出液口。

其中，第三进液口与系统进液管Ⅱ之间通过液压锁Ⅲ相连，液压锁Ⅲ由反向串联的第四液控单向阀和第四单向阀组成，所述第四液控单向阀的P口与第三进液口相连，系统进液管Ⅱ与第四单向阀的P口相连，第三出液口与反冲出液管Ⅱ之间通过第五液控单向阀相连，第三出液口与第五液控单向阀的T口相连，所述第四进液口与反冲进液管Ⅱ之间通过第五单向阀相连，第四进液口与第五单向阀的T口相连，第四出液口与系统出液管Ⅱ之间通过液压锁Ⅳ相连，液压锁Ⅳ包括第六液控单向阀和第六单向阀，第四出液口与第六液控单向阀的T口相连，系统出液管Ⅱ与第六单向阀的T口相连。

其中，所述系统进液管Ⅱ与状态转换阀的P口相连，状态转换阀的A口通过管道与第一液控单向阀和第三液控单向阀的控制油路相连，状态转换阀的B口通过管道与第四液控单向阀和第六液控单向阀的控制油路相连。

其中，系统中还设置有冲洗阀门Ⅰ，冲洗阀门Ⅰ的B口与第二单向阀的P口和第二液控单向阀的控制油路相连，冲洗阀门Ⅰ的T口与第六单向阀的T口相连。

其中，系统中还设置有冲洗阀门Ⅱ，冲洗阀门Ⅱ的B口与第五单向阀的P口和第五液控单向阀的控制油路相连，冲洗阀门Ⅱ的T口与第三单向阀的T口相连。

所述液压缸式马达包括箱体、三个液压缸、曲轴、箱体前端组件、控制系统，所述箱体整体为壳体结构，箱体内部的后端并排设置有三个用于安装液压缸的耳环，所述耳环上设有液压缸安装孔，箱体的前端设置有安装曲轴的箱体半圆座，所述箱体半圆座上设置有与箱体前端组件连接的螺纹孔；所述箱体前端组件与箱体固定连接将所述曲轴固定，所述三个液压缸耳环与箱体内部的液压缸安装孔固定连接，液压缸活塞端头与曲轴通过活塞端头盖连接，液压缸往复运动带动曲轴做旋转运动同时曲轴带动控制系统运动，所述控制系统控制三个液压缸的往复运动从而带动曲轴做连续的回转运动。

优选的是，所述曲轴包括三组并排设置的结构相同的第一活塞曲柄连接装置、第二活塞曲柄连接装置、第三活塞曲柄连接装置，中间轴，输出轴和尾轴，所述第一、第二和第三活塞曲柄连接装置均包括两个整体为圆形的夹板，所述夹板的中心设置有轴安装孔，在所述轴安装孔周围的夹板上设置有三个呈120度均匀分布的销轴孔，两个夹板之间通过单个曲柄销与夹板上销轴孔过盈配合将两个夹板固定连接；

所述夹板的外侧面均设置有凸轮，所述凸轮由两个同心的不等径的小半圆环和大半圆环组成，每个活塞曲柄连接装置的两个夹板上的凸轮呈反向设置，凸轮的小半圆环和大半圆环的分界线与曲柄销的中心线以及轴安装孔的中心线位于同一平面内；

所述第二活塞曲柄连接装置通过中间轴与夹板上的轴安装孔过盈配合分别与第一活塞曲柄连接装置、第三活塞曲柄连接装置固定连接，第一活塞曲柄连接装置、第二活塞曲柄连接装置和第三活塞曲柄连接装置的曲柄销以轴安装孔为中心呈120度均匀分布；

所述输出轴与第一活塞曲柄连接装置外侧夹板的轴安装孔固定连接，所述尾轴和第三活塞曲柄连接装置外侧夹板的轴安装孔固定连接。

优选的是，所述小半圆环和大半圆环之间设置有过渡连接段，所述过渡连接段与小半圆环和大半圆环圆滑过渡。

优选的是，所述凸轮与夹板之间可以采用螺钉加过盈配合连接，也可以采用凸轮与夹板一体成型设置。

优选的是，所述输出轴、尾轴与轴安装孔之间通过键和过盈配合相连接。

优选的是，所述箱体前端组件包括前端本体，所述前端本体的两端设置有箱体前端半圆座，所述箱体前端半圆座上设置有与箱体连接的螺纹孔，箱体前端半圆座和箱体半圆座螺纹连接将曲轴的输出轴和尾轴固定，所述箱体前端半圆座之间并排设置中间轴支撑座，所述中间轴支撑座为对开结构，中间轴支撑座将曲轴的两个中间轴固定，所述箱体前端半圆座和中间轴支撑座之间的前端本体上设置有用于安装挺杆的导向孔。

优选的是，所述输出轴、尾轴和中间轴上均设置有轴瓦。

优选的是，所述控制系统包括结构相同的第一磕头装置、第二磕头装置和第三磕头装置，所述第一磕头装置、第二磕头装置和第三磕头装置并排设置在磕头座上并通过磕头座与箱体前端组件固定连接，第一、第二和第三磕头装置的前方均设置有控制阀，所述控制阀用于控制液压缸往复运动。

优选的是，所述第一磕头装置、第二磕头装置和第三磕头装置均包括左磕头、右磕头和挺杆，所述左磕头和右磕头通过销轴活动设置在磕头座上，所述左磕头和右磕头的上部与磕头座之间设置有弹簧，左磕头和右磕头的下部与设置在箱体前端组件导向孔内的挺杆接触，所述挺杆的另一侧活动设置有滚轮，所述滚轮与凸轮始终接触并驱动挺杆按照凸轮的运动轨迹做往复运动，左磕头与右磕头的前方与所述控制阀的阀芯接触。

优选的是，所述导向孔内设置有导向套。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

第一、本发明的过滤装置有三种过滤状态，第一种是在状态转换阀处于中位时，第一过滤器和第二过滤器均过滤乳化液，乳化液从外腔向内腔流动，乳化液通过过滤网的过滤完成过滤过程；第二种是当状态转换阀处于下位时，第一过滤器处于过滤状态，第二过滤器处于反冲洗状态，第一过滤器过滤后的清洁乳化液进入到第二过滤器内，用清洁的乳化液对第二过滤器的滤芯进行反冲洗，将滤芯外侧的杂质冲洗掉，滤芯的清洁度高，避免二次污染；第三种是第一过滤器处于反冲洗状态，第二过滤器处于过滤状态，第二过滤器过滤后的清洁乳化液进入到第一过滤器内，用清洁的乳化液对第一过滤器的滤芯进行反冲洗，滤芯的清洁度高，避免二次污染。清洁的乳化液保证液压缸式马达的稳定运转，能够输出稳定的动力，不会出现拉缸现象，液压缸式马达的使用寿命更长。

第二，本发明的液压缸式马达利用三个通用液压缸，驱动三个120度均匀分布的曲柄，从而将液压缸的直线运动转化为曲轴的回转运动，再通过控制系统控制控制阀从而自动控制液流方向，实现曲轴的连续运转，采用三曲柄均匀分布的结构减小回转运动的曲轴的转速和输出转矩的脉动，使曲轴的输出转速和转矩平稳，这样就能够作为采煤机、刮板运输机、牵引机车和单轨吊机车的动力输入装置。

第三，本发明的液压缸式马达改变了传统的使用电机或者柴油机作为动力输入设备的现状，采用矿井下常用的乳化液作为液压缸的液源，控制系统同样采用机械和液压结合的结构，不使用电器设备，通过这种设置方式就能够有效解决采煤工作面的防爆问题，降低了生产成本，提高了生产安全系数。

第四，本发明的液压缸式马达采用箱体式结构，安装简单，维修方便、快捷。由于采用液压缸驱动曲轴转动，所以转速较低，扭矩较大，适合煤矿井下设备使用的要求，另外本产品能够大大地降低机械事故率，增加更多的有效工作时间。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明的整体结构连接图。

图2为图1中液压缸式马达的结构示意图。

图3为图1中液压缸式马达的俯视结构示意图。

图4为图2中箱体的结构示意图。

图5为图2中曲轴的结构示意图。

图6为图5的主视结构示意图。

图7为图5的左侧结构示意图。

图8为图2中凸轮的结构示意图。

图9为图2中控制系统与箱体前端组件的连接结构示意图。

图10为图2中曲轴的输出转速和转矩图。

图11为图1中过滤装置的结构示意图。

图12为图11中所有液控单向阀的结构示意图。

图13为图11中所有单向阀的结构示意图。

图14为图11中操纵阀的结构示意图。

图中：1为箱体，11为耳环，12为液压缸安装孔，13为箱体半圆座，2为液压缸，21为液压缸耳环，22为液压缸活塞端头，23为活塞端头盖，3为曲轴，31为第一活塞曲柄连接装置，311为夹板，312为轴安装孔，313为销轴孔，314为曲柄销，315为凸轮，3151为小半圆环，3152为大半圆环，3153为过渡连接段，32为第二活塞曲柄连接装置，33为第三活塞曲柄连接装置，34为中间轴，35为输出轴，36为尾轴，4为箱体前端组件，41为前端本体，42为箱体前端半圆座，43为中间轴支撑座，44为导向孔，45为导向套，5为控制系统，51为第一磕头装置，511为左磕头，512为右磕头，513为挺杆，52为第二磕头装置，53为第三磕头装置，54为磕头座，55为弹簧，56为滚轮，6为控制阀，7为油箱，8为过滤装置，81为第一过滤器，82为第二过滤器，83为状态转换阀，84为冲洗阀门Ⅰ，85为冲洗阀门Ⅱ，811为外腔Ⅰ，812为内腔Ⅰ，813为第一集液腔，814为第二集液腔，815为第一接头，816为第二接头，817为液压锁Ⅰ，818为第二液控单向阀，819为液压锁Ⅱ，820为第二单向阀，821为外腔Ⅱ，822为内腔Ⅱ，823为第三集液腔，824为第四集液腔，825为第三接头，826为第四接头，827为液压锁Ⅲ，828为第五液控单向阀，829为液压锁Ⅳ，830为第五单向阀，8131为第一进液口，8141为第一出液口，8151为第二进液口，8161第二出液口，8171为第一液控单向阀，8172为第一单向阀，8191为第三液控单向阀，8192为第三单向阀，8231为第三进液口，8241为第三出液口，8251为第四进液口，8261为第四出液口，8271为第四液控单向阀，8272为第四单向阀，8291为第六液控单向阀，8292为第六单向阀，9为油泵。

具体实施方式

如图1、图11、图12、图13和图14所示，带反冲洗双过滤器的等分布角液压缸式马达，包括油箱7、过滤装置8、油泵9和液压缸式马达，所述油箱7的供油口和油泵9的进油口之间通过过滤装置8相连，油泵9的出油口与油箱7的回油口之间通过液压缸式马达相连。

所述过滤装置包括第一过滤器81和第二过滤器82，所述第一过滤器81内通过过滤网Ⅰ分隔为外腔Ⅰ811和内腔Ⅰ812，所述第一过滤器81的一侧设置有与外腔Ⅰ811相连通的第一集液腔813，另一侧设置有与外腔Ⅰ811相连通的第二集液腔814，所述第一集液腔813上设置有与系统进液管Ⅰ相连通的第一进液口8131，第二集液腔814上设置有与反冲出液管Ⅰ相连通的第一出液口8141，所述第一集液腔813的外侧还设置有与内腔Ⅰ812相连通的第一接头815，第一接头815的外伸端口为与反冲进液管Ⅰ相连通的第二进液口8151，所述第二集液腔814的外侧设置有与内腔Ⅰ812相连通的第二接头816，第二接头816的外伸端为与系统出液管Ⅰ相连通的第二出液口8161。

其中，第一进液口8131与系统进液管Ⅰ之间通过液压锁Ⅰ817相连，液压锁Ⅰ817由反向串联的第一液控单向阀8171和第一单向阀8172组成，所述第一液控单向阀8171的P口与第一进液口8131相连，第一单向阀8172的P口与系统进液管Ⅰ相连，第一出液口8141与反冲出液管Ⅰ之间通过第二液控单向阀818相连，第一出液口8141与第二液控单向阀818的T口相连，所述第二进液口8151与反冲进液管Ⅰ之间通过第二单向阀820相连，第二进液口8151与第二单向阀820的T口相连，反冲进液管Ⅰ与第二单向阀820的P口相连，第二出液口8161与系统出液管Ⅰ之间通过液压锁Ⅱ819相连，液压锁Ⅱ819由反向串联的第三液控单向阀8191和第三单向阀8192组成，第二出液口8161与第三液控单向阀8191的T口相连，系统出液管Ⅰ与第三单向阀8192的T口相连。

其中，所述第二过滤器82内通过过滤网Ⅱ分隔为外腔Ⅱ821和内腔Ⅱ822，所述第二过滤器82的一侧设置有与外腔Ⅱ821相连通的第三集液腔823，另一侧设置有与外腔Ⅱ821相连通的第四集液腔824，所述第三集液腔823上设置有与系统进液管Ⅱ相连通的第三进液口8231，第四集液腔824上设置有与反冲出液管Ⅱ相连通的第三出液口8241，所述第三集液腔823的外侧还设置有与内腔Ⅱ822相连通的第三接头825，第三接头825的外伸端口为第四进液口8251，所述第四集液腔824的外侧设置有与内腔Ⅰ812相连通的第四接头826，第四接头826的外伸端为第四出液口8261。

其中，第三进液口8231与系统进液管Ⅱ之间通过液压锁Ⅲ827相连，液压锁Ⅲ827由反向串联的第四液控单向阀8271和第四单向阀8272组成，所述第四液控单向阀8271的P口与第三进液口8231相连，系统进液管Ⅱ与第四单向阀8272的P口相连，第三出液口8241与反冲出液管Ⅱ之间通过第五液控单向阀828相连，第三出液口8241与第五液控单向阀828的T口相连，所述第四进液口8251与反冲进液管Ⅱ之间通过第五单向阀830相连，第四进液口8251与第五单向阀830的T口相连，第四出液口8261与系统出液管Ⅱ之间通过液压锁Ⅳ829相连，液压锁Ⅳ829包括第六液控单向阀8291和第六单向阀8292，第四出液口8261与第六液控单向阀8291的T口相连，系统出液管Ⅱ与第六单向阀的T口相连。

其中，所述系统进液管Ⅱ与状态转换阀83的P口相连，状态转换阀83的A口通过管道与第一液控单向阀8171和第三液控单向阀8191的控制油路相连，状态转换阀83的B口通过管道与第四液控单向阀8271和第六液控单向阀8291的控制油路相连。

其中，系统中还设置有冲洗阀门Ⅰ84，冲洗阀门Ⅰ84的B口与第二单向阀820的P口和第二液控单向阀818的控制油路相连，冲洗阀门Ⅰ84的T口与第六单向阀8292的T口相连。

其中，系统中还设置有冲洗阀门Ⅱ85，冲洗阀门Ⅱ85的B口与第五单向阀830的P口和第五液控单向阀828的控制油路相连，冲洗阀门Ⅱ85的T口与第三单向阀8192的T口相连。

其中，所述冲洗阀门Ⅰ84、冲洗阀门Ⅱ85和状态转换阀83均为Y型的三位四通阀。

本发明过滤装置的工作过程为：本发明的过滤装置将第一过滤器81和第二过滤器82并联工作，系统进液管Ⅰ通整机所需的压力乳化液，系统出液管Ⅰ排出过滤后清洁乳化液，反冲进液管Ⅰ通用于清洗第一滤芯的乳化液，反冲出液管Ⅰ将清洗滤芯后的乳化液排走，系统进液管Ⅱ通整机所需的压力乳化液，系统出液管Ⅱ排出过滤后清洁乳化液，反冲出液管Ⅱ通用于清洗第二滤芯的乳化液，反冲出液管Ⅱ将清洗滤芯后的乳化液排走，两个过滤器工作时有三种工作状态。

第一种、两种过滤器均处于过滤状态。

当状态转换阀83、冲洗阀门Ⅰ84和冲洗阀门Ⅱ85均处于中位时，系统的进液从状态转换阀83的P口进入，从状态转换阀83的A口和B口流出，从A口流出的乳化液将第一过滤器81上的第一液控单向阀8171和第三液控单向阀8191打开，系统进液管Ⅰ的乳化液依次通过第一单向阀8172和第一液控单向阀8171后进入到第一集液腔813，然后依次通过外腔Ⅰ811、过滤网Ⅰ、内腔Ⅰ812、第二接头816、第三液控单向阀8191和第三单向阀8192后排出，完成对乳化液的过滤，这时，第二液控单向阀818和第二单向阀820均处于关闭状态，不会漏液。从B口流出的乳化液将第四液控单向阀8271和第六液控单向阀8291打开，系统进液管Ⅱ的乳化液通过第四单向阀8272、第四液控单向阀8271后进入第二过滤器82的第三集液腔823，然后依次通过外腔Ⅱ821、过滤网Ⅱ、内腔Ⅱ822、第四接头826、第六液控单向阀8291、第六单向阀8292后排出，完成对乳化液的过滤。这时，第五液控单向阀828和第五单向阀830均处于关闭状态，不会漏液。

第二种、第一过滤器81处于过滤状态，第二过滤器82处于反冲洗状态。

当状态转换阀83处于下位时，系统的进液从状态转换阀83的P口进入，从状态转换阀83的A口流出，从A口流出的乳化液将第一过滤器81上的第一液控单向阀8171和第三液控单向阀8191打开，第二液控单向阀818和第二单向阀820均处于关闭状态，系统进液管Ⅰ的乳化液依次通过第一单向阀8172和第一液控单向阀8171后进入到第一集液腔813，然后依次通过外腔Ⅰ811、过滤网Ⅰ、内腔Ⅰ812、第二接头816、第三液控单向阀8191和第三单向阀8192后排出，完成对乳化液的过滤。冲洗阀状态转换阀83的B口没有乳化液流出，冲洗阀门Ⅰ84处于中位，冲洗阀门Ⅱ85移至右位，从第三单向阀8192排出的乳化液进入冲洗阀门Ⅱ85中，然后从冲洗阀门Ⅱ85的B口排出，作为第二过滤器82的反冲洗液，反冲洗液将第五液控单向阀828打开，液压锁Ⅲ827和液压锁Ⅳ829均处于关闭状态，清洁的反冲洗液打开第五单向阀830进入到第二过滤器82的内腔Ⅱ822，然后依次通过过滤网Ⅱ、外腔Ⅱ821、第四集液腔824、第三出液口8241和第五液控单向阀828后排出，清洁的反冲洗液将过滤网Ⅱ外侧的粘附物和杂质冲洗掉，保证了第二过滤器82的清洁。

第三种、第二过滤器82处于过滤状态，第一过滤器81处于反冲洗状态。

当状态转换阀83处于上位时，系统的进液从状态转换阀83的P口进入，从状态转换阀83的B口流出，从B口流出的乳化液将第二过滤器82上的第四液控单向阀8271和第六液控单向阀8291打开，第五液控单向阀828和第五单向阀830均处于关闭状态，系统进液管Ⅱ的乳化液依次通过第四单向阀8272和第四液控单向阀8271后进入到第三集液腔823，然后依次通过外腔Ⅱ821、过滤网Ⅱ、内腔Ⅱ822、第四接头826、第六液控单向阀8291和第六单向阀8292排出，完成对乳化液的过滤。冲洗阀门Ⅰ84移至右位，冲洗阀门Ⅱ85处于中位，从第二过滤器82过滤后的清洁乳化液通过冲洗阀门Ⅰ84的B口后作为第一过滤器81的反冲洗液，反冲洗液的压力打开第二液控单向阀818，液压锁Ⅰ817和液压锁Ⅱ819均处于关闭状态，反冲洗液从第二单向阀820进入到第一过滤器81的内腔Ⅰ812后，依次通过过滤网Ⅰ、外腔Ⅰ811、第二集液腔814和第二液控单向阀818后排出，清洁的反冲洗液将过滤网Ⅰ外侧的粘附物和杂质冲洗掉，保证了第一过滤器81的清洁。

过滤装置的第二种和第三种工作方式，利用清洁的反冲洗乳化液对过滤网进行清洗，可交叉清洗，清洁时间短，清洁效果好，清洁后的油液供液压缸式马达使用，液压缸式马达不会出现拉缸现象，使用寿命长。

如图2-图4所述，所述液压缸式马达包括箱体1、三个液压缸2、曲轴3、箱体前端组件4、控制系统5，所述箱体1整体为壳体结构，箱体1内部的后端并排设置有三个用于安装液压缸2的耳环11，所述耳环11上设有液压缸安装孔12，箱体1的前端设置有安装曲轴3的箱体半圆座13，所述箱体半圆座13上设置有与箱体前端组件4连接的螺纹孔；所述箱体前端组件4与箱体1固定连接将所述曲轴3固定，所述三个液压缸耳环21与箱体1内部的液压缸安装孔12固定连接，液压缸活塞端头22与曲轴3通过活塞端头盖23连接，液压缸2往复运动带动曲轴3做旋转运动同时曲轴3带动控制系统5运动，所述控制系统5控制三个液压缸2的往复运动从而带动曲轴3做连续的回转运动。

如图5-图8所示，所述曲轴3包括三组并排设置的结构相同的第一活塞曲柄连接装置31、第二活塞曲柄连接装置32、第三活塞曲柄连接装置33，中间轴34，输出轴35和尾轴36，所述第一、第二和第三活塞曲柄连接装置31、32、33均包括两个整体为圆形的夹板311，所述夹板311的中心设置有轴安装孔312，在所述轴安装孔312周围的夹板311上设置有三个呈120度均匀分布的销轴孔313，两个夹板311之间通过单个曲柄销314与夹板311上销轴孔313过盈配合将两个夹板311固定连接；

所述夹板311的外侧面均设置有凸轮315，所述凸轮315由两个同心的不等径的小半圆环3151和大半圆环3152组成，每个活塞曲柄连接装置的两个夹板311上的凸轮315呈反向设置，凸轮315的小半圆环3151和大半圆环3152的分界线与曲柄销314的中心线以及轴安装孔312的中心线位于同一平面内；

所述第二活塞曲柄连接装置32通过中间轴34与夹板311上的轴安装孔312过盈配合分别与第一活塞曲柄连接装置31、第三活塞曲柄连接装置33固定连接，第一活塞曲柄连接装置31、第二活塞曲柄连接装置32和第三活塞曲柄连接装置33的曲柄销314以轴安装孔312为中心呈120度均匀分布；

所述输出轴35与第一活塞曲柄连接装置31外侧夹板的轴安装孔312固定连接，所述尾轴36和第三活塞曲柄连接装置33外侧夹板的轴安装孔312固定连接。

曲轴3的工作过程：三个液压缸2分别与第一活塞曲柄连接装置31、第二活塞曲柄连接装置32和第三活塞曲柄连接装置33的曲柄销314连接，由于第一活塞曲柄连接装置31、第二活塞曲柄连接装置32和第三活塞曲柄连接装置33的曲柄销314以轴安装孔312为中心呈120度均匀分布，这样曲轴3就能够在三个液压缸2的驱动下做连续的回转运动，从而能够提供稳定的转速和转矩输出。

优选的是，所述小半圆环3151和大半圆环3152之间设置有过渡连接段3153，所述过渡连接段3513与小半圆环3151和大半圆环3152圆滑过渡。

优选的是，所述凸轮315与夹板311之间可以采用螺钉加过盈配合连接，也可以采用凸轮315与夹板311一体成型设置。

优选的是，所述输出轴35、尾轴36与轴安装孔312之间通过键和过盈配合相连接。

如图9所示，所述箱体前端组件4包括前端本体41，所述前端本体41的两端设置有箱体前端半圆座42，所述箱体前端半圆座42上设置有与箱体1连接的螺纹孔，箱体前端半圆座42和箱体半圆座13螺纹连接将曲轴3的输出轴35和尾轴36固定，所述箱体前端半圆座42之间并排设置中间轴支撑座43，所述中间轴支撑座43为对开结构，中间轴支撑座43将曲轴3的两个中间轴34固定，所述箱体前端半圆座42和中间轴支撑座43之间的前端本体41上设置有用于安装挺杆513的导向孔44。

优选的是，所述输出轴35、尾轴36和中间轴34上均设置有轴瓦。

优选的是，所述控制系统5包括结构相同的第一磕头装置51、第二磕头装置52和第三磕头装置53，所述第一磕头装置51、第二磕头装置52和第三磕头装置53并排设置在磕头座54上并通过磕头座54与箱体前端组件4固定连接，第一、第二和第三磕头装置51、52、53的前方均设置有控制阀6，所述控制阀6用于控制液压缸2往复运动。

优选的是，所述第一磕头装置51、第二磕头装置52和第三磕头装置53均包括左磕头511、右磕头512和挺杆513，所述左磕头511和右磕头512通过销轴活动设置在磕头座54上，所述左磕头511和右磕头512的上部与磕头座54之间设置有弹簧55，左磕头511和右磕头512的下部与设置在箱体前端组件4导向孔44内的挺杆513接触，所述挺杆513的另一侧活动设置有滚轮56，所述滚轮56与凸轮315始终接触并驱动挺杆513按照凸轮315的运动轨迹做往复运动，左磕头511与右磕头512的前方与所述控制阀6的阀芯接触。左右磕头511、512与磕头座54之间设置有弹簧55，在弹簧力的作用下滚轮56与凸轮315始终接触，所以滚轮56会按照凸轮315的运动轨迹做往复运动，从而带动左右磕头511、512做往复运动，从而控制控制阀6阀门的开闭，第一磕头装置51中左磕头511和右磕头512分别由第一活塞曲柄连接装置31的两个夹板311外凸轮315控制，第一活塞曲柄连接装置31中两个夹板311外侧的凸轮315是相对设置的，这样由第一磕头装置51的左磕头511和右磕头512控制的控制阀6的阀门刚好处于相反的开闭状态，这两个控制阀6用于控制与第一活塞曲柄连接装置31连接的液压缸2的液流方向，使液压缸2做往复的伸缩运动。第二磕头装置52、第三磕头装置53和第二活塞曲柄连接装置32、第三活塞曲柄连接装置33的控制过程与第一磕头装置51和第一活塞曲柄连接装置31相同，控制系统5、曲轴3和液压缸2共同作用组成了一个闭环系统，使曲轴3能够做连续的回转运动。

优选的是，所述导向孔44内设置有导向套45。

液压缸式马达的工作过程为：三个液压缸2分别与曲轴3上的第一活塞曲柄连接装置31、第二活塞曲柄连接装置32、第三活塞曲柄连接装置33的曲柄销314连接，液压缸2的活塞杆、曲柄销314和曲轴3组成了一个连杆机构，这样液压缸2的活塞杆做伸缩运动，带动曲柄销314绕夹板311上轴安装孔312转动，从而带动夹板311及整个曲轴3做回转运动，由于夹板311的外侧面设置有凸轮315，凸轮315会随着夹板311绕轴安装孔312转动，这样凸轮315就会带动控制系统5的挺杆513做前后往复运动，挺杆513的另一端就会控制左、右磕头511、512，从而控制控制阀6的开闭，控制阀6用于控制液压缸2液流方向，从而控制液压缸2的伸缩，这样就构成了一个完整的闭环系统。通过三个等分布的液压缸2驱动曲轴3转动，每个液压缸2由控制系统5的第一磕头装置51、第二磕头装置52和第三磕头装置53控制，保证三个液压缸2能够驱动曲轴3做连续的回转运动。

如图 10所示，曲轴的输出转速和转矩的曲线，输出转速和转矩平稳，转速小且转矩大，适合作为井下设备的动力输入设备。

液压缸式马达采用箱体式结构，安装简单，维修方便、快捷。由于采用液压缸驱动曲轴转动，所以转速较低，扭矩较大，适合煤矿井下设备使用的要求，另外本产品能够大大地降低机械事故率，增加更多的有效工作时间。

上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.带反冲洗双过滤器的等分布角液压缸式马达，其特征在于：包括油箱（7）、过滤装置（8）、油泵（9）和液压缸式马达，所述油箱（7）的供油口和油泵（9）的进油口之间通过过滤装置（8）相连，油泵（9）的出油口与油箱（7）的回油口之间通过液压缸式马达相连；

所述过滤装置包括第一过滤器（81）和第二过滤器（82），所述第一过滤器（81）内通过过滤网Ⅰ分隔为外腔Ⅰ（811）和内腔Ⅰ（812），所述第一过滤器（81）的一侧设置有与外腔Ⅰ（811）相连通的第一集液腔（813），另一侧设置有与外腔Ⅰ（811）相连通的第二集液腔（814），所述第一集液腔（813）上设置有与系统进液管Ⅰ相连通的第一进液口（8131），第二集液腔（814）上设置有与反冲出液管Ⅰ相连通的第一出液口（8141），所述第一集液腔（813）的外侧还设置有与内腔Ⅰ（812）相连通的第一接头（815），第一接头（815）的外伸端口为与反冲进液管Ⅰ相连通的第二进液口（8151），所述第二集液腔（814）的外侧设置有与内腔Ⅰ（812）相连通的第二接头（816），第二接头（816）的外伸端为与系统出液管Ⅰ相连通的第二出液口（8161）；

第一进液口（8131）与系统进液管Ⅰ之间通过液压锁Ⅰ（817）相连，液压锁Ⅰ（817）由反向串联的第一液控单向阀（8171）和第一单向阀（8172）组成，所述第一液控单向阀（8171）的P口与第一进液口（8131）相连，第一单向阀（8172）的P口与系统进液管Ⅰ相连，第一出液口（8141）与反冲出液管Ⅰ之间通过第二液控单向阀（818）相连，第一出液口（8141）与第二液控单向阀（818）的T口相连，所述第二进液口（8151）与反冲进液管Ⅰ之间通过第二单向阀（820）相连，第二进液口（8151）与第二单向阀（820）的T口相连，反冲进液管Ⅰ与第二单向阀（820）的P口相连，第二出液口（8161）与系统出液管Ⅰ之间通过液压锁Ⅱ（819）相连，液压锁Ⅱ（819）由反向串联的第三液控单向阀（8191）和第三单向阀（8192）组成，第二出液口（8161）与第三液控单向阀（8191）的T口相连，系统出液管Ⅰ与第三单向阀（8192）的T口相连；

所述第二过滤器（82）内通过过滤网Ⅱ分隔为外腔Ⅱ（821）和内腔Ⅱ（822），所述第二过滤器（82）的一侧设置有与外腔Ⅱ（821）相连通的第三集液腔（823），另一侧设置有与外腔Ⅱ（821）相连通的第四集液腔（824），所述第三集液腔（823）上设置有与系统进液管Ⅱ相连通的第三进液口（8231），第四集液腔（824）上设置有与反冲出液管Ⅱ相连通的第三出液口（8241），所述第三集液腔（823）的外侧还设置有与内腔Ⅱ（822）相连通的第三接头（825），第三接头（825）的外伸端口为第四进液口（8251），所述第四集液腔（824）的外侧设置有与内腔Ⅰ（812）相连通的第四接头（826），第四接头（826）的外伸端为第四出液口（8261）；

第三进液口（8231）与系统进液管Ⅱ之间通过液压锁Ⅲ（827）相连，液压锁Ⅲ（827）由反向串联的第四液控单向阀（8271）和第四单向阀（8272）组成，所述第四液控单向阀（8271）的P口与第三进液口（8231）相连，系统进液管Ⅱ与第四单向阀（8272）的P口相连，第三出液口（8241）与反冲出液管Ⅱ之间通过第五液控单向阀（828）相连，第三出液口（8241）与第五液控单向阀（828）的T口相连，所述第四进液口（8251）与反冲进液管Ⅱ之间通过第五单向阀（830）相连，第四进液口（8251）与第五单向阀（830）的T口相连，第四出液口（8261）与系统出液管Ⅱ之间通过液压锁Ⅳ（829）相连，液压锁Ⅳ（829）包括第六液控单向阀（8291）和第六单向阀（8292），第四出液口（8261）与第六液控单向阀（8291）的T口相连，系统出液管Ⅱ与第六单向阀（8292）的T口相连；

所述系统进液管Ⅱ与状态转换阀（83）的P口相连，状态转换阀（83）的A口通过管道与第一液控单向阀（8171）和第三液控单向阀（8191）的控制油路相连，状态转换阀（83）的B口通过管道与第四液控单向阀（8271）和第六液控单向阀（8291）的控制油路相连；

系统中还设置有冲洗阀门Ⅰ（84），冲洗阀门Ⅰ（84）的B口与第二单向阀（820）的P口和第二液控单向阀（818）的控制油路相连，冲洗阀门Ⅰ（84）的T口与第六单向阀（8292）的T口相连；

系统中还设置有冲洗阀门Ⅱ（85），冲洗阀门Ⅱ（85）的B口与第五单向阀（830）的P口和第五液控单向阀（828）的控制油路相连，冲洗阀门Ⅱ（85）的T口与第三单向阀（8192）的T口相连；

所述液压缸式马达包括箱体（1）、三个液压缸（2）、曲轴（3）、箱体前端组件（4）、控制系统（5），所述箱体（1）整体为壳体结构，箱体（1）内部的后端并排设置有三个用于安装液压缸（2）的耳环（11），所述耳环（11）上设有液压缸安装孔（12），箱体（1）的前端设置有安装曲轴（3）的箱体半圆座（13），所述箱体半圆座（13）上设置有与箱体前端组件（4）连接的螺纹孔；所述箱体前端组件（4）与箱体（1）固定连接将所述曲轴（3）固定，三个液压缸耳环（21）与箱体（1）内部的液压缸安装孔（12）固定连接，液压缸活塞端头（22）与曲轴（3）通过活塞端头盖（23）连接，液压缸（2）往复运动带动曲轴（3）做旋转运动同时曲轴（3）带动控制系统（5）运动，所述控制系统（5）控制三个液压缸（2）的往复运动从而带动曲轴（3）做连续的回转运动。

2.根据权利要求1所述的带反冲洗双过滤器的等分布角液压缸式马达，其特征在于：所述曲轴（3）包括三组并排设置的结构相同的第一活塞曲柄连接装置（31）、第二活塞曲柄连接装置（32）、第三活塞曲柄连接装置（33），中间轴（34），输出轴（35）和尾轴（36），所述第一、第二和第三活塞曲柄连接装置（31、32、33）均包括两个整体为圆形的夹板（311），所述夹板（311）的中心设置有轴安装孔（312），在所述轴安装孔（312）周围的夹板（311）上设置有三个呈120度均匀分布的销轴孔（313），两个夹板（311）之间通过单个曲柄销（314）与夹板（311）上销轴孔（313）过盈配合将两个夹板（311）固定连接；

所述夹板（311）的外侧面均设置有凸轮（315），所述凸轮（315）由两个同心的不等径的小半圆环（3151）和大半圆环（3152）组成，每个活塞曲柄连接装置的两个夹板（311）上的凸轮（315）呈反向设置，凸轮（315）的小半圆环（3151）和大半圆环（3152）的分界线与曲柄销（314）的中心线以及轴安装孔（312）的中心线位于同一平面内；

所述第二活塞曲柄连接装置（32）通过中间轴（34）与夹板（311）上的轴安装孔（312）过盈配合分别与第一活塞曲柄连接装置（31）、第三活塞曲柄连接装置（33）固定连接，第一活塞曲柄连接装置（31）、第二活塞曲柄连接装置（32）和第三活塞曲柄连接装置（33）的曲柄销（314）以轴安装孔（312）为中心呈120度均匀分布；

所述输出轴（35）与第一活塞曲柄连接装置（31）外侧夹板的轴安装孔（312）固定连接，所述尾轴（36）和第三活塞曲柄连接装置（33）外侧夹板的轴安装孔（312）固定连接。

3.根据权利要求2所述的带反冲洗双过滤器的等分布角液压缸式马达，其特征在于：所述小半圆环（3151）和大半圆环（3152）之间设置有过渡连接段（3153），所述过渡连接段（3513）与小半圆环（3151）和大半圆环（3152）圆滑过渡。

4.根据权利要求2所述的带反冲洗双过滤器的等分布角液压缸式马达，其特征在于：所述凸轮（315）与夹板（311）之间可以采用螺钉加过盈配合连接，也可以采用凸轮（315）与夹板（311）一体成型设置。

5.根据权利要求2所述的带反冲洗双过滤器的等分布角液压缸式马达，其特征在于：所述输出轴（35）、尾轴（36）与轴安装孔（312）之间通过键和过盈配合相连接。

6.根据权利要求1所述的带反冲洗双过滤器的等分布角液压缸式马达，其特征在于：所述箱体前端组件（4）包括前端本体（41），所述前端本体（41）的两端设置有箱体前端半圆座（42），所述箱体前端半圆座（42）上设置有与箱体（1）连接的螺纹孔，箱体前端半圆座（42）和箱体半圆座（13）螺纹连接将曲轴（3）的输出轴（35）和尾轴（36）固定，所述箱体前端半圆座（42）之间并排设置中间轴支撑座（43），所述中间轴支撑座（43）为对开结构，中间轴支撑座（43）将曲轴（3）的两个中间轴（34）固定，所述箱体前端半圆座（42）和中间轴支撑座（43）之间的前端本体（41）上设置有用于安装挺杆（513）的导向孔（44）。

7.根据权利要求6所述的带反冲洗双过滤器的等分布角液压缸式马达，其特征在于：所述输出轴（35）、尾轴（36）和中间轴（34）上均设置有轴瓦。

8.根据权利要求1所述的带反冲洗双过滤器的等分布角液压缸式马达，其特征在于：所述控制系统（5）包括结构相同的第一磕头装置（51）、第二磕头装置（52）和第三磕头装置（53），所述第一磕头装置（51）、第二磕头装置（52）和第三磕头装置（53）并排设置在磕头座（54）上并通过磕头座（54）与箱体前端组件（4）固定连接，第一、第二和第三磕头装置（51）、（52）、（53）的前方均设置有控制阀（6），所述控制阀（6）用于控制液压缸（2）往复运动。

9.根据权利要求8所述的带反冲洗双过滤器的等分布角液压缸式马达，其特征在于：所述第一磕头装置（51）、第二磕头装置（52）和第三磕头装置（53）均包括左磕头（511）、右磕头（512）和挺杆（513），所述左磕头（511）和右磕头（512）通过销轴活动设置在磕头座（54）上，所述左磕头（511）和右磕头（512）的上部与磕头座（54）之间设置有弹簧（55），左磕头（511）和右磕头（512）的下部与设置在箱体前端组件（4）导向孔（44）内的挺杆（513）接触，所述挺杆（513）的另一侧活动设置有滚轮（56），所述滚轮（56）与凸轮（315）始终接触并驱动挺杆（513）按照凸轮（315）的运动轨迹做往复运动，左磕头（511）与右磕头（512）的前方与所述控制阀（6）的阀芯接触。

10.根据权利要求9所述的带反冲洗双过滤器的等分布角液压缸式马达，其特征在于：所述导向孔（44）内设置有导向套（45）。