CN105065222A - 摆动盘式轴向柱塞马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摆动盘式轴向柱塞马达，摆动盘式轴向柱塞马达，包括主轴、摆动机构、柱塞、偏心机构、配油机构、壳体和缸体，其中摆动机构一端和主轴连接，另一端和偏心机构连接，柱塞一端和摆动机构连接，另一端安装在缸体内，配油机构和偏心机构相匹配，主轴和摆动机构均安装在壳体内，偏心机构和配油机构均安装在缸体内，壳体和缸体连接。本柱塞马达利用柱塞带动偏心机构转动带动配油机构配油，柱塞带动摆动机构进行往复摆动，带动主轴旋转，使得液压能转换为机械能。本发明减少了运动副的速度和压力，大大减少了零件间的磨损，增加了马达的可靠性和寿命，零件数目更少，制造成本更低，且使用偏心配油，配油准确而且不易损坏。

Description

摆动盘式轴向柱塞马达

技术领域

本发明涉及液压系统设备领域，尤其是涉及一种轴向柱塞马达。

背景技术

液压泵是液压系统的主要驱动元件，由于工业发展，目前液压马达往往需要在高速、高压的环境下工作，而现在最常用的是轴向柱塞马达，而传统的高速柱塞马达主要有两种，一种是通轴式轴向柱塞马达，其工作是缸体和配油盘相对转动配油控制液压油进入到缸体内，使柱塞和倾斜盘相对产生转动，从而使柱塞产生往复运动，并带动传动轴一起转动，另一种是弯轴式轴向柱塞马达，即传动轴与缸体轴有一夹角，缸体和配油盘相对转动配油，带动柱塞在缸体内往复运动，推动缸体和传动轴一起转动，但这两种结构的柱塞马达零件数目很多，而且运动副很多，当运动速度很高，压力很大时，其零件间的相对运动部分容易产生磨损，损坏零件和柱塞马达，对液压系统的安全性带来了隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种零件数目少，运动副间的摩擦小，可靠性高的摆动盘式轴向柱塞马达。

根据本发明的一个方面，提供了一种摆动盘式轴向柱塞马达，包括主轴、摆动机构、柱塞、偏心机构、配油机构、壳体和缸体，其中摆动机构一端和主轴连接，另一端和偏心机构连接，柱塞一端和摆动机构连接，另一端安装在缸体内，配油机构和偏心机构相匹配，主轴和摆动机构均安装在壳体内，偏心机构和配油机构均安装在缸体内，壳体和缸体连接。

本发明的有益效果是：本发明是利用柱塞带动偏心机构转动来带动配油机构进行配油，使柱塞能进行往复运动，同时柱塞带动摆动机构摆动，带动主轴旋转，使得液压能转换为机械能。摆动机构的使用减少了运动副的运动速度和压力，大大减少了零件间的磨损，增加了柱塞马达的可靠性和寿命，而且相比传统柱塞马达的零件数目更少，降低了制造成本，而且利用偏心配油，配油准确而且不易损坏。

在一些实施方式中，其中主轴通过轴承安装在壳体内，主轴设有轴孔，轴孔和摆动轴相匹配。主轴利用轴承安装在壳体内可以有效减少主轴的摩擦，而且设置轴孔可以保证摆动机构的连接准确，和两者间的传动准确。

在一些实施方式中，摆动机构包括摆动轴、摆动盘、摆动座、压板和压板弹簧，其中摆动轴一端安装在轴孔内，另一端依次安装有压板和压板弹簧，摆动盘通过轴承安装在摆动轴上，摆动盘活动安装在摆动座内，摆动座固定在壳体内。由于摆动机构使用摆动运动来取代传统的转动，其运动范围小，且工作速度和工作压力小。

在一些实施方式中，柱塞包括柱塞体和滑靴，其中柱塞体和滑靴活动连接，滑靴通过压板固定在摆动盘上。由于柱塞体和滑靴活动连接，因此能在柱塞带动摆动盘时，滑靴能让柱塞体产生分力从而推动摆动盘。

在一些实施方式中，偏心机构包括偏心轴、偏心轮和偏心轴承，其中偏心轴一端和摆动轴连接，并用轴承安装在缸体内，偏心轮安装在偏心轴上，偏心轴承安装在偏心轮上。偏心机构的旋转中心和壳体不一致，因此偏心轴承能通过偏心轴的旋转而适时改变和配油机构的距离，使得配油机构能及时的配油，保证了配油的准确和高效。

在一些实施方式中，其中偏心轴的一端设有内锥面，内锥面和压板弹簧连接，内锥面还设有凹槽，摆动轴的一端安装在凹槽内。内锥面能契合压板弹簧的角度，以此保证压板弹簧能被压住而不脱离摆动轴，凹槽的设计能保证摆动轴和偏心轴的连接牢固，来保证结构的可靠性。

在一些实施方式中，配油机构包括阀芯、弹簧和阀盖，其中弹簧一端和阀芯连接，另一端和阀盖连接，阀芯和偏心轴承接触，阀盖安装在缸体上，阀芯开设有配油槽。弹簧用于适时改变阀芯的位置，即控制配油槽开闭以保证配油机构准确配油。

在一些实施方式中，缸体设有进油孔、出油孔、进油槽和出油槽，其中进油槽和进油孔连通，出油槽和出油孔连通。这些孔和槽的设计是为了方便液压油的进入与排出，保证柱塞马达的工作准确。

在一些实施方式中，柱塞和缸体间还存在空腔，其中配油槽和空腔连通。配油槽和空腔连通保证柱塞运动时对空腔的影响能与配油槽的配油相匹配。

附图说明

图1为发明的一种实施方式的摆动盘式轴向柱塞马达的结构示意图。

图2为图1所示摆动盘式轴向柱塞马达的沿A-A线的剖视图。

图3为图1所示摆动盘式轴向柱塞马达的摆动机构的结构示意图。

图4为图1所示摆动盘式轴向柱塞马达的柱塞的结构示意图。

图5为图1所示摆动盘式轴向柱塞马达的偏心机构的结构示意图。

图6为图1所示摆动盘式轴向柱塞马达的配油机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

参考图1—图3，摆动盘式轴向柱塞马达，包括主轴1、摆动机构2、柱塞3、偏心机构4、配油机构5、壳体6和缸体7。主轴1通过轴承安装在壳体6内，主轴1设有轴孔11，轴孔11大小和摆动轴21相匹配，摆动机构2一端和主轴1连接，另一端和偏心机构4连接，柱塞3一端和摆动机构2连接，另一端安装在缸体7内，并使安装后的柱塞3和缸体7之间留出一定大小的空腔73，偏心机构4和配油机构5之间互相接触，主轴1和摆动机构2均安装在壳体6内，偏心机构4和配油机构5均安装在缸体7内，壳体6和缸体7用螺栓连接。

参考图1、图3和图4，摆动机构2包括摆动轴21、摆动盘22、摆动座23、压板24和压板弹簧25，其中摆动轴21一端安装在轴孔11内，另一端先安装有压板24，再把压板弹簧25安装上去并压住压板24，摆动盘22通过轴承安装在摆动轴21上，摆动盘22活动安装在摆动座23内，使摆动盘22能在摆动座23内摆动，摆动座23固定在壳体6内。柱塞3包括柱塞体31和滑靴32，柱塞体31和滑靴32活动连接，并使柱塞体31和滑靴32可以摆动但不可以窜动，柱塞体31表面上还有密封槽来防止漏油，而且柱塞31为多个，多个柱塞31的滑靴32被压板24压住而固定在摆动盘22上。参考图1和图5，偏心机构4包括偏心轴41、偏心轮42和偏心轴承43。偏心轴41的一端设有内锥面411，内锥面411和压板弹簧25连接，即该内锥面411顶住压板弹簧25的一端，而内锥面411还设有凹槽412，摆动轴21的一端两边铣扁，然后插入到凹槽412内，使其安装在凹槽412内，即偏心轴41一端和摆动轴21连接，使偏心轴41可以跟随摆动轴21的摆动而转动，并用轴承安装在缸体7内，偏心轴41的另一端安装有偏心轮42，偏心轴承43安装在偏心轮42上，另外，偏心轴41，偏心轮42和偏心轴承43的旋转中心都一样，但都和主轴1的旋转中心不一致。

参考图1和图6，每个柱塞3都配有一个配油机构5的阀芯51，配油机构5包括阀芯51、弹簧52和阀盖53，其中弹簧52一端和阀芯51连接，另一端和阀盖53连接，阀芯51和偏心轴承43接触，阀盖53安装在缸体7上，阀芯51开设有配油槽511。缸体7还设有进油孔71、出油孔72、进油槽74和出油槽75，进油槽74和进油孔71连通，出油槽75和出油孔72连通。进油槽74和出油槽75会随着配油机构5的控制而和配油槽511连通或者关闭，另外，配油槽511和空腔73连通。

本发明工作时，由于各个阀芯51和主轴1的旋转中心的距离不相同，偏心轴承43会顶起一部分配油机构5中的阀芯51，使这部分阀芯51处于顶起状态，而另一部分的阀芯51则处于缩回状态。此时顶起状态的阀芯51，弹簧52受到压缩，阀芯51往上，配油槽511和进油槽74连通，出油槽72被阀芯51封闭；而缩回状态的阀芯51，在弹簧52的弹力作用下，阀芯51往下，配油槽511和出油槽75连通，进油槽74被阀芯51封闭。这时，液压油从进油孔71流入，穿过进油槽74并通过顶起状态的阀芯51配油槽进入到部分空腔73中，这部分空腔73由于受到液压油的压力，会推动对应的柱塞3往外运动，柱塞3推动摆动盘22摆动，而由于摆动盘22摆动，缩回状态的阀芯51对应的柱塞3会往里运动，相应空腔73变小，液压油经过缩回状态的阀芯51的配油槽511，穿过出油槽75从出油孔72压出。这过程使摆动盘22完成了一次摆动。

另一方面，摆动盘22的摆动会带动摆动轴21摆动，使得摆动轴21一端会带动主轴1转动为负载提供动力，另一端会带动偏心轴41转动，而偏心轴承43会随着偏心轴41一起转动，而由于偏心轴承43的旋转中心和壳体7中心不相同，偏心轴承43会改变和阀芯51的距离，使得原来处于顶起状态的阀芯51变为缩回状态，原来处于缩回状态的阀芯51变为顶起状态，而阀芯51的配油槽511和进油槽71、出油槽72的连通状态也对应改变，之后液压油重复上述进油出油的过程，摆动盘22完成了另一次摆动，不过由于液压油进油出油的位置改变了，摆动盘22摆动方向也改变，使摆动盘22完成了一次往复摆动。

摆动盘22摆动能使偏心机构4适时使配油机构5控制液压油的进入压出，从而摆动盘22能不断地进行往复摆动，带动主轴1不断地旋转而为负载提供源源不断的动力。另外值得一提的是，本发明还可以作为摆动盘式轴向柱塞泵使用，本发明的零件数目少，而且零件工作时的速度和压力较小，制造成本低，性能可靠。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.摆动盘式轴向柱塞马达，其中，包括主轴（1）、摆动机构（2）、柱塞（3）、偏心机构（4）、配油机构（5）、壳体（6）和缸体（7），所述摆动机构（2）一端和主轴（1）连接，另一端和偏心机构（4）连接，所述柱塞（3）一端和摆动机构（2）连接，另一端安装在缸体（7）内，所述配油机构（5）和偏心机构（4）相匹配，所述主轴（1）和摆动机构（2）均安装在壳体（6）内，所述偏心机构（4）和配油机构（5）均安装在缸体（7）内，所述壳体（6）和缸体（7）连接。

2.根据权利要求1所述的摆动盘式轴向柱塞马达，其中，所述主轴（1）通过轴承安装在壳体（6）内，所述主轴（1）设有轴孔（11），所述轴孔（11）和摆动轴（21）相匹配。

3.根据权利要求2所述的摆动盘式轴向柱塞泵，其中，所述摆动机构（2）包括摆动轴（21）、摆动盘（22）、摆动座（23）、压板（24）和压板弹簧（25），所述摆动轴（21）一端安装在轴孔（11）内，另一端依次安装有压板（24）和压板弹簧（25），所述摆动盘（22）通过轴承安装在摆动轴（21）上，所述摆动盘（22）活动安装在摆动座（23）内，所述摆动座（23）固定在壳体（6）内。

4.根据权利要求3所述的摆动盘式轴向柱塞泵，其中，所述柱塞（3）包括柱塞体（31）和滑靴（32），所述柱塞体（31）和滑靴（32）活动连接，所述滑靴（32）通过压板（24）固定在摆动盘（22）上。

5.根据权利要求3所述的摆动盘式轴向柱塞泵，其中，所述偏心机构（4）包括偏心轴（41）、偏心轮（42）和偏心轴承（43），所述偏心轴（41）一端和摆动轴（21）连接，并用轴承安装在缸体（7）内，所述偏心轮（42）安装在偏心轴（41）上，所述偏心轴承（43）安装在偏心轮（42）上。

6.根据权利要求5所述的摆动盘式轴向柱塞泵，其中，所述偏心轴（41）的一端设有内锥面（411），所述内锥面（411）和压板弹簧（25）连接，所述内锥面（411）还设有凹槽（412），所述摆动轴（21）的一端安装在凹槽（412）内。

7.根据权利要求5所述的摆动盘式轴向柱塞泵，其中，所述配油机构（5）包括阀芯（51）、弹簧（52）和阀盖（53），所述弹簧（52）一端和阀芯（51）连接，另一端和阀盖（53）连接，所述阀芯（51）和偏心轴承（43）匹配，所述阀盖（53）安装在缸体（7）上，所述阀芯（51）开设有配油槽（511）。

8.根据权利要求1所述的摆动盘式轴向柱塞泵，其中，所述缸体（7）设有进油孔（71）、出油孔（72）、进油槽（74）和出油槽（75），所述进油槽（74）和进油孔（71）连通，所述出油槽（75）和出油孔（72）连通。

9.根据权利要求7所述的摆动盘式轴向柱塞泵，其中，所述柱塞（3）和缸体（7）间还存在空腔（73），所述配油槽（511）和空腔（73）连通。