CN106194573A - 一种复合转子组件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合转子组件及其制造方法，属于液压传动技术领域。该马达具有基于8/9齿的镶柱式转定子副结构，所述的转子组件具有配流流道的复合转子，由转子嵌套在转子的台阶孔内的配流盘组成，转子的嵌套配流盘的一端面具有分别与轴向与径向相通的转子齿数的孔道，嵌套后将轴向孔道与径向孔道分隔开，形成转子组件上的2道环槽，分别与马达的进出油口的高压油液或低压油液沟通，本发明同时提出一种基于具有配流流道的复合转子组件制造方法，满足最高连续压力高的转定子副啮合的需求，从而满足摆线液压马达具有高的最高连续压力的结构设计需求。

Description

一种复合转子组件及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种摆线液压马达，尤其是一种复合转子组件及其制造方法，属于液压传动技术领域。

背景技术

摆线液压马达是实现液压能转换成机能量的常用液压执行装置，其基本结构是体壳或后盖上制有进液口和回流口，一端装有摆线针轮啮合副和配流机构，配流机构可以放置在摆线针轮啮合副前或后，一般在前（体壳一侧）为轴阀配流，在后（后盖一侧）为平面配流，另一端装有输出轴。摆线针轮啮合副的转子通过内花键与联动轴一端的外齿轮啮合，联动轴的另一端与输出轴传动衔接。工作时，配流机构使进液口与摆线针轮副的扩展啮合腔连通，并使摆线针轮副的收缩腔与回流口连通。结果，压力液体从进液口进入体壳或后盖后，进入摆线针轮啮合副形成的扩展啮合腔，使其容积不断扩大，同时摆线针轮啮合副形成的收缩啮合腔中液体则从回流口回流；在此过程中，摆线针轮啮合副的转子被扩展啮合腔与收缩啮合腔的压力差驱动旋转，并将此旋转通过联动轴传递到输出轴输出，从而实现液压能向机械能的转换。与此同时，配流机构也被联动轴带动旋转，周而复始的不断切换连通状态，使转换过程得以延续下去。这样，马达就可以连续的输出扭矩。

据申请人了解，目前摆线液压马达的最高连续压力20MPa左右，其核心转定子副的部件是由转子、定子及其针齿组成，转子是由具有内花键的内孔和外摆线成形面组成，而由于液压系统压力等级的越来越高，节能越来越成为选型的主，更高压力级的摆线液压马达需求将增加，相关技术成为值得研究的课题。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有的转定子副的结构满足不了摆线液压马达的最高连续压力25MPa及其以上的技术存在的不足，提出一种基于具有配流流道的复合转子组件结构及其制造方法，满足最高连续压力高的转定子副啮合的需求，从而满足摆线液压马达具有高的最高连续压力的结构设计需求。

为了达到目的，本发明基于8/9齿的摆线液压马达镶柱式转定子副的基本技术方案，包括定子、转子组件和针齿，所述的转子组件为具有配流流道的复合转子，所述的转子组件由配流盘和转子组成，所述的配流盘嵌套在转子的台阶孔内，所述转子的嵌套配流盘的一端面上具有分别与轴向与径向相通的转子齿数的孔道，所述配流盘与转子嵌套后将轴向孔道与径向孔道分隔开，形成转子组件上的2道环槽，分别与马达油口的高压油液油口或低压油液油口沟通。

以上技术方案进一步的完善是：所述转子的孔道与转子摆线齿对称，分别与转子组件上的2道环槽相通，所述转子的另一端面上的转子齿上具有类似T形槽，所述T形槽由一环槽沟通，所述环槽上设置2个单向阀分别与轴向孔道和径向孔道沟通，即马达的进出油口的高压油液或低压油液沟通，保证T形槽油液始终为高压油液，有利于转子组件的两端面压力平衡及接触面的润滑条件改善。

以上技术方案更进一步的完善是：配流盘上设置与转子内花键限位的至少一处凸台，对配流盘上的孔道与转子上的孔道相对于转子的内花键保证一致的位置关系。

这样，通过对转子组件的整体结构及其应用要求的分析，提出以下转子组件制造方法，所述的转子组件制造方法包括如下步骤：首先，转子经过毛坯的初加工、半精加工、热处理、精密加工，仅预留两端面再次精密余量，半精加工中将与配流盘外圆相配尺寸加工到位；其次将配流盘的毛坯的初加工、半精加工、热处理、粗磨端面，保证配流盘外圆尺寸与其相配转子台阶孔尺寸为过盈配合；其次，将转子零件加热至120℃至160℃之间，待其热变形稳定后，将配流盘充分装进转子台阶孔内；最后，将成为一体的转子组件的两端面精密磨削至图纸要求。

将转子零件加热的方法替换为将配流盘进行冷却，转子组件制造方法包括如下步骤：首先，转子经过毛坯的初加工、半精加工、热处理、精密加工，仅预留两端面再次精密余量，半精加工中将与配流盘外圆相配尺寸加工到位；其次将配流盘的毛坯的初加工、半精加工、热处理、粗磨端面，保证配流盘外圆尺寸与其相配转子台阶孔尺寸为过盈配合；其次，将配流盘零件冷却至-75℃至-85℃之间，待其冷变形稳定后，将配流盘充分装进转子台阶孔内；最后，将成为一体的转子组件的两端面精密磨削至图纸要求。

与现有技术的转定子副相比，本发明的上述方案很好的提高了具有复合转子组件的转定子副的承压能力，提升了摆线液压马达的压力等级，转子组件制造方法加工出的转子组件具有可靠性好、刚性好、强度高、高低压密封性能好以及耐磨性好等特性。

附图说明

图1是本发明一个实施例一的转子组件结构示意图。

图中各零件与标号对应关系为：转子1，配流盘2。

图2是图1实施例一的转子组件的左视图示意图。

图3是图1实施例一的转子组件的右视图示意图。

图4是实施例一的转定子副结构示意图。

图中各零件与标号对应关系为：转子组件11，针齿12，定子13。

图5是实施例一的转定子副的三维示意图。

图6是实施例一的转子组件应用的摆线液压马达产品结构示意图。

图中各零件与标号对应关系为：旋转密封组件21，体壳22，扭矩输出组件23，联动轴24，隔板组件25，转定子副组件26，配流支撑板27，后盖28，冲洗阀组件29。

具体实施方式

实施例一

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本发明一种基于以8/9齿的镶柱式转定子副为实施例的具有更高最高连续压力的技术方案结构，如图4所示，包括转子组件11、针齿12、定子13，转定子副由转子组件11、针齿12和定子13三个零部件之间相互啮合而形成，如图5的三维示意图所示。转子组件11如图1所示，所述的转子组件11由转子1和配流盘2组成，所述转子1一端设置台阶孔，台阶孔径大于转子1内花键的大径，台阶孔与配流盘2的外圆面进行过盈配合嵌套在转子1的台阶孔内装配，配流盘2的一面抵靠在台阶孔上，配流盘2上设置与转子1内花键限位的凸台，至少要有一处凸台与花键槽啮合进行圆周方向限位，对配流盘2上的孔道与转子1上的孔道相对于转子1的内花键保证一致的位置关系。

所述配流盘2的凸台可以为一个与转子1内花键槽定位圆销，也可采用与内花键槽具有啮合关系的外花键凸台。所述转子1一端设置的台阶孔与配流盘2的外圆面进行过盈配合的最佳过盈量为0.04mm至0.09mm。

所述的转子组件11为具有配流流道的复合转子，如图2所示的压力平衡流道和图3所示的配流流道，图2为图1的转子组件11的左视图示意图，如图3为图1的转子组件11的右视图示意图。

如图3所示，所述转子1的嵌套配流盘2的一端面上具有分别与轴向与径向相通的转子齿数的孔道，所述配流盘2具有转子齿数的径向孔道和具有转子齿数的轴向缺口流道，所述配流盘2外圆面与转子1嵌套后将轴向孔道与径向孔道分隔开，形成了转子组件11上的2道互不相通的环槽，径向孔道与内环槽沟通，2道环槽分别与马达的进出油口的高压油液或低压油液沟通。

所述转子1一端面的配流孔道与转子摆线齿对称，在圆周上呈转子齿数的数量圆周均布，分别与转子组件11上的2道互不相通的环槽相通，所述转子1的另一端面上的转子齿上具有转子齿数的类似T形槽，所述T形槽由一环槽沟通，所述环槽上设置2个单向阀分别与轴向孔道与径向孔道沟通，即马达的进出油口的高压油液或低压油液沟通，从而保证T形槽油液始终为高压油液，有利于转子组件11的两端面压力平衡及接触面的润滑条件改善。

图6是实施例一的转子组件11的摆线液压马达结构示意图，主要由扭矩形成装置、扭矩输出装置、液压配流装置、紧固装置组成，包括由螺栓将体壳、隔板、定子、配流支撑板、后盖固连为一体，旋转密封组件21内设置轴封进行液压旋转密封，采用卡簧进行限位，体壳22安装了扭矩输出组件23，采用并紧螺母或卡簧将输出轴与轴承固定为一个整体，输出由联动轴24传递来的扭矩，隔板组件25有大小2隔板嵌套组成，并具有弹性零件支撑以及密封零件密封，隔板组件25、配流支撑板27与转定子副组件26形成密封腔体，使得转子偏心运动中形成输出扭，后盖28上设置了进油口和出油口流道与配流流道相连，通过配流系统的配流关系作用，形成连续的运动输出，后盖28上设置了冲洗阀组件29，带走马达运动中的热量和一些微小的颗粒体。

所述的转子组件11的组成部件转子1和配流盘2均需要具有较高的表面硬度、刚性和强度，而转子1的外摆线面的精密磨削加工需要采用其内花键通孔进行定位，只能是转子1单独完全加工好。为了保证配流通道的一致性以及高低压油液密封可靠性，通过对转子组件11的整体结构及其应用要求的分析，提出以下转子组件11制造方法，所述的转子组件11制造方法包括如下步骤：首先，转子1经过毛坯的初加工、半精加工、热处理、精密加工，仅预留两端面再次精密余量，半精加工中将与配流盘2外圆相配尺寸加工到位；其次将配流盘2的毛坯的初加工、半精加工、热处理、粗磨端面，保证配流盘2外圆尺寸与其相配转子1台阶孔尺寸为过盈配合；其次，将转子1零件加热至120℃至160℃之间，待其热变形稳定后，将配流盘2充分装进转子1台阶孔内；最后，将成为一体的转子组件11的两端面精密磨削至图纸要求。

所述的转子组件11制造方法的将转子1零件加热到的最佳温度为150℃。可以采用轴承装配的介质加热装置，约保温5至15分钟，尺寸稳定后，可以进行转子组件11的过盈尺寸的轻松装配，装配中注意调整限位凸台的位置。

将转子1零件加热的方法替换为将配流盘2进行冷却的方法，转子组件11制造方法包括如下步骤：首先，转子1经过毛坯的初加工、半精加工、热处理、精密加工，仅预留两端面再次精密余量，半精加工中将与配流盘2外圆相配尺寸加工到位；其次将配流盘2的毛坯的初加工、半精加工、热处理、粗磨端面，保证配流盘2外圆尺寸与其相配转子1台阶孔尺寸为过盈配合；其次，将配流盘2零件冷却至零下75℃至零下85℃之间，待其冷变形稳定后，将配流盘2充分装进转子1台阶孔内；最后，将成为一体的转子组件11的两端面精密磨削至图纸要求。

所述的转子组件11制造方法的将配流盘2零件冷却到的最佳温度为零下80℃。将配流盘2放置在工业冷冻箱内，温度降至要求的温度范围，约保温5至15分钟，尺寸稳定后，可以进行转子组件11的过盈尺寸的轻松装配，装配中注意调整限位凸台的位置。

实践证明，本实施例的一种复合转子组件及其制造方法的复合转子组件结构可靠，承压等级高，其复合转子组件制造加工工艺简单，啮合运动更加灵活，提高了效率，延长了使用寿命。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，例如采用6/7齿的镶柱式转定子副结构，等等。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种复合转子组件，具有复合转子组件的摆线液压马达镶柱式转定子副包括定子、转子组件和针齿，其特征在于：所述的转子组件为具有配流流道的复合转子，所述的转子组件由配流盘和转子组成，所述的配流盘嵌套在转子的台阶孔内，所述转子的嵌套配流盘的一端面上具有分别与轴向与径向相通的转子齿数的孔道，所述配流盘与转子嵌套后将轴向孔道与径向孔道分隔开，形成转子组件上的2道环槽，分别与马达的高压油液油口或低压油液油口沟通。

2.根据权利要求1所述的一种复合转子组件，其特征在于：所述转子的孔道与转子摆线齿对称，分别与转子组件上的2道环槽相通，所述转子的另一端面上的转子齿上具有类似T形槽，所述T形槽由一环槽沟通，所述环槽上设置2个单向阀分别与轴向孔道和径向孔道沟通。

3.根据权利要求2所述的一种复合转子组件，其特征在于：所述转子一端设置台阶孔，所述台阶孔与配流盘的外圆面进行过盈配合。

4.根据权利要求3所述的一种复合转子组件，其特征在于：所述的配流盘上设置与转子内花键限位的至少一处凸台。

5.根据权利要求4所述的一种复合转子组件，其特征在于：所述转子的台阶孔与配流盘的外圆面进行过盈配合的最佳过盈量为0.04mm至0.09mm。

6.根据权利要求1至5任一所述的复合转子组件制造方法，其特征在于所述的转子组件制造方法包括如下步骤：首先，转子经过毛坯的初加工、半精加工、热处理、精密加工，仅预留两端面再次精密余量，半精加工中将与配流盘外圆相配尺寸加工到位；其次将配流盘的毛坯的初加工、半精加工、热处理、粗磨端面，保证配流盘外圆尺寸与其相配转子台阶孔尺寸为过盈配合；其次，将转子零件加热至120℃至160℃之间，待其热变形稳定后，将配流盘充分装进转子台阶孔内；最后，将成为一体的转子组件的两端面精密磨削至图纸要求。

7.根据权利要求6的复合转子组件制造方法，其特征在于：所述的转子组件制造方法的将转子加热到的最佳温度为150℃。

8.根据权利要求6的复合转子组件制造方法，其特征在于：将转子零件加热的方法替换为将配流盘进行冷却，所述的转子组件制造方法包括如下步骤：首先，转子经过毛坯的初加工、半精加工、热处理、精密加工，仅预留两端面再次精密余量，半精加工中将与配流盘外圆相配尺寸加工到位；其次将配流盘的毛坯的初加工、半精加工、热处理、粗磨端面，保证配流盘外圆尺寸与其相配转子台阶孔尺寸为过盈配合；其次，将配流盘零件冷却至-75℃至-85℃之间，待其冷变形稳定后，将配流盘充分装进转子台阶孔内；最后，将成为一体的转子组件的两端面精密磨削至图纸要求。

9.根据权利要求8的复合转子组件制造方法，其特征在于：所述的转子组件制造方法的将配流盘冷却到的最佳温度为零下80℃。