CN106401864B - 一种壳转摆线液压马达 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种壳转摆线液压马达包括摆线驱动装置、摆线齿轮组件、配油装置和单向转壳；其中，配油装置的若干配油通道和所述摆线驱动装置内的若干液体容腔相适配，摆线驱动装置用于驱动所述摆线齿轮组件，摆线齿轮组件用于驱动所述单向转壳。本发明的有益效果是与同排量马达相比，它具有设计合理结构紧凑体积小，输出扭矩大，超低速运转平稳安装方便等特点。

Description

一种壳转摆线液压马达

技术领域

本发明涉及液压马达技术，特别涉及摆线液压马达结构。

背景技术

摆线液压马达能够在稳定的较低转速下可靠地输出较大的扭矩，这些特性使得摆线马达应用于连续旋转运动的执行元件。然而现有的摆线马达无论是轴配流式还是端面配流式都是采用花键联轴节将摆线转子公转消除而保留自转的轴输出方式，作为执行元件的摆线马达自身的结构原因对其安装和使用方面都会有更多的要求。因此，在满足传统摆线液压马达低速大扭矩的特点的基础上，除其体积小、重量轻、结构紧凑外很多特定需要其结构及传动方式是此类产品的发展方向，也是待解决的问题。

发明内容

本发明双齿驱动壳转输出摆线液压马达根据摆线齿啮合付一齿差原理；提供一种新型双齿轮传动壳转输出的摆线液压马达结构。

本发明的技术方案是：

一种壳转摆线液压马达包括摆线驱动装置、摆线齿轮装置、配油装置和单向转壳；其中，配油装置的若干配油通道和所述摆线驱动装置内的若干液体容腔相适配，摆线驱动装置用于驱动所述摆线齿轮装置，摆线齿轮装置用于驱动所述单向转壳。

进一步地，上述配油装置包括左、右通配流体、左、右配流传动盘、左、右通油盘、左、右通封油压板；

通配流体中心孔为油路通道，内孔设有与配流传动盘配合配流的配流内孔，内孔由径向孔与轴向孔贯通构成，轴向孔分别对应摆线轮的若干容积腔，径向孔的中心线均匀对应于配流传动盘的同一横截面上；

配流传动盘上设有相适配的配油孔，配流孔的中心线均匀分布于配流盘的同一横截面上，齿圈设定于配流盘中间；另一端内孔装有自动排内泄油单向球阀，外端面是用于联接摆线齿轮装置中从动盘的3个销孔；

配流传动盘的配油孔的孔位间夹角为45度；

摆线驱动装置包括由具有若干齿的摆线转子和具有与齿相适配的圆弧齿形的定子构成；

通封油压板设有与分油体的轴向孔相对应的通油孔，左、右通封油压板压住摆线驱动装置后使其摆线定子和转子的齿轮间形成相应独立的所述液体容腔。

进一步地，上述通配流体中心孔为油路通道为5个， 配流传动盘上设有4个的配油孔，通封油压板的通油孔为5个，其中摆线定子的齿数为5，所述转子的齿数为4。

进一步地，上述的配流传动盘横截面的外圆以配油孔孔径为弦长，其弦所对的圆心角为α1；分油体横截面的内圆以径向孔孔径为弦长，其弦所对的圆心角为α2；（最小取值）≤α1＋α2≤（最大取值）。

进一步地，上述摆线齿轮装置包括：由左向右依次为从动盘、主动盘、键轴、主动盘、从动盘，其中：左、右主动盘上的卡口分别卡在花键轴两端后用螺栓固定安装成一体，主动盘和从动盘之间根据摆线传动原理活动连接；键轴通过花键固定套装于摆线驱动装置中的转子内孔，从动盘与配流传动盘固定连接；左、右配流传动盘经啮合驱动单向转壳运转。

进一步地，上述单向转壳内孔两侧分别安装有和配流传动盘的相配合内环齿圈，通过轴承套装于左右齿轮箱外径上的侧盖固定安装。

上述单向转壳内孔两侧分别安装有和配流传动盘的外环齿圈相啮合的单向传动齿轮，转壳再于通过轴承套装于左右通配流体外径上的侧盖。

本发明采用上述结构具有以下积极效果：超低速传动平稳、效率高、体积小的液压动力传输驱动装置。

1、利用左，右两边的通配流体作支承，双齿轮输出动力，摆线转轮公转放大扭矩后，再通减速齿轮输出扭矩；

2、利用通配流体中心孔作进，出油接口，配流并自动排泄漏油，充分合理的利用该设备空间；

3、摆线液压马达中，该方案一次性实现了外壳旋转驱动；

4、综上所述该双齿轮传动壳转式液压摆线马达，体积小，扭矩大，超低速运转平稳等优点；

5、本发明改变了传统摆线马达的结构，使得摆线马达的外径得到了明显的减小 ；

它拓展了摆线液压马达的应用范围,优化了液压机械技术及结构创新设计；

6、本发明将其设计成左右结构：利用左右中心孔通配油，将摆线齿轮装置中的键轴套装于马达核心部件摆线齿啮合付中的转子，转子的自转通过摆线齿轮装置的传动组件带动左、右配流传动盘旋转；配流传动盘旋转配流的同时利用左、右双齿轮联接传动外壳输出扭矩的液压摆线马达。

与同排量马达相比，外径的比例为65∶57(mm)，它具有设计合理结构紧凑体积小，输出扭矩大，超低速运转平稳安装方便等特点。

附图说明

图1是壳转摆线液压马达原理图；

图2是壳转摆线液压马达油路示意图；

图3是壳转摆线液压马达实物装配示意图；

图4是壳转摆线液压马达配油局部原理图；

图5是通配流体和配流传动盘结构示意图；

图6是通配流体的配油结构示意图；

图7是配流传动盘的仰视图；

图8是配流传动盘的剖面图；

图9是配流传动盘的俯视图；

图10是壳转摆线液压马达通配流体结构示意图；

图11是通配流体剖面结构示意图；

图12是通配流体主视结构示意图；

图13是通配流体仰视图；

图14是通油盘结构示意图；

图15是图14的右视图；

图16是通封油压板立体结构示意图；

图17是图16的主视图；

图18是图16的剖视图；

图19是壳转摆线液压马达摆线定,转子装配示意图；

图20是壳转摆线液压马达摆线传动结构图（主动盘、键轴和从动盘）；

图21是图20的主视图；

图22 是图21的俯视图；

图23是主动盘和键轴的装配示意图；

图24是图21 的左视图；

图25是主动轮的主视图；

图26是图25的后视图；

图27是图25的右视图；

图28是从动盘结构示意图；

图29是单向转壳结构示意图；

图30是侧盖结构示意图；

201－右通配流体；202－左通配流体；203－左通油盘；204－右通油盘；205－左配流传动盘；206－右配流传动盘；207－左通封油压板；208－右通封油压板；209－摆线定子；210－转子；211－左齿轮；212－右齿轮；213－左轴承；214－右轴承；215－键轴； 216—左摆线主动盘；217—右摆线主动盘； 218—左摆线从动盘； 219—右摆线从动盘； 220－单向转壳；221－左侧盖；222－右侧盖。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

如图1、图2和图3所示，一种单向壳转摆线液压马达，包括左通配流体202和右通配流体201， 左配流传动盘205和右配流传动盘206、左通油盘203和右通油盘204、左通封油压板207和右通封油压板208、摆线驱动装置、摆线传动装置及单向转壳220，

其中，摆线驱动装置与摆线齿轮装置啮合联接成一体，再左、右两侧依次将通封油压板、通油盘、配流传动盘、通配流体安装成整体。

参见图2液压油路径：左通配流体202进油口→左配流传动盘205→左通油盘203→左通封油压板207→摆线驱动装置→右通封油压板208→右通油盘204→右配流传动盘206→右通配流体201出油口。

高压油经任一端通配流体上的油路通道进到配流传动盘内，经配流盘的分配，高压油经通油盘、通封油压板进入摆线齿轮齿间容积腔内，转子在压力油作用下产生的液压力矩以偏心距g为半径绕定子中心02作行星运动，即转子一方面在绕自身的中心Oi低速自转的同时，另一方面其中心Oi又绕定子中心02高速反向公转，转子在沿定子滚动时，其进回油腔不断地改变，但始终以连心线Oi02为界分成两边，一边为进油，容腔容积逐渐增大；另一边排油，容积逐渐缩小，将油液挤出，通过配流机构，经马达出油口排往油箱，公转一转每个齿间容腔完成一次进、回油循环， 内泄油自动由出油口排出，这样只要高压油不断的进入，马达就会连续旋转。

参见图4～图6，为通配流体到配流传动盘液压路径示意图；

因本发明单向壳转摆线液压马达左右对称，为了方便进一步，以下仅以马达的任意以摆线驱动装置一侧作为说明：

通配流体中心孔为油路通道，内孔设有与配流传动盘配合配流的配流内孔，内孔由径向孔与轴向孔贯通构成，轴向孔分别对应摆线轮的5个容积腔，径向孔的中心线均匀对应于配流传动盘的同一横截面上。

单向转壳的传动齿轮啮合于配流传动盘的外齿圈将动力传输到执行机构，通配流体壳体支承马达。

图7～9为配流传动盘的结构示意图；

配流传动盘上设有4个配油孔，外环齿圈及单向球阀，配油孔的中心线均匀分布于配流盘的同一横截面上，齿圈设定于配流盘一端；另一端内孔装有自动排内泄油单向球阀，外端面是用于联接摆线齿轮装置中从动盘的3个销孔。

左配流传动盘与右配流传动盘安装好后配流孔间自然形成夹角45度。

配流传动盘横截面的外圆以配油孔孔径为弦长，其弦所对的圆心角为α₁；通配流体横截面的内圆以径向孔孔径为弦长，其弦所对的圆心角为α₂。

工作时，为保证配流盘的相邻2个配油孔与分油体的相邻2个分油孔处于连通状态，（最小取值）≤α1＋α2≤（最大取值）。

图10～图13为通配流体结构图示意图；

参见图14、图15 是通油盘的结构示意图；

参见图16～图18是通封油压板立体结构示意图；通封油压板是有与分油体的轴向孔相对应的5个通油孔，及一平面紧贴摆线驱动装置后使其行成5个独立的密封容积腔。

参见图19为本发明摆线驱动装置 结构示意图；

摆线驱动装置包括固定的摆线定子209和转子210，本壳转摆线齿轮马达采用5～4齿啮合（即摆线定子209齿数为5、转子210齿数为4）。两相互啮合的齿轮间经两端通封油压板压住后形成5个密封腔，当转子210相对摆线定子209中心公转一转，此时转子210自身在相反方向上自转1/4转，马达内5个密封腔分别完成从低压一高压一低压的一次循环。因此转子210自转一整转时，5个油腔将完成4次循环，总起来即5×4=20个多作用式的高压油腔的容积。

参见图20～图28为壳转摆线液压马达摆线传动结构图；

摆线齿轮装置包括：由左向右依次为左摆线从动盘218、左摆线主动盘216、键轴215、右摆线主动盘217、右摆线从动盘219，其中：左摆线主动盘216和右摆线主动盘217上的卡口分别卡在键轴215两端后用螺栓固定安装成一体，主动盘和从动盘之间根据摆线传动原理活动连接（见附图23和24）；键轴215通过花键固定套装于摆线驱动装置中的转子210内孔，从动盘与配流传动盘固定连接。

摆线齿轮装置的传动组件工作时，受从动盘与配流传动盘固定连接的限制，从动盘只能绕自身同心旋转，摆线驱动装置中的转子及联接成一体的主动盘在液压油作用下绕自身轴线低速自转的同时绕定子中心反向高速公转。

摆线驱动装置的摆线定子209、左、右通封油压板207和208、左、右通油盘203和

204、左、右通配流体202和201之间通过螺栓实现固定联接。

摆线驱动装置的转子210、摆线齿轮装置、左右配流传动盘205和206啮合驱使单向转壳220运转。

参 见图29为壳转摆线液压马达单向转壳结构示意图；单向转壳的齿轮和左右配流传动盘205和206的外齿圈相适配。

参见图30为壳转摆线液压马达侧盖结构示意图；侧盖和通配流体固定连接，单向转壳通过轴承套装于左右通配流体外径上的侧盖。

具体地，下面对于液压马达的工作原理进一步描述：

液压油路径：通配流体进油口→配流盘→通油盘→通封油压板→摆线驱动装置→通封油压板→通油盘→配流盘→通配流体出油口。

高压油经任一端通配流体上的油路通道进到配流传动盘内，经配流盘的分配，高压油经通油盘、通封油压板进入摆线齿轮齿间容积腔内，转子在压力油作用下产生的液压力矩以偏心距g为半径绕定子中心02作行星运动，即转子一方面在绕自身的中心Oi低速自转的同时，另一方面其中心Oi又绕定子中心02高速反向公转，转子在沿定子滚动时，其进回油腔不断地改变，但始终以连心线Oi02为界分成两边，一边为进油，容腔容积逐渐增大；另一边排油，容积逐渐缩小，将油液挤出，通过配流机构，经马达出油口排往油箱, 公转一转每个齿间容腔完成一次进、回油循环. 内泄油自动由出油口排出，,这样只要高压油不断的进入，马达就会连续旋转。

本壳转摆线齿轮马达采用5～4齿啮合（即定子齿数为5、转子齿数为4）。两相互啮合的齿轮间经两端通封油压板压住后形成5个密封腔，当转子相对定子中心公转一转，此时转子自身在相反方向上自转1/4转，马达内5个密封腔分别完成从低压一高压一低压的一次循环。因此转子自转一整转时，5个油腔将完成4次循环，总起来即5×4=20个多作用式的高压油腔的容积。

左配流传动盘和右配流传动盘与摆线齿轮装置的从动盘固定连接，两配流传动盘安装好后配油孔间形成自然夹角45度。从而保证了两配油盘始终分别对应于以定子与转子连心线为界分成两侧不断变化的容积腔。

通过配流传动盘上油孔与通配流体上径向孔的配合，保证了处于高压区的密封齿间容积的供油。

由于定子固定不动，转子在压力油的作用下产生力矩，转子的自转通过摆线齿轮装置的联接使配流传动盘旋转，配流传动盘将扭矩通过齿轮驱动外壳输出。

配流传动盘旋转时，对应于通配流体的位置发生变化，使齿间容积适时地从高压区切换到低压区而实现配流，这样使转子得以连续回转。

改变进出油方向，则马达的转向也随之改变。

设置在配流传动盘内的单向阀，通常情况下是处于关闭状态，当液压马达内泄漏导致腔体压力增大时，出油口的单向阀开启, 内泄漏油自动由通配油轴的出油口排出，降低腔体内的压力，提高执行元件的运动平稳性，保护马达正常工作。

马达工作时只有摆线驱动装置的转子→摆线齿轮装置→配流传动盘→齿轮驱使外壳运转。

本说明书中的摆线传动原理活动连接是指主动盘和从动盘为普通的公知摆线传动连接。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (2)

1.一种壳转摆线液压马达，其特征在于，所述摆线液压马达包括摆线驱动装置、摆线齿轮装置、配油装置和单向转壳；其中，

所述配油装置的若干配油通道和所述摆线驱动装置内的若干液体容腔相适配，

所述摆线驱动装置用于驱动所述摆线齿轮装置，所述摆线齿轮装置用于驱动所述单向转壳；

所述配油装置包括左通配流体和右通配流体、左配流传动盘和右配流传动盘，左通油盘和右通油盘、左通封油压板和右通封油压板及其构成的若干配油通道；

所述左通配流体和右通配流体内设有中心孔和内孔；所述中心孔形成油路通道，所述内孔由径向孔与轴向孔贯通构成，

所述左通配流体和右通配流体的内孔和所述左配流传动盘和右配流传动盘的配油孔配合配流，所述轴向孔分别对应所述摆线驱动装置内的若干液体容腔，所述径向孔的中心线均匀对应于所述左配流传动盘和右配流传动盘的同一横截面上；

所述左配流传动盘和右配流传动盘上设有配油孔、外环齿圈及单向球阀，所述配油孔的中心线均匀分布于所述左配流传动盘和右配流传动盘的同一横截面上，所述外环齿圈设置于所述左配流传动盘和右配流传动盘靠近所述左通配流体和右通配流体的一端；

远离所述左通配流体和右通配流体的另一端装有自动排内泄油单向球阀，所述左配流传动盘和右配流传动盘的外端面是用于联接摆线齿轮装置中的左摆线从动盘和右摆线从动盘的3个销孔；

所述左配流传动盘和右配流传动盘的配油孔的孔位间夹角为45度；

所述摆线驱动装置包括由具有若干齿的摆线转子和具有与齿相适配的圆弧齿形的摆线定子构成；

所述左通封油压板和右通封油压板设有与所述左通配流体和右通配流体的轴向孔相对应的通油孔，所述左通封油压板和右通封油压板压住所述摆线驱动装置后使其所述摆线定子和摆线转子的齿轮间形成相对独立的所述液体容腔；

所述摆线齿轮装置包括：由左向右依次为左摆线从动盘、左摆线主动盘、键轴、右摆线主动盘、右摆线从动盘，其中：所述左摆线主动盘和右摆线主动盘上的卡口分别卡在所述键轴两端后用螺栓固定安装成一体，摆线主动盘和摆线从动盘之间根据摆线传动原理活动连接；所述键轴通过花键固定套装于所述摆线驱动装置中的转子内孔，所述左摆线从动盘和右摆线从动盘分别与所述左配流传动盘和右配流传动盘固定连接；

所述左配流传动盘和右配流传动盘经啮合驱动所述单向转壳运转；

所述左通配流体和右通配流体中心孔为油路通道，其数量各为5个， 所述的左配流传动盘和右配流传动盘上分别设有4个配油孔，所述的左通封油压板和右通封油压板的通油孔各为5个，其中所述的摆线定子的齿数为5，所述摆线转子的齿数为4。

2.如权利要求1所述的壳转摆线液压马达，其特征在于，所述单向转壳内孔两侧分别安装有和所述左配流传动盘和右配流传动盘的外环齿圈相配合齿轮，所述单向转壳通过轴承套装于左通配流体和右通配流体外径上的侧盖。