CN106917789A - V字型活塞连杆液压马达 - Google Patents

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吴俊杰
王生海
孙玉清
张金男
李文华
乔卫亮
陈鑫阳
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Abstract

V型活塞连杆液压马达，包括机座、连杆、抱瓦、偏心轮、主轴承、6个以上液压缸、架缸体、连接油路、配流盘、主轴和液压控制油路，液压缸与配流盘连接，配流盘按规定顺序向液压缸供油，偏心轮与主轴相连，抱瓦安装在偏心轮外缘上，与偏心轮滑动配合；连杆的小端与活塞连接，大端贴靠在偏心轮外缘上，抱瓦将连杆大端与偏心轮箍住，配流盘安装在主轴一端，与主轴同步旋转，V型架缸体的两个斜面上对称开有液压缸安装孔，液压缸安装在液压缸安装孔内，呈V字型排列，一对对称安装的液压缸为一组。有益效果是：有效的减小了设备的径向尺寸与轴向尺寸，适用于径向空间与轴向受限的场所，增大了输出转矩，降低了脉动频率，提高了工作稳定性。

Description

V字型活塞连杆液压马达
技术领域
本发明属于机械工程技术领域，尤其涉及活塞连杆液压马达。
背景技术
液压马达是液压传动系统中的执行元件，它将来自液压泵输出的液压能转换成作为回转运动的机械能，从而驱动负载进行运动。现有技术中，液压马达有两种形式：一是传统的柱塞连杆式液压马达，是一种径向柱塞低速大扭矩液压马达，这种马达结构通常为五个油缸(或七个油缸)在圆周上均匀布置，构成星形壳体。柱塞连杆式液压马达主要部件有柱塞、连杆、曲轴、星形壳体以及配流轴等。柱塞连杆式液压马达存在以下不足：(1)由于油缸在圆周均匀排布，所占径向空间较大；(2)由于油缸圆周布置，液压缸数量受限，在结构尺寸一定时，输出扭矩受限，并且输出扭矩均匀性和低速稳定性较差；二是直线型活塞连杆液压马达，直线型活塞连杆液压马达的不足是：由于液压缸呈直线排列，所占轴向空间较大。
发明内容
本发明提出了一种新型活塞连杆式液压马达的结构形式，更有效的利用轴向空间。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：V型活塞连杆液压马达，包括机座、连杆、抱瓦、偏心轮、主轴承、6个以上液压缸、架缸体、连接油路、配流盘、主轴和液压控制油路，液压缸包括液压缸套和活塞，活塞安装在液压缸套内，活塞头部安装密封装置，活塞顶部、液压缸套与缸盖构成密封油腔，液压缸通过油路与配流盘连接，配流盘按规定的顺序向各个液压缸供油，配流盘的高压腔和低压腔分别与液压控制油路的a端口和b端口连通，机座是矩形壳体，矩形壳体两端面上开有主轴安装孔，主轴的两端通过两个主轴承安装在机座的主轴安装孔上，主轴的两端伸出机座；架缸体下表面安装在机座上表面上，与机座上表面相配合；偏心轮与主轴相连，每一个液压缸与一个偏心轮相对应；抱瓦安装在偏心轮外缘上，与偏心轮滑动配合；连杆是二连杆，连杆的小端通过活塞销与活塞连接，连杆大端侧面是凹形圆柱面,连杆大端的凹形圆柱面紧贴在偏心轮外边缘上，用抱瓦箍住，使连杆大端不与偏心轮脱离；配流盘安装在主轴一端伸出机座的轴上，主轴与配流盘同步旋转，其特征在于：所述架缸体是V型架缸体，V型架缸体是横断面为梯形的壳体，V型架缸体的两个斜面上对称开有液压缸安装孔；所述液压缸安装在V型架缸体的液压缸安装孔内，液压缸套置于V型架缸体的斜面外，液压缸套与斜面垂直，液压缸套呈V字型排列，活塞置于V型架缸体内，一对对称安装的液压缸为一组。
本发明所述V型活塞连杆液压马达，其特征在于：所述液压缸组数为3组以上，n≥3，同一组两个液压缸对应的偏心轮安装的偏心轮偏转角度差为后一轮领先前一轮(360°/2n)-60°，相邻两组液压缸对应的偏心轮安装的偏心轮偏转角度差为360°/n。
本发明所述V型活塞连杆液压马达，其特征在于：所述配流方式采用高压共轨供油方式。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)马达的液压缸呈V字型排列，适用于径向空间与轴向空间受限的场所。
(2)通过V字型排列，液压油缸个数能有效的增加，从而使输出扭矩明显加大，能够明显的提高输出扭矩的均匀性和马达运行的稳定性。
附图说明
图1 V字型活塞连杆液压马达结构示意图
图2 V字型活塞连杆液压马达主视示意图
图3图2的A-A剖视示意图
图4图2的侧视示意图
图5 V字型活塞连杆液压马达液压控制油路图
图6 12缸的V字型活塞连杆液压马达液压缸做功顺序图
图中：1、机座，2、连杆，3、抱瓦，4、偏心轮，5、主轴承，6、液压缸套，7、V型架缸体，8、活塞，9、连接油路，10、配流盘，11、主轴，12、主泵，13、副泵，14、油箱，15-1、左路滤器，15-2、副泵滤器，15-3、安全阀滤器，15-4、右路滤器，16、安全阀，17、三位四通电液换向阀，18-1、左路平衡阀，18-2、右路平衡阀，19、制动溢流阀组，20、中位旁通阀，21、背压阀，22、低压选择阀，a、a端口，b、b端口。
具体实施方式：
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例是12缸的V字型活塞连杆液压马达。包括机座1、连杆2、抱瓦3、偏心轮4、主轴承5、液压缸套6、V型架缸体7、活塞8、连接油路9、配流盘10、主轴11和液压控制油路。活塞8安装在液压缸套6内，活塞8头部安装密封装置，活塞8顶部、液压缸套6与缸盖构成密封油腔，液压缸通过连接油路9与配流盘10连接，配流盘10按规定的顺序向各个液压缸供油，配流盘10的高压腔和低压腔分别与液压控制油路的油口a和油口b连通，配流方式采用高压共轨供油方式。机座1是矩形壳体，矩形壳体两端面上开有主轴安装孔，主轴11的两端通过两个主轴承5安装在机座1的主轴安装孔上，主轴11的两端伸出机座1；V型架缸体7下表面安装在机座1上表面上，与机座1上表面相配合，V型架缸体7是横断面为梯形的壳体，V型架缸体7的两个斜面上对称开有液压缸安装孔；偏心轮4与主轴11相连，每一个液压缸与一个偏心轮4相对应；抱瓦3包括上轴瓦和下轴瓦，抱瓦3安装在偏心轮4外缘上，与偏心轮4滑动配合；连杆2是二连杆，连杆2的小端通过活塞销与活塞8连接，连杆2大端侧面是凹形圆柱面,连杆2大端的凹形圆柱面紧贴在偏心轮4外边缘上，用抱瓦3箍住，使连杆2大端不与偏心轮4脱离；配流盘10安装在主轴11一端伸出机座1的轴上，主轴11与配流盘10同步旋转，液压缸安装在V型架缸体7的液压缸安装孔内，液压缸套6置于V型架缸体7的斜面外，液压缸套6与斜面垂直，液压缸套6呈V字型排列，活塞8置于V型架缸体7内，一对对称安装的液压缸为一组。液压缸组数为6组，n＝6，同一组两个液压缸对应的偏心轮安装的偏心轮偏转角度差为后一轮领先前一轮(360°/2n)-60°，相邻两组液压缸对应的偏心轮安装的偏心轮偏转角度差为360°/n。
液压控制油路包括主泵12、副泵13、油箱14、滤器15、安全阀16、三位四通电液换向阀17、平衡阀18、制动溢流阀组19、中位旁通阀20、背压阀21、低压选择阀22。主泵12出口与三位四通电液换向阀17进口和安全阀16进口相连；三位四通电液换向阀17的两个液压油出口分别与左路平衡阀18-1和右路平衡阀18-2相连；左路平衡阀18-1和右路平衡阀18-2分别在左油路分支处和右油路分支处分别与制动溢流阀组19、中位旁通阀20和低压选择阀22连接，一起控制油路，分别由a端口和b端口输出或回流；液压油回流的油路上分别设有左路滤器15-1和右路15-4滤器，在副泵13和安全阀16的油路上也分别设有副泵滤器15-2和安全阀滤器15-3。
液压控制油路的工作原理是：主泵12向油路提供液压油，如果此时三位四通电液换向阀17工作在左位，则高压液压油依次通过左路平衡阀18-1、制动溢流阀组19、中位旁通阀20和低压选择阀22，由a端口经配流盘10进入到液压缸，通过b端口回流到油箱。安全阀16用来限定主泵12输出的液压油的最高压力；制动溢流阀组19用来限定高压油管的最高油压，防止爆管，并且副泵13可以通过制动溢流阀组19向主油路补油；中位旁通阀20和低压选择阀22组合用来将主油路的高温液压油泄放到油箱中；如果此时三位四通电液换向阀17工作在右位，则高压液压油依次通过右路平衡阀18-2、制动溢流阀组19、中位旁通阀20和低压选择阀22，由b端口经配流盘10进入到液压缸，通过a端口回流到油箱。
附图3给出了配流盘10与各液压缸连接示意图，液压控制油路的液压油按照各缸输出转矩的顺序依次输送到各油缸内。当主油路a端口的高压液压油进入到配流盘10的高压腔，压力油经高压腔进入Ⅰ、Ⅻ、Ⅸ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅷ号油缸，这样推动活塞向下运动，通过连杆，把活塞向下的作用力传递到偏心轮上，由于偏心轮的圆心与主轴圆心存在偏心距，该作用力对主轴产生力矩，使主轴逆时针旋转，形成转矩，与此同时，低压腔连通Ⅺ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅹ、Ⅶ、Ⅵ号油缸，相应缸室中的液压油经过低压腔进入b端口。一旦配流盘在高压腔的油压推动下开始旋转，各个缸室按照做功顺序不断的进排油，使马达的主轴连续旋转。如果需要马达主轴顺时针旋转，只需将三位四通电液换向阀17工作在右位，高压液压油从b端口进入液压马达的配流盘10，马达主轴即可顺时针旋转。在马达运转时，油腔背压通过平衡阀18来实现；各个液压缸中的活塞按照做功顺序输出转矩，保证主轴受力均匀，马达运转平稳。

Claims (3)

1.V型活塞连杆液压马达，包括机座(1)、连杆(2)、抱瓦(3)、偏心轮(4)、主轴承(5)、6个以上液压缸、架缸体、连接油路(9)、配流盘(10)、主轴(11)和液压控制油路，每个液压缸包括液压缸套(6)和活塞(8)，活塞(8)安装在液压缸套(6)内，活塞(8)头部安装密封装置，活塞(8)顶部、液压缸套(6)与缸盖构成密封油腔，液压缸通过连接油路(9)与配流盘(10)连接，配流盘(10)按规定的顺序向各个液压缸供油，配流盘(10)的高压腔和低压腔分别与液压控制油路的a端口和b端口连通，机座(1)是矩形壳体，矩形壳体两端面上开有主轴安装孔，主轴(11)的两端通过两个主轴承(5)安装在机座(1)的主轴安装孔上，主轴(11)的两端伸出机座(1)；架缸体(7)下表面安装在机座(1)上表面上，与机座(1)上表面相配合；偏心轮(4)与主轴(11)相连，每一个液压缸与一个偏心轮(4)相对应；抱瓦(3)安装在偏心轮(4)外缘上，与偏心轮(4)滑动配合；连杆(2)是二连杆，连杆(2)的小端通过活塞销与活塞(8)连接，连杆(2)大端侧面是凹形圆柱面,连杆(2)大端的凹形圆柱面紧贴在偏心轮(4)外边缘上，用抱瓦(3)箍住，使连杆(2)大端不与偏心轮(4)脱离；配流盘(10)安装在主轴(11)一端伸出机座(1)的轴上，主轴(11)与配流盘(10)同步旋转，其特征在于：所述架缸体是V型架缸体(7)，V型架缸体(7)是横断面为梯形的壳体，V型架缸体(7)的两个斜面上对称开有液压缸安装孔；所述液压缸安装在V型架缸体(7)的液压缸安装孔内，液压缸套(6)置于V型架缸体(7)的斜面外，液压缸套(6)与斜面垂直，液压缸套(6)呈V字型排列，活塞(8)置于V型架缸体(7)内，一对对称安装的液压缸为一组。
2.如权利要求1所述V型活塞连杆液压马达，其特征在于：所述液压缸组数为n组，n≥3，同一组两个液压缸对应的偏心轮安装的偏心轮偏转角度差为后一轮领先前一轮(360°/2n)-60°，相邻两组液压缸对应的偏心轮安装的偏心轮偏转角度差为360°/n。
3.如权利要求1所述V型活塞连杆液压马达，其特征在于：所述配流方式采用高压共轨供油方式。
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