CN108343650B - 一体化油箱液压柱塞马达柱塞泵拧紧动装置 - Google Patents

Abstract

一体化油箱液压柱塞马达柱塞泵拧紧动装置，包括同轴对称布置的柱塞马达和柱塞泵以及包覆在两者外侧的一体化壳体，柱塞马达传动轴和柱塞泵传动轴相互独立脱离，能够分别相对于位置固定的配流盘绕自身轴线各自旋转；配流盘外周上套设位置固定的环形油箱，壳体内侧壁上对应环形油箱开设环形安装槽，环形油箱位于环形安装槽内；从环形安装槽两端，分别在壳体侧壁内开设第一吸油孔道和第二吸油孔道，将环形油箱与柱塞马达和柱塞泵的泄油口连通；本装置将动力元件、执行元件和油箱一体化配置，无需外置油路，能够在狭小空间工作，实现了动力扳手的小型化，并且利用柱塞泵柱塞马达工作的稳定性和连续性，减少了对螺栓等被拧紧元件的损坏。

Description

一体化油箱液压柱塞马达柱塞泵拧紧动装置

技术领域

本发明涉及工装设备领域，尤其涉及一种拧紧扭矩产生元件。

背景技术

任何机体均是由多种零件连接(即组装)起来的，而零件的连接有多种，采用螺栓连接就是其中最常用的一种，而欲采用螺栓连接就必须应用拧紧，因而这“拧紧”也就成了装配工作中应用得极为广泛的概念。零件采用螺栓连接的目的就是要使两被连接体紧密贴合，这需要两被连接体间具备足够的压紧力，以确保被连接零件的可靠连接和正常工作。这样就要求作为连接用的螺栓，在拧紧后要具有足够的轴向预紧力(即轴向拉应力)。然而这些力的施加，也都是依靠“拧紧”来实现的。

目前，现有实现拧紧工作的技术有：扭矩扳手、油压脉冲扳手、电动脉冲扳手、拧紧机等。

1、扭矩扳手

其按照动力来源可以分为液压扭矩扳手、电动扳手和气动扳手。

液压扭矩扳手由工作头、液压泵、双联高压油管、高强度套筒、棘轮等组成。通过高压油管，由电力驱动的液压泵将动力传输到工作头，推动液压扭矩扳手的活塞杆，由活塞杆带动扳手前部的棘轮使棘轮能带动驱动轴来完成螺栓的预紧工作。

电动扳手主要由步进电机、两级行星齿轮组织和壳体、扭矩传感器等主要组成。当步进电机动弹时，带动高速级行星齿轮组织的中间轮动弹，该组织的另一中间轮(齿圈)则与壳体固联；扭矩由系杆传送到低速级行星齿轮组织的中间轮上，该组织的另一中间轮(齿圈)则与传感器相连并经由传感器固定于壳体上；扭矩一起由系杆传送到扳手头上，完成对螺栓的拧紧。

气动扳手主要由动力来源是空压机输出的压缩空气，压缩空气进入风炮气缸之后带动里面的叶轮转动而产生旋转动力，同时叶轮再带动相连接的打击部位进行类似锤打的运动，在每一次敲击之后，把螺丝拧紧或者卸下。

2、油压脉冲扳手

通过外界动力源带动凸轮轴，使凸轮轴转动带动刀片推动液压油产生脉冲，驱动打击轴来产生扭矩的冲击扳手，利用油流量的大小，控制扭矩输出的大小，油压缸发出持续脉冲动作的方式达到拧紧作用。

3、电动脉冲扳手

利用由铁心、线圈、齿轮机构等组成的机电式步进电动机作为动力源。螺线管线圈通电时将产生磁力，推动其铁心心子运动，通过齿轮机构使输出轴转动一角度，通过抗旋转齿轮使输出转轴保持在新的工作位置；线圈再通电，转轴又转动一角度，依次进行步进运动产生脉冲作为动力源进行工作实现脉冲式的拧紧作用。

4、拧紧机

拧紧机一般由拧紧轴和轴控单元组成，其中拧紧轴有电缆接头模块、马达模块、减速模块、传感器模块、信号预处理模块、输出滑动头模块构成。轴控模块对扭矩信号反馈控制，将扭矩传感器传来的数字化的信号传递到CPU，CPU再根据拧紧参数的设置和反馈信号，控制电机的转速和运停。拧紧轴完成扭矩的测量和输出，轴控单元用来驱动电机、控制拧紧轴按照要求进行动作，进而实现拧紧工作。

在上述现有技术中，扭矩扳手、油压脉冲扳手、电动脉冲扳手都具有较高的精确度，但是在工作时由于脉冲的影响，对螺栓等被拧紧元件有损坏，导致部分材料利用率低；拧紧机在拧紧工作前可以进行编程，控制扭矩，精度高，但是拧紧机结构不紧凑，动力元件和执行元件较为分散，整套系统过于分散和庞大，不适用于在有限的空间内安装使用；而且，各模块集成化程度不高，成本高，要想实现所需功能需提升辅助设施。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种一体化油箱液压柱塞马达柱塞泵拧紧动装置，该装置将动力元件、执行元件和油箱一体化配置，无需配置外部油箱，结构紧凑，能够在狭小空间工作，便捷实用，同时充分利用柱塞泵柱塞马达工作的稳定性和连续性，减少对螺栓等被拧紧元件的损坏，并且基于现有柱塞泵柱塞马达结构，降低生产成本，提高经济性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一体化油箱液压柱塞马达柱塞泵拧紧动装置，其特征在于：包括同轴对称布置的柱塞马达和柱塞泵以及包覆在两者外侧的一体化壳体，柱塞马达传动轴和柱塞泵传动轴相互独立脱离，其中：

柱塞马达传动轴和柱塞泵传动轴相对的一端活动外套于环形配流盘的内孔中，能够分别相对于位置固定的配流盘绕自身轴线各自旋转；

从配流盘一端端面朝向另一端端面，在其环形侧壁上间隔开设两个相互不连通的配流窗口，其中一个为压油配流窗口，另一个为吸油配流窗口，由压油配流窗口朝向配流盘外周面开设压油孔，由吸油配流窗口朝向配流盘外周面开设吸油孔；

配流盘外周上套设位置固定的环形油箱，对应压油配流窗口和吸油配流窗口，分别在环形油箱内部开设相互不连通的压油腔和吸油腔，压油腔通过内侧压油孔道与压油孔连通，吸油腔通过内侧吸油孔道与吸油孔连通；由吸油腔朝向环形油箱两端端面分别开设外侧吸油孔道；

壳体内侧壁上对应环形油箱开设环形安装槽，环形油箱位于环形安装槽内；从环形安装槽两端，分别在壳体侧壁内开设第一吸油孔道和第二吸油孔道，第一吸油孔道和第二吸油孔道一端分别与外侧吸油孔道在环形油箱两端端面上的外露端连通，另一端分别与柱塞马达和柱塞泵的泄油口连通；

柱塞泵传动轴在驱动下旋转时，柱塞泵通过配流盘的吸油配流窗口从吸油腔吸油，并通过压油配流窗口向压油腔和柱塞马达排油，进入柱塞马达的油液驱动柱塞马达传动轴相对于柱塞泵传动轴反向旋转，旋转过程中，柱塞马达通过吸油配流窗口向柱塞泵排油，使柱塞马达传动轴能够持续旋转，形成柱塞马达传动轴的拧紧力扭矩持续输出。

柱塞泵主要由斜盘、柱塞、缸体、配流盘等件所组成，柱塞都沿缸体轴向布置，并均匀分布在缸体的圆周上。柱塞泵传动轴中心线与缸体中心线重合，斜盘与缸体间有一倾角，配流盘上有两个配流窗口。缸体由柱塞泵传动轴带动旋转，斜盘和配流盘固定不动，在弹簧的作用下，柱塞头部始终紧贴斜盘。当缸体旋转时，由于斜盘和弹簧的共同作用，使柱塞产生往复运动，各柱塞与缸体间的密封腔容积便发生增大或缩小的变化，通过配流盘上的吸油配流窗口和压油配流窗口实现吸油和压油。缸体每转一周，每个柱塞各完成吸、压油一次。柱塞马达与柱塞泵结构相似，但动作与柱塞泵相反，通过油液进、出带动柱塞马达传动轴的旋转，实现不同扭矩的输出。

现有的柱塞泵/柱塞马达都具有各自的独立油路，泵体/马达外部上设有进油口、出油口和泄油口三个油口，进油口、出油口将柱塞泵/柱塞马达与外部油箱相连，形成柱塞泵/柱塞马达的外部循环油路，泄油口将柱塞泵/柱塞马达内部的泄漏油多余部分导出，避免泄漏油在柱塞泵/柱塞马达内部积存过多，导致内部压力过高、元件损坏。

本装置基于柱塞马达和柱塞泵的油路结构，将柱塞马达和柱塞泵相互独立的油路进行改造，去除了外部油箱、外部循环油路和外置的三个油口，通过斜盘式柱塞泵和斜盘式柱塞马达的背靠背式连接，实现柱塞泵的吸油、排油与柱塞马达的排油、吸油衔接配合，并通过配油盘连通两者的内部循环油路，内置环形油箱和油孔道实现柱塞泵和柱塞马达及环形油箱的一体化配置，此外，将多余的泄漏油接入装置的内部循环油路中，无需向外排出泄漏油，充分利用泄漏油成为吸油腔的补充油源，达到泄油目的同时，使系统内部处于动态平衡，无需额外配置外部油箱，无需外置油路，结构紧凑。

进一步的，配流盘为分体式配流盘，由第一配流盘和第二配流盘背靠背式装配为一体，第一配流盘和第二配流盘分别活动外套在柱塞马达传动轴和柱塞泵传动轴上；第一配流盘、第二配流盘上分别对应开设第一压油配流窗口和第一吸油配流窗口、第二压油配流窗口和第二吸油配流窗口，第一压油配流窗口和第二压油配流窗口对接连通为压油配流窗口，第一吸油配流窗口和第二吸油配流窗口对接连通为吸油配流窗口。采用两个配流盘的优势在于，一是能够充分利用现有柱塞泵、柱塞马达的结构，二是采用一个配流盘时，由于在设计和装配时会产生比两个配流盘更大的油液泄漏，且影响柱塞泵/柱塞马达中配流副的润滑特性、配流特性，易导致该一体化装置输出的扭矩精度不高，稳定性较差。

再进一步，所述压油孔和吸油孔分别由开设在第一配流盘和第二配流盘相对一端端面上的两对半孔拼合而成，使装置工作时可以更好的降低噪音和减少震动，降低对配流盘配流特性的影响。

再进一步，所述半孔为半圆形孔，分别拼接为圆形的压油孔和吸油孔，从而减少油液脉冲的波动，提高压力油的稳定性。

再进一步，柱塞马达和柱塞泵卧式配置，压油配流窗口位于吸油配流窗口的上方，由压油配流窗口向上开设压油孔，由吸油配流窗口向下开设吸油孔。考虑到柱塞泵的吸油油压较低，而排油油压较高。即泄油口与环形油箱相连的吸油腔是低压油腔，为了保持低压油腔始终保持满油或者更多油液状态，使柱塞泵能持续正常的吸油工作，需要使该一体化装置在使用时使吸油腔侧始终置于装置的下侧或者底侧，这是因为，装置中泄漏的油液并不能完全的、实时的通过内置于壳体的吸油孔道进行补充，使得吸油腔并不能时刻在满油状态，如若偏置角度过大甚至倒置，吸油腔内的油液在重力作用下会始终处于吸油腔底部，而内侧吸油孔道有可能会暴露在油液面上方，柱塞泵吸油时会出现油量不足排出油液压力不足，导致该装置输出扭矩质量不稳定，影响拧紧效果。

再进一步，所述压油配流窗口位于吸油配流窗口的正上方，压油孔和吸油孔分别位于配流盘上、下缘，以保证最好的输出扭矩质量。

再进一步，所述压油配流窗口位于配流盘正上方正负15°偏转的位置范围内，吸油配流窗口位于配流盘正下方正负15°偏转的位置范围内，压油配流窗口位于吸油配流窗口斜上方。在保证压油配流窗口位于吸油配流窗口上方位置的前提下，两者可以有一定程度的轻微倾斜，以适应不同的工作环境。

进一步的，所述压油配流窗口和吸油配流窗口呈腰形，两个配流窗口绕配流盘轴向间隔对称配置，充分利用配流盘的环形结构。

进一步的，所述壳体内腔呈倾倒的“王”字形，“王”字形的中间横段腔室为环形安装槽，“王”字形的两侧横段腔室分别为柱塞马达和柱塞泵的斜盘安装腔，所述泄油口开设在两个斜盘安装腔朝向环形安装槽的一端端面上，结构紧凑，利于泄油。

本发明的有益效果在于：

1、动力元件、执行元件和油箱一体化配置，无需配置外部油箱，无需外置油路，结构紧凑，解决了拧紧机元件分散的问题，能够在狭小空间工作，使用便捷，实现了动力扳手的小型化；

2、利用柱塞泵柱塞马达工作的稳定性和连续性，减少对螺栓等被拧紧元件的损坏，解决了扭矩扳手、油压脉冲扳手、电动脉冲扳手等在拧紧过程中易损坏螺栓等被拧紧元件的问题；

3、将多余的泄漏油接入装置的内部循环油路中，无需向外排出泄漏油，达到泄油目的同时，充分利用泄漏油成为吸油腔的补充油源，使系统内部处于动态平衡；

4、可以充分利用现有的柱塞泵、柱塞马达，便于改装，降低生产成本，提高了经济性；

5、通过液压泵和液压马达的一体化连接，能够进行使结构更加紧凑，使用更为便捷，省去多重与外界的连接，免于配置外部油箱，可以在有限空间工作；

6、通过选择不同功率的电机提供动力源，把输入的机械能转化为压力能，来调节系统内的油液排量和油压，进而液压马达输出不同的扭矩大小。

附图说明

图1为本装置的卧式配置外形图

图2为图1中的壳体剖视图

图3为壳体内部元件的爆炸示意图

图4为图1的A-A向剖视图

图5为第一配流盘和第二配流盘的立体透视图

图6为图5中第一配流盘和第二配流盘在图1的装配朝向示意图

图7为一种环形油箱的立体透视图

图8为图7中环形油箱在图1的装配朝向示意图

图9为图1中装置的内部循环油路示意图

图1～8中：1为柱塞马达，101为柱塞马达传动轴，2为柱塞泵，201为柱塞泵传动轴，3为壳体，301为环形安装槽，302为第一吸油孔道，303为第二吸油孔道，304为斜盘安装腔，4为配流盘，401为吸油配流窗口，402为压油孔，403为吸油孔，404为压油配流窗口，405为第一配流盘，406为第二配流盘，5为环形油箱，502为吸油腔，503为压油腔，504为内侧吸油孔道，505为内侧压油孔道，506为外侧吸油孔道，6为泄油口，7为斜盘，8为柱塞，9为滑靴，10为回程盘，11为缸体，12为弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本装置基于柱塞马达和柱塞泵的结构相同，通过斜盘式柱塞泵和斜盘式柱塞马达的背靠背式连接，实现柱塞泵的吸油、排油与柱塞马达的排油、吸油衔接配合，并通过两个配油盘相连，内置环形油箱和油孔道实现柱塞泵和柱塞马达及其油箱的一体化配置。

如图4所示，柱塞泵2和柱塞马达1左、右同轴对称卧式配置，两者外侧包覆有一体化壳体3，柱塞马达传动轴101和柱塞泵传动轴201相互独立脱离，柱塞马达传动轴101和柱塞泵传动轴201相对的一端活动外套于环形配流盘4的内孔中，能够分别相对于位置固定的配流盘4绕自身轴线各自旋转；如图3所示，柱塞泵2包括柱塞泵传动轴201，弹簧12、缸体11、柱塞8、滑靴9、回程盘10、斜盘7和第一配流盘405；柱塞马达1包括柱塞马达传动轴101，弹簧12、缸体11、柱塞8、滑靴9、回程盘10、斜盘7和第二配流盘406；其中，柱塞泵2作为装置的动力元件，依靠发动机或者电动机驱动柱塞泵传动轴201转动，通过改变容积形成真空，从环形油箱5中吸入油液，形成高压油液排出并输送至执行元件。柱塞马达1是装置的执行元件，它将柱塞泵2提供的油液压力能转化为柱塞马达传动轴101的机械能(转矩和转速)输出。

在本实施例中，从配流盘4一端端面朝向另一端端面，在其环形侧壁上间隔开设两个相互不连通的腰形配流窗口，位于上方的为压油配流窗口404，位于下方的为吸油配流窗口401，两个配流窗口绕配流盘4轴向间隔对称配置。由压油配流窗口404朝向配流盘4外周面向上开设压油孔402，由吸油配流窗口401朝向配流盘4外周面向下开设吸油孔403。

如图6所示的配流盘4为分体式配流盘，由第一配流盘405和第二配流盘406背靠背式装配为一体，第一配流盘405和第二配流盘406分别活动外套在柱塞马达传动轴101和柱塞泵传动轴201上；第一配流盘405、第二配流盘406上分别对应开设第一压油配流窗口和第一吸油配流窗口、第二压油配流窗口和第二吸油配流窗口，第一压油配流窗口和第二压油配流窗口对接连通为压油配流窗口404，第一吸油配流窗口和第二吸油配流窗口对接连通为吸油配流窗口401；压油孔402和吸油孔403分别由开设在第一配流盘405和第二配流盘406相对一端端面上的两对半圆形孔拼合而成。

配流盘4外周上套设位置固定的环形油箱5，对应压油配流窗口404和吸油配流窗口401，分别在环形油箱5内部开设相互不连通的压油腔503和吸油腔502，压油腔503通过内侧压油孔道505与压油孔402连通，吸油腔502通过内侧吸油孔道504与吸油孔403连通；由吸油腔502朝向环形油箱5两端端面分别开设外侧吸油孔道506，如图7、图8所示。

壳体3内侧壁上对应环形油箱5开设环形安装槽301，环形油箱5位于环形安装槽301内；从环形安装槽301两端，分别在壳体3侧壁内开设第一吸油孔道302和第二吸油孔道303，第一吸油孔道302和第二吸油孔道303一端分别与外侧吸油孔道506在环形油箱5两端端面上的外露端连通，另一端分别与柱塞马达1和柱塞泵2的泄油口6连通。

壳体3内腔呈倾倒的“王”字形，“王”字形的中间横段腔室为环形安装槽301，“王”字形的两侧横段腔室分别为柱塞马达1和柱塞泵2的斜盘安装腔304，所述泄油口6开设在两个斜盘安装腔304朝向环形安装槽301的一端端面上。

柱塞泵传动轴201在驱动下旋转时，柱塞泵2通过配流盘4的吸油配流窗口401从吸油腔502吸油，并通过压油配流窗口404向压油腔503和柱塞马达1排油，进入柱塞马达1的油液驱动柱塞马达传动轴101相对于柱塞泵传动轴201反向旋转，旋转过程中，柱塞马达1通过吸油配流窗口401向柱塞泵2排油，使柱塞马达传动轴101能够持续旋转，形成柱塞马达传动轴101的拧紧力扭矩持续输出。

如图6所示，通过第一配流盘405、第二配流盘406进行背对背式的配合，使其左右两个配流盘相连通，从而使一对半圆孔构成圆形的压油孔402、另一对半圆孔构成圆形的吸油孔403；并在该对配流盘4的外圈上套装环形油箱5。压油孔402与图7中环形油箱5的压油腔503通过内侧压油孔道505相连通，吸油孔403与图7中环形油箱5的吸油腔502通过内侧吸油孔道504相连通；并且，在环形油箱5的吸油腔502朝向环形油箱5两端端面、还分别开设了一个外侧吸油孔道506。

上述两个外侧吸油孔道506，通过图2中所示的、开设在壳体3侧壁内的第一吸油孔道302和第二吸油孔道303，使环形油箱5的吸油腔502分别与柱塞马达1和柱塞泵2的泄油口6连通。

柱塞泵2/柱塞马达1的配流盘4是通过弹簧12的压紧力进行固定用来吸油和排油的部件，同时它还起到隔开柱塞泵2/柱塞马达1的高压油腔和低压油腔的作用，由于设计和装配的原因，柱塞泵2会产生一定的油液泄漏，一部分泄漏油在配流盘4位置产生，另一部分泄漏油是通过斜盘7与柱塞滑靴9之间的静压支撑润滑油的泄露，这两部分共同构成了柱塞泵2/柱塞马达1的泄漏油。从这个角度来讲，每一个柱塞泵2/柱塞马达1都会有泄漏油，不可避免；但是另一方面，泄漏出来的油液储存于柱塞泵2/柱塞马达1的壳体3内，能够对旋转副配流副等进行润滑，又是有必要存在的，此外，还要考虑到，由于泄漏油不断的产生，为防止壳体3内压力过高，破坏壳体3的密封性，需要将多余的泄漏油及时有效的排出以减压，现有的成品柱塞泵/柱塞马达是将泄漏油接入到外部油箱中或者直接排出。而本专利通过在壳体3内设计内置的吸油孔道将泄漏油接入环形油箱5中，使多余的泄漏油能够加入柱塞泵2/柱塞马达1的内部油路循环，在装置内部实现动态循环多次利用。具体做法是：在柱塞泵2/柱塞马达1的缸体11和斜盘7之间的柱塞运动范围空间内，通过第一吸油孔道302和第二吸油孔道303将斜盘7所在的斜盘安装腔304内存储的泄漏油接入环形油箱5的吸油腔502，使积存在斜盘安装腔304的泄漏油接入到装置的循环油路中，在装置内部形成完整的油回路，在柱塞8往复作用下通过第一吸油孔道302和第二吸油孔道303接入环形油箱5，使泄漏油能够进入内部循环油路，使系统内部处于动态平衡，达到泄油目的同时，无需额外配置外部油箱，无需外置油路，结构紧凑。

为叙述方便，现通过图4所示位置说明工作过程。作为主动动力元件的柱塞泵2位于该一体化结构的左侧部分，当柱塞泵传动轴201带动柱塞泵2的缸体11转动，缸体11带动柱塞8旋转，柱塞8在柱塞孔内作直线往复运动时产生容积变化而通过配流盘4的腰形配流窗口进行吸油和压油。具体来说，柱塞泵传动轴201带动缸体11如图6所示逆时针方向转动时，位于该对配流盘4下侧柱塞8所在的柱塞孔随转动，存油容积变大，图中左侧弧形箭头方向表示为左侧缸体11逆时针转动方向，“容积变大”表示为位于第二配流盘406下侧的柱塞孔随转动存油容积变大；吸油配流窗口401通过该对配流盘4下缘的圆形吸油孔403(由一对半圆孔构成)和环形油箱5中的内侧吸油孔道504从环形油箱5的吸油腔502吸油供给该对配流盘4左侧的第二配流盘406；位于该对配流盘4上侧的柱塞8所在的柱塞腔随转动容积变小，压油配流窗口404通过圆形的压油孔402(由一对半圆孔构成)和环形油箱5中的内侧压油孔道505向环形油箱5的压油腔503排油，使第二配流盘406能够排出高压油液，图中直箭头方向即为油液流动方向，“容积变小”表示为位于第二配流盘406上侧的柱塞孔随转动存油容积变小。

与此同时，作为被动执行元件的柱塞马达1位于该一体化结构的右侧部分，左侧柱塞泵2的排出高压油液一部分通过环形油箱5的压油腔503进行排油，在存在油液泄漏的前提下，使压油腔503始终保持满油状态，达到缓冲目的，使柱塞马达1的输出扭矩稳定；剩余部分排出的高压油液通过该对配流盘4的压油配流窗口404进入右侧的第一配流盘405上侧的柱塞马达1的柱塞8底部，推动柱塞8朝向缸体11外部伸出，使滑靴9压向斜盘7，其反作用力分解为与柱塞液压力平衡的轴向分力及与柱塞轴线垂直的力，该力对缸体11的轴心形成转矩，驱动缸体11克服负载转动，从而右侧的柱塞马达传动轴101顺时针方向旋转、输出转矩，图中右侧弧形箭头方向表示为右侧缸体11顺时针转动方向，“容积变大”表示为位于第一配流盘405上侧的柱塞孔随转动存油容积变大；柱塞马达传动轴101与柱塞泵传动轴201转动方向相反；该一体化结构右侧柱塞马达1的缸体11因自身惯性而继续转动，柱塞马达1下侧的柱塞8朝向缸体11内部收缩，使液压油通过第一配流盘405、吸油配流窗口401向第二配流盘406排出，图中直箭头方向即为油液流动方向，“容积变小”表示为位于第一配流盘405下侧的柱塞孔随转动存油容积变小。

本发明的壳体在斜盘7和缸体11内侧通过斜盘安装腔304储存泄漏油液，在斜盘7和缸体11的外侧进行密封，能够将各元件泄漏油液基本密封在壳体内部。并且，利用壳体内置的第一吸油孔道302和第二吸油孔道303，使两个积存了泄漏油液的斜盘安装腔304分别与环形油箱5的外侧吸油孔道506相通，使柱塞泵2和柱塞马达1的泄漏油液能够接入环形油箱5，保持内部油压和油液的动态平衡，和柱塞马达1、柱塞泵2和配流备盘4的吸、排油路在壳体内部共同构成了装置的整体内循环油路，如图9所示，无需将泄漏油液排出装置外部，无需外接外部油箱，只需在使用一段时间后对装置补油，弥补油液损耗即可。

柱塞泵2的吸油油压较低，而排油油压较高。即泄油口6与环形油箱5相连的吸油腔502是低压油腔，为了保持低压油腔始终保持满油或者更多油液状态，使柱塞泵2能持续正常的吸油工作，需要使该一体化装置在使用时使吸油腔502侧始终置于装置的下侧或者底侧，这是因为，装置中泄漏的油液并不能完全的、实时的通过内置于壳体的吸油孔道进行补充，使得吸油腔502并不能时刻在满油状态，如若偏置角度过大甚至倒置，吸油腔502内的油液在重力作用下会始终处于吸油腔502底部，而内侧吸油孔道504有可能会暴露在油液面上方，柱塞泵2吸油时会出现油量不足排出油液压力不足，导致该装置输出扭矩质量不稳定，影响拧紧效果。而在排出高压油时，在较高油压的作用下，保证压油腔503始终处于满油状态，并且多出的排出油液会泄漏到壳体3内腔中，因此，为了一体化结构的正常工作，在铸造时还应该保证环形油箱5的高压油腔侧，即压油腔503侧按照实际工况及外部驱动装置功率设定相应的强度。

Claims (9)

1.一体化油箱液压柱塞马达柱塞泵拧紧动装置，其特征在于：包括同轴对称布置的柱塞马达(1)和柱塞泵(2)以及包覆在两者外侧的一体化壳体(3)，柱塞马达传动轴(101)和柱塞泵传动轴(201)相互独立脱离，其中：

柱塞马达传动轴(101)和柱塞泵传动轴(201)相对的一端活动外套于环形配流盘(4)的内孔中，能够分别相对于位置固定的配流盘(4)绕自身轴线各自旋转；

从配流盘(4)一端端面朝向另一端端面，在其环形侧壁上间隔开设两个相互不连通的配流窗口，其中一个为压油配流窗口(404)，另一个为吸油配流窗口(401)，由压油配流窗口(404)朝向配流盘(4)外周面开设压油孔(402)，由吸油配流窗口(401)朝向配流盘(4)外周面开设吸油孔(403)；

配流盘(4)外周上套设位置固定的环形油箱(5)，对应压油配流窗口(404)和吸油配流窗口(401)，分别在环形油箱(5)内部开设相互不连通的压油腔(503)和吸油腔(502)，压油腔(503)通过内侧压油孔道(505)与压油孔(402)连通，吸油腔(502)通过内侧吸油孔道(504)与吸油孔(403)连通；由吸油腔(502)朝向环形油箱(5)两端端面分别开设外侧吸油孔道(506)；

壳体(3)内侧壁上对应环形油箱(5)开设环形安装槽(301)，环形油箱(5)位于环形安装槽(301)内；从环形安装槽(301)两端，分别在壳体(3)侧壁内开设第一吸油孔道(302)和第二吸油孔道(303)，第一吸油孔道(302)和第二吸油孔道(303)一端分别与外侧吸油孔道(506)在环形油箱(5)两端端面上的外露端连通，另一端分别与柱塞马达(1)和柱塞泵(2)的泄油口(6)连通；

柱塞泵传动轴(201)在驱动下旋转时，柱塞泵(2)通过配流盘(4)的吸油配流窗口(401)从吸油腔(502)吸油，并通过压油配流窗口(404)向压油腔(503)和柱塞马达(1)排油，进入柱塞马达(1)的油液驱动柱塞马达传动轴(101)相对于柱塞泵传动轴(201)反向旋转，旋转过程中，柱塞马达(1)通过吸油配流窗口(401)向柱塞泵(2)排油，使柱塞马达传动轴(101)能够持续旋转，形成柱塞马达传动轴(101)的拧紧力扭矩持续输出。

2.根据权利要求1所述的一体化油箱液压柱塞马达柱塞泵拧紧动装置，其特征在于：所述配流盘(4)为分体式配流盘，由第一配流盘(405)和第二配流盘(406)背靠背式装配为一体，第一配流盘(405)和第二配流盘(406)分别活动外套在柱塞马达传动轴(101)和柱塞泵传动轴(201)上；

第一配流盘(405)、第二配流盘(406)上分别对应开设第一压油配流窗口和第一吸油配流窗口、第二压油配流窗口和第二吸油配流窗口，第一压油配流窗口和第二压油配流窗口对接连通为压油配流窗口(404)，第一吸油配流窗口和第二吸油配流窗口对接连通为吸油配流窗口(401)。

3.根据权利要求2所述的一体化油箱液压柱塞马达柱塞泵拧紧动装置，其特征在于：所述压油孔(402)由开设在第一配流盘(405)和第二配流盘(406)相对一端端面上的一对半孔拼合而成；吸油孔(403)由开设在第一配流盘(405)和第二配流盘(406)相对一端端面上的另一对半孔拼合而成。

4.根据权利要求3所述的一体化油箱液压柱塞马达柱塞泵拧紧动装置，其特征在于：所述半孔为半圆形孔，分别拼接为圆形的压油孔(402)和吸油孔(403)。

5.根据权利要求1所述的一体化油箱液压柱塞马达柱塞泵拧紧动装置，其特征在于：柱塞马达(1)和柱塞泵(2)卧式配置，压油配流窗口(404)位于吸油配流窗口(401)的上方，由压油配流窗口(404)向上开设压油孔(402)，由吸油配流窗口(401)向下开设吸油孔(403)。

6.根据权利要求5所述的一体化油箱液压柱塞马达柱塞泵拧紧动装置，其特征在于：所述压油配流窗口(404)位于吸油配流窗口(401)的正上方，压油孔(402)和吸油孔(403)分别位于配流盘(4)上、下缘。

7.根据权利要求5所述的一体化油箱液压柱塞马达柱塞泵拧紧动装置，其特征在于：所述压油配流窗口(404)位于配流盘(4)正上方正负15°偏转的位置范围内，吸油配流窗口(401)位于配流盘(4)正下方正负15°偏转的位置范围内，压油配流窗口(404)位于吸油配流窗口(401)斜上方。

8.根据权利要求1所述的一体化油箱液压柱塞马达柱塞泵拧紧动装置，其特征在于：所述压油配流窗口(404)和吸油配流窗口(401)呈腰形，两个配流窗口绕配流盘(4)轴向间隔对称配置。

9.根据权利要求1所述的一体化油箱液压柱塞马达柱塞泵拧紧动装置，其特征在于：所述壳体(3)内腔呈倾倒的“王”字形，“王”字形的中间横段腔室为环形安装槽(301)，“王”字形的两侧横段腔室分别为柱塞马达(1)和柱塞泵(2)的斜盘安装腔(304)，所述泄油口(6)开设在两个斜盘安装腔(304)朝向环形安装槽(301)的一端端面上。