CN108412684B - 一种三相交流液压马达 - Google Patents

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Abstract

本发明属于交流液压技术领域，提供一种三相交流液压马达，三相交流液压马达中的双向齿条缸A、双向齿条缸B、和双向齿条缸C中通过预先设定的交流流量，双向齿条缸A和齿轮A啮合，双向齿条缸B和齿轮B啮合，双向齿条缸C和齿轮啮合驱动马达轴旋转；齿轮A、齿轮B和齿轮C通过单向滚针离合器可以使每个齿轮独立的作用于马达轴上，使马达轴实现连续旋转；调整马达轴上的单向滚针离合器的安装角度，可以改变马达轴的旋转方向。本发明结构灵巧、布局合理，在交流液压中可以实现液压马达的单向连续旋转，具有良好的推广价值。

Description

一种三相交流液压马达
技术领域
本发明属于交流液压技术领域，涉及一种交流液压马达，尤其涉及在三相交流状况下一种能连续运转的液压马达。
背景技术
交流液压技术借助于周期性压力和流量的变化传递液压能量，通常在能量传输回路上没有净流量。交流液压系统除了具有一般液压传动系统的平滑、可靠、功率大等优点外，还有其独特的优势如：交流液压系统能抵抗较大范围内的温差变化；利用隔离器可以隔离破损回路，还能应用于强辐射的场合。交流液压系统与一般液压系统相比，交流液压系统的加工成本更低，采用更少的零部件，通常不采用精密的伺服阀，对液压油要求低、抗污染能力强。在具有往复运动和冲击振动机构的设备中发挥了非常重要的作用。能够以高频率小振幅或低频率大振幅输出能量，不仅输出功率大，而且能改善劳动条件，运行可靠，适应特殊环境下作业，但在实际应用交流液压技术大多数应用在振动机械上，对于需要旋转运动的场合,交流液压马达是一种重要的执行元件，实际交流液压马达的发展相对进展缓慢。
交流液压马达由于交流液压的特殊性，实际中交流液压的压力流量的大小和方向都在不断的变化，因此一般交流液压马达难以实现单向连续旋转，需要在结构上特殊设计的交流液压马达才能满足实际生产生活的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种三相交流液压马达，采用特殊结构设计的交流液压马达，解决在交流液压中液压马达难以实现单向连续旋转的问题。同时它又结构简单，成本低廉，加工使用维修方便。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种三相交流液压马达，包括马达壳体1、端盖Ⅰ2、螺钉3、垫圈4、马达轴5、向心球轴承Ⅰ6、弹簧卡圈Ⅰ7、调整垫片8、尼龙套筒9、齿轮A 10、双向齿条缸A 11、齿轮B 12、双向齿条缸B 13、齿轮C 14、双向齿条缸C 15、单向滚针离合器16、弹簧卡圈Ⅱ17、向心球轴承Ⅱ18、端盖Ⅱ19。
所述的马达轴5通过双向齿条缸A 11和齿轮A 10啮合，双向齿条缸B 13和齿轮B12啮合，双向齿条缸C 15和齿轮C 14啮合驱动旋转；双向齿条缸A 11、向齿条缸B 13和双向齿条缸C 15通过封闭管路中液体介质的波动推动活塞运动，齿轮A10、齿轮B 12和齿轮C 14均能够通过单向滚针离合器16独立作用于马达轴5上，使马达轴5实现连续旋转。马达轴5的两端由向心球轴承Ⅰ6和向心球轴承Ⅱ18支撑，向心球轴承Ⅰ6和向心球轴承Ⅱ18之间通过调整垫片8调整游隙。
所述的齿轮A 10、齿轮B 12和齿轮C 14之间通过尼龙套筒9实现轴向定位，并通过弹簧卡圈Ⅰ7和弹簧卡圈Ⅱ17进行轴向位置的固定。
所述的向心球轴承Ⅰ6的外圈由马达壳体1和端盖Ⅰ2进行轴向定位，向心球轴承Ⅱ18的外圈由马达壳体1和端盖Ⅱ19进行轴向定位；端盖Ⅰ2和端盖Ⅱ19通过螺钉3连接固定，端盖与螺钉3之间放置垫圈4。
所述的单向滚针离合器16在马达轴5上的安装角度依次相差120度，齿轮A 10、齿轮B 12和齿轮C 14通过单向滚针离合器16与马达轴5周期性地处于接合和分离状态；单向滚针离合器16处于接合状态时驱动马达轴5转动，与马达轴5反向旋转的齿轮由于单向滚针离合器16与马达轴5分离而处于空转状态，齿轮A 10、齿轮B 12和齿轮C 14通过单向滚针离合器16交替作用于马达轴5上或者与马达轴5分离，使马达轴5能实现连续旋转。
本发明的效果和益处是：针对交流液压的特殊性，采用结构上特殊设计的交流液压马达，双向液压缸驱动齿条往复运动，由简单的齿轮齿条机构驱动马达轴旋转，结构简单，成本低廉，加工使用维修方便，通过改变三相管路的连接方式即可改变交流液压马达的旋转方向，而不用特殊设计的方向控制阀，单向滚针离合器可以使每个液压缸独立的作用于输出轴上，从而可以实现单向连续旋转。
附图说明
图1是一种三相交流液压马达的总体结构剖视图。
图2是单向滚针离合器的三维示意图。
图3是一种三相交流液压马达的具体连接方式示意图。
图4是每相管路的交流发生器示意图。
图中：1马达壳体；2端盖Ⅰ；3螺钉；4垫圈；5马达轴；6向心球轴承Ⅰ；7弹簧卡圈Ⅰ；8调整垫片；9尼龙套筒；10齿轮A；11双向齿条缸A；12齿轮B；13双向齿条缸B；14齿轮C；15双向齿条缸C；16单向滚针离合器；17弹簧卡圈Ⅱ；18向心球轴承Ⅱ；19端盖Ⅱ。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。
一种三相交流液压马达，包括马达壳体1、端盖Ⅰ2、螺钉3、垫圈4、马达轴5、向心球轴承Ⅰ6、弹簧卡圈Ⅰ7、调整垫片8、尼龙套筒9、齿轮A 10、双向齿条缸A 11、齿轮B 12、双向齿条缸B 13、齿轮C 14、双向齿条缸C 15、单向滚针离合器16、弹簧卡圈Ⅱ17、向心球轴承Ⅱ18、端盖Ⅱ19，如附图1所示。所述的马达轴5通过双向齿条缸A 11和齿轮A 10啮合，双向齿条缸B 13和齿轮B 12啮合，双向齿条缸C 15和齿轮C 14啮合驱动旋转；齿轮A 10、齿轮B 12和齿轮C 14均能够通过单向滚针离合器16独立作用于马达轴5上，使马达轴5实现连续旋转。马达轴5的两端由向心球轴承Ⅰ6和向心球轴承Ⅱ18支撑，向心球轴承Ⅰ6和向心球轴承Ⅱ18之间通过调整垫片8调整游隙。所述的齿轮A 10、齿轮B 12和齿轮C 14之间通过尼龙套筒9实现轴向定位，并通过弹簧卡圈Ⅰ7和弹簧卡圈Ⅱ17进行轴向位置的固定。所述的向心球轴承Ⅰ6的外圈由马达壳体1和端盖Ⅰ2进行轴向定位，向心球轴承Ⅱ18的外圈由马达壳体1和端盖Ⅱ19进行轴向定位；端盖Ⅰ2和端盖Ⅱ19通过螺钉3连接固定，端盖与螺钉3之间放置垫圈4。
装配液压马达时零件用煤油清洗，晾干后配合表面涂油，各零件不加工表面除去毛边毛刺和清洗，装配时保证装配表面没有划痕。各零件不加工表面应清洗干净，除去毛边毛刺，浸涂防锈漆。
三相交流液压马达采用星形连接方式，如图3所示，每条管路的容积为5L/min,Q1,Q2,Q3在M点任一的时刻的流量之和均为0。使用的交流液压系统由三部分组成：三相交流发生器，三相管路和三相交流液压马达。三相交流液压发生器，三相管路和三相交流液压马达通过三相管路连接。
采用特殊设计的三相交流流量发生器，如图4所示，每相交流液压发生器结构上使用可以连续产生正弦曲线的凸轮结构，凸轮由电机带动旋转，凸轮旋转带动连杆上下运动，并且由杠杆机构进行放大，由此在液压缸中产生正弦规律变化的压力，每相管路都采用图4所示结构，调整凸轮的初始位置，使每条管路产生波形相同的正弦波形的流量，相位差120度，如此便可产生三相交流流量。管路中的液压油压力维持一个预定设置值10MPa，当交流液压系统运作时，三相交流液压流量发生器输出交流流量，最大值为20MPa，每条管路中的压力和流量在设定值附近作正弦规律变化。
单向滚针离合器16的示意图如图2所示，单向滚针离合器16各有180度处于接合和分离状态，单向滚针离合器16在轴上的安装角度依次相差120度，双向齿条缸A 11，向齿条缸B 13和双向齿条缸C 15通过封闭管路中液体介质的波动推动活塞运动，马达轴5通过双向齿条缸A 11和齿轮A 10啮合，双向齿条缸B 13和齿轮B 12啮合，双向齿条缸C 15和齿轮C14啮合驱动；单向滚针离合器16处于接合状态时驱动轴转动，与马达轴5反向旋转的齿轮由于单向滚针离合器16与马达轴5分离而处于空转状态，齿轮A 10，齿轮B 12和齿轮C 14通过单向滚针离合器16可以交替的作用于马达轴5上或者与马达轴5分离，使马达轴5能实现连续旋转。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种三相交流液压马达，其特征在于，所述的三相交流液压马达包括马达壳体(1)、端盖Ⅰ(2)、螺钉(3)、马达轴(5)、向心球轴承Ⅰ(6)、弹簧卡圈Ⅰ(7)、调整垫片(8)、尼龙套筒(9)、齿轮A(10)、双向齿条缸A(11)、齿轮B(12)、双向齿条缸B(13)、齿轮C(14)、双向齿条缸C(15)、单向滚针离合器(16)、弹簧卡圈Ⅱ(17)、向心球轴承Ⅱ(18)、端盖Ⅱ(19)；
所述的马达轴(5)通过双向齿条缸A(11)和齿轮A(10)啮合，双向齿条缸B(13)和齿轮B(12)啮合，双向齿条缸C(15)和齿轮C(14)啮合驱动旋转；双向齿条缸A(11)、向齿条缸B(13)和双向齿条缸C(15)通过封闭管路中液体介质的波动推动活塞运动，齿轮A(10)、齿轮B(12)和齿轮C(14)均能够通过单向滚针离合器(16)独立作用于马达轴(5)上，使马达轴(5)实现连续旋转；马达轴(5)的两端由向心球轴承Ⅰ(6)和向心球轴承Ⅱ(18)支撑，向心球轴承Ⅰ(6)和向心球轴承Ⅱ(18)之间通过调整垫片(8)调整游隙；
所述的齿轮A(10)、齿轮B(12)和齿轮C(14)之间通过尼龙套筒(9)实现轴向定位，并通过弹簧卡圈Ⅰ(7)和弹簧卡圈Ⅱ(17)进行轴向位置的固定；
所述的向心球轴承Ⅰ(6)的外圈由马达壳体(1)和端盖Ⅰ(2)进行轴向定位，向心球轴承Ⅱ(18)的外圈由马达壳体(1)和端盖Ⅱ(19)进行轴向定位；端盖Ⅰ(2)和端盖Ⅱ(19)通过螺钉(3)连接固定。
2.根据权利要求1所述的一种三相交流液压马达，其特征在于，三个单向滚针离合器(16)在马达轴(5)上的安装角度依次相差120度，齿轮A(10)、齿轮B(12)和齿轮C(14)通过单向滚针离合器(16)与马达轴(5)周期性地处于接合和分离状态。
3.根据权利要求1或2所述的一种三相交流液压马达，其特征在于，所述的端盖Ⅰ(2)和端盖Ⅱ(19)与螺钉(3)之间放置垫圈(4)。
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