CN109441708A - 一种基于行星传动的内曲线径向柱塞马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了径向柱塞马达机构技术领域的一种基于行星传动的内曲线径向柱塞马达，包括壳体、左端盖、右透盖、中间传动轴、行星齿轮机构、径向柱塞马达机构以及配流密封机构，本发明通过进油孔使高压油流入，进入转子的柱塞孔进而推动柱塞向外伸出，滚子压向定子的内曲面工作区段使的转子转动，进而通过中间传动轴带动太阳轮转动，使行星轮和行星架转动带动输出轴转动，产生的扭矩经行星齿轮机构降速后输出更大的扭矩；通过把径向柱塞马达机构和行星齿轮机构进行结构融合设计，取消了联轴器，实现了行星传动系统的自润滑，进而延长了齿轮的使用寿命；本发明具有体积小、结构紧凑、自润滑、转速低、输出扭矩大等优点。

Description

一种基于行星传动的内曲线径向柱塞马达

技术领域

本发明涉及径向柱塞马达机构技术领域，具体为一种基于行星传动的内曲线径向柱塞马达。

背景技术

液压马达，亦称为油马达，主要应用于注塑机械、船舶、起扬机、工程机械、建筑机械、煤矿机械、矿山机械、冶金机械、船舶机械、石油化工、港口机械等；液压马达是液压系统的一种执行元件，它将液压泵提供的液体压力能转变为其输出轴的机械能(转矩和转速)，在液压系统中承担着输出机械能的重要功能。

在各种类型的液压马达中，径向柱塞马达机构具有结构紧凑、输出扭矩大等优点。目前，一些大型机械对低速大扭矩的要求越来越高。

专利申请号为CN201120288917.8的应用于矿山机械或工程机械的液压马达，具体内容为，其结构包括驱动马达、与驱动马达相连接的减速器及制动模块，所述制动模块安装在驱动马达与减速器中间，所述减速器包括一级行星减速的中心轮及与其啮合的一级行星轮、传动套及与其啮合的二级行星轮，二级行星轮与兼做驱动装置的输出法兰相啮合；专利申请号为CN201620782416.8的一种用于4吨工程机械上的液压行走装置，具体内容为包括液压马达和与液压马达连接的减速器，所述减速器包括一级减速组件、二级减速组件、内齿圈和端盖。

上述专利虽然通过马达与减速器的共同作用，最终输出扭矩大、排量小，减少了外力对液压马达的冲击，均实现了低速大扭矩的要求，但存在占用空间大及减速器需要定期加装润滑油的问题。

基于此，本发明设计了一种基于行星传动的内曲线径向柱塞马达，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于行星传动的内曲线径向柱塞马达，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于行星传动的内曲线径向柱塞马达，包括壳体、左端盖、右透盖、中间传动轴、配流密封机构、行星齿轮机构和径向柱塞马达机构，所述径向柱塞马达机构与行星齿轮机构通过所述中间传动轴连接，所述径向柱塞马达机构的右侧不设盖板与行星齿轮机构相通，以便实现行星齿轮传动机构的自润滑，所述壳体与左端盖之间通过多颗第一螺钉固定连接，所述壳体和右透盖通过多颗第三螺钉固定连接，所述左端盖和右透盖上分别设有轴孔。

优选的，所述行星齿轮机构采用NGW型行星齿轮传动系统，行星齿轮机构包括太阳轮、行星轮、内齿圈、行星架和输出轴，所述太阳轮、行星轮、内齿圈的齿宽相同，所述太阳轮通过轴肩定位和第一平键固定安装在中间传动轴上，内齿圈固定在壳体内，行星轮沿圆周方向均匀设置有三个，并分别用两个第一轴承支撑在行星架上，所述太阳轮与行星轮啮合，行星轮与内齿圈啮合，所述输出轴与所述行星架通过第二平键固定连接，输出轴通过第二轴承与壳体转动连接，且基于行星传动的内曲线径向柱塞马达产生的动力由输出轴输出。

优选的，所述配流密封机构包括配流轴和油封橡胶密封圈；所述配流轴安装于左端盖的轴孔中，所述油封橡胶密封圈安装在配流轴上，所述配流轴的侧壁上沿圆周方向均匀设置有十二个配流窗口，包括六个高压窗口和六个低压窗口，且高压窗口和低压窗口间隔设置，所述配流轴设有进油孔和出油孔，所述配流轴内部开有进油孔道和回油孔道，所述进油孔道与进油孔相通，回油孔道与出油孔相通，且进油孔道和回油孔道通过圆柱孔连通，所述配流轴有一个完整的油路，高压油由进油孔流入进油孔道，然后由高压配流窗口流入柱塞孔，再经低压配流窗口回流到回油孔道，最后经出油孔流出。

优选的，所述径向柱塞马达机构设置于壳体内，采用内曲线径向柱塞马达机构，所述径向柱塞马达机构包括定子、转子和柱塞，所述定子与壳体固定连接，且内表面沿圆周方向均布六个形状相同且对称的内曲面段，所述转子的侧壁上沿圆周方向均匀设置有八个径向的柱塞孔，柱塞位于柱塞孔中，且柱塞为阶梯状，其顶部安装有滚子，所述转子右端面设有密封槽，密封槽安装有密封圈，共同起到密封作用，转子的右端面均匀设置有八个螺钉孔，并通过第二螺钉用来固定连接转子和中间传动轴；所述转子的柱塞孔在转子转动的过程中分别与配流轴的高压窗口、低压窗口相通。

优选的，所述中间传动轴的左端面开有螺钉孔，螺钉孔为通孔，并通过第二螺钉与转子固定连接，中间传动轴的右段上设有键槽，通过第一平键与太阳轮固定连接；所述中间传动轴直接将马达装置和行星齿轮机构融合连接，取代了传统设计时马达装置与减速器连接所采用的联轴器，节省了空间。

优选的，所述径向柱塞马达机构右边不设盖板与行星齿轮机构相通，以实现自润滑；当高压油源源不断的输入后，会有少量的油液从配流窗口和转子柱塞孔泄漏出来，进而流入行星齿轮机构，给行星齿轮机构补充润滑油液，实现了自润滑，可以延长齿轮的使用寿命。

优选的，所述定子采用第三平键固定在壳体内，所述内齿圈采用键固定在壳体内，采用过盈配合使定子和内齿圈固定于壳体内，使得固定更牢固。

优选的，所述壳体包括前壳体与后壳体，前壳体与后壳体之间通过六角螺栓固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过进油孔使高压油流入，进入转子的柱塞孔进而推动柱塞向外伸出，滚子压向定子的内曲面工作区段使的转子转动，进而通过中间传动轴带动太阳轮转动，太阳轮与行星轮相配合，行星轮转动带动行星架转动，进而带动输出轴转动，内曲线径向柱塞马达机构产生的扭矩经行星齿轮机构降速后输出更大的扭矩；通过把径向柱塞马达机构和行星齿轮机构进行结构融合设计，取消了联轴器，实现了行星传动系统的自润滑，进而延长了齿轮的使用寿命；本发明具有体积小、结构紧凑、自润滑、转速低、输出扭矩大等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的装配图；

图2为本发明的爆炸视图；

图3为本发明配流轴的结构示意图；

图4为本发明配流轴的A-A剖面示意图；

图5为本发明配流轴的B-B剖面示意图；

图6为本发明行星齿轮机构的结构示意图；

图7为本发明壳体的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-配流轴，101-配流窗口，102-高压窗口，103-低压窗口，104-进油孔，105-进油孔道，106-回油孔道，107-出油孔，2-第一螺钉，3-左端盖，4-定子，5-滚子，6-柱塞，7-转子，8-内齿圈，9-行星轮，10-太阳轮，11-行星架，12-第一平键，13-第二平键，14-油封橡胶密封圈，15-密封圈，16-第二螺钉，17-中间传动轴，18-第一轴承，19-壳体，1901-前壳体，1902-后壳体，20-第二轴承，21-右透盖，22第三螺钉，23-输出轴，24-六角螺栓，25-第三平键，26-键。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2和图7所示，一种基于行星传动的内曲线径向柱塞马达，包括壳体19、左端盖3、右透盖21、中间传动轴17、配流密封机构、行星齿轮机构和径向柱塞马达机构，径向柱塞马达机构与行星齿轮机构通过中间传动轴17连接，径向柱塞马达机构的右侧不设盖板与行星齿轮机构相通，以便实现行星齿轮传动机构的自润滑，壳体19与左端盖3之间通过多颗第一螺钉2固定连接，壳体19和右透盖21通过多颗第三螺钉22固定连接，左端盖3和右透盖21上分别设有轴孔。

如图1、图2和图6所示，行星齿轮机构采用NGW型行星齿轮传动系统，行星齿轮机构包括太阳轮10、行星轮9、内齿圈8、行星架11和输出轴23，太阳轮10、行星轮9、内齿圈8的齿宽相同，太阳轮10通过轴肩定位和第一平键12固定安装在中间传动轴17上，内齿圈8固定在壳体19内，行星轮9沿圆周方向均匀设置有三个，并分别用两个第一轴承18支撑在行星架11上，太阳轮10与行星轮9啮合，行星轮9与内齿圈8啮合，输出轴23与行星架11通过第二平键13固定连接，输出轴23通过第二轴承20与壳体19转动连接，且基于行星传动的内曲线径向柱塞马达产生的动力由输出轴23输出。

如图1所示，配流密封机构包括配流轴1和油封橡胶密封圈14；配流轴1安装于左端盖3的轴孔中，油封橡胶密封圈14安装在配流轴1上，如图3、图4所示，配流轴1的侧壁上沿圆周方向均匀设置有十二个配流窗口101，包括六个高压窗口102和六个低压窗口103，且高压窗口102和低压窗口103间隔设置，如图4和图5所示，配流轴1设有进油孔104和出油孔107，配流轴1内部开有进油孔道105和回油孔道106，进油孔道105与进油孔104相通，回油孔道106与出油孔107相通，且进油孔道105和回油孔道106通过圆柱孔连通，配流轴1有一个完整的油路，高压油由进油孔104流入进油孔道105，然后由高压配流窗口102流入柱塞孔，再经低压配流窗口103回流到回油孔道106，最后经出油孔107流出。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，径向柱塞马达机构设置于壳体19内，采用内曲线径向柱塞马达机构，径向柱塞马达机构包括定子4、转子7和柱塞6，定子4与壳体19固定连接，且内表面沿圆周方向均布六个形状相同且对称的内曲面段，转子7的侧壁上沿圆周方向均匀设置有八个径向的柱塞孔，柱塞6位于柱塞孔中，且柱塞6为阶梯状，其顶部安装有滚子5，转子7右端面设有密封槽，密封槽安装有密封圈15，共同起到密封作用，转子7的右端面均匀设置有八个螺钉孔，并通过第二螺钉16用来固定连接转子7和中间传动轴17；转子7的柱塞孔在转子7转动的过程中分别与配流轴1的高压窗口102、低压窗口103相通。

如图1和图2所示，中间传动轴17的左端面开有螺钉孔，螺钉孔为通孔，并通过第二螺钉16与转子7固定连接，中间传动轴17的右段上设有键槽，通过第一平键12与太阳轮10固定连接；中间传动轴17直接将马达装置和行星齿轮机构融合连接，取代了传统设计时马达装置与减速器连接所采用的联轴器，节省了空间。

如图1所示，径向柱塞马达机构右边不设盖板与行星齿轮机构相通，以实现自润滑；当高压油源源不断的输入后，会有少量的油液从配流窗口101和转子7柱塞孔泄漏出来，进而流入行星齿轮机构，给行星齿轮机构补充润滑油液，实现了自润滑，可以延长齿轮的使用寿命。

如图1和图2所示，定子4采用第三平键25固定在壳体19内，内齿圈8采用键26固定在壳体19内，采用过盈配合使定子4和内齿圈8固定于壳体19内，使得固定更牢固。

如图7所示，壳体19包括前壳体1901与后壳体1902，前壳体1901与后壳体1902之间通过六角螺栓24固定连接。

本发明工作时，高压油经进油孔104流入，进入转子7的柱塞孔进而推动柱塞6向外伸出，滚子5压向定子4的内曲面工作区段使的转子7转动，转子7与中间传动轴17采用第二螺钉16固定连接，中间传动轴17与太阳轮10采用第一平键12连接固定，进而带动太阳轮10转动，太阳轮10与行星轮9相配合，行星轮10转动带动行星架11转动，行星架11与输出轴23采用第二平键13固定连接，进而带动输出轴23转动，内曲线径向柱塞马达机构产生的扭矩经行星齿轮机构降速后输出更大的扭矩。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种基于行星传动的内曲线径向柱塞马达，包括壳体(19)、左端盖(3)、右透盖(21)、中间传动轴(17)、配流密封机构、行星齿轮机构和径向柱塞马达机构，其特征在于：所述径向柱塞马达机构与行星齿轮机构通过所述中间传动轴(17)连接，所述壳体(19)与左端盖(3)之间通过多颗第一螺钉(2)固定连接，所述壳体(19)和右透盖(21)通过多颗第三螺钉(22)固定连接，所述左端盖(3)和右透盖(21)上分别设有轴孔。

2.根据权利要求1所述基于行星传动的内曲线径向柱塞马达，其特征在于：所述行星齿轮机构采用NGW型行星齿轮传动系统，行星齿轮机构包括太阳轮(10)、行星轮(9)、内齿圈(8)、行星架(11)和输出轴(23)，所述太阳轮(10)、行星轮(9)、内齿圈(8)的齿宽相同，所述太阳轮(10)通过轴肩定位和第一平键(12)固定安装在中间传动轴(17)上，内齿圈(8)固定在壳体(19)内，行星轮(9)沿圆周方向均匀设置有三个，并分别通过两个第一轴承(18)与行星架(11)连接，所述太阳轮(10)与行星轮(9)啮合，行星轮(9)与内齿圈(8)啮合，所述输出轴(23)与所述行星架(11)通过第二平键(13)固定连接，输出轴(23)通过第二轴承(20)与壳体(19)转动连接。

3.根据权利要求2所述基于行星传动的内曲线径向柱塞马达，其特征在于：所述配流密封机构包括配流轴(1)和油封橡胶密封圈(14)；所述配流轴(1)安装于左端盖(3)的轴孔中，油封橡胶密封圈(14)安装在配流轴(1)上，所述配流轴(1)的侧壁上沿圆周方向均匀设置有十二个配流窗口(101)，包括六个高压窗口(102)和六个低压窗口(103)，且高压窗口(102)和低压窗口(103)间隔设置，所述配流轴(1)设有进油孔(104)和出油孔(107)，所述配流轴(1)内部开有进油孔道(105)和回油孔道(106)，所述进油孔道(105)与进油孔(104)相通，回油孔道(106)与出油孔(107)相通，且进油孔道(105)和回油孔道(106)通过圆柱孔连通。

4.根据权利要求3所述基于行星传动的内曲线径向柱塞马达，其特征在于：所述径向柱塞马达机构设置于壳体(19)内，包括定子(4)、转子(7)和柱塞(6)，所述定子(4)与壳体(19)固定连接，且内表面沿圆周方向均布六个形状相同且对称的内曲面段，所述转子(7)的侧壁上沿圆周方向均匀设置有八个径向的柱塞孔，柱塞(6)位于柱塞孔中，且柱塞(6)为阶梯状，其顶部安装有滚子(5)，所述转子(7)右端面设有密封槽，密封槽安装有密封圈(15)，共同起到密封作用，转子(7)的右端面均匀设置有八个螺钉孔；所述转子(7)的柱塞孔分别与配流轴(1)的高压窗口(102)、低压窗口(103)连通。

5.根据权利要求4所述基于行星传动的内曲线径向柱塞马达，其特征在于：所述中间传动轴(17)的左端面开有螺钉孔，螺钉孔为通孔，并通过第二螺钉(16)与转子(7)固定连接，中间传动轴(17)的右段上设有键槽，并通过第一平键(12)与太阳轮(10)固定连接。

6.根据权利要求5所述基于行星传动的内曲线径向柱塞马达，其特征在于：所述定子(4)通过第三平键(25)固定于壳体(19)内，内齿圈(8)通过键(26)固定于壳体(19)内，并通过过盈配合使定子(4)和内齿圈(8)固定于壳体(19)内。

7.根据权利要求1～6任一项所述基于行星传动的内曲线径向柱塞马达，其特征在于：所述壳体(19)包括前壳体(1901)与后壳体(1902)，前壳体(1901)与后壳体(1902)之间通过六角螺栓(24)固定连接。