CN109441709B - 一种紧凑型大扭矩抗污染齿轮液压马达 - Google Patents

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    • F03CPOSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C2/00Rotary-piston engines
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Abstract

一种紧凑型大扭矩抗污染齿轮液压马达,包括壳体、前端盖、后端盖、主轴、配流盘、太阳轮,行星轮和外齿圈。所述的太阳轮与主轴通过钢球连接,主轴支撑采用滚动轴承和滑动轴承组合方式。两个配流盘之间有太阳轮、10个行星轮和外齿圈组成的齿轮系,形成10个密封工作容积腔,配流盘上开设油孔经集流槽与马达进出口沟通,配流盘外侧分别与壳体和后端盖配合,且通过O型密封圈密封。马达进油口、出油口,溢流孔分别布置在壳体和后端盖上,进出油口尺寸相同,可实现马达正反转。

Description

一种紧凑型大扭矩抗污染齿轮液压马达
技术领域
本发明涉及液压马达技术领域,具体为大扭矩抗污染齿轮液压马达。
背景技术
液压马达是液压传动系统中将液压能转换成回转机械能的重要执行元件。其中,低速大扭矩液压马达由于转速低、变速范围宽、输出扭矩大,可直接驱动负载而不需要减速装置在矿用机械、工程机械、船舶机械,水下作业机械中得到广泛应用。传统的低速大扭矩液压马达有两类:一是偏心轴单作用马达及常用的静平衡无连杆马达、摆缸柱塞式马达;二是多作用内曲线马达。这两类液压马达均采用柱塞式结构,对介质粘性、清洁度要求高,且体积较大,难以小型化,轻量化。现有的非圆齿轮液压马达汲取齿轮马达抗污染能力强和多作用内曲线柱塞马达排量大,可实现大功率传动的优点,满足低速、大扭矩的要求。但是现有的非圆齿轮液压马达技术方案存在一些缺陷,导致其未能得到广泛应用。如名称是“非圆行星齿轮液压马达”(CN101586523B)的中国发明专利,进、出油口均布置在壳体径向位置,需要预留足够的管接头空间,导致马达轴向尺寸大、重量过大。其主轴支撑采用双滚动轴承支撑,这也导致马达轴向尺寸增大。且其只考虑了螺纹段对密封破坏的解决措施,未考虑壳体溢流孔对配流盘环形槽内密封的影响,在配流盘装配过程中溢流孔口极易伤害密封圈,导致密封失效。再如一篇题为“非圆行星齿轮液压马达总效率的提高”(许鸿昊.液压与气动2014年第4期)文章指出按阶梯形设计内齿圈、行星轮、太阳轮厚度的新方法,以提高其总效率。其从额定工况下分析配流盘的变形量,确定太阳轮、行星轮、内齿圈的厚度及公差,没有考虑在工作压力波动的情况下,配流盘变形量对马达效率的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种紧凑型大扭矩抗污染齿轮液压马达。
本发明是一种紧凑型大扭矩抗污染齿轮液压马达,包括:外齿圈1、太阳轮2、行星轮3、前配流盘4、后配流盘5、进油口6、后端盖7、壳体8、O型圈9、出油口10、前端盖11、前端盖密封12、滚动轴承13、唇形密封14、主轴15、挡圈16、滑动轴承17、圆柱销18、后端盖密封19、导流孔20、定位孔21、钢球22、溢流孔23、集流槽24,所述的外齿圈1、太阳轮2、行星轮3组成的齿轮系安装在壳体8内部,前配流盘4分别与齿轮系和壳体8直接配合,后配流盘5分别与齿轮系和后端盖7直接配合,在壳体8和后端盖7上开设集流槽24,太阳轮2能够在液压力和行星轮3的作用下旋转,通过钢球22连接传递大扭矩驱动主轴旋转。
与现有技术方案相比,本发明的有益效果是:基于在恶劣环境下紧凑型大扭矩回转作业工具,主轴支撑采用滚动轴承和滑动轴承组合方式,马达进出油口分别布置在壳体径向和后端盖轴向,极大的减少了马达轴向尺寸,且进出油口尺寸相同,马达可正反转工作。主轴后端设置径向导流孔与后端盖上设置的马达溢流孔沟通,省去配流盘上环形槽密封结构,避免了溢流孔口对密封损坏的影响。前配流盘、后配流盘在液压力的作用下紧贴齿轮系,减少端面间隙泄漏,提高了马达效率。
附图说明
图1为本发明紧凑型大扭矩抗污染齿轮液压马达实施案例的剖视结构装配示意图,图2为马达外观俯视图,图3为马达出油口、溢流孔外观视图,图4是主轴结构示意图,图5是壳体和齿轮系结构示意图,图中:1-外齿圈;2-太阳轮;3-行星轮;4-前配流盘;5-后配流盘;6-进油口;7-后端盖;8-壳体;9-O型圈;10-出油口;11-前端盖;12-前端盖密封;13-滚动轴承;14-唇形密封;15-主轴;16-挡圈;17-滑动轴承;18-圆柱销;19-后端盖密封;20-导流孔;21-定位孔;22-钢球;23-溢流孔;24-集流槽。本发明使非圆齿轮马达轴向尺寸更加紧凑,改变非圆齿轮马达溢流孔位置,避免密封失效,在壳体和后端盖上设置O型圈密封,减小不同压力下配流盘变形量对马达效率的影响。
具体实施方式
如图1~图5所示,本发明是一种紧凑型大扭矩抗污染齿轮液压马达,包括:外齿圈1、太阳轮2、行星轮3、前配流盘4、后配流盘5、进油口6、后端盖7、壳体8、O型圈9、出油口10、前端盖11、前端盖密封12、滚动轴承13、唇形密封14、主轴15、挡圈16、滑动轴承17、圆柱销18、后端盖密封19、导流孔20、定位孔21、钢球22、溢流孔23、集流槽24,所述的外齿圈1、太阳轮2、行星轮3组成的齿轮系安装在壳体8内部,前配流盘4分别与齿轮系和壳体8直接配合,后配流盘5分别与齿轮系和后端盖7直接配合,在壳体8和后端盖7上开设集流槽24,太阳轮2能够在液压力和行星轮3的作用下旋转,通过钢球22连接传递大扭矩驱动主轴旋转。
如图1所示,主轴支撑采用滚动轴承13和滑动轴承17组合支撑。
如图1所示,进油口6在壳体8上径向布置,出油口10在后端盖7上轴向布置,且进出油口尺寸相同;前端盖11上设置前端盖密封12,后端盖7上设置后端盖密封19。
如图1~图4所示,主轴15后端开设径向导流孔20与后端盖7上设置的马达溢流孔23沟通。
如图1、图2、图5所示,太阳轮2与主轴15通过钢球22连接。
如图1、图2所示,前配流盘4、后配流盘5分别与壳体8、后端盖7之间放置O型圈9,在壳体8和后端盖7上分别开设O型圈槽。
如图1、图5所示,外齿圈1、前配流盘4、后配流盘5上分别均布开设3个槽口,通过圆柱销18直接与壳体8内部的三个定位孔21配合。
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述,所述描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明专利的实施例,其他技术人员在没有创新性的情况下获得的其它实施例都属于本发明保护的范围。
结合图1-5,本发明提供一种紧凑型大扭矩抗污染齿轮液压马达,所述主轴15支撑采用滚动轴承13和滑动轴承17组合方式,滚动轴承13两侧分别设置唇形密封14起密封作用,防止工作介质进入滚动轴承13,保证滚动轴承的寿命,滑动轴承17采用耐磨合金材料,可直接与工作介质接触,省去密封结构。
进一步的,结合图1-3,所述进油口6在壳体8上径向布置,出油口10在后端盖7上轴向布置,进油口6、出油口10垂直分布,两油口之间不需要预留管接头空间,马达轴向尺寸可大大减少。且进油口6、出油口10尺寸相同,只需通过换向阀即可实现马达正反转工作。同时在前端盖11上设置前端盖密封12,后端盖7上设置后端盖密封19,确保马达密封。
进一步的,结合图1、4,所述主轴15后端开设径向导流孔20与后端盖7上设置的马达溢流孔口沟通,马达内泄漏可经过导流孔20直接输出到马达溢流孔23,避免传统非圆齿轮马达装配时壳体8上开溢流孔而损害配流盘上密封。
进一步的,所述前配流盘4、后配流盘5分别与壳体8、后端盖7之间设置O型圈9,在壳体8和后端盖7上分别开设O型圈槽,4个O型圈9可防止介质从前配流盘4、后配流盘5侧面泄漏,省去传统非圆齿轮马达配流盘上环形槽密封结构。同时当工作压力变化时,在液压力的作用下,配流盘可产生相应的变形量,保证配流盘与外齿圈1、太阳轮2、行星轮3组成的齿轮系紧密贴合,提高马达效率。
进一步的,结合图5,所述外齿圈1、前配流盘4、后配流盘5上分别均布设置3个槽口,通过圆柱销18直接与壳体内部的3个定位孔21配合,定位精度高,工艺性更好。

Claims (4)

1.一种紧凑型大扭矩抗污染齿轮液压马达,包括:外齿圈(1)、太阳轮(2)、行星轮(3)、前配流盘(4)、后配流盘(5)、进油口(6)、后端盖(7)、壳体(8)、O型圈(9)、出油口(10)、前端盖(11)、前端盖密封(12)、滚动轴承(13)、唇形密封(14)、主轴(15)、挡圈(16)、滑动轴承(17)、圆柱销(18)、后端盖密封(19)、导流孔(20)、定位孔(21)、钢球(22)、溢流孔(23)、集流槽(24),其特征在于:所述的外齿圈(1)、太阳轮(2)、行星轮(3)组成的齿轮系安装在壳体(8)内部,前配流盘(4)分别与齿轮系和壳体(8)直接配合,后配流盘(5)分别与齿轮系和后端盖(7)直接配合,在壳体(8)和后端盖(7)上开设集流槽(24),太阳轮(2)能够在液压力和行星轮(3)的作用下旋转,通过钢球(22)连接传递大扭矩驱动主轴旋转;主轴(15)后端开设径向导流孔(20)与后端盖(7)上设置的马达溢流孔(23)沟通;前配流盘(4)、后配流盘(5)分别与壳体(8)、后端盖(7)之间放置O型圈(9),在壳体(8)和后端盖(7)上分别开设O型圈槽;主轴支撑采用滚动轴承(13)和滑动轴承(17)组合支撑,滑动轴承(17)采用耐磨合金材料,可直接与工作介质接触,省去密封结构;进油口(6)在壳体(8)上径向布置,出油口(10)在后端盖(7)上轴向布置。
2.根据权利要求1所述的紧凑型大扭矩抗污染齿轮液压马达,其特征在于:进油口(6)和出油口(10)尺寸相同;前端盖(11)上设置前端盖密封(12),后端盖(7)上设置后端盖密封(19)。
3.根据权利要求1所述的紧凑型大扭矩抗污染齿轮液压马达,其特征在于:太阳轮(2)与主轴(15)通过钢球(22)连接。
4.根据权利要求1所述的紧凑型大扭矩抗污染齿轮液压马达,其特征在于:外齿圈(1)、前配流盘(4)、后配流盘(5)上分别均布开设3个槽口,通过圆柱销(18)直接与壳体(8)内部的三个定位孔(21)配合。
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