CN109505819B - 一种嵌套式摆动油缸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种嵌套式摆动油缸，包括：转子，转子的内壁上设有用于与外接驱动轴键连接的转子键槽；第一定子，转子的一端由第一定子的一端伸入第一定子内，转子另一端延伸至第一定子外部；以及第二定子，第一定子的另一端由第二定子的一端伸入第二定子内，第一定子的一端延伸至第二定子外部；其中，第一定子相对延伸至第二定子外部的一端的侧壁上设有第一进油口和第一出油口，第二定子的侧壁上设有第二进油口和第二出油口。本发明提供的嵌套式摆动油缸中，通过多级嵌套式结构可有效满足启动转矩小的同时获得较大的输出转矩。

Description

一种嵌套式摆动油缸

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种嵌套式摆动油缸。

背景技术

液压摆动油缸(以下简称摆缸)是直接将液压能转换为往复摆动机械能的液压驱动装置，在工业领域具有广泛的应用。现在的摆缸一般由一个定子和一个转子所组成，高压油作用在第一转子叶片上，推动转子转动并输出转矩；摆缸的总效率取决于其容积效率与机械效率，而两者是一对相互制约的矛盾，因此摆缸的启动转矩与最大输出转矩也存在相互制约：当摆缸启动转矩较小时，其最大输出转矩也不可能太大；而当提高摆缸的最大输出转矩时，其启动转矩也不可能很小；而某些工程应用领域，要求摆缸既具有较大的输出转矩，又具有灵敏的反应能力，即要求其启动转矩很小。现有摆缸很难达到这一要求。

发明内容

针对上述问题，现提供一种旨在解决上述技术问题的嵌套式摆动油缸。

具体技术方案如下：

一种嵌套式摆动油缸，具有这样的特征，包括：

转子，转子的内壁上设有用于与外接驱动轴键连接的转子键槽；

第一定子，转子的一端由第一定子的一端伸入第一定子内，转子另一端延伸至第一定子外部；以及

第二定子，第一定子的另一端由第二定子的一端伸入第二定子内，第一定子的一端延伸至第二定子外部；

其中，第一定子相对延伸至第二定子外部的一端的侧壁上设有第一进油口和第一出油口，第二定子的侧壁上设有第二进油口和第二出油口，当向第一进油口注入高压油时转子可在高压油作用下绕第一定子的轴心旋转并抵接于第一定子上，当向第二进油口注入高压油时第一定子可在高压油的作用下绕第二定子的轴心旋转。

上述的嵌套式摆动油缸，还具有这样的特征，转子的外壁上设有第一转子叶片，第一转子叶片沿转子的轴向方向延伸设置，第一定子的内壁上设有第一定子叶片，第一定子叶片沿第一定子的轴向方向延伸，转子的外壁与第一定子的内壁间由设于第一定子上的转子密封端盖密封形成第一油腔，第一油腔由呈左、右交错设置的第一转子叶片及第一定子叶片分隔形成呈交错设置的第一进油腔和第一出油腔，第一进油口与第一进油腔连通，第一出油口与第一出油腔连通。

上述的嵌套式摆动油缸，还具有这样的特征，转子上穿设有第一密封圈，第一密封圈通过转子密封端盖压设于转子上。

上述的嵌套式摆动油缸，还具有这样的特征，第一定子的外壁上设有第二转子叶片，第二转子叶片沿第一定子的轴向方向延伸，第二定子的内壁上设有第二定子叶片，第二定子叶片沿第二定子的轴向方向延伸，第一定子的外壁与第二定子的内壁间由设于第二定子上的定子密封端盖密封形成第二油腔，第二油腔由呈左、右交错设置的第二转子叶片及第二定子叶片分隔形成第二进油腔和第二出油腔，第二进油口与第二进油腔连通，第二出油口与第二出油腔连通。

上述的嵌套式摆动油缸，还具有这样的特征，第一定子上穿设有第二密封圈，第二密封圈通过定子密封端盖压设于第一定子上。

上述方案的有益效果是：

本发明提供的嵌套式摆动油缸中，通过多级嵌套式结构可有效满足启动转矩小的同时获得较大的输出转矩。本发明提供的嵌套式摆动油缸具有结构简单、功能实用的优点。

附图说明

图1为本发明的实施例中提供的嵌套式摆动油缸的侧视结构示意图；

图2为本发明的实施例中提供的嵌套式摆动油缸的部分拆解结构示意图；

图3为本发明的实施例中提供的嵌套式摆动油缸的爆炸分解示意图；

图4为本发明的实施例中提供的转子的结构示意图；

图5为本发明的实施例中提供的第一定子的结构示意图；

图6为本发明的实施例中提供的第二定子的结构示意图。

附图中：1、转子；11、转子键槽；12、第一转子叶片；13、第一密封圈；2、第一定子；21、第一进油口；22、第一出油口；23、第一定子叶片；24、转子密封端盖；25、第二转子叶片；26、第二密封圈；3、第二转子；31、第二进油口；32、第二出油口；33、第二定子叶片；34、定子密封端盖；4、第一进油腔；5、第一出油腔；6、第二进油腔；7、第二出油腔。

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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1-图3所示，本发明的实施例中提供的嵌套式摆动油缸，包括：转子1，转子1的内壁上设有用于与外接驱动轴键连接的转子键槽11；第一定子2，转子1的一端由第一定子2的一端伸入第一定子2内，转子1另一端延伸至第一定子2外部；以及第二定子3，第一定子2的另一端由第二定子3的一端伸入第二定子3内，第一定子2的一端延伸至第二定子3外部；其中，第一定子2相对延伸至第二定子3外部的一端的侧壁上设有第一进油口21和第一出油口22，第二定子3的侧壁上设有第二进油口31和第二出油口32，本发明中当向第一进油口21注入高压油时转子1可在高压油作用下绕第一定子2的轴心旋转并抵接于第一定子2上，当向第二进油口31注入高压油时第一定子2可在高压油的作用下绕第二定子3的轴心线转。

本发明中由转子1及多个定子嵌套形成嵌套式摆动油缸，本发明中由于转子1及第一定子2嵌套形成的小摆动油缸的最大输出转矩及启动转矩较小，而由转子1及第一定子2嵌套形成的转子与第二定子3嵌套形成的大摆动油缸的最大输出转矩及启动转矩大。本发明中由于小摆动油缸的启动转矩较小，因此这种嵌套式摆动油缸只需较小的转矩即可启动，所以响应灵敏；同时，本发明中由于小摆动油缸的最大输出转矩略小于大摆动油缸的启动转矩，当所需输出的转矩没有超过大摆动油缸的启动转矩时只需向第一进油口21中注入高压油，此时第一定子2不会转动，只有转子1在转动；而当所需的输出转矩超过小摆动油缸的最大输出转矩时，此时需向第一进油口21和第二进油口31中注入高压油，此时转子1在高压油的作用下会转动并抵接于第一定子2上，从而带动第一定子2一起转动，此时转子1及第一定子2整体相当于第二定子3的转子，摆动油缸的输出转矩可以进一步增大。

具体的，如图1-图5所示，本发明提供的摆动油缸中转子1的外壁上设有2个第一转子叶片12，第一转子叶片12沿转子1的轴向方向延伸设置，第一定子2的内壁上设有2个第一定子叶片23，第一定子叶片23沿第一定子2的轴向方向延伸，本发明中转子1的外壁与第一定子2的内壁间由设于第一定子2上的转子密封端盖24(配合转子1上第一密封圈13的作用，第一密封圈13通过转子密封端盖24压设于转子1上)密封形成第一油腔，第一油腔由呈左、右交错设置的第一转子叶片12及第一定子叶片23分隔形成呈交错设置的第一进油腔4和第一出油腔5，本发明中第一进油口21与第一进油腔4连通，第一出油口22与第一出油腔5连通，本发明中第一转子叶片12与第一定子2的内壁转动密封连接，第一定子叶片23与转子1的外壁转动密封连接，本发明中当向第一进油口21中注入高压油时，第一转子叶片12在高压油的作用下绕第一定子2的轴心旋转，当第一转子叶片12旋转并与对应第一定子叶片23相抵时即可实现转子1与第一定子2的连动，本发明中可通过第一定子叶片23调整并限定第一转子叶片12的转动角度，进而限定摆动油缸的摆动角度。

具体的，如图1-图6所示，本发明提供的摆动油缸中第一定子2的外壁上设有2个第二转子叶片25，第二转子叶片25沿第一定子2的轴向方向延伸，第二定子3的内壁上设有2个第二定子叶片33，第二定子叶片33沿第二定子3的轴向方向延伸，本发明中第一定子2的外壁与第二定子3的内壁间由设于第二定子3上的定子密封端盖34(配合第一转子2上第二密封圈26的作用，第二密封圈26通过定子密封端盖34压设于第一定子2上)密封形成第二油腔，第二油腔由呈左、右交错设置的第二转子叶片25及第二定子叶片33分隔形成第二进油腔6和第二出油腔7，本发明中第二进油口31与第二进油腔6连通，第二出油口32与第二出油腔7连通，本发明中当第一转子叶片12旋转并抵接于第一定子叶片23上时即可向第二进油口31中注入高压油，则转子1及第一定子2即可在高压油的作用下绕第二定子3的轴心旋转，本发明中可通过第二定子叶片33调整并限定转子的转动角度，进而限定摆动油缸的摆动角度。

于上述技术方案基础上，本发明中也可参照第一定子2结构设置多个定子并进行逐级嵌套，以获得更大输出转矩。

需要说明的是，本发明中第n级定子上转子叶片、定子叶片的数量可为N(N可取自自然数)个，且第n级转子/定子上转子叶片数量应于第n+1级定子上定子叶片的数量对应相等。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种嵌套式摆动油缸，其特征在于，包括：

转子（1），所述转子（1）的内壁上设有用于与外接驱动轴键连接的转子键槽（11）；

第一定子（2），所述转子（1）的一端由所述第一定子（2）的一端伸入所述第一定子（2）内，所述转子（1）的另一端延伸至所述第一定子（2）外部，所述第一定子（2）的外壁上设有第二转子叶片（25），所述第二转子叶片（25）沿所述第一定子（2）的轴向方向延伸；以及

第二定子（3），所述第一定子（2）的另一端由所述第二定子（3）的一端伸入所述第二定子（3）内，所述第一定子（2）的一端延伸至所述第二定子（3）外部，所述第二定子（3）的内壁上设有第二定子叶片（33），所述第二定子叶片（33）沿所述第二定子（3）的轴向方向延伸，且所述第一定子（2）的外壁与所述第二定子（3）的内壁间由设于所述第二定子（3）上的定子密封端盖（34）密封形成第二油腔，所述第二油腔由呈左、右交错设置的所述第二转子叶片（25）及所述第二定子叶片（33）分隔形成第二进油腔（6）和第二出油腔（7）；

其中，所述第一定子（2）相对延伸至所述第二定子（3）外部的一端的侧壁上设有第一进油口（21）和第一出油口（22），所述第二定子（3）的侧壁上设有与所述第二进油腔（6）连通的第二进油口（31）和与所述第二出油腔（7）连通的第二出油口（32），当向所述第一进油口（21）注入高压油时所述转子（1）可在高压油作用下绕所述第一定子（2）的轴心旋转并抵接于所述第一定子（2）上，当向所述第二进油口（31）注入高压油时所述第一定子（2）可在高压油的作用下绕所述第二定子（3）的轴心旋转。

2.根据权利要求1所述的嵌套式摆动油缸，其特征在于，所述转子（1）的外壁上设有第一转子叶片（12），所述第一转子叶片（12）沿所述转子（1）的轴向方向延伸设置，所述第一定子（2）的内壁上设有第一定子叶片（23），所述第一定子叶片（23）沿所述第一定子（2）的轴向方向延伸，所述转子（1）的外壁与所述第一定子（2）的内壁间由设于所述第一定子（2）上的转子密封端盖（24）密封形成第一油腔，所述第一油腔由呈左、右交错设置的所述第一转子叶片（12）及所述第一定子叶片（23）分隔形成呈交错设置的第一进油腔（4）和第一出油腔（5），所述第一进油口（21）与所述第一进油腔（4）连通，所述第一出油口（22）与所述第一出油腔（5）连通。

3.根据权利要求2所述的嵌套式摆动油缸，其特征在于，所述转子（1）上穿设有第一密封圈（13），所述第一密封圈（13）通过所述转子密封端盖（24）压设于所述转子（1）上。

4.根据权利要求1所述的嵌套式摆动油缸，其特征在于，所述第一定子（2）上穿设有第二密封圈（26），所述第二密封圈（26）通过所述定子密封端盖（34）压设于所述第一定子（2）上。

Images