CN110067692B - 一种双联式轴向柱塞马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双联式轴向柱塞马达，包括两个滑盘式非通轴柱塞马达以及夹设在两个滑盘式非通轴柱塞马达之间的端座，所述滑盘式非通轴柱塞马达包含配流滑盘副组件、主轴、缸体和柱塞，所述配流滑盘副组件包含斜盘以及支承在斜盘上的滑盘，所述滑盘为整体结构，所述滑盘与斜盘对置的端面设置有静压支承面，所述滑盘与缸体对置的端面设置有多个柱塞球窝，在所述滑盘上设置有连通柱塞球窝和静压支承面的通油孔，所述斜盘上设置有与进出油口相通的配流油槽。本发明将两个轴向柱塞马达串联并共用一个端座和变量机构，同时将配流、变量倾斜、支承功能集成在配流滑盘副组件中，使结构大大简化，减少了摩擦副的数量，提高了轴向柱塞马达的性能。

Description

一种双联式轴向柱塞马达

技术领域

本发明属于液压传动和控制技术领域，涉及一种轴向柱塞马达，特别涉及一种双联式非通轴柱塞马达。

背景技术

轴向柱塞马达是现代液压传动中使用最广的液压元件之一，其中无铰式斜轴马达和滑履斜盘式轴向柱塞马达是目前应用最广泛、也是最主要的两类轴向柱塞马达。这两种马达目前还在竞争，各自都在不断地改进和发展。

如图1所示，为目前非通轴式斜盘式轴向柱塞马达的典型结构，包含斜盘40、滑靴120、柱塞70、缸体80、配流盘90、主轴10、中心弹簧100、回程盘130等部件，主轴10一端支承在一端轴承上，另一端贯通配流盘90并与缸体80通过键连接，中心弹簧100通过套筒102、钢球101将所述滑靴120压紧，中心弹簧100通过外套103将缸体与配流盘压紧，在缸体80外周面设置有缸套84，在缸套84与马达壳身32之间夹设有第二轴承22。

这种非通轴斜盘式轴向柱塞马达的缺点是：一是，在液压力作用下，轴向柱塞马达的斜盘对柱塞产生的侧向力较大，该侧向分力经由柱塞传递至缸体、主轴，造成缸体和配流盘之间出现楔形间隙，增加了马达的功率损失，并使缸体与配流盘之间的密封面产生局部接触，造成缸体和配流盘之间的表面烧伤，进而使得马达完全丧失功能；二是，组成串联马达困难，尤其是大功率的高压大流量串联变量轴向柱塞马达较难实现；三是，外形结构尺寸较大，噪音偏高。

随着大型机械对高压大排量轴向柱塞马达的日益需求，这种传统的单个非通轴斜盘式轴向柱塞马达，无论是从排量、功率方面，还是从结构的可靠性均无法满足其要求。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前非通轴式轴向柱塞马达无法串联、可靠性不高、尺寸偏大等存在的问题，提供一种双联式轴向柱塞马达，旨在满足现代大型机械对大功率、高压大流量、结构紧凑、可靠性高的液压马达的需求。

本发明技术的技术方案实现方式：一种双联式轴向柱塞马达，其特征在于：包括两个滑盘式非通轴柱塞马达以及夹设在两个滑盘式非通轴柱塞马达之间的端座，每个滑盘式非通轴柱塞马达包含主轴、斜盘、滑盘、柱塞和缸体，所述滑盘为整体结构且支承在斜盘上构成配流滑盘副组件，所述滑盘与斜盘对置的端面设置有静压支承面，所述滑盘与缸体对置的端面设置有多个柱塞球窝，在所述滑盘上设置有连通柱塞球窝和静压支承面的通油孔，所述柱塞一端置于柱塞球窝内，另一端插入至缸体内，所述柱塞内部的柱塞中心孔一端与通油孔连通，另一端与缸体内的柱塞孔连通，在所述斜盘上设置有配流油槽，所述两个滑盘式非通轴柱塞马达的斜盘支承在共同的端座上，所述配流油槽与端座上设置的进、出油口连通，高压油液流经斜盘上的配流油槽、通油孔、柱塞中心孔和柱塞孔，驱使缸体和主轴同步旋转。

本发明所述的双联式轴向柱塞马达，其在所述静压支承面上设置有多个油室，所述斜盘上与滑盘对置的端面上设置有低压配流窗口和高压配流窗口，所述高、低压配流窗口与油室间歇地连通，所述斜盘上与端座对置的支承面具有成形为圆柱形的圆柱支承面，所述斜盘的圆柱支承面上具有构形为槽形的槽形低压口和槽形高压口，所述槽形低压口和槽形高压口分别与低压配流窗口和高压配流窗口对应连通。

本发明所述的双联式轴向柱塞马达，其所述滑盘上的通油孔以及柱塞上的柱塞中心孔均为大孔径主油孔结构。

本发明所述的双联式轴向柱塞马达，其所述轴向柱塞马达设置为集中变量式结构，所述端座上设置有包含一个滑阀的变量机构，两个对置斜盘的轴销连接在共同的滑阀上，在变量机构的液压力和弹簧力作用下，所述滑阀带动两个斜盘做同步转动，实现同步变量。

本发明所述的双联式轴向柱塞马达，其所述轴向柱塞马达设置为分开变量式结构，在所述轴向柱塞马达的壳体上连接有两个变量机构，所述变量机构分别与对应的斜盘连接，在各自变量机构的液压力和弹簧力作用下，实现独立变量。

本发明所述的双联式轴向柱塞马达，其分布在端座两侧的滑盘式非通轴柱塞马达以斜盘变量方式组合，其具体组合方式为两侧滑盘式非通轴柱塞马达均为变量式结构；或者两侧滑盘式非通轴柱塞马达均为定量式结构；或者两侧滑盘式非通轴柱塞马达一个为定量式结构、另一个为变量式结构。

本发明所述的双联式轴向柱塞马达，其所述两个滑盘式非通轴柱塞马达的主轴一端伸出壳体并支承在第一轴承上，其另一端端部悬臂支承缸体并与缸体同步旋转，所述缸体的柱塞孔为一端封闭、一端开口的结构，在所述缸体的封闭端端部不设置配流副，所述主轴和缸体在旋转工作时，液压轴向力通过缸体经第一轴承传递至壳体上。

本发明所述的双联式轴向柱塞马达，其在所述斜盘和滑盘之间夹设有第三轴承，所述滑盘以沿其径向受约束的状态支承在第三轴承上。

本发明所述的双联式轴向柱塞马达，其所述柱塞包含带锥形结构的连杆柱塞或者两端均设置有球头的连杆柱塞或者带万向铰的球面柱塞的一种，所述柱塞一端可相对缸体往复滑动的方式插入缸体的柱塞孔内，另一端以相对滑盘端面远离受限且能够倾动的状态固定在滑盘的柱塞球窝内，所述柱塞上设置有连通柱塞球窝和柱塞孔的大孔径柱塞中心孔。

本发明所述的双联式轴向柱塞马达，其所述滑盘与斜盘之间夹设有配流盘，所述滑盘支承在配流盘上且与配流盘保持滑动配合，所述配流盘上设置有高、低压配流口，高压油液流经斜盘上的配流油槽、配流盘的配流口、滑盘的油室、通油孔、柱塞中心孔和缸体柱塞孔，驱使缸体和主轴同步旋转。

基于上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明将两个滑盘式非通轴柱塞马达串联一起，马达功率提高了两倍，可满足大排量、高压、大功率要求，解决了非通轴柱塞马达无法串联或串联困难等问题。

2、本发明的双联式轴向柱塞马达，对置设置斜盘，并使斜盘支承在共同的一个端座上，斜盘上设置吸排油通道并与设置在端座上的进出油口连通，可使结构大大简化，尺寸更小、结构更加紧凑，马达的重量更小，因此提高了其单位质量功率密度，同时，双联式轴向柱塞马达由于结构优化后的缸体离轴承较近，使得作用在悬臂主轴上的弯矩减少，这对主轴受力更加有利，轴承寿命更长，且工作过程中机械噪声更小。

3、本发明将配流、变量倾斜、静压支承功能集成在滑盘副中，主要摩擦副为滑盘副和柱塞副，相比现有斜盘式轴向柱塞马达：一是，减少了一个配流副，因此减少了油液的漏损，提高了其效率；二是，柱塞的侧向力的大大降低，消除或降低了缸体倾覆现象。由于缸体端部无配流副，因此缸体端部不存在磨损、泄漏等问题，即便是存在侧向力对缸体产生倾覆作用，也不会产生偏磨导致失效等问题，同时这种结构使得缸体的寿命更长，后期维修更少，降低了使用成本。

4、本发明的双联式轴向柱塞马达变量方式可设置成集中式和分开式变量方式，可以适应于不同工况，且各有其特点，其中集中式变量方式，将两个对置的斜盘可以连接在共同的一个滑阀上，当滑阀运动时，可带动两个斜盘做同步运动，这种结构只设置一个变量机构，因此结构简单，变量方便，对于要求双联式轴向柱塞马达两轴端同步运动的情况特别具有优势。

5、本发明中将配流、变量倾斜、静压支承功能集成在滑盘副中，由于滑盘球窝与柱塞球头在工作过程中是可相对倾动的，因此，可自适应因斜盘倾动、缸体倾动等各种情况，使得滑盘始终能紧贴斜盘完成配流、变量、支承等功能；同时，相比更换缸体，更换滑盘或配流盘更加容易、更经济。

附图说明

图1为现有技术中的斜盘式非通轴柱塞马达的结构示意图。

图2为本发明中双联集中变量轴向柱塞马达的一种实施例。

图3为本发明中图2轴向柱塞马达的A-A剖面图

图4为本发明中滑盘一端的平面图。

图5为本发明中图4中滑盘的B-B剖面图。

图6为本发明中滑盘另一端的平面图。

图7为本发明中与滑盘对置的斜盘一端支承面的一种平面图。

图8为本发明中与滑盘对置的斜盘一端支承面的另一种平面图。

图9为本发明中与端座对置的斜盘的平面图。

图10为本发明中图9斜盘的D-D剖面图。

图11为本发明中采用滑盘内支承方式的双联集中变量轴向柱塞马达实施例。

图12为本发明中图11中轴向柱塞马达的E-E剖面图

图13为本发明中采用滑盘外支承方式的双联集中变量轴向柱塞马达实施例。

图14为本发明中双联分开变量轴向柱塞马达的实施例。

图15为本发明中包含配流盘的滑盘式非通轴柱塞马达的剖面图。

图16为本发明中定量滑盘式轴向柱塞马达的结构示意图。

图中标记：10为主轴，10C为主轴轴心，12为主轴挡肩，21为第一轴承，21a为向心球轴承，21b为向心推力轴承或推力轴承，22为第二轴承，23为第三轴承，31为前壳，32为壳身，33为端座，33a为进油口，33b为出油口，33c为滑阀，33d为流道，33e为滑弧面，34为第一空腔，35为第二空腔，38变量连接部，40为斜盘，41为斜盘支承面，41a支承挡部，42为配流油槽，43为低压配流窗口， 44为高压配流窗口，45为圆柱支承面，46为槽形低压口，47为槽形高压口，48为连通槽口，49为支承轴销，50为滑盘，50C 为滑盘轴心，51为静压支承面，52为凸台面，53为通油孔，53a为油室，54为外密封部，55为内密封部，56为间隔密封部，58为柱塞球窝，60为压板，70为柱塞，71为柱塞球头，72为柱塞中心孔，73为锥形杆部，74为柱塞部，80为缸体，81为柱塞孔，82为主轴装配孔，84为缸套，80C为缸体中心轴心，90为配流盘，91配流支承面，92为低压配流口，93为高压配流口，100为中心弹簧，101为钢球，102为套筒，103为外套，120为滑靴，130为回程盘，140为卡合装置，141为缸体卡簧。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

尽管本发明容许有不同形式的实施例，但本说明书和附图仅仅公开了如本发明的示例的一些特定形式。然而本发明并不试图限于所述的实施例。本发明的范围在所附的权利要求中给出。

为了方便描述，本发明的实施例以典型的取向示出，所述取向使得当轴向柱塞马达的主轴的中心轴线水平静置，描述中使用的“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”“水平”、“底”、“内”、“外”等术语都是参照这个位置而使用的，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，应理解的是本发明可以不同于所述的位置的取向进行制造、存放、运送、使用和销售。

实施例1：

如图2-10所示，为本发明的双联式集中变量滑盘式轴向柱塞马达的实施例，在所示的优选实施例中，双联式轴向柱塞马达包含两个滑盘式非通轴柱塞马达以及夹设在两个滑盘式非通轴柱塞马达之间的端座33，每个滑盘式非通轴柱塞马达包含配流滑盘副组件、主轴10、悬臂支承在主轴10一端上且与主轴10同步转动的缸体80和柱塞70，所述配流滑盘副组件包含斜盘40以及支承在斜盘40上的滑盘50，所述滑盘50为整体结构，所述滑盘50与斜盘40对置的端面设置有静压支承面51，所述滑盘50上设置有分布在一侧端面上的多个柱塞球窝58、分布在另一侧端面上的多个油室53a以及连通所述柱塞球窝58和油室53a的大孔径通油孔53，所述柱塞70一端置于柱塞球窝58内，另一端插入至缸体80内，所述柱塞70内部的柱塞中心孔72一端与通油孔53连通，另一端与缸体80内的柱塞孔81连通，在所述斜盘40上设置有配流油槽42，所述两个滑盘式非通轴柱塞马达的斜盘40支承在共同的端座33上，所述配流油槽42与端座33上设置的进油口33a和出油口33b连通，高压油液流经斜盘40上的配流油槽42、滑盘50的油室53a及通油孔53、大孔径柱塞中心孔72、缸体柱塞孔81，驱使缸体80和主轴10旋转。

其中，需要说明的是所述大孔径通油孔53和大孔径柱塞中心孔72中的大孔径是相对于现有结构中对应部位孔径的大小而言，现有结构中的孔径为细长孔径，柱塞孔中的高压油液只有小部分经过此孔，且在细长孔径的作用下，油液压力降低，因此现有结构中的孔径对油液主要起节流、减压作用，本发明中的大孔径通油孔53和大孔径柱塞中心孔72作为主油孔结构，液压油的吸入和排出均流经此主油孔结构，油液经过大孔径通油孔53和大孔径柱塞中心孔72无明显压降，因此其结构具有本质区别。具体地，在本实施例中，所述通油孔53的孔径相比现有结构中对应部位的孔径增大至与腰形油室53a的宽度方向尺寸相近或一致。

如图2所示，所述双联式轴向柱塞马达实施例中，端座33设置在中部，左右两边各具有一个滑盘式非通轴柱塞马达，特殊地，左右两边的滑盘式非通轴柱塞马达为对称结构。左右两边的滑盘式非通轴柱塞马达共用一个端座33，所述端座33用于封闭两边马达壳体的一端开口，左右两侧的滑盘式非通轴柱塞马达与端座33通过螺栓固定连接。由于端座两侧的滑盘式非通轴柱塞马达结构相似，为简便说明，以其中一边的滑盘式非通轴柱塞马达为例进行说明。

左右两侧的滑盘式非通轴柱塞马达的壳体可设置为双体式结构或整体式结构，当壳体设置为双体式结构时，壳体包含前壳31和壳身32，前壳31具有用于容纳第一轴承21的第一空腔34，所述壳身32具有用于容纳缸体和用于容纳所述配流滑盘副的第二空腔35。特殊地，轴向柱塞马达的壳体也可以设置为整体式结构，即可将马达前壳31和壳身32做成一体式结构，如图11至图14所示。

其中，所述端座33用于封闭壳身32的一端开口，端座33上设置有马达的进油口33a和出油口33b、与斜盘配流油槽42连通的流道33d以及支承斜盘40的滑弧面33e；当轴向柱塞马达设置为集中变量式轴向柱塞马达时，在端座33上设置有用于变量摆动的变量机构，所述变量机构包含滑阀33c，所述滑阀33c两侧分别设置有轴销孔，所述对置的两个斜盘40上的轴销49共同连接在同一滑阀33c上，所述轴销49可在轴销孔内转动。在变量机构的作用下，滑阀33c发生移动并带动所述斜盘40连同滑盘50在第二空腔35内转动，实现端座两端的马达同步变量。这种结构的好处在于可只设置一个变量机构，实现两个串联马达的一起变量，因此结构简单，变量方便，尤其是对于要求双联式轴向柱塞马达两轴端同步运动的情况特别具有优势。

所述主轴10呈圆柱状并贯通马达前壳31的第一空腔34，在主轴与马达前壳31之间夹设有第一轴承21，所述主轴10一端伸出前壳31用于外接负载，并经由第一轴承21支承在马达前壳31上，所述主轴10的主轴轴心10C与缸体80的缸体中心轴心80C重合，所述主轴10一端支承在第一轴承21上，另一端与缸体80通过键连接，主轴10悬臂支承缸体80并与缸体80同步旋转，所述主轴10经由第一轴承21绕自身的轴心旋转自如，所述第一轴承21包含至少一个向心推力轴承或推力轴承21b，在靠近缸体80端部的主轴上设置有主轴挡肩12，所述主轴挡肩12用于止挡缸体并将作用在缸体上的轴向液压力传递至向心推力轴承或推力轴承21b上。

所述缸体80具有沿径向截面为圆形的柱状构形，并容纳在马达的壳身32的第二空腔35内，所述缸体80具有以缸体中心轴心80C环向均匀分布的多个柱塞孔81和在中心处用于容纳主轴的主轴装配孔82，所述缸体80的柱塞孔81为一端封闭、一端开口的盲孔结构。优选地，所述柱塞孔数量一般设置为7个或9个，所述主轴10穿过缸体80的主轴装配孔82并以其轴体外周面设置键连接方式与缸体80连接，所述缸体80以其与主轴10同步运动的方式支承在主轴10上。

当马达工作时，缸体80端部抵接在主轴挡肩12上并与主轴同步旋转，轴向液压力和中心弹簧作用力经主轴挡肩12传递至向心推力球轴承或圆锥滚子轴承或推力轴承21b上，进而传递至马达壳上。

所述柱塞70包括一端支承在滑盘50的柱塞球窝58上且经由压板60固定在滑盘端面的柱塞球头71、用于连通柱塞孔81和柱塞球窝58的柱塞中心孔72、外周面呈圆锥形的锥形杆部73以及与缸体柱塞孔壁间隙配合的且可在其往复运动的柱塞部74。所述柱塞球头71呈球状且能够滑动自如地支承在滑盘50的柱塞球窝58上，所述柱塞中心孔72为大孔径通孔结构，作为吸入和排出油液通道，在柱塞部74上往往设置至少一道密封圈用于密封液体，所述锥形杆部73是大致从柱塞球端向柱塞部74逐渐增加的锥形状，当柱塞70运动到某一位置时，锥形杆部74与缸体柱塞孔81内环周面接触，起到传力作用。但需要说明的是，柱塞70不限于锥形柱塞类型，还可以包含两端均为球头的连杆-柱塞或者带万向铰的球面柱塞。

如图4、5和6所示，所述滑盘50与斜盘对置的端面上设置有静压支承面51，滑盘轴心50C与主轴轴心10C呈一定角度，所述静压支承面51支承在斜盘40上且始终与所述斜盘40保持滑动配合，所述静压支承面51上设置有构形为腰形的多个油室53a，优选地，油室53a以滑盘轴心50C为中心呈均匀分布在静压支承面51上，在所述滑盘50上设置有连通柱塞球窝58与油室53a的大孔径通油孔53。

进一步地，所述滑盘50与斜盘40对置的端面上设置有沿滑盘轴心50C向斜盘40一侧延伸的突起的凸台面52，该凸台面52是由内直径R1和外直径R2围成的区域构成，滑盘的凸台面52与斜盘40支承面以能够滑动的方式相互抵接。在所述凸台面52上与柱塞球窝58位置对应处设置有多个油室53a，优选地，该油室53a是以滑盘轴心50C为中心的共同的圆周均匀间隔地分布在所述凸台面52上。

其中，所述凸台面52与斜盘40支承面之间形成有效的静压油膜支承，所述凸台面52上设置有用于密封油液作用的密封部，所述密封部以包围所述油室53a的状态设置在油室53a的内外周，所述密封部包含分布在油室53a径向内外的内密封部55、外密封部54，以及分布在相邻油室53a之间的间隔密封部56。所述内密封部55是由油室53a内边缘与凸台面52的内直径R1围成的区域，所述外密封部54是由油室53a外边缘与凸台面52的外直径R2围成的区域，所述间隔密封部56是由相邻油室53a之间的间隔凸台面区域。所述凸台面52的密封部与斜盘40支承面之间始终保持一定合理的间隙使得油膜泄漏处于合理水平。

如图5和6所示，所述滑盘50朝向缸体一侧的端面与柱塞70相对位置设置有多个柱塞球窝58，所述柱塞球窝58在滑盘50端面形成开口大致成半球状的凹部，柱塞球窝58以滑盘轴心50C的共同的圆周均匀间隔地分布的状态对柱塞球头71进行支承，在柱塞70安装在柱塞球窝58后，通过压板60将其固定在滑盘50的端面上，使得柱塞70相对滑盘50的端面的远离移动受到限制。特殊地，用于将柱塞70固定在滑盘50的端面的方式也不限于采用压板的方式，例如，也可以在滑盘50上设置有形状锁合的压紧装置（未示出），该压紧装置可通过大于180度的包覆将柱塞球头71进行固定。

如图7-10示出了斜盘的实施例，所述斜盘具有与滑盘静压支承面匹配的斜盘支承面41，在所述斜盘支承面41上设置有腰形低压配流窗口43和腰形高压配流窗口44，所述低压配流窗口43和高压配流窗口44被经过斜盘中心轴的CC平面分割成两侧，所述低压配流窗口43和高压配流窗口44相对中心平面CC设置为对称结构，所述配流窗口可设置成单个或多个具有腰形的窗口。

特殊地，为了使得斜盘具有一定的预升压和预降压的作用，可以将低压配流窗口43和高压配流窗口44沿斜盘的中心轴旋转一定角度；可替换地，也可在低压配流窗口43端部上设置从低压配流窗口43过渡到高压配流窗口44方向以及在高压配流窗口44端部上设置从高压配流窗口44过渡到低压配流窗口43方向的节流槽或孔，起到从高压到低压或低压到高压起到预降压和预升压的作用。

所述斜盘40与端座33对置的支承面设置成具有成形为圆柱形的圆柱支承面45，所述端座33上具有与斜盘圆柱支承面45半径相同的滑弧面33e，使得斜盘圆柱支承面45在端座的滑弧面33e上滑动时始终保持密贴状态。所述斜盘的圆柱支承面45上具有构形为槽形的槽形低压口46和槽形高压口47，所述圆柱支承面45上的槽形低压口46和槽形高压口47分别与所述斜盘圆柱面相反侧的支承面41上的低压配流窗口43和高压配流窗口44对应连通。所述圆柱支承面45上的槽形低压口46和槽形高压口47为设置为对称结构；所述圆柱支承面45上的槽形低压口46和槽形高压口47的周边具有密封所述槽口的密封带，使得斜盘圆柱支承面45在端座的滑弧面33e上滑动时密封油液。

所述端座33上设置有轴向柱塞马达的进油口33a和出油口33b,所述出油口33b与圆柱支承面45上的槽形低压口46连通，所述进油口33a与圆柱支承面45上的槽形高压口47连通，所述端座33上设置的进油口33a和出油口33b的数量可以是一个或两个，特殊地，所述端座33上只设置一个进油口33a和一个出油口33b，这样左右两侧的马达共用一个进油口和一个出油口。

实施例2：

如图15所示，与其他实施例的主要区别在于配流滑盘副组件中在滑盘50与斜盘40之间夹设有配流盘90，所述静压支承面51支承在配流盘90上且与配流盘90保持滑动配合，所述配流盘通过销钉等方式固定在斜盘上，所述配流盘90上设置有高压配流口93和低压配流口92，所述高压配流口93和低压配流口92分别与斜盘上的低压配流窗口43和高压配流窗口44连通。所述低压配流口和高压配流口相对中心平面可以设置为对称结构；进一步地，为使得配流盘具有一定的预升压和预降压的作用，可以将低压配流口和高压配流口沿配流盘的中心轴旋转一定角度；可替换地，也可在低压配流口端部上设置从低压配流口过渡到高压配流口方向以及在高压配流口端部上设置从高压配流口过渡到低压配流口方向的节流槽或孔，起到从高压到低压或低压到高压起到预降压和预升压的作用。

在本实施例中，在滑盘50与斜盘40之间夹设有配流盘90的好处在于，后期更换配流盘比更换斜盘更容易且费用更省。

实施例3：

如图11-14所示，与其他实施例的主要区别在于配流滑盘副组件中在滑盘50与斜盘40之间夹设有第三轴承23，使得所述滑盘50以沿其径向受约束的状态支承在所述第三轴承23上，设置第三轴承23的配流滑盘副，其结构受力更加有利。

如图11和12所示，示出了滑盘内支承式串联变量轴向柱塞马达的一种实施例，在所示的优选实施例中，支承在端座33上的两对置的配流滑盘组件中，在斜盘40中部具有向外延伸的支承轴或支承轴销49，在所述斜盘支承轴或支承轴销49和滑盘50内侧之间夹设有第三轴承23，所述滑盘50以沿其径向受约束的状态支承在所述第三轴承23上，所述第三轴承23可以设置为包含但不限于向心推力球轴承、滚针轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、向心球轴承的一种，所述主轴10和缸体80在旋转工作时，所述柱塞70在缸体80的柱塞腔内做往复运动，实现马达的吸排油工作。

如图13和14所示，示出了滑盘外支承式串联变量轴轴向柱塞马达的一种实施例。在所示的优选实施例中，支承在端座33上的两对置的配流滑盘组件中，在所述滑盘50外周与支承挡部41a内侧之间夹设有第三轴承23，所述滑盘50以沿其径向受约束状态支承在第三轴承23。所述主轴10和缸体80在旋转工作时，在所述斜盘40的支承力及回程机构的回程力作用下，所述柱塞70在缸体80的柱塞腔内做往复运动，实现马达的吸排油工作。

在轴向柱塞马达运行过程中，高压区柱塞70受到缸体柱塞孔81的高压油液压力作用，经柱塞球头71对滑盘50施加一个接近水平的液压力作用，该液压力将滑盘50推向斜盘40并与斜盘40端面紧密接触。斜盘40端面对滑盘50施加一个反作用力，由于滑盘50端面与斜盘40端面是以斜面形式接触，斜盘40的反作用力可分解成沿主轴轴心10C方向的水平分力以及沿垂直主轴轴心10C方向的侧向分力，该侧向分力有使滑盘向侧向运动的趋势。在所述斜盘40和滑盘50之间夹设有第三轴承23后，滑盘受到第三轴承23的反作用力，作用在滑盘上的反作用力也可分解成沿主轴轴心10C方向的水平分力以及沿垂直主轴轴心10C方向的侧向分力。除此之外，滑盘还受到中心轴处的回程力作用、惯性力作用（相互抵消）以及摩擦力作用（未示出）等，上述几种力构成滑盘的力的平衡。需要说明的是，各力沿主轴轴心方向的水平分力与柱塞70作用在滑盘50的液压力平衡。作用在滑盘50上沿垂直主轴轴心10C方向的侧向分力在滑盘50内能够得到抵消，而不需要进一步经由柱塞70传递至缸体80中。

这种采用了轴承支承滑盘的结构具有以下特点：第三轴承23约束了滑盘50沿径向的运动或运动趋势，平衡了滑盘50作用力的侧向分力，使得滑盘50经由柱塞70作用在缸体80上的侧向力被消除或大幅度降低，提高了轴向柱塞泵或马达的工作可靠性、工作压力和工作寿命。

同时，尤其明显地是，所述轴向柱塞泵或马达的回程方式得到较大简化，该回程结构包含在配流滑盘副一侧设置的约束装置，所述约束装置限制滑盘50在回程力作用下远离斜盘40端面。

以滑盘内支承式串联变量轴轴向柱塞马达为例，如图11和12所示，所述约束装置包含在滑盘50靠近静压支承面51一侧具有向内侧凸起的止挡部57以及在所述斜盘支承轴或支承轴销49外侧设置的卡合装置140。所述止挡部57用于止挡第三轴承23的移动，所述卡合装置140包含在所述斜盘支承轴或支承轴销49外侧设置的卡合周槽以及在卡合周槽上设置卡簧（未示出），所述卡簧以约束所述第三轴承23沿支承轴41向外移动的方式限制滑盘远离斜盘40端面。特殊地，所述约束装置140也可以设置成止挡部与预紧螺母（未示出）组合形式，即在支承轴或支承轴销49外侧设置螺纹，通过螺母拧紧从而约束第三轴承和滑盘远离斜盘端面。

以滑盘外支承式串联变量轴轴向柱塞马达为例，如图13和14所示，所述约束装置包含在滑盘50靠近静压支承面51一侧具有向外侧凸起的止挡部57以及在所述支承挡部41a上设置的卡合装置140。所述止挡部57用于限制第三轴承23的移动，所述卡合装置包含在所述支承挡部41a上、邻近第三轴承23处设置的卡合周槽以及在所述卡合内周槽上设置卡簧（未示出），所述卡簧以约束所述第三轴承23向外移动的方式限制滑盘远离斜盘40端面。

可以预测地，在止挡部57与第三轴承23之间或者在卡簧与第三轴承23之间也可以适当设置弹性垫片（未示出），使得约束组件除了限制滑盘远离斜盘端面外，还具有一定的初始预紧力保持滑盘与斜盘的预紧状态。

同理，所述约束装置140的约束方式还可以通过第三轴承23的过盈配合来实现，在邻近第三轴承23处设置卡合周槽及与卡合周槽配合的卡簧起进一步约束作用。

需要说明的的是，由于缸体80端部不设置配流盘，无静压油膜支承的摩擦副，不需要通过对缸体80端部施加预紧力来达到密封目的，因此只需在滑盘副上设置约束装置140，即可满足柱塞的回程要求，不需要另外增设中心弹簧等预紧或回程部件，使得该约束装置与现有轴向柱塞泵或马达相比，较大幅度地简化了结构，也避免了中心弹簧因疲劳损坏而断裂等现象。当然，为了防止轴向柱塞泵在非水平放置时（例如存放、运送、使用过程中将其倒置等），缸体80沿主轴10向滑盘方向移动，在主轴10上、邻近缸体端面设置缸体卡簧141以约束缸体80的串动。

实施例4：

如图14所示，与实施例1的主要区别在于所述双联式轴向柱塞马达的变量方式采用分开式变量。所述双联变量轴向柱塞马达设置有两个独立的变量机构，所述变量机构分别连接在端座两侧的壳身32上，所述斜盘端部设置有变量连接部38，所述两侧的斜盘的变量连接部38分别与变量机构连接。所述变量机构分别控制各自的斜盘运动，实现同步或异步变量。

实施例5：

根据变量方式的不同，所述双联式轴向柱塞马达中分布在端座33左右两侧的马达可以有不同组合，包含以下其中一种组合：1）端座33左右两侧的马达均为变量式轴向柱塞马达，如图2和3所示，端座两端均设置圆柱形滑弧面33e且与变量斜盘圆柱形支承面45紧密抵接；2）端座33左右两侧的马达均为定量式轴向柱塞马达，如图16所示，左右两侧的斜盘40为固定倾斜角度，且支承在共同的端座33上；3）端座33左右两侧的马达有一个为定量式轴向柱塞马达，另一个为变量式轴向柱塞马达，端座一端设置圆柱形滑弧面33e且与变量斜盘的圆柱支承面45紧密抵接，另一端设置平面支承面且与固定角度的斜盘40连接。

以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限与这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种双联式轴向柱塞马达，其特征在于：包括两个滑盘式非通轴柱塞马达以及夹设在两个滑盘式非通轴柱塞马达之间的端座（33），每个滑盘式非通轴柱塞马达包含主轴（10）、斜盘（40）、滑盘（50）、柱塞（70）和缸体（80），所述滑盘（50）为整体结构且支承在斜盘（40）上构成配流滑盘副组件，所述滑盘（50）与斜盘（40）对置的端面设置有静压支承面（51），所述滑盘（50）与缸体（80）对置的端面设置有多个柱塞球窝（58），在所述滑盘（50）上设置有连通柱塞球窝（58）和静压支承面（51）的通油孔（53），所述柱塞（70）一端置于柱塞球窝（58）内，另一端插入至缸体（80）内，所述柱塞（70）内部的柱塞中心孔（72）一端与通油孔（53）连通，另一端与缸体（80）内的柱塞孔（81）连通，在所述斜盘（40）上设置有配流油槽（42），所述两个滑盘式非通轴柱塞马达的斜盘（40）支承在共同的端座（33）上，所述配流油槽（42）与端座（33）上设置的进、出油口（33a、33b）连通，高压油液流经斜盘（40）上的配流油槽（42）、通油孔（53）、柱塞中心孔（72）和柱塞孔（81），驱使缸体（80）和主轴（10）同步旋转。

2.根据权利要求1所述的双联式轴向柱塞马达，其特征在于：在所述静压支承面（51）上设置有多个油室（53a），所述斜盘（40）上与滑盘（50）对置的端面上设置有低压配流窗口（43）和高压配流窗口（44），所述高、低压配流窗口（44、43）与油室（53a）间歇地连通，所述斜盘（40）上与端座（33）对置的支承面具有成形为圆柱形的圆柱支承面（45），所述斜盘（40）的圆柱支承面（45）上具有构形为槽形的槽形低压口（46）和槽形高压口（47），所述槽形低压口（46）和槽形高压口（47）分别与低压配流窗口（43）和高压配流窗口（44）对应连通。

3.根据权利要求1所述的双联式轴向柱塞马达，其特征在于：所述滑盘（50）上的通油孔（53）以及柱塞（70）上的柱塞中心孔（72）均为大孔径主油孔结构。

4.根据权利要求1所述的双联式轴向柱塞马达，其特征在于：所述轴向柱塞马达设置为集中变量式结构，所述端座（33）上设置有包含一个滑阀（33c）的变量机构，两个对置斜盘（40）的轴销（49）连接在共同的滑阀（33c）上，在变量机构的液压力和弹簧力作用下，所述滑阀（33c）带动两个斜盘（40）做同步转动，实现同步变量。

5.根据权利要求1所述的双联式轴向柱塞马达，其特征在于：所述轴向柱塞马达设置为分开变量式结构，在所述轴向柱塞马达的壳体上连接有两个变量机构，所述变量机构分别与对应的斜盘（40）连接，在各自变量机构的液压力和弹簧力作用下，实现独立变量。

6.根据权利要求2所述的双联式轴向柱塞马达，其特征在于：分布在端座（33）两侧的滑盘式非通轴柱塞马达以斜盘变量方式组合，其具体组合方式为两侧滑盘式非通轴柱塞马达均为变量式结构；或者两侧滑盘式非通轴柱塞马达均为定量式结构；或者两侧滑盘式非通轴柱塞马达一个为定量式结构、另一个为变量式结构。

7.根据权利要求1所述的双联式轴向柱塞马达，其特征在于：所述两个滑盘式非通轴柱塞马达的主轴（10）一端伸出壳体并支承在第一轴承（21）上，其另一端端部悬臂支承缸体（80）并与缸体（80）同步旋转，所述缸体（80）的柱塞孔（81）为一端封闭、一端开口的结构，在所述缸体（80）的封闭端端部不设置配流副，所述主轴（10）和缸体（80）在旋转工作时，液压轴向力通过缸体（80）经第一轴承（21）传递至壳体上。

8.根据权利要求1所述的双联式轴向柱塞马达，其特征在于：在所述斜盘（40）和滑盘（50）之间夹设有第三轴承（23），所述滑盘（50）以沿其径向受约束的状态支承在第三轴承（23）上。

9.根据权利要求1所述的双联式轴向柱塞马达，其特征在于：所述柱塞（70）包含带锥形结构的连杆柱塞或者两端均设置有球头的连杆柱塞或者带万向铰的球面柱塞的一种，所述柱塞（70）一端可相对缸体（80）往复滑动的方式插入缸体（80）的柱塞孔（81）内，另一端以相对滑盘（50）端面远离受限且能够倾动的状态固定在滑盘（50）的柱塞球窝（58）内，所述柱塞（70）上设置有连通柱塞球窝（58）和柱塞孔（81）的大孔径柱塞中心孔（72）。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的双联式轴向柱塞马达，其特征在于：所述滑盘（50）与斜盘（40）之间夹设有配流盘（90），所述滑盘（50）支承在配流盘（90）上且与配流盘（90）保持滑动配合，所述配流盘（90）上设置有高、低压配流口（93、92），高压油液流经斜盘（40）上的配流油槽（42）、配流盘的配流口、滑盘（50）的油室（53a）、通油孔（53）、柱塞中心孔（72）和缸体柱塞孔（81），驱使缸体（80）和主轴（10）同步旋转。