CN110541788A - 电控液压马达 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电控液压马达，涉及液压马达技术领域。包括油缸体、转动输出组件、柱塞组件、插装阀、角度传感器及控制器。柱塞组件设置于油缸体，插装阀设置于油缸体用于与液压系统连通，角度传感器设置于转动输出组件，用于检测转动输出组件相对于油缸体转动的角度，插装阀和角度传感器分别与控制器电连接。控制器用于根据角度传感器的检测结果控制插装阀动作，以使柱塞组件驱动转动输出组件沿预设状态转动。通过控制器设定程序或逻辑运算控制插装阀动作，实现将高压油按工作顺序导入在工作段的工作油缸柱塞的工作腔内，柱塞组件与转动输出组件相互作用，驱动电控液压马达进行负载旋转。改善油缸结构复杂，尺寸要求精度高，机械加工难的问题。

Description

电控液压马达

技术领域

本申请涉及液压马达技术领域，具体而言，涉及一种电控液压马达。

背景技术

近年来，随着液压技术不断向高压、大功率方向发展，人们对液压马达的要求也越来越高。

现有的内曲线式低速大扭矩液压马达，整体加工精度要求较高，导致其加工制造难度较大。

发明内容

本申请的目的包括，例如，提供了一种电控液压马达，其能够改善现有液压马达加工精度要求高，加工难度大的问题。

本申请的实施例可以这样实现：

第一方面，本申请实施例提供一种电控液压马达，包括油缸体、转动输出组件、柱塞组件、插装阀、角度传感器及控制器；

所述柱塞组件设置于所述油缸体，所述插装阀设置于所述油缸体，用于与液压系统连通，所述角度传感器设置于所述转动输出组件，用于检测所述转动输出组件相对于所述油缸体转动的角度，所述插装阀和所述角度传感器分别与所述控制器电连接；

所述控制器用于根据所述角度传感器的检测结果控制所述插装阀动作，以使所述柱塞组件驱动所述转动输出组件沿预设状态转动。

在可选的实施方式中，所述油缸体包括作用面，所述油缸体垂直于所述作用面均匀开设柱塞缸；

所述转动输出组件包括转盘，所述转盘包括与所述作用面相配合的导轨面，当所述柱塞组件在液压系统作用下运动时，所述柱塞组件能够作用于所述导轨面。

在可选的实施方式中，所述柱塞组件的数量为2N个，中心轴线位于同一直线上的两个所述柱塞组件为一组；

所述插装阀的数量为N个，一个所述插装阀同时与一组所述柱塞组件所在的柱塞缸连通，且用于控制位于所述柱塞缸内的所述柱塞组件的运动。

在可选的实施方式中，所述插装阀的数量与所述柱塞组件的数量相同且一一对应，一个所述插装阀与一个所述柱塞组件所在的柱塞缸连通，且用于控制位于所述柱塞缸内的所述柱塞组件的运动。

在可选的实施方式中，所述油缸体沿轴向开设有转轴孔，所述转动输出组件还包括动力输出轴，所述转盘与所述动力输出轴固定连接，所述转盘套设于所述油缸体的作用面，所述动力输出轴可转动地穿设于所述转轴孔，所述角度传感器固定于所述动力输出轴。

在可选的实施方式中，所述油缸体套设于所述转盘，所述导轨面为所述转盘的外周面。

在可选的实施方式中，所述转动输出组件还包括动力输出轴，所述动力输出轴与所述转盘固定连接或一体成型，所述角度传感器固定于所述动力输出轴。

在可选的实施方式中，所述动力输出轴为双向输出轴，所述转动输出组件还包括传动组件，所述角度传感器通过所述传动组件与所述动力输出轴传动连接。

在可选的实施方式中，所述作用面为所述油缸体的端面，所述导轨面为所述转盘的端面，所述转动输出组件还包括动力输出轴，所述动力输出轴与所述转盘固定连接，所述油缸体沿轴向开设有转轴孔，所述动力输出轴可转动地穿设于所述转轴孔。

在可选的实施方式中，所述柱塞组件的数量为多个，所述油缸体开设有与所述柱塞组件一一对应的柱塞缸，所述控制器在预设时间控制所述插装阀驱动与其相匹配的所述柱塞组件运动，以驱动所述转动输出组件沿预设方向旋转。

本申请实施例的有益效果包括，例如：

采用电控插装阀的配油技术，以插装阀技术对成组或油缸体中配对液压缸中的柱塞组件以最直接和最短连接的供油方式，代替现有机械式配油方式。通过控制器设定程序或逻辑运算，控制器根据转动输出组件相对于油缸体的转动角度控制插装阀动作，借助于控制电磁铁通电和断电的电磁吸力变化，带动插装阀芯的往复运动，实现将高压液压油按工作顺序导入在工作段的工作油缸柱塞的工作腔内，而对非工作状态的油缸柱塞的工作腔，则将低压液压及时导入油箱内。通过柱塞组件往复运动，让柱塞端部的滚轮与转动输出组件中的转盘相互作用，从而驱动电控液压马达进行负载旋转工作。较好改善了传统的配油方式所造成的油缸结构复杂，尺寸要求精度高，机械加工难，装配难度高的问题，节约了马达的制造成本，简化了系统。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为传统的内曲线式低速大扭矩液压马达的示意图；

图2为本申请提供的电控液压马达的结构示意图；

图3为本申请提供的电控液压马达的剖视图；

图4为二通插装阀配油系统的逻辑控制图；

图5为电控液压马达低速工况下各油缸进回油的示意图；

图6为电控液压马达高速工况下各油缸进回油的示意图；

图7为本申请提供的电控液压马达进行扩展的第一种结构示意图；

图8为图7的剖视图；

图9为本申请提供的电控液压马达进行扩展的第二种结构剖视图；

图10为本申请提供的电控液压马达进行扩展的第三种结构剖视图。

图标：100-电控液压马达；01-导轨；02-缸体；03-配油轴；04-配流窗孔；05-柱塞；06-滚轮；10-油缸体；101-作用面；102-安装盘；105-安装板；11-二通插装阀；12-转盘；125-导轨面；13-动力输出轴；15-角度传感器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

实施例

本申请实施例提供了一种电控液压马达100，具体为电控内曲线式低速大扭矩液压马达，采用液压阀控和电控相结合的配油方式。改善了现有马达制造精度高的要求，同时简化安装和维修过程，大大降低了生产成本。

图1为传统的内曲线式低速大扭矩液压马达的示意图。

如图1所示，导轨01套设于缸体02，缸体02套设于配油轴03，导轨01由完全相同的六段曲线组成，每段曲线都包括对称的进油区和回油区。缸体02中有八个均布的柱塞缸孔，其底部与配油轴03的配流窗孔04相通。配油轴03有十二个配流窗孔04，其中六个窗孔与高压油接通，对应导轨01曲线的进油区段，另外六个窗孔对应曲线的回油区段并与回油路接通。工作时，压力油作用于柱塞05，柱塞05端部的滚轮06压向导轨01，由于缸体02固定，力N为滚轮06对导轨01曲面的作用力，其径向分力F与液压力平衡，切向分力F′推动导轨01，形成驱动外负载的转矩，以使导轨01逆时针旋转。当马达进、出油路换向时，马达反转。

传统的液压马达，在导轨01运转过程中，柱塞05通过顶端圆弧段，此时油缸不吸不排，工作柱塞05要维护不变，则圆弧段制造的精度要求极高，否则就不能很好地解决困油问题；另外，进回油区段导轨01曲面均采用圆弧过渡，该工艺也要求增加导轨01曲面的加工难度；在安装时，该圆弧段的中点必须与对应进回油窗口中点严格找正，进一步增加了装配难度。

现有的低速大扭矩液压马达，主要采用配油轴03配油机构和端面配油机构两种形式。其中，配油轴03配油机构结构复杂，密封长度短且之间有相对运动；对密封间隙要求很严格，因此对配流轴及轴套的加工尺寸精度和装配工艺要求高，机械加工难度大。端面配油机构，虽然克服了轴配油的固有缺陷，但配油盘等旋转部件所受径向力普遍未能得到很好的平衡，引起摩擦脉动和偏磨，并伴随导致泄漏增大和泄漏脉动，从而降低马达效率和寿命，影响了马达低速稳定性和可靠性。无论是采用哪种配油方式，因配油机构结构受限，各进出油路结构复杂，又因各油路之间需要安全的孔距，所以径向的油缸因配油结构布置油缸数量受到限制。

图2为本申请提供的电控液压马达100的结构示意图。

如图2所示，电控液压马达100包括油缸体10、转动输出组件、插装阀、角度传感器15、液压系统及控制器。

具体的，油缸体10固定不动，插装阀为电控组件，此申请中的插装阀为二通插装阀11，液压系统为液压阀控，二通插装阀11和液压系统直接与油缸体10连接，且无相对运动。角度传感器15设置于转动输出组件上，从而实现液压马达动力输出的转动角度与时间进行相关联，以使油缸体10上的各油缸按照逻辑图的预设方式顺序配油，从而确保液压马达转速和扭矩的输出。

本申请采用电控二通插装阀11的配油技术，较好解决了传统的配油方式所造成的油缸布置数量受限、制造要求极高、马达转速和负载只能实现两级变量。可改善传统配油方式结构复杂，尺寸要求精度高，机械加工难等缺陷，节约了马达的制造成本，简化了系统。

下面对本实施例提供的电控液压马达100的各个部件的具体结构和相互之间的对应关系进行详细说明，以壳转式内曲线液压马达为例。

图3为本申请提供的电控液压马达100的剖视图。

请参照图2和图3所示，转动输出组件包括转盘12和动力输出轴13，转盘12与动力输出轴13相对固定。柱塞组件包括柱塞05和滚轮06。油缸体10上开设有多个柱塞缸，柱塞组件一一对应地设置于柱塞缸内。油缸体10固定于相应设备的底座上，以使油缸体10固定不动。二通插装阀11和液压系统固定设置于油缸体10上，柱塞05和滚轮06沿油缸体10的柱塞缸可运动地设置，转盘12套设于柱塞组件的外侧，动力输出轴13穿设于油缸体10的转轴孔且通过轴承可转动地连接，角度传感器15设置于动力输出轴13的背离输出端的一侧，或者通过传动组件设置于其他合适位置。

请继续参照图3，电控液压马达100还包括安装盘102和安装板105。其中，安装板105和安装盘102通过螺栓固定于相应设备上，油缸体10也可通过螺栓等连接方式固定连接于相应设备的底座上。柱塞组件根据工况需求，将合适的数量均布于油缸体10上，换句话说，先在油缸体10上开设合适数量的柱塞缸，将柱塞组件一一对应地安装于柱塞缸内。

当转盘12在某一位置时，与动力输出轴13相连接的角度传感器15用于测量转动输出组件相对于油缸体10转动的角度，并将检测结果(角度位置)输出至控制器，控制器用于根据角度传感器15的检测结果判断并控制二通插装阀11动作，即控制器发出通电或断电指令给二通插装阀11，由液压系统提供的高压液压油通过二通插装阀11作用于柱塞组件。以使柱塞组件在液压系统的作用下沿油缸体10的柱塞缸的轴向运动，高压液压油在油缸体10的进油或回油通道注入柱塞缸的柱塞05底部，在高压液压油的压力作用下，柱塞05带动滚轮06作往复运动。

滚轮06压向转盘12的内导轨面125，由于油缸体10固定不动，滚轮06驱动外负载的转矩，推动转盘12逆时针旋转(图示结构下)。通过相应的机械连接，转盘12带动动力输出轴13相对于油缸体10可转动地连接。

进一步地，油缸体10包括位于外周的作用面101，柱塞缸垂直于作用面101均匀开设。转盘12包括位于内壁的导轨面125，该导轨面125与作用面101相配合，当柱塞组件在液压系统作用下运动时，柱塞组件能够作用于导轨面125。

可选的，柱塞组件的数量为2N个，且2N个柱塞组件沿油缸体10的外周壁均匀环设，全部柱塞组件的中心轴线均经过油缸体10的中心，中心轴线位于同一直线上的两个柱塞组件为一组。

在本实施例中，二通插装阀11的数量为N个，一个二通插装阀11同时与一组柱塞组件所在的柱塞缸连通，一个二通插装阀11用于同时控制一组柱塞组件的运动。

本申请提供的电控液压马达100的工作原理为：

图4为二通插装阀11配油系统的逻辑控制图(图2中电控液压马达100沿圆周方向的展开图)，图5为电控液压马达100低速工况下各油缸进回油的示意图，图6为电控液压马达100高速工况下各油缸进回油的示意图。图5和图6分别显示两种电控逻辑控制图，通过不同逻辑控制程序，实现电控液压马达100的各种转速。

图中，模块1二通插装阀11与Ⅰ、Ⅴ油缸柱塞05底部油路相联，且控制进回油；模块2二通插装阀11与Ⅱ、Ⅵ油缸柱塞05底部油路相联且控制进回油，模块3二通插装阀11与Ⅲ、Ⅶ油缸柱塞05底部油路相联且控制进回油，模块4二通插装阀11与Ⅳ、Ⅷ油缸柱塞05底部油路相联且控制进回油。

如图5所示，电控液压马达100低速工况下作业：1号模块二通插装阀11通电，动力输出轴13转过30°后断电，此后动力输出轴13每转30°，该二通插装阀11通断电一次。其它各缸由各模块按如图程序每间隔30°，同样通断电一次，此时每一时刻有4个油缸同时进油，实现液压马达低速工作，输出大扭矩。

如图6所示，电控液压马达100高速工况下作业：当输出液压油压力不变时，通过减少供油油缸个数，加快油缸行程。例如，1号模块二通插装阀11通电，动力输出轴13转过30°后断电，动力输出轴13转30°通电，2号模块和4号模块控制的四个油缸始终处于回油状态，保证每一时刻有2个油缸进油且进油油缸对称，缸体02径向力平衡。1号模块至4号模块二通插装阀11按程序依次通断电，每一时刻有2个油缸同时进油，从而实现液压马达的高速运转。

电控液压马达100的低速和有级变速(高速)等方案，由于采用电控配油，可有效改善目前现有的配油方式的配油口布置的问题，在同样的结构尺寸的液压马达，油缸数量在现有的基础上可以增多，现以8个油缸为例说明电控液压马达100调速功能。

此产品可运用控制电磁控制阀进行编组，最少可控制2个油缸同时进油(如上述高速马达工作方案)，实现多级变速。

当改变电磁控制阀通电方向时，可快速实现马达反转。

本申请提供的电控液压马达100，以二通插装阀11技术对成组或油缸体10中配对柱塞缸中的柱塞组件以最直接和最短连接的供油方式，设定程序或逻辑，通过控制器控制二通插装阀11动作，借助于控制电磁铁通电和断电的电磁吸力变化，带动二通插装阀11芯的往复运动，实现将高压液压油按工作顺序导入在工作段的工作油缸柱塞05的工作腔内，而对非工作状态的油缸柱塞05的工作腔，则将低压液压及时导入油箱内。通过柱塞组件往复运动，让柱塞05端部的滚轮06与转盘12相互作用，从而驱动电控液压马达100进行负载旋转工作。

可以理解的是，在其他可选的实施例中，电控液压马达100采用二通插装阀11技术后，低速大扭矩液压马达解除了传统结构的约束，还可以扩展为多种其他结构，例如以下三种结构：

图7为电控液压马达100扩展的第一种结构示意图，图8为图7的剖视图。

如图7和图8所示，油缸体10为具有中空腔体的圆环状结构，油缸体10的作用面101为内表面，柱塞缸垂直于作用面101均匀开设，二通插装阀11固定设置于油缸体10的外周壁。转盘12穿设于油缸体10的中空腔体内，转盘12的外周面为导轨面125，控制器控制二通插装阀11作用，以使柱塞组件在液压系统的作用下，沿油缸体10的柱塞缸的轴向运动，从而抵压于转盘12的导轨面125。

可选的，动力输出轴13与转盘12通过连接件固定连接，或者动力输出轴13与转盘12一体成型。动力输出轴13通过轴承座安装于外接设备上，油缸体10驱动转盘12转动，进而带动动力输出轴13转动，在该结构时，角度传感器15固定于动力输出轴13的远离输出端的一端。

该结构中，油缸体10为固定装置，油缸体10通过安装盘102固定于相应的外部设备上，柱塞组件根据工况需求按照合适的数量均布在油缸体10的作用面101，与滚轮06配合的转盘12以外曲线结构呈现，当油缸体10处于某一位置时，与动力输出轴13相连的角度传感器15测量动力输出轴13相对于油缸体10转动的角度，并输出角度位置信号给控制器，控制器经过判断并发出通电或断电命令给二通插装阀11，进而使液压系统提供的高压液压油通过二通插装阀11由布置在油缸体10的进油或回油通道注入油缸的柱塞05底部，在油压的液压力作用下，柱塞05带动滚轮06作往复运动。滚轮06压向转盘12的导轨面125，由于油缸体10固定不动，在滚轮06驱动外负载的转矩时，可直接推动轮盘顺时针(图示方向)旋转，进而带动动力输出轴13作回转运动。

该结构相对于传统的液压马达结构简单，配油方式灵活。由于传统液压马达因进、回油盘油路设置的需要，配油盘只能占据一端轴向中心线的位置，无法实现从外侧向内侧供油的配油方式。

图9为电控液压马达100扩展的第二种结构剖视图。

如图9所示，转盘12套设于油缸体10的外周壁，作用面101为油缸体10的外周面，导轨面125为转盘12的内周面。动力输出轴13为双向输出轴结构，即动力输出轴13与转盘12相对固定，其可转动地设置于油缸体10的转轴孔内，其两端均为动力输出端。

进一步地，转动输出轴还包括传动组件，传动组件的一端与动力输出轴13传动连接，另一端与角度传感器15连接。由于动力输出轴13的两端均为输出端，通过传动组件可以将角度传感器15设置于任何(包括油缸体10)可以安装的位置。

可选的，油缸体10通过安装板105和安装盘102固定设置在相应的外部设备上。柱塞组件根据工况需要，将合适数量的柱塞组件均布于油缸体10上。当电控液压马达100的油缸体10处于某一位置时，通过与动力输出轴13传动连接的角度传感器15测量动力输出轴13相对于油缸体10的角度位置，并发送信号至控制器，控制器经过判断输出角度位置信号给液压系统，由其发出通电或断电命令给二通插装阀11，以使液压系统提供的高压液压油通过二通插装阀11由布置在油缸体10的进油或回油通道注入油缸的柱塞05底部，在液压油的液压力作用下，柱塞05带动滚轮06作往复运动。同理，滚轮06压向转盘12的内导轨面125，由于油缸体10固定，在滚轮06驱动外负载的转矩，推动转盘12逆时针旋转(图示方向)。通过相应的机械连接，进而驱动双向输出的动力输出轴13作回转运动。

传统液压马达的结构，因进、回油盘油路设置的需要，配油盘需布置在液压马达的一端，且动力只能从动力输出轴13的一端输出。该方案相对于传统液压马达扩大了动力输出的方向。

图10为电控液压马达100扩展的第三种结构的剖视图。

如图10所示，油缸体10与转盘12之间为端面配合的方式。即作用面101为油缸体10的端面，导轨面125为转盘12的端面，动力输出轴13与转盘12相对固定，且动力输出轴13通过轴承座可转动的设置在外接设备上。油缸体10固定不动，油缸体10沿轴向开设有转轴孔，油缸体10的外边缘部分均布多个柱塞缸，柱塞组件一一对应地设置于柱塞缸内，且滚轮06能够与转盘12的导轨面125抵压配合，动力输出轴13穿设于油缸体10的转轴孔，且相对于油缸体10可转动连接。

可选的，油缸体10通过连接件固定于相应的外接设备上，柱塞组件根据工况需求以合适的数量均布于油缸体10上。当电控液压马达100的油缸体10在某一位置时，与动力输出轴13相连的角度传感器15用于测量动力输出轴13相对于油缸体10的角度位置，并输出角度位置信号给控制器，由控制器经过判断并发出通电或断电命令给二通插装阀11，液压系统提供的高压液压油通过二通插装阀11由布置在油缸体10的进油或回油通道注入油缸的柱塞05底部，在液压油液压力的作用下，柱塞05带动滚轮06作往复运动。滚轮06从沿轴向方向压向转盘12的导轨面125，由于油缸体10固定，在滚轮06驱动外负载的转矩，推动转盘12旋转，进而驱动动力输出轴13作回转运动。

该结构的电控液压马达100适用于需要回转工作台的大型设备设施。例如，大型锻压设备需要负重旋转时，此结构优势就充分体现。通过滚轮06作用在端面转盘12且与轴向方向一致，通过柱塞05伸缩运动，形成端面转盘12的旋转。

传统液压马达因进、回油盘油路设置的需要，油缸与配油盘的轴线平行，且油路结构设计较为复杂，配油盘结构受限，整机精度要求极高，制造难度大，设计方案难以实施。且现有大型负重回转类设备，只是将传统液压马达设置在回转台一侧，以啮合与回转工作台相连接的方式工作，使得这类工程机械其结构变得复杂，制造成本和使用高，故障率居高不下。

本申请提供的电控液压马达100，改变传统的液压机械式配油方式，通过确定液压马达的每个柱塞缸的配油逻辑并编程，使液压马达配油方式成功按马达的旋转角度和配油时间相关联方式的智能化的配油方案。成功实现了液压马达可按数据化预先设定方式实施配油，从而通过预设方式，确保液压马达转速可以调整、扭矩输出可调节。从根本解决了传统的低转速大扭矩的液压马达因结构造成的缺陷，提高了电控液压马达100的智能化水平和各项综合性能。

当需要电控内曲线式低速大扭矩液压马达输出更大功率时，如图2所示，将油缸体10的直径增大，增加它的外圆周长，以便布置更多的柱塞组件，同时按比例加大转盘12的尺寸。此时，柱塞组件的布置将以2的倍数均布于油缸体10上。其工作原理如前所述，不再详述。其核心原理仍然通过计算机编制逻辑图控制二通插装阀11，由二通插装阀11对各油缸依次供油，带动特大型电控内曲线式低速大扭矩液压马达运行。同理，上述扩展的第一种、第二种及第三种结构均可实施该方案。

采用电控液压马达100技术，控制原理与各类液压马达配油相同，采用直接、简单的油路连接方式，解决配油盘因结构受限，布置的油缸同样受限的问题。因为油缸体10固定，当转盘12因尺寸加大，其线速度需要加快时，通过调整柱塞05的行程，壳体曲线型式只要高速二通插装阀11控制在正常工作范围内，就可以尽可能布置更多油缸，按数据化预先设定方式对各油缸实施配油，从而通过预设方式，确保特大功率液压马达正常工作。同理，上述扩展的第一种、第二种及第三种结构均可实施该方案。

另外，本申请提供的电控液压马达100因取消了传统液压马达的配油盘结构，解决了长期制约液压马达结构上的缺陷，采取二通插装阀11与油缸体10最直接最简单油路连接方式，解决配油盘因结构受限，布置的油缸同样受限的问题。设计方案可加大油缸体10直径，亦可在油缸体10双面布置二通插装阀11，或加厚油缸体10，以双排布置柱塞05，增加更多柱塞05体，以提升电控液压马达100输出功率。

理论上讲，电控液压马达100方案可以在油缸体10足够大的直径上，布置任意多的柱塞缸，这就从根本上革除传统液压马达功率受限的问题了。

同样，与同样大小型号原有液压马达相比较，以每个二通插装阀11控制对称布置的两个柱塞缸供油体系，在考虑工作油缸的安装、维修、使用强度等技术条件下，电控液压马达100还可根据工作速度和扭矩要求，在同样油缸体10的直径上可以布置数量更多油缸，在油缸体10上均匀布置，以2的倍数的数量布置柱塞组件。如10，12，…26…柱塞组件等等，从而提高液压马达的总功率和提升液压马达的比功率。

电控液压马达100采用二通插装阀11技术代替现有机械式配油方式，是液压马达的升级换代产品。因供油原理发现重大变化，其产品设计要求和产品结构出也相应进行重大改变，上述示例仅是对典型产品或结构做简要说明，包括且不限于上述结构，对有可替代的技术方案或产品机构，均属于本申请的保护范围，包括以下但不局限于以下方案。

本申请提供的电控液压马达100除了图2的结构外，柱塞组件还可以设置为：以油缸体10中心轴的轴向某一点的圆心为中心制圆，在360°圆周的周长上以油缸数均匀布置确定基准点。此点为基准，柱塞05的中心线以此点在任意角度可旋转，设计成不同形式的电控液压马达100，无论哪种技术方案，组成电控液压马达100柱塞05的中心皆可归集到一点或成规律排合。即油缸体10通过滚轮06作用方式可有多种设计方案。其中，上述扩展的第一种、第二种及第三种结构均为其特殊结构。还包括以下示例：柱塞05也可以沿输出轴向方向，在同一基准点上成对布置V型对称结构。

可选的，动力输出轴13的输出方式可以直接与转盘12固定连接或者采用一体成型方式输出。

可选的，电控液压马达100还可根据工作速度和扭矩要求，以不同的数量进行设置。例如，可在油缸体10上按均匀布置2的倍数数量柱塞组件。如10，12，…26等等油缸等等。柱塞组件的结构可设计成模块化一体方式，方便与油缸体10装配和维修等。

可选的，转盘12的结构不限上述图2结构，如对单作转向电控液压马达100，亦可采取非对称曲线结构；可与中心轴角度倾斜一定角度结构；如端面盘式形式，内曲面与轴线垂直模式，当柱塞组件布置在外圆时，用于输出动力输出轴13与滚轮06配合面可设置成外曲线方式。

可选的，二通插装阀11可以按单元单独与一个油缸相联(实现单缸供油，电磁阀对称组成电控单元)，或与两个油缸相联，亦可将二通插装阀11设计成组合体，以方便装配。无论何种方式，本方案的电控方式控制液压油功能是技术核心，二通插装阀11可随油缸体10装配，也可与油缸体10分开装配。二通插装阀11可布置于油缸体10任意一侧，也可同时布置于油缸体10两侧，当电控液压马达100如上述扩展的第一种和第三种结构时，二通插装阀11可布置于油缸体10的任何合适位置。

可选的，本申请提供的电控液压马达100，采用的二通插装阀11控制程序或控制逻辑不局限于上述两种通断电逻辑方式，还可以应用于电控液压马达100转速调节和控制任何控制软件。

可选的，本申请提供的电控液压马达100的进油口可设计成环形油路、板式成孔油路，可外接联管子油路等方式，也可以上述不同方式的组合，此处不做限制。

本申请提供的电控液压马达100在保持原有液压马达功能的基础上，同时具备了多种新功能。例如：

一、浮动状态功能。当所有二通插装阀11通过程序控制使各油缸与回油管路连通，各油缸柱塞05处于浮动状态，此时转盘12可形成空转状态，实现任意转速。

传统的马达因配油系统油路设计关系，在作用面101顶部和低部各有一段封油面，其它时间，液压马达与进、回油路相通。因壳体与配油盘有相对运动，所以传统液压马达是无法实现此功能。示例：部分大型工程机械需要采用此装置时，如履带式机械可快速实现履带变向、原地转动等动作；或大型设施需要多个马达协作工作时，可根据需要使任意一台马达停止工作，而不影响其它马达正常工作。

二、可靠的制动功能。当需要制动时，控制程序使所有二通插装阀11断电，插装阀会使各油缸与进回油管路可靠隔离，柱塞05内高压液压油被密封，形成制动力，实现液压制动功能。

传统液压马达配油盘设计时，由于内部漏泄途径多，液压制动性能差，为使马达可靠制动，传统液压马达必须加装机械制动器(刹车)。示例：部分工程机械需要可靠制动的场合，使用此类电控液压马达100，无需额外加装机械制动器，这样既简化系统，又可节约成本。

三、多级调速功能。图6中两组二通插装阀11通过程序通电时，其它两组断电，可实现较高速低扭矩转动。同样，在不需要更大动力，而需要转速时，在液压系统流量不变时，同样通过图6中4组二通插装阀11控制，可从高速到低速，从低扭矩到高扭矩4种不同转速和扭矩输出。如电控液压马达100布置油缸数量较多，转速和扭矩输出状态可更多，为平衡径向力，每一时刻工作最多的油缸数为总油缸数的一半，最少的工作油缸数为2只，不过必须对称是两只。

传统液压马达配油系统中配油盘的各油孔之间需要安全距离，油缸体10油路需要一段封油面，这些结构限制了传统液压马达调速项功能。其调速主要通过较为复杂的配油机构实现高速和低速两个速度，其调速范围和输出扭矩与电控是相比存在较大差距。

示例：大型行车在运行中，无论是空载还是负载行走，在起吊过程中利用好这个多级变速功能，可有效缩减操作时间，提升装置效率。

四、双输出轴功能。在调整角度传感器15的布置后，无论采取何种结构，本电控液压马达100的动力可以形成双轴输出模式。

传统马达因配油盘结构受限，是无法实现双轴动力输出功能。示例：在大型农业(工程)机械需要同时开双槽(多槽)时，可使用双输出轴机构。传统马达因配油盘结构的约束，是无法实现此功能的。

五、断电制动功能。特殊情况下需要断电或装置突然失电，此时及时和有效的制动至关重要，处理不当会造成重大影响。

当电控液压马达100二通插装阀11瞬时失电时，各插装阀锁闭，各油缸进、回油路完全处于密封状态，马达可靠制动。该马达可用于对断电维持功能安全性能使用要求较高的场所。原有液压马达因为相邻进、回油间距较小，马达惯性造成油缸孔位与配油盘间进、回油路位置不确定性，还有马达内漏等因素，断电不具备可靠的液压制动能力。示例：如工业电梯中，如采用这项技术，可有效保护货梯运行和货物要求，当然，如这个性能证明可靠时，电控液压马达100还可应用于高层载人电梯。

本申请提供的电控液压马达100具有以下优势：

1、采用新型配油方式，优化提升供油系统。用二通插装阀11配油取代传统的配油方式，简化了供油系统。首先解决传统配油方式油缸布置数量受限、转速和负载靠调速元件或变向变量液压泵调节来实现的问题。油缸数量增加，甚至于对称布置油缸数量可为奇数，数量增加可提高液压马达的比功率，奇数对称油缸布置可提升壳体运行的平稳性。取消配油盘，一方面，减除了液压马达复杂的配送油路，减少了泄露点和面，另一方面，直接用二通插装阀11配油技术，从根本上解决了传统液压马达配油装置与回转机构存在相对运动，接触面线速度高，装置对油缸体10和配油盘接触面要求高，同时对油品洁净度要求较高等问题。解决了一旦其它有任何一个零部件磨损都会造成装置报废或整套配油机构更换，维修更换成本高的问题；

电控液压马达100规避了传统马达配油装置接触面大，漏泄路径多，装置容积效率相对较低设计缺陷。

采用电控液压马达100，各油缸是通过标准的二位插装阀控制进回油，插装阀具有流通能力大，压力损失小；密封性好，泄漏小；主阀芯行程短，动作灵敏，响应快，冲击小；抗油污能力强，对油液过滤精度无严格要求；结构简单，维修方便，故障少，寿命长，工作稳定可靠；插件具有通用化、标准化、系列化程度很高的零件，采购方便。用电控液压马达100因取消配油装置，可有效解决上述问题。

2、快速实现输出不同的转速和载荷。需要制动时，控制程序使所有二通插装阀11断电，插装阀会使各油缸与进回油管路可靠隔离，柱塞05内高压液压油被密封，形成制动力，实现液压制动功能；当电控液压马达100二通插装阀11瞬时失电时，各插装阀锁闭，各油缸进、回油路完全处于密封状态，马达可靠制动。

采用液压阀控和电控技术，方便电控液压马达100快速实现多速、正反转、重载低速，轻载高速等功能；可实现双轴输出功率等功能。

传统的液压马达转速以调速元件或变向变量液压泵调节来实现的问题，其调速范围和输出扭矩与电控是相比存在较大差距。因配油系统受限，配油盘各油孔之间需要安全距离，油缸体10油路需要一段封油面，这些结构限制了传统液压马达调整转速的功能。一般可实现高速和低速两个速度。

而采用液压阀控和电控技术，可实现多级调速功能，通过程序控制二通插装阀11通、断电，可实现不同转速和不同的扭矩转动，如电控液压马达100布置油缸数量较多，可从高速到低速，从低扭矩到高扭矩的不同转速和扭矩输出形式，转速和扭矩输出状态最多的油缸数为总油缸数的一半，带负载工作的最少的油缸数为对称的两个。如前所述，特殊情况下，如当不需要动力时，液压马达还可保持空转。

3、采用二位插装阀控制控制进回油，提升了使用的安全性。当大中型设备设施需要液压马达有效的制动和失效保护时，传统液压马达由于内部漏泄途径多，相邻进、回油间距较小，马达惯性造成油缸孔位与配油盘间进、回油路位置不确定性。传统液压马达液压制动性能差，为使马达可靠制动，达必须加装机械制动器(刹车)；另外，传统液压马达断电也不具备可靠的液压制动能力。

而采用液压阀控和电控技术，优化了现有液压马达的各项性能，比功率更大，结构简单，操作方便，调整又快又多，安装方便，维修简便。等等。

另外，电控液压马达100还具备更多新功能。如当需要制动时，控制程序使所有二通插装阀11断电，插装阀会使各油缸与进回油管路可靠隔离，柱塞05内高压液压油被密封，形成制动力，实现液压制动功能；当电控液压马达100二通插装阀11瞬时失电时，各插装阀锁闭，各油缸进、回油路完全处于密封状态，马达可靠制动。

4、拓展产品的新型结构。传统液压马达因配油盘设计，因其制造精度要求，其现有结构相对固定，拓展其它结构相对困难。

而采用液压阀控和电控技术，取消配油盘，解决主轴方向空间占用的核心设计问题；采用直接供油方式，又简化了整体设计方案。我们可以轻易设计端面式模式、轮盘外曲线模式、双轴输出模式，同时我们还可设计V型模式，对特殊需要，如针对单向转向液压马达，我们还可根据工况曲线设计不对称工作曲面，这些新型结构将极大提升该电控液压马达100应用空间。

5、可布置更多数量的柱塞组件。传统液压马达因配油盘结构和使用条件受限，布置柱塞05数量受到较大制约，不能有效地进一步大型化提升输出功率。

而采用液压阀控和电控技术，可根据工作速度和扭矩要求，在考虑工作油缸的安装、维修、使用强度等技术条件下，在同样的直径油缸体10上可以布置数量更多柱塞05；也可以将油缸体10直径设计加大，按2的倍数均匀布置如10，12，…26…更多数量的柱塞05，从而提高液压马达的总功率。

6、支持智能化操作。传统液压马达转速和负载的控制技术是靠调速元件或变向变量液压泵调节来实现的，涉及调整环节多，数字化管控水平提升受限。

而电控液压马达100直接采取了现代化编程，大幅提升液压系统智能化、数字化水平，其综合性能升级了一个档次；对终端客户可选择智能化、远程操作等现代化操作和测控方式，电控液压马达100可实现与各类工程机械同步对接，同步提升，同步升级换代，为各类工程机械提供优秀解决问题方案。

7、降低制造和使用成本。电控液压马达100结构简便，可解决现有液压马达结构复杂，使用成本高，服务周期长固有缺陷。升级的电控液压马达100操作方便，对零部件如加工要求降低，节约制造维修成本；维修方便，易于产业化；可一举取代国外同类产品，实现高端核心液压元件的弯道超车，降低国内液压元件对外依赖程度；也可为国内外客户提供更多高端产品。

8、降低用户设备采购和使用成本。采用阀控电控技术，如对需要频繁换向的液压马达，可取消液压系统的换向机构；对需要可靠制动的场合直接使用，无需额外加装机械制动器，对需要双轴动力输出的，可直接应用上面提及结构，这些这些结构既简化系统，又可节约整车成本。可实现少人化使用，可降低能耗、降低噪音；可降低终端用户使用成本和减少对环境影响。

9、电控液压马达100可简化配套设备的结构。传统的液压马达换向只能通过换向阀或变向变量油泵实现，结构复杂，制造成本高。采用阀控电控技术，如对需要频繁换向的液压马达，可取消液压系统的换向机构；对需要可靠制动的场合直接使用，无需额外加装机械制动器，对需要双轴动力输出的，可直接应用上述结构，这些结构既简化系统，又可节约整机成本。

总之，本申请提供的电控液压马达100的各油缸是通过标准的二通插装阀11控制进回油，配油路只有静密封，无动密封，配油密封效果好，此外二通插装阀11流通能力大，压力损失小；密封性好，泄漏小；主阀芯行程短，动作灵敏，响应快，冲击小；抗油污能力强，对油液过滤精度无严格要求；结构简单，维修方便，故障少，寿命长，工作稳定可靠；插件具有通用化、标准化、系列化程度很高的零件，采购方便。电控液压马达100因取消原有的配油装置，其工作性能有了革命性改善。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电控液压马达，其特征在于，包括油缸体、转动输出组件、柱塞组件、插装阀、角度传感器及控制器；

所述柱塞组件设置于所述油缸体，所述插装阀设置于所述油缸体，用于与液压系统连通，所述角度传感器设置于所述转动输出组件，用于检测所述转动输出组件相对于所述油缸体转动的角度，所述插装阀和所述角度传感器分别与所述控制器电连接；

所述控制器用于根据所述角度传感器的检测结果控制所述插装阀动作，以使所述柱塞组件驱动所述转动输出组件沿预设状态转动。

2.根据权利要求1所述的电控液压马达，其特征在于，所述油缸体包括作用面，所述油缸体垂直于所述作用面均匀开设柱塞缸；

所述转动输出组件包括转盘，所述转盘包括与所述作用面相配合的导轨面，当所述柱塞组件在液压系统作用下运动时，所述柱塞组件能够作用于所述导轨面。

3.根据权利要求1所述的电控液压马达，其特征在于，所述柱塞组件的数量为2N个，中心轴线位于同一直线上的两个所述柱塞组件为一组；

所述插装阀的数量为N个，一个所述插装阀同时与一组所述柱塞组件所在的柱塞缸连通，且用于控制位于所述柱塞缸内的所述柱塞组件的运动。

4.根据权利要求1所述的电控液压马达，其特征在于，所述插装阀的数量与所述柱塞组件的数量相同且一一对应，一个所述插装阀与一个所述柱塞组件所在的柱塞缸连通，且用于控制位于所述柱塞缸内的所述柱塞组件的运动。

5.根据权利要求2所述的电控液压马达，其特征在于，所述油缸体沿轴向开设有转轴孔，所述转动输出组件还包括动力输出轴，所述转盘与所述动力输出轴固定连接，所述转盘套设于所述油缸体的作用面，所述动力输出轴可转动地穿设于所述转轴孔，所述角度传感器固定于所述动力输出轴。

6.根据权利要求2所述的电控液压马达，其特征在于，所述油缸体套设于所述转盘，所述导轨面为所述转盘的外周面。

7.根据权利要求6所述的电控液压马达，其特征在于，所述转动输出组件还包括动力输出轴，所述动力输出轴与所述转盘固定连接或一体成型，所述角度传感器固定于所述动力输出轴。

8.根据权利要求5所述的电控液压马达，其特征在于，所述动力输出轴为双向输出轴，所述转动输出组件还包括传动组件，所述角度传感器通过所述传动组件与所述动力输出轴传动连接。

9.根据权利要求2所述的电控液压马达，其特征在于，所述作用面为所述油缸体的端面，所述导轨面为所述转盘的端面，所述转动输出组件还包括动力输出轴，所述动力输出轴与所述转盘固定连接，所述油缸体沿轴向开设有转轴孔，所述动力输出轴可转动地穿设于所述转轴孔。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的电控液压马达，其特征在于，所述柱塞组件的数量为多个，所述油缸体开设有与所述柱塞组件一一对应的柱塞缸，所述控制器在预设时间控制所述插装阀驱动与其相匹配的所述柱塞组件运动，以驱动所述转动输出组件沿预设方向旋转。