CN111577525A - 一种启动扭矩较大的叶片式液压马达 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液压马达技术领域，且公开了一种启动扭矩较大的叶片式液压马达，包括连接在同一个端盖上的外定子和内定子，所述外定子和内定子之间装配有传动连接输出轴的转环，所述转环的侧壁安装有可伸缩的扇叶。内驱动腔和内进出油口均可提供扭矩，单侧的叶片的尺寸可以设计的更小，使其更不容易折断，同时启动时驱动腔和内进出油口均打开连通液压油以获得更大的扭矩使其克服负载的惯性和更快的加速度，运行时仅连通内驱动腔或内进出油口，可以获得更高的运行速度。其次，仅连通内进出油口、仅连通内驱动腔和同时连通内驱动腔和静涡盘，可以依次获得高转速低扭矩、中转速中扭矩和低转速高扭矩三种工作状态，可以更加匹配工作场景。

Description

一种启动扭矩较大的叶片式液压马达
技术领域
本发明涉及液压马达技术领域，具体为一种启动扭矩较大的叶片式液压马达。
背景技术
请参阅图6，为一种叶片式液压马达，液压油带动叶片驱动转子转动，随着液压油进入定子和转子以及叶片围成的空间内，空间变大，进而驱动转子转动。
叶片式液压马达体积小、转动惯量小、动作灵敏，一般用于转速高、转矩小和动作要求灵敏的场合，由于叶片旋转时始终与定子内壁贴合，为了减少摩擦力通常叶片会设计的很薄，而为了获得较高的转速，即减少每旋转圈的流量，叶片也会设计的较窄，而在使用时，由于惯性的作用，负载在启动端和加速段需要较大的力才能驱动，为了克服惯性，达到工作状态的转速，需要配备压力较高的液压克服初期惯性并获得适当的加速度，提高使用成本。
液压马达的转速与液压油的流量正相关，扭矩和液压油压力有关，当液压油压力和流量一定时，其扭矩和转速通常也是确定的，不同的应用场景对液压马达的需求是不同的，不变的扭矩和转速难免会产生较多的浪费。
发明内容
针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种启动扭矩较大的叶片式液压马达的技术方案，具有高扭矩、高转速和使用灵活等优点，解决了背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种启动扭矩较大的叶片式液压马达，包括连接在同一个端盖上的外定子和内定子，所述外定子和内定子之间装配有传动连接输出轴的转环，所述转环的侧壁安装有可伸缩的扇叶，所述外定子和转环之间设有外驱动腔，所述外驱动腔的两侧均设有连通外部液压站的外进出油口，所述内定子和转环之间设有内驱动腔，所述内驱动腔内设有连通外部液压站的内进出油口，所述内进出油口的体积随着旋转呈变大-变小-变大周期变化。
优选的，所述内驱动腔的截面为由转环和内定子的侧壁围成的月牙形，所述内进出油口设于月牙的两端，所述转环的内外侧壁均安装有可伸缩的扇叶。
优选的，所述外驱动腔的长轴和内驱动腔的短轴垂直，夹角为180度的两个所述外进出油口或所述内进出油口相互连通，且所述外进出油口和内进出油口上均设有独立的控制阀以控制外进出油口和内进出油口分别连通液压油总进出管或同时连通液压油总进出管。
优选的，所述扇叶包括定位套、连接柱、叶片和弹簧，所述定位套设于转环的中部，所述定位套的两端均通过连接柱活动连接叶片，两个所述连接柱之间装配有弹簧。
优选的，所述内定子固定连接有螺旋渐开形静涡盘，所述静涡盘啮合有与其共轭的动涡盘，所述内驱动腔为由静涡盘和动涡盘围成的月牙形腔，所述内进出油口中的进液口设于月牙形腔内，所述内进出油口的出液口设于静涡盘和动涡盘的外部，所述动涡盘和转环传动连接。
优选的，所述内定子固定连接有调节杆，所述调节杆贯穿端盖，所述动涡盘的底部固定连接有密封盘，所述动涡盘的下表面设有至少三个定位槽，所述转环对应于定位槽的位置固定连接有顶部带有可伸缩定位柱，所述定位柱与密封盘滑动连接，所述内定子和端盖之间装配有拉簧。
本发明具备以下有益效果：
1、内驱动腔和内进出油口均可提供扭矩，驱动转环转动，一方面，叶片位于转环的两侧，在获得目标扭矩的前提下，单侧的叶片的尺寸可以设计的更小，使其更不容易折断，另一方面，启动时内驱动腔和内进出油口均打开连通液压油以获得更大的扭矩使其克服负载的惯性和更快的加速度，运行时仅连通内驱动腔或内进出油口，减少单圈流量，可以获得更高的运行速度。
2、在液压压力和流量一定的条件下，即相同的输出功率，仅连通内进出油口、仅连通内驱动腔和同时连通内驱动腔和静涡盘，可以依次获得高转速低扭矩、中转速中扭矩和低转速高扭矩三种工作状态，可以更加匹配工作场景，以最佳的流量和液压压力驱动电机转动，获得更高的使用效率。
附图说明
图1为本发明中实施例一的示意图；
图2为本发明图1中aa的截面图；
图3为本发明中扇叶的结构示意图；
图4为本发明中实施例二的示意图；
图5为本发明中实施例二的截面图；
图6为现有的叶片时液压马达的原理图。
图中：1、外定子；2、内定子；3、转环；4、扇叶；41、定位套；42、连接柱；43、叶片；44、弹簧；5、外驱动腔；6、内驱动腔；7、外进出油口；8、内进出油口；9、静涡盘；10、动涡盘；11、调节杆；12、密封盘；13、定位柱；14、拉簧。
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做出创造性劳动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。
实施例一
请参阅图1-2，一种启动扭矩较大的叶片式液压马达，包括连接在同一个端盖上的外定子1和内定子2，外定子1和内定子2之间装配有传动连接输出轴的转环3，外定子1和内定子2和上端盖固定连接，转环3贯穿下端盖与输出轴连接，转环3和上下端盖之间均设有密封结构和滚动轴承，转环3的侧壁安装有可伸缩的扇叶4，外定子1和转环3之间设有外驱动腔5，外驱动腔5的两侧均设有连通外部液压站的外进出油口7，外进出油口7的中部体积大于两侧体积，外进出油口7长度足够覆盖至少三个扇叶4之间的间距，内定子2和转环3之间设有内驱动腔6，内驱动腔6内设有连通外部液压站的内进出油口8，内进出油口8的体积随着旋转呈变大-变小-变大周期变化。
其中，内驱动腔6的截面为由转环3和内定子2的侧壁围成的月牙形，内进出油口8设于月牙的两端，转环3的内外侧壁均安装有可伸缩的扇叶4，内进出油口8两通液压油后可驱动外部的内进出油口8转动，改变转动一圈的流量和接触面积，进而改变转速和扭矩。
其中，外驱动腔5的长轴和内驱动腔6的短轴垂直，将外驱动腔5和内驱动腔6的位置错开，降低扇叶4的伸长长度需求，同时使受力更加均匀，夹角为180度的两个外进出油口7或内进出油口8相互连通，且外进出油口7和内进出油口8上均设有独立的控制阀以控制外进出油口7和内进出油口8分别连通液压油总进出管或同时连通液压油总进出管，同时连接液压油或分别连接液压油控制电机的转速。
其中，请参阅图3，扇叶4包括定位套41、连接柱42、叶片43和弹簧44，定位套41设于转环3的中部，定位套41的两端均通过连接柱42活动连接叶片43，转环3的内外表面设有容纳叶片43的装配槽，连接柱42通过插销卡入定位套41内，两个连接柱42之间装配有弹簧44，弹簧44位于定位套41的内壁，在定位套41的弹力作用下，叶片43始终贴合外定子1或内定子2的内壁形成封闭空间。
实施例二
请参阅图4，内定子2固定连接有螺旋渐开形静涡盘9，静涡盘9啮合有与其共轭的动涡盘10，内驱动腔6为由静涡盘9和动涡盘10围成的月牙形腔，随着动涡盘10的旋转，静涡盘9和动涡盘10的接触点沿着曲面滑动，内驱动腔6的体积呈周期性变化，内进出油口8中的进液口设于月牙形腔内，内进出油口8的出液口设于静涡盘9和动涡盘10的外部，动涡盘10和转环3传动连接，相比较实施例一，多个月牙形腔可同时工作，且接触面更大，其工作时提供的扭矩更大。
其请参阅图5，其中，内定子2固定连接有调节杆11，调节杆11贯穿端盖，通过按压调节杆11可使内定子2向下移动，同时调节杆11限制内定子2的旋转，动涡盘10的底部固定连接有密封盘12，动涡盘10的下表面设有至少三个定位槽，转环3对应于定位槽的位置固定连接有顶部带有可伸缩定位柱13，定位柱13与密封盘12滑动连接，当调节杆11按下挤压定位柱13，随着密封盘12随着密封盘12旋转插入定位槽内，使动涡盘10和密封盘12的扭力传递到转环3上，内定子2和端盖之间装配有拉簧14，调节杆11松开后时密封盘12和定位柱13脱离，减少动涡盘10和静涡盘9的质量不均的干扰。
本发明的工作原理及工作流程：
在实施例一中，同时开通外进出油口7和内进出油口8或分别单独开通外进出油口7或内进出油口8时，改变液压油与转环3的接触面积，接触面积越大，油压一定，受到的作用力越大，进而会改变转矩，同时也会改变旋转一圈的流量，进而其转速也会改变。
在实施例二中，每一圈均有由滑动的密封点围成的月牙形腔，内进出油口8打开时，液压油从进油口进入月牙形腔内，使腔内容积增大，继而推动密封点顺着静涡盘9的曲面滑动，滑入到下一个月牙腔后，密封点回到起点，同时下个密封腔内进水孔进入液压油继续增大容积，此时接触面增大和力臂均增加，扭矩会进一步增加，并且此过程中，初始液压油是由上一个腔整体滑入的，过程连续，没有等待腔体注满水的时间，会具有较高的转速，在液压油滑出处从外部的出油口流出。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种启动扭矩较大的叶片式液压马达，包括连接在同一个端盖上的外定子(1)和内定子(2)，其特征在于：所述外定子(1)和内定子(2)之间装配有传动连接输出轴的转环(3)，所述转环(3)的侧壁安装有可伸缩的扇叶(4)，所述外定子(1)和转环(3)之间设有外驱动腔(5)，所述外驱动腔(5)的两侧均设有连通外部液压站的外进出油口(7)，所述内定子(2)和转环(3)之间设有内驱动腔(6)，所述内驱动腔(6)内设有连通外部液压站的内进出油口(8)，所述内进出油口(8)的体积随着旋转呈变大-变小-变大周期变化。
2.根据权利要求1所述的一种启动扭矩较大的叶片式液压马达，其特征在于：所述内驱动腔(6)的截面为由转环(3)和内定子(2)的侧壁围成的月牙形，所述内进出油口(8)设于月牙的两端，所述转环(3)的内外侧壁均安装有可伸缩的扇叶(4)。
3.根据权利要求2所述的一种启动扭矩较大的叶片式液压马达，其特征在于：所述外驱动腔(5)的长轴和内驱动腔(6)的短轴垂直，夹角为180度的两个所述外进出油口(7)或所述内进出油口(8)相互连通，且所述外进出油口(7)和内进出油口(8)上均设有独立的控制阀以控制外进出油口(7)和内进出油口(8)分别连通液压油总进出管或同时连通液压油总进出管。
4.根据权利要求2所述的一种启动扭矩较大的叶片式液压马达，其特征在于：所述扇叶(4)包括定位套(41)、连接柱(42)、叶片(43)和弹簧(44)，所述定位套(41)设于转环(3)的中部，所述定位套(41)的两端均通过连接柱(42)活动连接叶片(43)，两个所述连接柱(42)之间装配有弹簧(44)。
5.根据权利要求1所述的一种启动扭矩较大的叶片式液压马达，其特征在于：所述内定子(2)固定连接有螺旋渐开形静涡盘(9)，所述静涡盘(9)啮合有与其共轭的动涡盘(10)，所述内驱动腔(6)为由静涡盘(9)和动涡盘(10)围成的月牙形腔，所述内进出油口(8)中的进液口设于月牙形腔内，所述内进出油口(8)的出液口设于静涡盘(9)和动涡盘(10)的外部，所述动涡盘(10)和转环(3)传动连接。
6.根据权利要求5所述的一种启动扭矩较大的叶片式液压马达，其特征在于：所述内定子(2)固定连接有调节杆(11)，所述调节杆(11)贯穿端盖，所述动涡盘(10)的底部固定连接有密封盘(12)，所述动涡盘(10)的下表面设有至少三个定位槽，所述转环(3)对应于定位槽的位置固定连接有顶部带有可伸缩定位柱(13)，所述定位柱(13)与密封盘(12)滑动连接，所述内定子(2)和端盖之间装配有拉簧(14)。
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