CN113266610A - 采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置及工作方法，径向柱塞液压装置包括壳体、若干个柱塞组件、一个主轴、与柱塞组件个数相同且一一对应的第一液控单向阀、与柱塞组件个数相同且一一对应的第二液控单向阀和一个配流盘。该径向柱塞液压装置采用液控单向阀配流，提供了一种全新的配流方式，得益于液控单向阀极佳的密封性，液压马达可工作在高压下，且可达到较高的容积效率。该装置不仅可以作为液压马达使用，也可作为液压泵使用，能够用于需要实现功率回收功能的液压系统中。

Description

采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置及工作方法

技术领域

本发明涉及采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置及工作方法。

背景技术

径向柱塞液压泵是一类液压动力装置，用于为液压系统提供具有一定压力的油液。径向柱塞液压马达是一类常用的液压执行元件，用于驱动工作机构以一定的速度旋转。液压泵或液压马达的输出功率取决于其工作压力和流量，工作压力越高，其输出功率越大，也就能驱动更大的负载。

现有的液压马达的配流方式以由传动轴驱动的基于配流口相对位置关系的配流为主，包括轴配流和端面配流，其工作过程可概括为：传动轴驱动阀门部件运动，从而使阀口交替开启和关闭，实现柱塞腔与进油口和出油口连通关系的切换。为保证配流组件间相对运动的顺畅，相对运动表面间为间隙配合，当液压马达工作在高压下时，其容积效率将急剧下降，此外，在高压作用下配流机构相对运动表面间存在较严重的磨损问题，易使泄露问题进一步恶化。

发明内容

本发明提供了采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置，其克服了背景技术所存在的的不足。本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：

采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置，包括壳体、若干个柱塞组件、一个主轴、与柱塞组件个数相同且一一对应的第一液控单向阀、与柱塞组件个数相同且一一对应的第二液控单向阀和一个配流盘；

所述壳体内设有若干个柱塞腔和一个配流腔，所述配流腔设有高压总口和低压总口；

每一柱塞组件可在对应的柱塞腔内上下滑动；

所述主轴转动装接在壳体且传动连接所有的柱塞组件；

所述配流盘转动装接在配流腔内且其固定连接主轴，其设有始终与高压总口相连通的高压配流槽和始终与低压总口相连通的低压配流槽；

每一第一液控单向阀均包括第一单向阀体和第一单向阀芯，所述第一单向阀体设有第一活动腔、第一阀体控油腔、第一阀体高压腔和第一阀体低压腔，所述第一单向阀芯活动装接在第一单向阀体内且其可控制第一阀体高压腔与第一阀体低压腔之间的通断，第一阀体低压腔与对应的柱塞腔相连通，第一阀体高压腔与高压总口相连通，第一阀体控油腔与高压配流槽和低压配流槽交替接通；

每一第二液控单向阀均包括第二单向阀体和第二单向阀芯，所述第二单向阀体设有第二活动腔、第二阀体控油腔、第一阀体高压腔和第一阀体低压腔，所述第二单向阀芯活动装接在第二单向阀体内且其可控制第二阀体高压腔与第二阀体低压腔之间的通断，第二阀体高压腔与对应的柱塞腔相连通，第二阀体低压腔与低压总口相连通，第二阀体控油腔与高压配流槽和低压配流槽交替接通。

一较佳实施例之中，所述高压配流槽设有两个，且均呈圆弧形，两个高压配流槽分别为第一高压配流槽和第二高压配流槽，低压配流槽设有两个，且均呈圆弧形，两个低压配流槽分别为第一低压配流槽和第二低压配流槽，其中，第一高压配流槽与第一低压配流槽位于同一圆周上且对称布置，第二高压配流槽与第二低压配流槽位于同一圆周上且对称布置；所述配流腔底壁设有与第一阀体控油腔相连通的第一控制端口，该第一控制端口与第一高压配流槽所处的圆周相对应；所述配流腔底壁设有与第二阀体控油腔相连通的第二控制端口，该第二控制端口与第二高压配流槽所处的圆周相对应。

一较佳实施例之中，所述配流盘正面设有始终与高压总口相连通的若干个高压分流孔，所述配流盘侧面设有始终与低压总口相连通的若干个低压分流孔，两个高压配流槽和两个低压配流槽均位于配流盘背面，且两个高压配流槽与高压分流孔始终连通，两个低压配流槽与低压分流孔始终连通。

一较佳实施例之中，所述第一单向阀芯包括第一阀芯柱和分别固接在第一阀芯柱两端的第一阀芯块和第二阀芯块，所述第一阀芯柱活动套接在第一活动腔内且可带动第一阀芯块与第二阀芯块同步移动，第一阀芯块位于第一阀体控油腔内且第一阀芯块将第一阀体控油腔分隔为两个独立的第一阀体控油分腔，第二阀芯块位于第一阀体高压腔内且其可在打开第一阀体高压腔和关闭第一阀体高压腔之间活动，另设有第一阀芯弹性件，该第一阀芯弹性件夹置在第一阀芯块和第一阀体控油腔腔壁之间；所述第二单向阀芯包括第二阀芯柱和分别固接在第二阀芯柱两端的第三阀芯块和第四阀芯块，所述第二阀芯柱活动套接在第二活动腔内且可带动第三阀芯块与第四阀芯块同步移动，第三阀芯块位于第二阀体控油腔内且第三阀芯块将第二阀体控油腔分隔为两个独立的第二阀体控油分腔，第四阀芯块位于第二阀体高压腔内且其可在打开第二阀体高压腔和关闭第二阀体高压腔之间活动，另设有第二阀芯弹性件，该第二阀芯弹性件夹置在第三阀芯块和第二阀体控油腔腔壁之间。

一较佳实施例之中，所述第一阀芯块设有朝向其中一第一阀体控油分腔的第一受压面，所述第二阀芯块设有第二受压面，第一受压面面积大于第二受压面面积；所述第三阀芯块设有朝向其中一第二阀体控油分腔的第三受压面，所述第四阀芯块设有第四受压面，第三受压面面积大于第四受压面面积。

一较佳实施例之中，所述第一单向阀体还设有第一泄压孔，该第一泄压孔连通另一第一阀体控油分腔和第一阀体低压腔；所述第二单向阀体还设有第二泄压孔，该第二泄压孔连通另一第二阀体控油分腔和第一阀体低压腔。

一较佳实施例之中，所述柱塞组件包括柱塞和连杆滑靴，所述柱塞上下滑动连接在柱塞腔内，所述连杆滑靴顶端套接在柱塞内，另设有偏心轮和柱塞回程环，所述偏心轮套接在主轴外，所述连杆滑靴底端靠抵在偏心轮上，所述柱塞回程环套接在连杆滑靴底端处，柱塞在柱塞腔内上下滑动可通过连杆滑靴和回程环带动偏心轮和主轴转动；或者，主轴转动可通过连杆滑靴和回程环带动柱塞在柱塞腔内上下滑动。

一较佳实施例之中，还包括传动短轴，所述主轴末端设有第一传动键孔，所述配流盘背面设有第二传动键孔，所述传动短轴的两端分别与第一传动键孔、第二传动键孔相插接配合；另设有锁接螺钉，该锁接螺钉穿过配流盘后与传动短轴相螺接。

一较佳实施例之中，还包括耐磨盘，该耐磨盘夹置在配流盘和配流腔底壁之间，所述传动短轴穿过耐磨盘后再与第二传动键孔相插接。

一较佳实施例之中，所述壳体包括依次连接且同轴布置的轴端盖、壳本体和配流端盖，所述壳本体设有所述的柱塞腔，所述配流端盖与壳本体之后端面之间围成所述的配流腔；所述高压总口设置在配流端盖之侧端面上，所述低压总口设置在配流端盖之外周面上。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：

采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置的工作方法，其应用所述的采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置：

该径向柱塞液压装置为液压马达时，高压总口与压力油源相连且高压总口为进油口，低压总口为出油口：

当其中一个柱塞组件位于上顶位时，对应的第一阀体控油腔与高压配流槽相接通，对应的第二阀体控油腔与低压配流槽相接通，第一单向阀芯控制第一阀体高压腔与第一阀体低压腔相导通，第二单向阀芯控制第二阀体高压腔与第二阀体低压腔相断开，高压油液流经高压总口、第一阀体高压腔、第一阀体低压腔后进入对应的柱塞腔内，推动柱塞下行运动，柱塞腔容积增大，并带动主轴做正向圆周运动，直至柱塞组件到达下底位；

当该柱塞组件位于下底位时，主轴和配流盘均正向旋转180度，对应的第一阀体控油腔与低压配流槽相接通，对应的第二阀体控油腔与高压配流槽相连通，则第一单向阀芯控制第一阀体高压腔与第一阀体低压腔相断开，第二单向阀芯控制第二阀体高压腔与第二阀体低压腔相导通，在其他柱塞组件的推力以及主轴惯性力的作用下，该柱塞组件上行运动，柱塞腔容积减小，柱塞腔内的油液通过第二阀体高压腔、第二阀体低压腔后从低压总口流出，实现单个柱塞组件的周期运动；若干个柱塞组件往复运动使主轴持续正向旋转，实现将液压能转化为机械能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之三是：

采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置的工作方法，其应用所述的采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置：

该径向柱塞液压装置为液压泵时，高压总口与高压油箱或液压负载相连且高压总口为出油口，低压总口为进油口：

主轴反向转动带动至少一个柱塞组件从上顶位开始下行运动，则对应的柱塞腔容积增大，产生真空，柱塞腔内的压力低于低压油箱，无论第二阀体控油腔与低压配流槽或高压配流槽相接通，第二单向阀芯均控制第二阀体高压腔与第二阀体低压腔相连通；无论第一阀体控油腔与低压配流槽或高压配流槽相接通，第一单向阀芯控制第一阀体高压腔与第一阀体低压腔相断开，低压油箱的油液流经低压总口、第二阀体低压腔、第二阀体高压腔进入该柱塞腔内，直至柱塞组件移动至下底位，此时主轴带动配流盘反向旋转了180度；

主轴继续反向转动180度，该柱塞组件开始上行运动，对应的柱塞腔容积减小，压力增大，其压力高于高压油箱或液压负载处的压力，此时无论第一阀体控油腔与低压配流槽或高压配流槽相接通，第一单向阀芯控制第一阀体高压腔与第一阀体低压腔相连通；无论第二阀体控油腔与低压配流槽或高压配流槽相接通，第二单向阀芯均控制第二阀体高压腔与第二阀体低压腔相断开，柱塞腔内的油液流经第一阀体低压腔、第一阀体高压腔后进入高压油箱或液压负载处，实现该柱塞组件的排油运动；

若干个柱塞组件在主轴的反向转动带动下，各个柱塞腔吸入低压油液，并形成压力油排出，实现机械能转换为液压能。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

该径向柱塞液压装置采用液控单向阀配流，提供了一种全新的配流方式，得益于液控单向阀极佳的密封性，液压马达可工作在高压下，且可达到较高的容积效率。该装置不仅可以作为液压马达使用，也可作为液压泵使用，能够用于需要实现功率回收功能的液压系统中。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1绘示了径向柱塞液压马达的立体分解示意图。

图2绘示了径向柱塞液压马达的的轴向剖视示意图。

图3绘示了图2的A-A剖视图。

图4绘示了图2的B-B剖视图。

图5绘示了图2的C-C剖视图。

图6绘示了图4的D-D剖视图。

图7绘示了图4的E-E剖视图。

图8绘示了第一液控单向阀的剖视示意图。

图9绘示了第一液控单向阀的立体分解示意图。

图10绘示了配流盘的立体结构图。

图11绘示了配流盘的正面示意图。

图12绘示了柱塞组件与偏心轮的装配爆炸图。

图13绘示了主轴的装配示意图。

图14绘示了液压马达的原理示意图。

图15绘示了液压泵的原理示意图。

壳体200、主轴300、配流盘400、柱塞腔210、配流腔220、高压总口221、低压总口222、轴端盖230、壳本体240、配流端盖250、壳本体座241、柱塞压盖242、柱塞500、连杆滑靴510、偏心轮520、柱塞回程环530、第一轴承540、第二轴承550、第一传动键孔310、传动短轴320、第二传动键孔410、锁接螺钉 330、第一高压配流槽430、第二高压配流槽440、第一低压配流槽450、第二低压配流槽460、高压分流孔401、高压导流槽402、低压分流孔403、间隙404、低压油箱12、压力油源11、耐磨盘480、支承套筒490、第一液控单向阀1、2、 3、4、5、第一活动腔110、第一阀体控油腔120、第一阀体高压腔130、第一阀体低压腔140、高压端口243、低压端口244、第一控制端口223、第二控制端口 224、第一控油管610、第一低压管620、第一阀体111、第二阀体112、第一导向斜面131、第一环形凹槽113、第一通孔114、第二环形凹槽115、第二通孔116、第一阀芯柱150、第一阀芯块160、第二阀芯块170、第一阀体控油分腔121、第一阀芯弹性件180、第一受压面161、第二受压面171、第一泄压孔190、第二导向斜面172、第二液控单向阀6、7、8、9、10、第二阀体控油腔101、第一阀体高压腔102、第一阀体低压腔103、第二阀芯弹性件104、第二高压管710、第二低压管720、第二控油管730、液压负载13、压油箱14。

具体实施方式

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙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或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本发明的具体保护范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”、“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸的固定连接、可拆卸的固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”、以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

请查阅图1和图15，为采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置的具体实施例。所述的采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置，包括壳体200、若干个柱塞组件、一个主轴300、与柱塞组件个数相同且一一对应的第一液控单向阀、与柱塞组件个数相同且一一对应的第二液控单向阀和一个配流盘400。

所述壳体200内设有若干个柱塞腔210和一个配流腔220，所述配流腔220 设有高压总口221和低压总口222。

本实施例中，如图1所示，所述壳体200包括依次连接且同轴布置的轴端盖230、壳本体240和配流端盖250，所述壳本体240设有所述的柱塞腔210，所述配流端盖250与壳本体240之后端面之间围成所述的配流腔220；所述高压总口221设置在配流端盖250之侧端面上，所述低压总口222设置在配流端盖 250之外周面上。且，所述壳本体240包括壳本体座241和柱塞压盖242，柱塞压盖242与壳本体座241侧面之间围成所述的柱塞腔210。如图3所示，柱塞压盖242设有5个，柱塞腔210设有5个，每一柱塞腔210对应设置有一个第一液压单向阀和一个第二液压单向阀。柱塞腔210的个数不以此为限，也可为8 个、10个不等。

所述柱塞组件可在柱塞腔210内上下滑动。

本实施例中，所述柱塞组件包括柱塞500和连杆滑靴510，所述柱塞500上下滑动连接在柱塞腔210内，所述连杆滑靴510顶端套接在柱塞500内，另设有偏心轮520和柱塞回程环530，所述偏心轮520套接在主轴300外，所述连杆滑靴510底端靠抵在偏心轮520上，所述柱塞回程环530套接在连杆滑靴510 底端处，柱塞500在柱塞腔210内上下滑动可通过连杆滑靴510和回程环530 带动偏心轮520和主轴300转动，此为液压马达的工作状态；或者，主轴300 转动可通过连杆滑靴510和回程环530带动柱塞500在柱塞腔210内上下滑动，此为液压泵的工作状态。

所述主轴300转动装接在壳体且传动连接柱塞组件。如图13所示，偏心轮 520的左右两侧分别设置有第一轴承540和第二轴承550，以对主轴300进行稳定支撑。且，所述主轴300末端设有第一传动键孔310。

所述配流盘400转动装接在配流腔220内且其传动连接主轴300，其设有始终与高压总口221相连通的高压配流槽和始终与低压总口222相连通的低压配流槽。

本实施例中，还包括传动短轴320，所述配流盘400背面设有第二传动键孔 410，所述传动短轴320的两端分别与第一传动键孔310、第二传动键孔410相插接配合；另设有锁接螺钉330，该锁接螺钉330穿过配流盘400后与传动短轴 320相螺接。由此，配流盘400与主轴300可进行同步转动。

本实施例中，如图10所示，所述高压配流槽设有两个且均呈圆弧形并位于配流盘背面，两个高压配流槽分别为第一高压配流槽430和第二高压配流槽440，低压配流槽设有两个且均呈圆弧形并位于配流盘400背面，两个低压配流槽分别为第一低压配流槽450和第二低压配流槽460，其中，第一高压配流槽430与第一低压配流槽450位于同一大圆周上且对称布置，第二高压配流槽440与第二低压配流槽460位于同一小圆周上且对称布置。

本实施例中，如图11所示，所述配流盘400正面设有始终与高压总口221 相连通的四个高压分流孔401，其中两个高压分流孔401位于小圆周上并与第二高压配流槽440相连通，另外两个高压分流孔401位于大圆周上并与第一高压配流槽430相连通。且，配流盘400正面还设有高压导流槽402，该高压导流槽 402与四个高压分流孔401均连通且其与高压总口221相对应的连通。由此，高压油箱11作为进油箱时，其内的高压油液经过高压总口221后进入高压导流槽 402内，再经过高压分流孔401进入第一高压配流槽430和第二高压配流槽440 内。

所述配流盘400侧面设有始终与低压总口222相连通的四个低压分流孔403，其中两个低压分流孔403与第一低压配流槽450相连通，另外两个低压分流孔403与第二低压配流槽460相连通。且，配流盘400与配流腔220之间具有间隙404，低压总口222以及四个低压分流孔403均与该间隙404相连通。由此，低压油箱12作为出油箱时，第一低压配流槽450和第二低压配流槽460内的低压油液通过各自的低压分流孔403进入配流盘400与配流腔220之间的间隙404，并从间隙404流至低压总口222后进入低压油箱12。

本实施例中，该液压马达还包括耐磨盘480，该耐磨盘480夹置在配流盘 400和配流腔220底壁之间，所述传动短轴320穿过耐磨盘480后再与第二传动键孔410相插接。最好，在传动短轴320外周还设有支承套筒490，该支承套筒 490外周位于壳本体240和耐磨盘480的连接处。

所述第一液控单向阀1、2、3、4、5个数具有五个，且均横向布置在壳本体240内。

每一第一液控单向阀1、2、3、4、5均包括第一单向阀体和第一单向阀芯，所述第一单向阀体设有第一活动腔110、第一阀体控油腔120、第一阀体高压腔 130和第一阀体低压腔140，所述第一单向阀芯活动装接在第一单向阀体内且其可控制第一阀体高压腔130与第一阀体低压腔140之间的通断，第一阀体低压腔140与对应的柱塞腔210相连通，第一阀体高压腔130与高压总口221相连通，第一阀体控油腔120与高压配流槽和低压配流槽交替接通。

具体的，如图4所示，壳本体240的K2端面处设有五个环形布置的高压端口243以及五个环形布置且位于高压端口243同一圆周上的低压端口244，五个高压端口243直接与高压总口221相连通，五个低压端口244与配流盘400和配流腔220之间的间隙404相连通。壳本体的K2端面还设有五个环形间隔布置的第一控制端口223和五个环形间隔布置并位于第一控制端口223内侧的第二控制端口224，且第一控制端口223与配流盘400的第一高压配流槽430和第一低压配流槽450所处的大圆周相对应，第二控制端口224与配流盘400的第二高压配流槽440和第二低压配流槽460所处的小圆周相对应。同时，第一阀体控油腔120通过第一控油管610与第一控制端口223相连通。且，第一阀体高压腔130与对应的高压端口243相连通，第一阀体低压腔140与柱塞腔210之间通过第一低压管620相连接。

如图9所示，第一单向阀体包括第一阀体111和第二阀体112，第一阀体 111与第二阀体112之间围成所述第一阀体控油腔120，第二阀体112左端面之中心设有所述的第一活动腔110，第二阀体112右端面之中心设有所述的第一阀体高压腔130，所述第一阀体低压腔140横向贯穿第二阀体112，第一活动腔110、第一阀体高压腔130和第一阀体低压腔140三者相连通。且，第一阀体高压腔 130内壁设有第一导向斜面131。

第一阀体111外周面设有第一环形凹槽113，第一环形凹槽113底壁设有若干个第一通孔114，该第一通孔114与阀体控油腔120相连通；第二阀体112外周设有第二环形凹槽115，第二环形凹槽115底壁设有若干个第二通孔116，该第二通孔116与阀体低压腔140相连通。

所述第一单向阀芯包括第一阀芯柱150和分别固接在第一阀芯柱150两端的第一阀芯块160和第二阀芯块170，所述第一阀芯柱150活动套接在第一活动腔110内且可带动第一阀芯块160与第二阀芯块170同步移动，第一阀芯块160 位于第一阀体控油腔120内且第一阀芯块160将第一阀体控油腔120分隔为两个独立的第一阀体控油分腔121，第二阀芯块170位于第一阀体高压腔130内且其可在打开第一阀体高压腔130和关闭第一阀体高压腔130之间活动，另设有第一阀芯弹性件180，该第一阀芯弹性件180夹置在第一阀芯块160和第一阀体控油腔120腔壁之间。

所述第一阀芯块160设有朝向其中一第一阀体控油分腔121且呈圆锥形的第一受压面161，所述第二阀芯块170设有呈平直面的第二受压面171，第一受压面161面积大于第二受压面171面积。且，所述第一单向阀体还设有第一泄压孔190，该第一泄压孔190连通另一第一阀体控油分腔121和第一阀体低压腔 140。该第一泄压孔190可避免位于右侧的第一阀体控油分腔121出现死腔导致的第一单向阀芯无法移动的情况发生。且，第二阀芯块170还设有可与第一导向斜面131相配合的第二导向斜面172，当第二导向斜面172靠抵在第一导向斜面131上时，阀体高压腔130处于关闭的状态，反之，第二导向斜面172离开第一导向斜面131时，阀体高压腔130处于打开的状态。

径向柱塞液压装置为液压马达状态时，若第一阀体控油腔120输入高压油液，且该高压油液与第一阀体高压腔的油液压强相同，则第一阀芯块160受到的压力大于第二阀芯块170受到的压力，使得第一单向阀芯朝着第二阀芯块170 的方向移动以使第二阀芯块170打开阀体高压腔130，阀体高压腔130与阀体低压腔140相连通；若第一阀体控油腔120输入低压油液，第一阀芯块160受到的压力小于第二阀芯块170受到的压力，使得第一单向阀芯朝着第一阀芯块160 的方向移动以使第二阀芯块170关闭阀体高压腔130，阀体高压腔130与阀体低压腔140相断开。

所述第二液控单向阀6、7、8、9、10个数设为五个，且第二液控单向阀与第一液控单向阀的结构完全相同。

每一第二液控单向阀6、7、8、9、10均包括第二单向阀体和第二单向阀芯，所述第二单向阀体设有第二活动腔、第二阀体控油腔101、第一阀体高压腔102 和第一阀体低压腔103，所述第二单向阀芯活动装接在第二单向阀体内且其可控制第二阀体高压腔102与第二阀体低压腔103之间的通断，第二阀体高压腔102 与对应的柱塞腔210相连通，第二阀体低压腔103与低压总口222相连通，第二阀体控油腔101与高压配流槽和低压配流槽交替接通。

所述第二单向阀芯包括第二阀芯柱和分别固接在第二阀芯柱两端的第三阀芯块和第四阀芯块，所述第二阀芯柱活动套接在第二活动腔内且可带动第三阀芯块与第四阀芯块同步移动，第三阀芯块位于第二阀体控油腔101内且第三阀芯块将第二阀体控油腔101分隔为两个独立的第二阀体控油分腔，第四阀芯块位于第二阀体高压腔102内且其可在打开第二阀体高压腔102和关闭第二阀体高压腔102之间活动，另设有第二阀芯弹性件104，该第二阀芯弹性件104夹置在第三阀芯块和第二阀体控油腔101腔壁之间。

所述第三阀芯块设有朝向其中一第二阀体控油分腔的第三受压面，所述第四阀芯块设有第四受压面，第三受压面面积大于第四受压面面积。且，所述第二单向阀体还设有第二泄压孔，该第二泄压孔连通另一第二阀体控油分腔和第一阀体低压腔。

具体的，第二阀体高压腔102通过第二高压管710与对应的柱塞腔210相连通，第二阀体低压腔103通过第二低压管720与低压端口244相连通，第二阀体控油腔101通过第二控油管730与第二控制端口224相连通。

采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置的工作方法，该径向柱塞液压装置为液压马达时，高压总口与压力油源11相连且高压总口为进油口，低压总口与低压油箱12相连且低压总口222为出油口，以其中一个柱塞组件为例：

当其中一个柱塞组件位于上顶位时，对应的第一阀体控油腔120与高压配流槽相接通，对应的第二阀体控油腔101与低压配流槽相接通，第一单向阀芯控制第一阀体高压腔130与第一阀体低压腔140相导通，第二单向阀芯控制第二阀体高压腔102与第二阀体低压腔103相断开，高压油液流经高压总口221、第一阀体高压腔130、第一阀体低压腔140后进入对应的柱塞腔210内，推动柱塞500下行运动，柱塞腔210容积增大，并带动主轴300做正向圆周运动，直至柱塞组件到达下底位。由于该过程中第二单向阀始终处于关闭状态，柱塞腔210内的油液不会通过第二单向阀流出。

当该柱塞组件位于下底位时，主轴300和配流盘400均正向旋转了180度，对应的第一阀体控油腔120与低压配流槽相接通，对应的第二阀体控油腔101 与高压配流槽相连通，则第一单向阀芯控制第一阀体高压腔130与第一阀体低压腔140相断开，第二单向阀芯控制第二阀体高压腔102与第二阀体低压腔103 相导通，在其他柱塞组件的推力以及主轴300惯性力的作用下，该柱塞组件上行运动，柱塞腔210容积减小，柱塞腔210内的油液通过第二阀体高压腔102、第二阀体低压腔103后从低压总口222流出，实现单个柱塞组件的周期运动；该过程中第一单向阀处于关闭状态，柱塞腔210内的油液不会通过第一单向阀流出。

若干个柱塞组件往复运动使主轴300持续正向旋转，实现将液压能转化为机械能。

也即，液压马达状态下，油液的流向为：压力油源11→高压总口221→第一阀体高压腔130→第一阀体低压腔140→柱塞腔210→第二阀体高压腔102→第二阀体低压腔103→低压总口222→低压油箱12。

结合图14，进一步说明该液压马达的工作原理：

其中，ABCDE代表五个第一控制端口223，依次控制五个第一液控单向阀1、 2、3、4、5的通断；abcde代表五个第二控制端口224，依次控制五个第二液控单向阀6、7、8、9、10的通断。

具体的，第一控制端口A与第一液控单向阀1的第一阀体控油腔120相连通，第二控制端口a与第二液控单向阀10的第一阀体控油腔120相连通，且第一液控单向阀1和第二液控单向阀10对应同一个柱塞腔210。依次类推，第一控制端口E与第一液控单向阀5的第一阀体控油腔相连通，第二控制端口e与第二液控单向阀6的第一阀体控油腔相连通。

此时，以第一控制端口B和第二控制端口b为例，第一控制端口B位于第一高压配流槽430内，第二控制端口b位于第二低压配流槽460内，则第一液控单向阀2的第一阀体高压腔与第一阀体低压腔相导通，第一液控单向阀2打开，第二液控单向阀7的第二阀体高压腔与第二阀体低压腔相断开，第二液控单向阀7关闭，则，高压油箱11内的高压油液通过高压总口221进入高压端口 243，接着从高压端口243流经第一阀体高压腔、第一阀体低压腔进入对应的柱塞腔210内，带动柱塞500和连杆滑靴510向下移动，进而带动偏心轮520转动，最终带动主轴300转动。

以第一控制端口E和第二控制端口e为例，第一控制端口E位于第一低压配流槽450内，第二控制端口e位于第二高压配流槽440内，则第一液控单向阀5的第一阀体高压腔与第一阀体低压腔相断开，第一液控单向阀5关闭，第二液控单向阀6的第二阀体高压腔与第二阀体低压腔相导通，第二液控单向阀6 打开，此时柱塞腔210内的柱塞500向上移动，以推动柱塞腔210内的高压油液通过第二阀体高压腔、第二阀体低压腔进入低压端口244处，并流经配流盘 400与配流腔220之间的间隙404最后从低压总口222流出至低压油箱12内。若在此基础上配流盘转动180度，则第一控制端口E位于第一高压配流槽430 内，第二控制端口e位于第二低压配流槽460内，此时，可参考上述第一控制端口B和第二控制端口b的状态，实现了第一液控单向阀和第二液控单向阀交替导通以进行配流动作。

采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置的工作方法，该径向柱塞液压装置为液压泵时，高压总口221与高压油箱或液压负载13相连且高压总口221为出油口，低压总口222与低压油箱14相连且低压总口222为进油口：

主轴300反向转动带动至少一个柱塞组件从上顶位开始下行运动，则对应的柱塞腔210容积增大，产生真空，柱塞腔210内的压力低于低压油箱14，无论第二阀体控油腔101与低压配流槽或高压配流槽相接通，第二单向阀芯均控制第二阀体高压腔102与第二阀体低压腔103相连通；无论第一阀体控油腔120 与低压配流槽或高压配流槽相接通，第一单向阀芯控制第一阀体高压腔130与第一阀体低压腔140相断开，低压油箱14的油液流经低压总口222、第二阀体低压腔103、第二阀体高压腔102进入该柱塞腔210内，直至柱塞组件移动至下底位，此时主轴300带动配流盘400反向旋转了180度；

主轴300继续反向转动180度，该柱塞组件开始上行运动，对应的柱塞腔 210容积减小，压力增大，其压力高于高压油箱或液压负载13处的压力，此时无论第一阀体控油腔120与低压配流槽或高压配流槽相接通，第一单向阀芯控制第一阀体高压腔130与第一阀体低压腔140相连通；无论第二阀体控油腔101 与低压配流槽或高压配流槽相接通，第二单向阀芯均控制第二阀体高压腔102 与第二阀体低压腔103相断开，柱塞腔210内的油液流经第一阀体低压腔140、第一阀体高压腔130后进入高压油箱或液压负载13处，实现该柱塞组件的排油运动；

若干个柱塞组件在主轴300的反向转动带动下，各个柱塞腔210吸入低压油液，并形成压力油排出，实现机械能转换为液压能。

也即，液压泵状态下，油液的流向与液压马达状态下的油液流向相反，为：低压油箱14→低压总口222→第二阀体低压腔103→第二阀体高压腔102→柱塞腔210→第一阀体低压腔140→第一阀体高压腔130→高压总口221→液压负载 13。

如图15所示，该液压泵的工作过程与液压马达的工作过程呈相反的状态。且，液压泵状态下，第一液控单向阀与第二液控单向阀的打开或关闭仅通过柱塞腔210的压力大小决定，第一阀体控油腔和第二阀体控油腔并不起作用，此时，第一液控单向阀与第二液控单向阀与普通的单向阀作用相同。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (12)

1.采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置，其特征在于：包括壳体、若干个柱塞组件、一个主轴、与柱塞组件个数相同且一一对应的第一液控单向阀、与柱塞组件个数相同且一一对应的第二液控单向阀和一个配流盘；

所述壳体内设有若干个柱塞腔和一个配流腔，所述配流腔设有高压总口和低压总口；

每一柱塞组件可在对应的柱塞腔内上下滑动；

所述主轴转动装接在壳体且传动连接所有的柱塞组件；

所述配流盘转动装接在配流腔内且其固定连接主轴，其设有始终与高压总口相连通的高压配流槽和始终与低压总口相连通的低压配流槽；

每一第一液控单向阀均包括第一单向阀体和第一单向阀芯，所述第一单向阀体设有第一活动腔、第一阀体控油腔、第一阀体高压腔和第一阀体低压腔，所述第一单向阀芯活动装接在第一单向阀体内且其可控制第一阀体高压腔与第一阀体低压腔之间的通断，第一阀体低压腔与对应的柱塞腔相连通，第一阀体高压腔与高压总口相连通，第一阀体控油腔与高压配流槽和低压配流槽交替接通；

每一第二液控单向阀均包括第二单向阀体和第二单向阀芯，所述第二单向阀体设有第二活动腔、第二阀体控油腔、第一阀体高压腔和第一阀体低压腔，所述第二单向阀芯活动装接在第二单向阀体内且其可控制第二阀体高压腔与第二阀体低压腔之间的通断，第二阀体高压腔与对应的柱塞腔相连通，第二阀体低压腔与低压总口相连通，第二阀体控油腔与高压配流槽和低压配流槽交替接通。

2.根据权利要求1所述的采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置，其特征在于：所述高压配流槽设有两个，且均呈圆弧形，两个高压配流槽分别为第一高压配流槽和第二高压配流槽，低压配流槽设有两个，且均呈圆弧形，两个低压配流槽分别为第一低压配流槽和第二低压配流槽，其中，第一高压配流槽与第一低压配流槽位于同一圆周上且对称布置，第二高压配流槽与第二低压配流槽位于同一圆周上且对称布置；所述配流腔底壁设有与第一阀体控油腔相连通的第一控制端口，该第一控制端口与第一高压配流槽所处的圆周相对应；所述配流腔底壁设有与第二阀体控油腔相连通的第二控制端口，该第二控制端口与第二高压配流槽所处的圆周相对应。

3.根据权利要求2所述的采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置，其特征在于：所述配流盘正面设有始终与高压总口相连通的若干个高压分流孔，所述配流盘侧面设有始终与低压总口相连通的若干个低压分流孔，两个高压配流槽和两个低压配流槽均位于配流盘背面，且两个高压配流槽与高压分流孔始终连通，两个低压配流槽与低压分流孔始终连通。

4.根据权利要求1所述的采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置，其特征在于：所述第一单向阀芯包括第一阀芯柱和分别固接在第一阀芯柱两端的第一阀芯块和第二阀芯块，所述第一阀芯柱活动套接在第一活动腔内且可带动第一阀芯块与第二阀芯块同步移动，第一阀芯块位于第一阀体控油腔内且第一阀芯块将第一阀体控油腔分隔为两个独立的第一阀体控油分腔，第二阀芯块位于第一阀体高压腔内且其可在打开第一阀体高压腔和关闭第一阀体高压腔之间活动，另设有第一阀芯弹性件，该第一阀芯弹性件夹置在第一阀芯块和第一阀体控油腔腔壁之间；所述第二单向阀芯包括第二阀芯柱和分别固接在第二阀芯柱两端的第三阀芯块和第四阀芯块，所述第二阀芯柱活动套接在第二活动腔内且可带动第三阀芯块与第四阀芯块同步移动，第三阀芯块位于第二阀体控油腔内且第三阀芯块将第二阀体控油腔分隔为两个独立的第二阀体控油分腔，第四阀芯块位于第二阀体高压腔内且其可在打开第二阀体高压腔和关闭第二阀体高压腔之间活动，另设有第二阀芯弹性件，该第二阀芯弹性件夹置在第三阀芯块和第二阀体控油腔腔壁之间。

5.根据权利要求4所述的采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置，其特征在于：所述第一阀芯块设有朝向其中一第一阀体控油分腔的第一受压面，所述第二阀芯块设有第二受压面，第一受压面面积大于第二受压面面积；所述第三阀芯块设有朝向其中一第二阀体控油分腔的第三受压面，所述第四阀芯块设有第四受压面，第三受压面面积大于第四受压面面积。

6.根据权利要求5所述的采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置，其特征在于：所述第一单向阀体还设有第一泄压孔，该第一泄压孔连通另一第一阀体控油分腔和第一阀体低压腔；所述第二单向阀体还设有第二泄压孔，该第二泄压孔连通另一第二阀体控油分腔和第一阀体低压腔。

7.根据权利要求1所述的采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置，其特征在于：所述柱塞组件包括柱塞和连杆滑靴，所述柱塞上下滑动连接在柱塞腔内，所述连杆滑靴顶端套接在柱塞内，另设有偏心轮和柱塞回程环，所述偏心轮套接在主轴外，所述连杆滑靴底端靠抵在偏心轮上，所述柱塞回程环套接在连杆滑靴底端处，柱塞在柱塞腔内上下滑动可通过连杆滑靴和回程环带动偏心轮和主轴转动；或者，主轴转动可通过连杆滑靴和回程环带动柱塞在柱塞腔内上下滑动。

8.根据权利要求1所述的采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置，其特征在于：还包括传动短轴，所述主轴末端设有第一传动键孔，所述配流盘背面设有第二传动键孔，所述传动短轴的两端分别与第一传动键孔、第二传动键孔相插接配合；另设有锁接螺钉，该锁接螺钉穿过配流盘后与传动短轴相螺接。

9.根据权利要求8所述的采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置，其特征在于：还包括耐磨盘，该耐磨盘夹置在配流盘和配流腔底壁之间，所述传动短轴穿过耐磨盘后再与第二传动键孔相插接。

10.根据权利要求1所述的采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置，其特征在于：所述壳体包括依次连接且同轴布置的轴端盖、壳本体和配流端盖，所述壳本体设有所述的柱塞腔，所述配流端盖与壳本体之后端面之间围成所述的配流腔；所述高压总口设置在配流端盖之侧端面上，所述低压总口设置在配流端盖之外周面上。

11.采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置的工作方法，其应用权利要求1至10中任意一项所述的采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置，其特征在于：

该径向柱塞液压装置为液压马达时，高压总口与压力油源相连且高压总口为进油口，低压总口为出油口：

当其中一个柱塞组件位于上顶位时，对应的第一阀体控油腔与高压配流槽相接通，对应的第二阀体控油腔与低压配流槽相接通，第一单向阀芯控制第一阀体高压腔与第一阀体低压腔相导通，第二单向阀芯控制第二阀体高压腔与第二阀体低压腔相断开，高压油液流经高压总口、第一阀体高压腔、第一阀体低压腔后进入对应的柱塞腔内，推动柱塞下行运动，柱塞腔容积增大，并带动主轴做正向圆周运动，直至柱塞组件到达下底位；

当该柱塞组件位于下底位时，主轴和配流盘均正向旋转180度，对应的第一阀体控油腔与低压配流槽相接通，对应的第二阀体控油腔与高压配流槽相连通，则第一单向阀芯控制第一阀体高压腔与第一阀体低压腔相断开，第二单向阀芯控制第二阀体高压腔与第二阀体低压腔相导通，在其他柱塞组件的推力以及主轴惯性力的作用下，该柱塞组件上行运动，柱塞腔容积减小，柱塞腔内的油液通过第二阀体高压腔、第二阀体低压腔后从低压总口流出，实现单个柱塞组件的周期运动；

若干个柱塞组件往复运动使主轴持续正向旋转，实现将液压能转化为机械能。

12.采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置的工作方法，其应用权利要求1至10中任意一项所述的采用液控单向阀配流的径向柱塞液压装置，其特征在于：

该径向柱塞液压装置为液压泵时，高压总口与高压油箱或液压负载相连且高压总口为出油口，低压总口与低压油箱相连且低压总口为进油口：

主轴反向转动带动至少一个柱塞组件从上顶位开始下行运动，则对应的柱塞腔容积增大，产生真空，柱塞腔内的压力低于低压油箱，无论第二阀体控油腔与低压配流槽或高压配流槽相接通，第二单向阀芯均控制第二阀体高压腔与第二阀体低压腔相连通；无论第一阀体控油腔与低压配流槽或高压配流槽相接通，第一单向阀芯控制第一阀体高压腔与第一阀体低压腔相断开，低压油箱的油液流经低压总口、第二阀体低压腔、第二阀体高压腔进入该柱塞腔内，直至柱塞组件移动至下底位，此时主轴带动配流盘反向旋转了180度；

主轴继续反向转动180度，该柱塞组件开始上行运动，对应的柱塞腔容积减小，压力增大，其压力高于高压油箱或液压负载处的压力，此时无论第一阀体控油腔与低压配流槽或高压配流槽相接通，第一单向阀芯控制第一阀体高压腔与第一阀体低压腔相连通；无论第二阀体控油腔与低压配流槽或高压配流槽相接通，第二单向阀芯均控制第二阀体高压腔与第二阀体低压腔相断开，柱塞腔内的油液流经第一阀体低压腔、第一阀体高压腔后进入高压油箱或液压负载处，实现该柱塞组件的排油运动；

若干个柱塞组件在主轴的反向转动带动下，各个柱塞腔吸入低压油液，并形成压力油排出，实现机械能转换为液压能。

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