CN116336161A - 一种基于齿轮啮合传动的复合式低速重载液压马达 - Google Patents
一种基于齿轮啮合传动的复合式低速重载液压马达 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116336161A CN116336161A CN202310358429.7A CN202310358429A CN116336161A CN 116336161 A CN116336161 A CN 116336161A CN 202310358429 A CN202310358429 A CN 202310358429A CN 116336161 A CN116336161 A CN 116336161A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gear
- hydraulic
- oil
- hydraulic cylinder
- transmission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
- F16H47/02—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type
- F16H47/04—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
- F15B11/22—Synchronisation of the movement of two or more servomotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/08—Servomotor systems incorporating electrically operated control means
- F15B21/087—Control strategy, e.g. with block diagram
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
- F16H57/082—Planet carriers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
- F16H47/02—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type
- F16H47/04—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion
- F16H2047/045—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion the fluid gearing comprising a plurality of pumps or motors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于齿轮啮合传动的复合式低速重载液压马达。外传动齿轮和内齿轮轴的外周均设有齿圈,外传动齿轮的齿圈啮合于内齿轮轴的齿圈,各个外传动齿轮上均设有曲轴,液压缸位于内齿轮轴的外周,各个液压缸的两端分别通过两个曲轴分别连接在相邻的两个外传动齿轮上,两位四通电磁阀的进油口通过油泵外接油箱,两位四通电磁阀的回油口连接油箱,两位四通电磁阀和控制装置之间电连接,两位四通电磁阀的油口A和油口B均连接液压缸。本发明通过双作用式液压缸驱动外传动齿轮转动,通过齿轮啮合带内动齿轮轴转动并输出扭矩。本发明凭借多组液压缸同时工作,多组减速齿轮同时啮合传动来提高减速比,从而提高输出扭矩,减小输出转速。
Description
技术领域
本发明属于液压传动领域的一种液压马达,尤其是涉及了一种基于齿轮啮合传动的复合式低速重载液压马达。
背景技术
齿轮传动是一种常见的机械传动形式,其结构简单,传动效率高,广泛应用于各种工程设备中。在低速重载的工况下,需要具有高功率密度的液压马达。传统的液压马达采用径向柱塞式、叶片式等结构,其结构复杂,体积和重量较大,不利于应用于一些特殊场景。
为了解决这个问题,一些新型液压马达采用了复合式结构,将齿轮传动和液压驱动相结合。这些液压马达通过双作用式液压缸驱动传动齿轮转动,通过齿轮啮合带动齿轮轴转动输出扭矩,其结构简单,体积和重量较小,可以直接与工作机构连接,满足一些特殊工况下的超低速要求。然而,现有的复合式液压马达仍存在一些问题,例如扭矩输出不稳定、减速比不够大等,可以进一步改进。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题,本发明的目的在于设计一种基于齿轮啮合传动的复合式低速重载液压马达。本发明提供一种由多组液压缸联合工作、多组减速齿轮啮合传动的大扭矩、高精度、复合式液压马达。本发明将多组齿轮传动机构和液压控制回路结合在一起,显著提升了液压马达的扭矩。其技术方案简单可靠,结构紧凑,易于维护,可用于驱动各种重载机构。
本发明技术方案如下:
包括机械传动机构和液压控制回路,机械传动机构和液压控制回路之间通过管道连接;所述的机械传动机构包括外壳体、外传动齿轮、圆形的内齿轮轴、曲轴和液压缸;外传动齿轮和内齿轮轴均设于外壳体的内部,外传动齿轮和内齿轮轴的外周均设有齿圈,若干个外传动齿轮的齿圈啮合于内齿轮轴的齿圈,各个外传动齿轮上均设有曲轴,若干个液压缸位于内齿轮轴的外周,各个液压缸的两端分别通过两个曲轴分别连接在相邻的两个外传动齿轮上;
所述的液压控制回路包括油泵、控制装置、两位四通电磁阀和油箱,两位四通电磁阀的进油口P通过油泵外接油箱,两位四通电磁阀的回油口T连接油箱,两位四通电磁阀和控制装置之间电连接,两位四通电磁阀的油口A和油口B均连接液压缸。
所述的液压缸包括活塞杆和缸体,活塞杆的一端和缸体的一端之间可前后活动地移动连接,活塞杆的另一端和缸体的另一端分别通过两个曲轴分别连接在相邻的两个外传动齿轮上,所述液压缸中每两个正对设置的液压缸为一组,一组液压缸中一个液压缸的有杆腔和无杆腔分别与两位四通电磁阀的油口A和油口B连接,另一个液压缸的有杆腔和无杆腔分别与两位四通电磁阀的油口B和油口A连接。
所述的每根曲轴上均设有键槽和键,键固定连接在键槽中,外传动齿轮和曲轴之间通过键固定连接。
所述的外壳体上设有行星轮支架,行星轮支架与曲轴之间固定连接。
所述的内齿轮轴为环状结构,内齿轮轴的内圈设有内齿圈,外啮合齿轮的齿圈啮合于内齿轮轴内圈的内齿圈中。
所述的内齿轮轴的外圈设有外齿圈,外啮合齿轮的齿圈啮合于内齿轮轴外圈的外齿圈中。
内齿轮轴外周均匀分布多个小传动齿轮,曲轴穿过外传动齿轮与液压缸两端铰接,每个液压缸的活塞杆和缸体都与一个外传动齿轮相连。所有外传动齿轮的轴心构成一个圆,其轴心和内齿轮轴的轴心重合,外传动齿轮在此圆上均匀分布,间隔的角度相同;曲轴和液压缸的铰接点构成多边形,液压缸沿此多边形顺序布置,对于每一个液压缸,其活塞杆连接在一个曲轴上,缸体则连接在沿上述多边形的相邻点的曲轴上。外传动齿轮和液压缸的连接孔通过曲轴偏心布置,故液压缸产生的推力和拉力能够转化为对外传动齿轮施加的扭矩;
如图2所示,曲轴由上下两段轴构成,上下两段杆的轴心平行,两轴心的距离恒定不变,上段和两个液压缸铰接,下段连接外传动齿轮。轴上设有键槽,外传动齿轮通过键连接与曲轴相对固定,曲轴端部设有挡圈槽,通过弹性挡圈固定液压缸的轴向位置。外传动齿轮和液压缸的连接孔通过曲轴偏心布置,故液压缸产生的推力和拉力能够转化为对外传动齿轮施加的扭矩。
如图3所示,液压控制系统包括一个若干个两位四通电磁阀、一个控制装置、一个油箱和一个液压泵,液压缸两侧的空腔底部均与液压控制回路通过油路相连通。两位四通电磁阀的数量是液压缸数量的一半,每个两位四通电磁阀控制两个液压缸相反的运动。每个两位四通电磁阀均分别与油泵和油箱连接,使得液压油从油泵中通过两位四通电磁阀后依次经油路流入液压缸的空腔中。每个两位四通电磁阀均与控制装置电连接。控制装置按照一定的顺序协调切换每个两位四通电磁阀的工作位状态。
内齿轮轴的外缘周面加工为外齿面,外传动齿轮的外缘周面加工为模数相同的外齿面,外传动齿轮的外齿面和内齿轮轴的外齿面形成啮合传动副,外传动齿轮和内齿轮轴的轴心位置保持固定,可自转地安装,且外传动齿轮和内齿轮轴始终保持同向旋转;
一个液压缸同时对相邻的两个外传动齿轮产生作用力,连接缸体和活塞杆的曲轴端点在这两个外传动齿轮的轴心构成的连线的两侧,故能够对两个外传动齿轮产生同方向的扭矩,使两个外传动齿轮同方向转动,进而能够满足多个外传动齿轮和一个内齿轮轴的啮合传动,外传动齿轮和内齿轮轴的运动方向必须相同,啮合处线速度相同的特点;
多个液压缸串联,连接所有的外传动齿轮,对边的两个液压缸同时工作,带动所有外传动齿轮和内齿轮轴同向旋转,通过一定顺序控制液压缸的位置,从而马达输出大扭矩。
曲轴位于外壳体中,并且连接于每个外传动齿轮和液压缸上。将液压缸的线性运动转换为旋转运动并传递到外传动齿轮上,从而实现高扭矩和高速度的输出。外传动齿轮通过啮合传动与齿轮轴相连,从而实现了液压缸的力量传递和机械传动的稳定性。
对边两组液压缸的空腔相连接,活塞杆所在的空腔与对边液压缸的另一个空腔相连。活塞杆一端空腔进油时,对边液压缸的另一端空腔同时进油。使得第一个液压缸处于伸长的工作状态,而对边的液压缸处于缩短的状态。从而实现了对边两个液压缸工作状态相反,推动连接的两个外传动齿轮同方向转动。
外传动齿轮、曲轴均通过行星架和马达的外壳体相连接,行星架确定了外传动齿轮之间的相对位置,保证了每个外传动齿轮的轴心位置不变,内齿轮轴与外壳体之间无接触,内齿轮轴的定轴旋转运动作为输出运动不会带动外壳体旋转,不会改变外传动齿轮的轴心位置。
曲轴轴心位置处设置有键槽,用于和外传动之轮轴连接,端部设有两个挡圈槽,用于限制液压缸和曲轴的铰接点位置。曲轴和液压缸的铰接点位置与曲轴的偏心轴端同轴心。
外传动齿轮的模数和内齿轮轴的齿数相同,且外传动之轮的齿数小于内齿轮轴的齿轮,使得外传动齿轮和内齿轮轴的转动保证一定的减速比,内齿轮轴作为输出元件,按照一定的减速比向外部提供小转速输出和大扭矩输出。
减速比等于内齿轮轴的齿数与外传动齿轮的齿数之比。
各个液压缸在曲轴端部连接的直线上做直线往复运动,使得所有的外传动齿轮同方向旋转。通过顺序依次控制液压缸进油和回油,从而控制液压缸的伸长和压缩,具体如步骤下:
步骤1)利用液压控制回路可控制同一组液压缸中的一个液压缸伸出,另一个液压缸缩短:当液压油从缸体侧进入液压缸空腔,缸体侧油量增加,推动活塞杆伸出,活塞杆侧的液压油和油箱连通,通过油路排出,从而完成伸长的工作状态。当液压油从活塞杆一侧压入液压缸空腔,活塞杆一侧空腔中液压油增多,推动活塞杆压入,此时缸体侧的液压油和油箱连通,通过油路排出,从而完成缩短的工作状态。
液压缸伸出或缩短的运动状态推动外传动齿轮运动从而带动内齿轮轴旋转;
步骤2)当一个液压缸伸长到液压缸行程的最大值时,利用两位四通电磁阀切换同一组液压缸中两个液压缸的运动状态,将持续伸出的液压缸切换为缩回状态,将缩回的液压缸切换为伸出状态;
液压缸的伸长和缩短由两位四通电磁阀来控制,当电磁阀切换工作状态后,油路切换,液压缸的进油端和回油端对调,从而完成液压缸工作状态的切换。
当一个液压缸伸长到液压缸行程的最大值时,回油侧空腔中的油液完全排出,此时液压缸所在直线和两端的外传动齿轮的轴心连成的直线重合,运动到达死点,液压缸对曲轴提供的扭矩为0。最大的行程位置处,液压缸的长度恰好等于两倍的曲轴偏心距离与相邻外传动齿轮轴心的连线距离之和。
当液压缸缩短到液压缸形成的最小值,回油侧空腔中的油液完全排出,此时液压缸所在直线和两端的外传动齿轮的轴心连成的直线重合,运动到达死点,液压缸对曲轴提供的扭矩为0,最小行程位置处,液压缸的长度恰好等于相邻外传动齿轮轴心的连线距离与两倍的曲轴偏心距离之差。
当液压缸伸长到达行程极限时,机构到达死点,到达死点的液压缸输出扭矩为0。此时另一组液压缸通过对曲轴施加扭矩将机构推出死点,保持齿轮组继续运转。
步骤3)通过不断地切换同一组液压缸中两个液压缸的运动状态,使得液压缸持续推动外传动齿轮旋转,从而持续带动内齿轮轴旋转。
所述的两位三通电磁阀包括油口A、油口B、油口P和油口T,油口P和油口T位于两位三通电磁阀的同一侧,油口A和油口B位于两位三通电磁阀的另一侧。两位三通电磁阀的油口P和油口T分别经接头、软管等与油泵、油箱连接。油口A和油口B通过外壳体当中的油路与液压缸的两侧空腔连接。两位三通电磁阀与控制装置电连接,在控制装置的控制下切换各个电磁阀的工作位,进一步控制液压缸的运动方向,从而控制外传动齿轮和内齿轮轴的定轴转动。
本发明利用液压缸的双向线性运动来带动外传动齿轮的定轴旋转,通过多组液压缸同时工作以及齿轮的减速比来提高输出扭矩。当压力油进入液压缸时,液压缸作用于曲轴的偏心处,对曲轴产生扭矩,带动齿轮组的旋转,液压缸布置的位置使得每个外传动齿轮的运动方向相同,带动整个机构平稳运转,输出大扭矩,低转速。
本发明的有益效果如下:
1、本发明将齿轮减速传动机构和液压传动机构相结合,利用大减速比的齿轮传动,可以有效实现输出超低转速的工作特性。
2、本发明中。通过多组液压缸同时驱动,多组传动齿轮同时啮合传动,可以成倍获得大扭矩输出。
3、本发明通过串联对边位置的液压缸,减少了两位四通电磁阀的数量,简化了控制难度,使得液压马达的运转更加连贯流畅,便于止锁。
4、本发明将液压缸和机械传动齿轮相结合,可以实现高扭矩和低速度的输出。通过多组液压缸同时驱动多个外传动齿轮,进一步增加了输出扭矩。凭借多组液压缸同时工作,多组减速齿轮同时啮合传动来提高减速比,从而提高输出扭矩,减小输出转速。
附图说明
图1a为本发明传机构的初始状态示意图,图1b为本发明传机构的中间状态一示意图,图1c为本发明传机构的中间运动状态二示意图;
图2为本发明中曲轴的连接构造示意图
图3为本发明中控制一对液压缸运动的液压控制回路示意图
图中:1、外传动齿轮;2、活塞杆;3、缸体;4、内齿轮轴;5、曲轴;6、油泵;7、控制装置;8、两位四通电磁阀;9、油箱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明的实施例的实施过程如下:
如图1a所示,包括机械传动机构和液压控制回路,机械传动机构和液压控制回路之间通过管道连接;机械传动机构包括外壳体、外传动齿轮1、圆形的内齿轮轴4、曲轴5和液压缸;外传动齿轮1和内齿轮轴4均设于外壳体的内部,外传动齿轮1和内齿轮轴4的外周均设有齿圈,若干个外传动齿轮1的齿圈啮合于同一个内齿轮轴4的齿圈以形成啮合传动副,液压马达运动过程中外传动齿轮1轴心位置和内齿轮轴4轴心位置恒定不变,各个外传动齿轮1上均设有曲轴5,若干个液压缸位于内齿轮轴4的外周,各个液压缸的两端分别通过两个曲轴5分别连接在相邻的两个外传动齿轮1上,即相邻的两个外传动齿轮1之间通过曲轴5连接有一个液压缸,曲轴5与液压缸之间铰接;
如图3所示,液压控制回路包括油泵6、控制装置7、两位四通电磁阀8和油箱9,两位四通电磁阀8的进油口P通过油泵6外接油箱9,两位四通电磁阀8的回油口T连接油箱9,两位四通电磁阀8和控制装置7之间电连接,两位四通电磁阀8的油口A和油口B均连接液压缸。
液压缸包括活塞杆2和缸体3,每一组缸体3和活塞杆2构成一个移动副,活塞杆2的一端和缸体3的一端之间可前后活动地移动连接,活塞杆2的另一端和缸体3的另一端分别通过两个曲轴5分别连接在相邻的两个外传动齿轮1上,液压缸中每两个正对设置的液压缸为一组,一组液压缸中一个液压缸的有杆腔和无杆腔分别与两位四通电磁阀8的油口A和油口B连接,另一个液压缸的有杆腔和无杆腔分别与两位四通电磁阀8的油口B和油口A连接。
即两位四通电磁阀8分别与一组液压缸中的两个液压缸相连,油口A分别连接一个液压缸的有杆腔和另一个液压缸的无杆腔,油口B分别连接一个液压缸的无杆腔和另一个液压缸的有杆腔。
如图2所示,每根曲轴5上均设有键槽和键,键固定连接在键槽中,外传动齿轮1和曲轴5之间通过键固定连接。
每个外传动齿轮1通过键连接与曲轴5相对固定,限制外传动齿轮1和曲轴5相对旋转。
曲轴5中还设有挡圈槽,挡圈槽用于放置弹性挡圈,通过弹性挡圈固定液压缸的轴向位置。
外壳体上设有行星轮支架,行星轮支架与曲轴5之间固定连接。
曲轴5的一端与液压缸相连,另一端与行星轮支架相连,行星轮支架连接所有的曲轴5,行星轮支架相对于外壳体固定,限制所有外传动齿轮1的轴心位置,外传动齿轮1维持定轴旋转运动。
内齿轮轴4为环状结构,内齿轮轴4的内圈设有内齿圈,外啮合齿轮20的齿圈啮合于内齿轮轴4内圈的内齿圈中。
内齿轮轴4的外圈设有外齿圈,外啮合齿轮20的齿圈啮合于内齿轮轴4外圈的外齿圈中。
外传动齿轮1和内齿轮轴4始终保持同向旋转,每个外传动齿轮1的速度始终相同,外传动齿轮1和内齿轮轴4的旋转始终维持一定的减速比。
每一个两位四通电磁阀8同时控制两个液压缸的运动位置,液压缸两侧的空腔通过油路与对边油缸的对称位置空腔连通,使得对边两个液压缸的动作始终相反。
液压缸的两端分别与两个外传动齿轮1的两个铰接点始终位于该两个外传动齿轮1的轴心连线的不同侧,使得液压缸传递给两端外传动齿轮1的扭矩方向始终一致。
外传动齿轮1、曲轴5、液压缸的数量相同,为包含四以上的偶数,位置相对的两个液压缸为一组,一组的两个液压缸运动路径相反。
旋转驱动系统包括液压缸和外传动齿轮1,内齿轮轴4前后两面安装两套相同的旋转驱动系统,两面的外传动齿轮1在内齿轮轴4外周交错布置,两套旋转驱动系统同时工作,提高功率密度。
所有的液压缸中对边的液压缸为一组,如图1a-1c所示的运动过程所示,对边液压缸的运动状态相反,故每一组液压缸的控制如图3所示,左边液压缸的左侧空腔和右边液压缸的右侧空腔相连通,再经油路连接到两位四通电磁阀8的油口A;左边液压缸的右侧空腔和右边液压缸的左侧空腔相连通,再经油路连接到两位四通电磁阀的油口B。
当电磁阀的工作状态如图3所示时,左边液压缸的左侧空腔进油,右侧空腔排油,右边液压缸的左侧空腔排油,右侧空腔进油。故此时左边液压缸处于缩短的工作状态,右边的液压缸处于伸长的工作状态。
根据图1a-图1b中的运动状态所示,此过程所有的齿轮均顺时针旋转。对于右上方和左下方的这组液压缸而言,可以看出运动过程中,右上方的液压缸缩短,左下方的液压缸伸长。对于右上方的液压缸和其所连接的上下两个外传动齿轮来说,由于活塞杆的铰接点位于活塞杆上方外传动齿轮的右边,活塞杆相对于该外传动齿轮向下运动,故液压缸传递给曲轴的扭矩为顺时针方向,带动此外传动齿轮顺时针方向旋转;对活塞杆下方的外传动齿轮来说,由于缸体的铰接点位于外传动齿轮的左侧,缸体相对于外传动齿轮向上运动,故液压缸传递给曲轴的扭矩为顺时针方向,带动此外传动齿轮顺时针方向旋转。同理,对于左下方的液压缸和液压缸所连接的上下两个外传动齿轮来说,液压缸伸长提供的力使得连接的两个外传动齿轮也同时做顺时针方向的旋转运动。
同理对于左上方和右下方的一组液压缸来说,图1a-图1b的运动过程中,左上方液压缸处于缩短的工作状态,右下方的液压缸处于伸长的工作状态,为4个外传动齿轮提供顺时针同方向的扭矩。四个外传动齿轮带动内齿轮轴同向旋转,输出大扭矩,低转速。
在液压马达运转的过程中,对于每一组液压缸而言,存在运动死点,当液压缸所在直线和所连的外传动齿轮轴心直线重合时,液压缸所提供的扭矩为0。如图1b图所示,右上方的液压缸运动到最长的状态,其液压缸所在直线正好与上方外传动齿轮和右方外传动齿轮的轴心连线重合,液压缸提供的扭矩为0;左下方的液压缸运动到最短的状态,其液压缸所在直线正好与上方外传动齿轮和右方外传动齿轮的轴心连线重合,液压缸提供的扭矩为0。此时另外一组液压缸提供扭矩,将处于死点的液压缸推出,齿轮组能够继续顺时针运转。
如图1b-图1c的运动过程所示,当左上方的液压缸继续伸长,右下方的液压缸继续缩短,在到达图1c的状态时,左上方和右下方的液压缸均到达死点,此时,这两个液压缸对外传动齿轮提供的扭矩为0。机构依靠右上方和左下方的液压缸继续工作,将处于死点的两个液压缸推出,齿轮组能够继续顺时针运转。如此往复,能够使得齿轮组连续运转,通过内齿轮轴输出大扭矩和低转速。
每一个液压缸在运动到行程的最小值和最大值时切换工作状态,如图3所示的控制系统,当左边的液压缸运动到最短状态,右边的液压缸运动到最长状态时,通过控制装置切换两位四通电磁阀的工作位状态,左边液压缸的右侧空腔开始进油,液压缸的工作状态从之前的缩短状态转变为伸长状态;右边液压缸的左侧空腔开始进油,液压缸的工作状态从之前的伸长状态转变为缩短状态。
实际工作中,液压马达持续运转,四个液压缸和外传动齿轮同时工作,每当外传动齿轮转过90度,就有一组液压马达切换运动方向,以持续给外传动齿轮提供相同方向的扭矩。本发明通过控制两位四通电磁阀有效控制液压缸的工作状态。在齿轮啮合提供大减速比的基础上,多组液压缸同时工作,使得液压马达能够输出更大的扭矩。
本发明的具体实施涉及多个液压缸的协同动作,通过控制装置对多个二位四通电磁阀的工作位进行控制,按一定的时间顺序切换指定二位四通电磁阀的工作位状态。
本发明主要利用液压缸的往复运动来带动齿轮组的同方向连续运转,通过多组液压缸同时工作,在齿轮组大减速比的基础上大幅度增大了输出扭矩,可以驱动具有低速大扭矩工作特性的工业回转机构。
本发明的技术方案不限于上述具体实施案例的限制,凡是根据本发明做出的技术变形,均落入本发明的保护范围之中。
Claims (6)
1.一种基于齿轮啮合传动的复合式低速重载液压马达,其特征在于:
包括机械传动机构和液压控制回路,机械传动机构和液压控制回路之间通过管道连接;所述的机械传动机构包括外壳体、外传动齿轮(1)、圆形的内齿轮轴(4)、曲轴(5)和液压缸;外传动齿轮(1)和内齿轮轴(4)均设于外壳体的内部,外传动齿轮(1)和内齿轮轴(4)的外周均设有齿圈,若干个外传动齿轮(1)的齿圈啮合于内齿轮轴(4)的齿圈,各个外传动齿轮(1)上均设有曲轴(5),若干个液压缸位于内齿轮轴(4)的外周,各个液压缸的两端分别通过两个曲轴(5)分别连接在相邻的两个外传动齿轮(1)上;
所述的液压控制回路包括油泵(6)、控制装置(7)、两位四通电磁阀(8)和油箱(9),两位四通电磁阀(8)的进油口P通过油泵(6)外接油箱(9),两位四通电磁阀(8)的回油口T连接油箱(9),两位四通电磁阀(8)和控制装置(7)之间电连接,两位四通电磁阀(8)的油口A和油口B均连接液压缸。
2.根据权利要求1所述的一种基于齿轮啮合传动的复合式低速重载液压马达,其特征在于:所述的液压缸包括活塞杆(2)和缸体(3),活塞杆(2)的一端和缸体(3)的一端之间可前后活动地移动连接,活塞杆(2)的另一端和缸体(3)的另一端分别通过两个曲轴(5)分别连接在相邻的两个外传动齿轮(1)上,所述液压缸中每两个正对设置的液压缸为一组,一组液压缸中一个液压缸的有杆腔和无杆腔分别与两位四通电磁阀(8)的油口A和油口B连接,另一个液压缸的有杆腔和无杆腔分别与两位四通电磁阀(8)的油口B和油口A连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于齿轮啮合传动的复合式低速重载液压马达,其特征在于:所述的每根曲轴(5)上均设有键槽和键,键固定连接在键槽中,外传动齿轮(1)和曲轴(5)之间通过键固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于齿轮啮合传动的复合式低速重载液压马达,其特征在于:所述的外壳体上设有行星轮支架,行星轮支架与曲轴(5)之间固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于齿轮啮合传动的复合式低速重载液压马达,其特征在于:所述的内齿轮轴(4)为环状结构,内齿轮轴(4)的内圈设有内齿圈,外啮合齿轮(20)的齿圈啮合于内齿轮轴(4)内圈的内齿圈中。
6.根据权利要求1所述的一种基于齿轮啮合传动的复合式低速重载液压马达,其特征在于:所述的内齿轮轴(4)的外圈设有外齿圈,外啮合齿轮(20)的齿圈啮合于内齿轮轴(4)外圈的外齿圈中。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310358429.7A CN116336161A (zh) | 2023-04-06 | 2023-04-06 | 一种基于齿轮啮合传动的复合式低速重载液压马达 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310358429.7A CN116336161A (zh) | 2023-04-06 | 2023-04-06 | 一种基于齿轮啮合传动的复合式低速重载液压马达 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116336161A true CN116336161A (zh) | 2023-06-27 |
Family
ID=86892951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310358429.7A Pending CN116336161A (zh) | 2023-04-06 | 2023-04-06 | 一种基于齿轮啮合传动的复合式低速重载液压马达 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116336161A (zh) |
-
2023
- 2023-04-06 CN CN202310358429.7A patent/CN116336161A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103397997A (zh) | 电机换向驱动往复泵 | |
CN107795449B (zh) | 一种凸轮限位的齿扇齿条式往复泵 | |
CN109505941B (zh) | 一种低速大扭矩步进式执行系统 | |
CN113309756B (zh) | 一种基于内齿轮轴传动的低速大扭矩液压马达系统 | |
CN116336161A (zh) | 一种基于齿轮啮合传动的复合式低速重载液压马达 | |
CN117287441A (zh) | 一种数字变量液压马达-机械直线执行器 | |
CN109236978B (zh) | 一种高分辨率、可调的步进式执行机构 | |
CN113482850B (zh) | 一种分布式电液驱动的风机偏航及制动系统 | |
CN203463245U (zh) | 电机换向驱动往复泵 | |
RU2698867C1 (ru) | Поршневая машина | |
CN113309755B (zh) | 一种低速大扭矩复合式液压马达 | |
CN215256569U (zh) | 摆动换向集成马达 | |
CN111649018B (zh) | 一种集成外转子电机的泵控液压缸 | |
RU2336419C1 (ru) | Поршневая машина | |
CN109458383B (zh) | 一种重载的复合式步进执行机构 | |
CN109058405B (zh) | 一种压缩机驱动器和压缩机 | |
CN117722310A (zh) | 一种基于不完全齿轮齿条传动的高功率密度液压马达 | |
CN1280647A (zh) | 摆动活塞式发动机 | |
CN214742015U (zh) | 一种主动配流往复柱塞泵的液压阀结构 | |
CN112196760A (zh) | 一种新型电液马达 | |
CN100443742C (zh) | 四柱塞液压变量泵 | |
CN112576574B (zh) | 多级轮动释放作动筒 | |
CN100420858C (zh) | 六柱塞液压变量泵及马达 | |
CN213870159U (zh) | 一种新型电液马达 | |
CN219045548U (zh) | 一种高减速比的二级摆线针轮减速器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |