CN116428102A - 一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置及其工作方法，涉及径向柱塞液压装置领域，该装置主要包括壳体、多个柱塞组件、可转动配置在壳体一端上的偏心主轴、与柱塞组件一一对应的液控单向阀、与柱塞组件一一对应的二通插装阀、汇流盘和配流轴。本发明还提供了单组先导油路的转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置的工作方法。本发明的径向柱塞液压装置采用双阀配流，提供了一种全新的配流方法，得益于液控单向阀和二通插装阀极佳的密封性以及二通插装阀的阀口通径大的优点，该装置可运用在高压环境下，且可达到较高的容积效率，该径向柱塞液压装置既可当做液压马达使用，也可当做液压泵使用，解决了阀配流在马达上运用的局限性问题。

Description

一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及径向柱塞液压装置技术领域，具体涉及一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置及其工作方法。

背景技术

径向柱塞液压装置广泛应用于机械制造、矿产开发、修桥筑路、航天航空等领域当中，常见的商用径向柱塞液压装置包括液压马达、液压泵，其都具备了低速大扭矩的特点；其中，径向柱塞泵是通过输出具有一定压力的油液为液压系统提供动力，径向柱塞马达则是向外界输出一定的扭矩和转速，使得执行机构对外界做功，而液压马达和液压泵的性能好坏会直接影响着液压系统的性能。

现市面上的径向柱塞液压装置的主要配流方式可分为：轴配流、端面配流、阀配流三种；其中，轴配流方式和端面配流方式都可以实现泵的状态下工作和马达的状态下工作，当径向柱塞液压装置输入转矩时，为泵的状态下工作，此时径向柱塞液压装置可向外界输出具有高压力的流体；当径向柱塞液压装置输入高压流体时，为马达的状态，此时径向柱塞液压装置向外界输出扭矩和转速。但是，采用这两种配流方式的径向柱塞液压装置的结构都存在较大的间隙，并且部分相互运动的结构之间存在较大磨损，在一定程度上限制了马达和泵的工作性能。

为解决上述问题，现采用的改进方法是在径向柱塞液压装置中，将每个柱塞所对应的两个液控单向阀都分别采用独立的控制油路进行控制，但是，这种改进方法会导致壳体内部的油路控制非常复杂，并且会导致配流装置结构复杂、加工成本大。

有鉴于此，提出本申请。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置及其工作方法，旨在解决现有技术中的双阀配流径向柱塞液压装置将每个柱塞所对应的两个液控单向阀都分别采用独立的控制油路进行控制，导致壳体内部的油路控制非常复杂，并且会导致配流装置结构复杂、加工成本大，使得装置局限性大的问题。

本发明公开了一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置,包括壳体、可转动配置在所述壳体上的偏心主轴和多个柱塞组件、与所述偏心主轴插装连接的配流轴、汇流盘、以及与每一所述柱塞组件对应的液控单向阀和二通插装阀；

其中，所述壳体内设有多个与每一所述柱塞组件对应的柱塞腔、偏心主轴腔、多个与每一所述液控单向阀对应的液控单向阀腔、多个与每一所述二通插装阀对应的二通插装阀腔、高压油路、低压油路、以及控制油路，所述壳体的外圆周面上设有高压总口和低压总口，每一所述柱塞组件能够在对应的柱塞腔内上下滑动，每一所述液控单向阀分别配置在对应的所述液控单向阀腔内，每一所述二通插装阀分别配置在对应的所述二通插装阀腔内，所述液控单向阀和所述二通插装阀与所述高压油路、所述低压油路和所述控制油路连接；

其中，所述偏心主轴可转动的配置在所述偏心主轴腔内，且与每一所述柱塞组件传动连接，所述偏心主轴与所述配流轴插装连接，所述配流轴外周设有高压配流环槽、低压配流环槽、高压配流半环槽、低压配流半环槽、高压油孔、低压油孔，所述高压配流环槽始终与所述高压总口相连通，所述低压配流环槽始终与所述低压总口相连通，所述高压油孔与所述高压配流半环槽、所述高压配流环槽相连通，所述低压油孔与所述低压配流半环槽、所述低压配流环槽相连通；

每一所述液控单向阀包括第一阀体、以及配置在所述第一阀体内的第二阀体，其中，所述第一阀体上设有第一控油腔，所述第二阀体上设有第一活动腔、第一高压腔、第一低压腔和第一阀芯，所述第一阀芯活动安装在所述第一活动腔内且其能够控制所述第一高压腔和所述第一低压腔之间的通断，所述第一高压腔与对应的柱塞腔连通，所述第一低压腔与所述低压总口相连通，所述第一控油腔与所述高压配流半环槽和所述低压配流半环槽交替接通；

每一所述二通插装阀包括第三阀体、第四阀体、以及第二阀芯，其中，所述第三阀体内部设有第二高压油腔和第二低压油腔，所述第四阀体内部设有第二控制油腔，所述第二阀芯活动安装在第四阀体内且其能够控制所述第二高压油腔和所述第二低压油腔之间的通断，所述第二低压油腔与对应的柱塞腔连通，所述第二高压油腔与所述高压总口连通，所述第二控制油腔与所述高压配流半环槽和所述低压配流半环槽交替接通。

优选地，所述汇流盘上开设有高压环槽、低压环槽和汇流盘控制油路，所述高压环槽上开设有一个高压环槽孔，所述低压环槽上开设有多个低压环槽孔。

优选地，还包括轴承、配流轴端盖，所述配流轴的一端通过所述轴承支撑在所述配流轴端盖上，所述配流轴上开设有高压配流环槽和低压配流环槽，所述高压配流环槽与所述高压环槽孔位于同一平面，所述高压环槽、所述高压环槽孔和所述高压配流环槽连通，所述低压配流环槽与所述多个低压环槽孔位于同一平面，所述低压环槽、所述低压环槽孔和所述低压配流环槽连通；

所述配流轴上还开设有高压配流半环槽和低压配流半环槽，当所述配流轴随偏心主轴旋转时，所述控制油路分别与所述高压配流半环槽和所述低压配流半环槽交替连通；

所述高压配流环槽上开设有多个高压配流环槽孔，所述低压配流环槽上开设有多个低压配流环槽孔，所述高压配流环槽的横截面在圆周方向上不恒等，在与高压配流半环槽相反的相位上，高压配流环槽较宽，以使得在圆周上各个角度上，所述高压配流环槽与所述高压配流半环槽的受压面积的和相等，同时，使得转轴所受高压液压力径向平衡。

优选地，所述第一阀体上开设有第一环形槽，所述第一环形槽上设有与所述第一控油腔相通的第一通孔，所述第二阀体上开设有第二环形槽，所述第二环形槽上设有与所述低压腔相通的第二通孔；

所述第一阀芯包括阀芯柱、分别固接在所述阀芯柱两端的第一阀芯块和第二阀芯块、以及夹置在所述第二阀芯块和所述第二阀体之间的第一弹性件，所述阀芯柱活动套接在所述第一活动腔内，且能够带动所述第一阀芯块与所述第二阀芯块同步移动，所述第二阀芯块配置在所述第一控油腔内且能够将所述第一控油腔分隔为两个独立的阀体控油分腔，所述第一阀芯块配置在所述第一高压腔内，且能够控制所述第一高压腔的打开和关闭。

优选地，所述第一阀芯块设有第一受压平面，所述第二阀芯块设有第二受压平面，其中，所述第一受压平面面积小于所述第二受压平面面积。

优选地，所述二通插装阀还包括设置在所述第二阀芯与第四阀体之间的第二弹性件，所述第二阀芯设有斜面，所述第二阀芯靠近所述斜面处设有第一受压面，所述第二阀芯远离所述斜面处设置有第二受压面和第三受压面；

其中，所述斜面配置为控制所述第二高压油腔与第二低压油腔的开断，所述第一受压面的面积小于所述第二受压面和所述第三受压面的面积之和。

优选地，所述柱塞组件包括柱塞、以及连杆滑靴，所述柱塞能够在对应的柱塞腔内上下滑动，所述连杆滑靴的顶端套接在所述柱塞内，所述连杆滑靴的底端通过回程环抵靠在所述偏心主轴外端的轴承上。

优选地，还包括轴端盖、以及壳体端盖，其中，所述轴端盖、所述壳体端盖、所述汇流盘和所述配流轴端盖依次连接且同轴设置在所述壳体上。

本发明还公开了一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置的工作方法，其应用于如上任意一项所述的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置，当所述转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置为液压马达时，所述高压油路与压力油源连接，且所述高压油路为进油通道，所述低压油路为出油通道：

当其中一个柱塞组件位于上顶位时，对应的二通插装阀控油腔与低压配流环槽相接通，且对应的液控单向阀控油腔与低压配流环槽也相接通，高压油液流经高压总口、二通插装阀高压腔、二通插装阀低压腔后进入对应的柱塞腔内，推动柱塞下行运动，使柱塞腔容积增大，并带动偏心主轴做正向圆周运动，直至所述柱塞组件到达下底位；

当柱塞组件位于下底位时，偏心主轴和配流轴均正向旋转180度，使对应的二通插装阀控油腔与高压配流环槽相接通，且对应的液控单向阀控油腔也与高压配流环槽也相连通，在其他柱塞组件的推力以及偏心主轴惯性力的作用下，该柱塞组件上行运动，使柱塞腔容积减小，柱塞腔内的油液通过液控单向阀高压腔、液控单向阀低压腔后从低压总口流出，实现单个柱塞组件的周期运动；多个所述柱塞组件往复运动使主轴持续输出正向转矩，以将液压能转化为机械能。

优选地，还包括，当所述转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置为液压泵时，所述高压总口与高压油箱或液压负载相连，所述高压总口为出油通道，低压总口与油箱相连，所述低压总口为进油通道：

排油时，偏心主轴反向转动带动所述柱塞组件上行运动，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，柱塞腔内的油液流经二通插装阀低压腔、二通插装阀高压腔后进入高压油箱或液压负载处，实现单个柱塞组件的排油运动；

吸油时，出油口已经建立了高压，二通插装阀阀芯关闭，偏心主轴继续反向转动带动一柱塞组件从上顶位开始下行运动，使对应的柱塞腔容积增大，产生真空，所述柱塞腔内的压力低于低压油箱，低压油箱的油液流经低压总口、液控单向阀低压腔、液控单向阀高压腔进入该柱塞腔内，直至柱塞组件移动至下底位；多个柱塞组件在偏心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，以将机械能转换为液压能。

综上所述，本实施例提供的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置及其工作方法，其采用双阀配流，首先提供了一种全新的配流方法，使得每个柱塞所对应的两个阀可采用同一个控制油路控制，简化了整个装置的控制油路；其次，在配流轴高压配流环槽上开两个不同宽度的半环槽可以平衡高压配流半环槽上的压力对配流轴产生的弯矩，以保证配流轴的密封性与更加平稳的转动；再次，在汇流盘上加一液阻可控制配流轴上的流量与压力，使得配流轴长时间工作磨损后的泄漏量不至于过大；液控单向阀具有极佳的密封性，且二通插装阀具有极佳的密封性和阀口通径大的优点，该装置可运用在高压环境下，且可达到较高的容积效率，该径向柱塞液压装置既可当做液压马达使用，也可当做液压泵使用，解决了阀配流在马达上运用的局限性的问题。从而解决了现有技术中的双阀配流径向柱塞液压装置将每个柱塞所对应的两个液控单向阀都分别采用独立的控制油路进行控制，导致壳体内部的油路控制非常复杂，并且会导致配流装置结构复杂、加工成本大，使得装置局限性大的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置的爆炸结构示意图。

图2为本发明实施例提供的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置的轴向剖视示意图。

图3为图2的A-A剖视示意图。

图4为本发明实施例提供的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置的液控单向阀剖视示意图。

图5为本发明实施例提供的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置的二通插装阀剖视示意图。

图6为本发明实施例提供的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置的汇流盘立体示意图。

图7为本发明实施例提供的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置的汇流盘正面示意图。

图8为图7B-B的剖视示意图。

图9为本发明实施例提供的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置的配流轴立体示意图。

图10为本发明实施例提供的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置的配流轴高、低压油孔剖视示意图。

图11为图10的C-C、D-D剖视示意图。

图12为本发明实施例提供的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置的F2一侧示意图。

图13为图12E-E的剖视示意图。

图14为图13F-F的剖视示意图。

图15为图12G-G的剖视示意图。

图16为图12H-H的剖视示意图。

图17为图12I-I的剖视示意图。

图18为本发明实施例提供的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置的工作原理图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

请参阅图1和图17，本发明的第一实施例提供了一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置,包括壳体4、可转动配置在所述壳体4上的偏心主轴14和多个柱塞组件13、与所述偏心主轴14插装连接的配流轴6、汇流盘5、以及与每一所述柱塞组件13对应的液控单向阀9和二通插装阀12；

其中，所述壳体4内设有多个与每一所述柱塞组件13对应的柱塞腔20、偏心主轴腔22、多个与每一所述液控单向阀9对应的液控单向阀腔10、多个与每一所述二通插装阀12对应的二通插装阀腔11、高压油路、低压油路、以及控制油路，所述壳体4的外圆周面上设有高压总口32和低压总口30，每一所述柱塞组件13能够在对应的柱塞腔20内上下滑动，每一所述液控单向阀9分别配置在对应的所述液控单向阀腔10内，每一所述二通插装阀12分别配置在对应的所述二通插装阀腔11内，所述液控单向阀9和所述二通插装阀12与所述高压油路、所述低压油路和所述控制油路连接；

其中，所述偏心主轴14可转动的配置在所述偏心主轴腔22内，且与每一所述柱塞组件13传动连接，所述偏心主轴14与所述配流轴6插装连接，所述配流轴6外周设有高压配流环槽78、低压配流环槽77、高压配流半环槽80、低压配流半环槽75、高压油孔81、低压油孔83，所述高压配流环槽78始终与所述高压总口32相连通，所述低压配流环槽77始终与所述低压总口30相连通，所述高压油孔81与所述高压配流半环槽80、所述高压配流环槽78相连通，所述低压油孔83与所述低压配流半环槽75、所述低压配流环槽77相连通；

每一所述液控单向阀9包括第一阀体44、以及配置在所述第一阀体44内的第二阀体51，其中，所述第一阀体44上设有第一控油腔43，所述第二阀体51上设有第一活动腔49、第一高压腔35、第一低压腔38和第一阀芯48，所述第一阀芯48活动安装在所述第一活动腔49内且其能够控制所述第一高压腔35和所述第一低压腔38之间的通断，所述第一高压腔35与对应的柱塞腔20连通，所述第一低压腔38与所述低压总口30相连通，所述第一控油腔43与所述高压配流半环槽80和所述低压配流半环槽75交替接通；

每一所述二通插装阀12包括第三阀体57、第四阀体58、以及第二阀芯56，其中，所述第三阀体57内部设有第二高压油腔52和第二低压油腔55，所述第四阀体58内部设有第二控制油腔59，所述第二阀芯56活动安装在第四阀体58内且其能够控制所述第二高压油腔52和所述第二低压油腔55之间的通断，所述第二低压油腔55与对应的柱塞腔20连通，所述第二高压油腔52与所述高压总口32连通，所述第二控制油腔59与所述高压配流半环槽80和所述低压配流半环槽75交替接通。

现市面上的径向柱塞液压装置的主要配流方式可分为：轴配流、端面配流、阀配流三种；其中，轴配流方式和端面配流方式都可以实现泵的状态下工作和马达的状态下工作，当径向柱塞液压装置输入转矩时，为泵的状态下工作，此时径向柱塞液压装置可向外界输出具有高压力的流体；当径向柱塞液压装置输入高压流体时，为马达的状态，此时径向柱塞液压装置向外界输出扭矩和转速。但是，采用这两种配流方式的径向柱塞液压装置的结构都存在较大的间隙，并且部分相互运动的结构之间存在较大磨损，在一定程度上限制了马达和泵的工作性能。

为解决上述问题，现采用的改进方法是在径向柱塞液压装置中，将每个柱塞所对应的两个液控单向阀都分别采用独立的控制油路进行控制，但是，这种改进方法会就导致壳体内部的油路控制非常复杂，并且会导致配流装置结构复杂、加工成本大。

请参阅图1至图2，在本发明一个可能的实施例中，还包括轴端盖1、以及壳体端盖2，其中，所述轴端盖1、所述壳体端盖2、所述汇流盘5和所述配流轴端盖8依次连接且同轴设置在所述壳体4上。

具体地，在本实施例中，例如设置有壳体第一高压油路90，壳体第二高压油路93，壳体第一控制油路97，壳体第二控制油路96，壳体低压油路98等。柱塞21和柱塞端盖3围成柱塞腔20。如图2所示,柱塞端盖3设有5个,柱塞腔20设有5个,每一柱塞腔20对应设置有一个液控单向阀9和一个二通插装阀12，液控单向阀9和二通插装阀12分别安装在液控单向阀腔10和二通插装阀腔11上。柱塞腔20的个数不以此为限,也可为8个10个不等。所述偏心主轴腔22用于安装偏心主轴14，轴承分别安装在壳体端盖2和壳体4上，用于支承偏心主轴14。

在本发明一个可能的实施例中，所述柱塞组件13包括柱塞21、以及连杆滑靴27，所述柱塞21能够在对应的柱塞腔20内上下滑动，所述连杆滑靴27的顶端套接在所述柱塞21内，所述连杆滑靴27的底端通过回程环抵靠在所述偏心主轴14外端的轴承上。

具体地，在本实施例中，所述连杆滑靴27的底端通过回程环31固定在所述偏心主轴14外部的第四轴承24上,所述柱塞21在所述柱塞腔20内上下滑动可通过所述连杆滑靴27和所述回程环31带动所述偏心主轴14转动,此为液压马达的工作状态；或者，所述偏心主轴14转动可通过所述连杆滑靴27和所述回程环31带动所述柱塞21在所述柱塞腔20内上下滑动，此为液压泵的工作状态。

在本实施例中，所述偏心主轴14安装在所述偏心主轴腔22内，左右两侧分别有第一轴承23和第二轴承25，并分别安装在所述壳体端盖2和所述壳体4上，以对所述偏心主轴14进行稳定支撑。

请参阅图1至图4，在本发明一个可能的实施例中，所述第一阀体44上开设有第一环形槽46，所述第一环形槽46上设有与所述第一控油腔43相通的第一通孔45，所述第二阀体51上开设有第二环形槽50，所述第二环形槽50上设有与所述低压腔38相通的第二通孔39；

所述第一阀芯48包括阀芯柱40、分别固接在所述阀芯柱40两端的第一阀芯块37和第二阀芯块41、以及夹置在所述第二阀芯块41和所述第二阀体51之间的第一弹性件47，所述阀芯柱40活动套接在所述第一活动腔49内，且能够带动所述第一阀芯块37与所述第二阀芯块41同步移动，所述第二阀芯块41配置在所述第一控油腔43内且能够将所述第一控油腔43分隔为两个独立的阀体控油分腔，所述第一阀芯块37配置在所述第一高压腔35内，且能够控制所述第一高压腔35的打开和关闭。

具体地，在本实施例中，所述液控单向阀9的个数有5个，并均布在所述壳体4上，方向为F2一侧；所述第一阀芯块37设有第一受压平面36，所述第二阀芯块41设有第二受压平面42，其中，所述第一受压平面36面积小于所述第二受压平面42面积，故在某一合适先导比下，故所述第一高压腔35与所述第一控油腔43在同时受高压油的情况下，所述第一高压腔35与所述第一低压腔38会打开，即所述液控单向阀9在高压下导通。

请参阅图1至图5，在本发明一个可能的实施例中，所述二通插装阀12还包括设置在所述第二阀芯56与第四阀体58之间的第二弹性件61，所述第二阀芯56设有斜面54，所述第二阀芯56靠近所述斜面54处设有第一受压面53，所述第二阀芯56远离所述斜面54处设置有第二受压面62和第三受压面60；

其中，所述斜面54配置为控制所述第二高压油腔52与第二低压油腔55的开断，所述第一受压面53的面积小于所述第二受压面62和所述第三受压面60的面积之和，以确保在合适的先导比下在第二控制油腔59为高压时所述第二高压油腔52和所述第二低压油腔55关闭。

具体地，在本实施例中，所述二通插装阀12的个数有5个，均布在所述壳体4上，位于所述二通插装阀腔11内；所述第二阀芯56可在所述第三阀体57的腔内滑动，所述第二弹性件61的一端与所述第四阀体58接触，另一端与所述第二阀芯56接触，所述第二阀芯56设置有一所述斜面54控制所述第二高压油腔52与所述第二低压油腔55的开断，所述第二阀芯56靠近所述斜面54一处是所述第一受压面53，另一端设置有所述第二受压面62和所述第三受压面60，所述第一受压面53小于所述第二受压面62和所述第三受压面60之和，故在某一合适的先导比下，故在所述第二控制油腔59和所述第二高压油腔52同时为高压油时，所述第二阀芯56关闭，所述第二高压油腔52与所述第二低压油腔55被切断，即所述二通插装阀12在高压下关闭。

在本发明一个可能的实施例中，所述汇流盘5上开设有高压环槽65、低压环槽69和汇流盘控制油路66，所述高压环槽65上开设有一个高压环槽孔67，所述低压环槽69上开设有多个低压环槽孔68。

具体地，在本实施例中，所述汇流盘5是壳体4与配流轴6间的桥梁。所述汇流盘5通过螺栓安装在所述壳体的F2一侧，所述汇流盘5上设有高压环槽65、低压环槽69、汇流盘控制油路66；所述高压环槽65上开有一个高压环槽孔67，所述低压环槽69上开有一个低压环槽孔68，所述高压环槽孔67一端与高压总口32相连通，一端与配流轴高压配流环槽78相连通，高压环槽孔67上装有一液阻95，所述液阻95用于控制配流轴高压配流环槽78上的流量与压力，这样使得配流轴长时间工作磨损后的泄漏量不至于过大；所述低压环槽孔68一端与低压总口30相连通，一端与配流轴低压配流环槽77相连通；所述汇流盘控制油路66一端与壳体第一控制油路97和壳体第二控制油路96相连通，一端与配流轴高压配流半环槽80和低压配流半环槽75交替接通。

在本发明一个可能的实施例中，还包括轴承7、配流轴端盖8，所述配流轴6的一端通过所述轴承7支撑在所述配流轴端盖8上，所述配流轴6上开设有高压配流环槽78和低压配流环槽77，所述高压配流环槽78与所述高压环槽孔67位于同一平面，所述高压环槽65、所述高压环槽孔67和所述高压配流环槽78连通，所述低压配流环槽77与所述多个低压环槽孔68位于同一平面，所述低压环槽69、所述低压环槽孔68和所述低压配流环槽连通77；

所述配流轴6上还开设有高压配流半环槽80和低压配流半环槽75，当所述配流轴6随偏心主轴14旋转时，所述控制油路分别与所述高压配流半环槽80和所述低压配流半环槽75交替连通；

所述高压配流环槽78上开设有多个高压配流环槽孔85，所述低压配流环槽77上开设有多个低压配流环槽孔82，所述高压配流环槽78的横截面在圆周方向上不恒等，在与高压配流半环槽相反的相位上，高压配流环槽较宽，以使得在圆周上各个角度上，所述高压配流环槽78与所述高压配流半环槽80的受压面积的和相等，同时，使得转轴所受高压液压力径向平衡。

具体地，在本实施例中，所述高压配流环槽78上开设有多个高压配流环槽孔85，所述低压配流环槽77上开设有多个低压配流环槽孔82，所述高压配流环槽78在与高压配流半环槽80相距180°的对侧上，槽略宽一些，宽出的面积等于高压配流半环槽80的面积。所述配流轴6的左端与所述偏心主轴14插装连接，所述配流轴6的右端通过第三轴承26支撑在所述配流轴端盖8上，所述配流轴6上开有一高压配流环槽78、低压配流环槽77、高压配流半环槽80、低压配流半环槽75、高压油孔81和低压油孔83；所述高压配流环槽78在与高压配流半环槽80相距180°的对侧上，槽略宽一些，宽出的面积等于高压配流半环槽80的面积，以平衡高压配流半环槽80上的压力对所述配流轴6产生的弯矩；高压配流环槽78上开有一个高压配流环槽孔85，所述高压配流环槽孔85一端与所述高压总口32相连，一端与所述高压油孔81相连；所述低压配流环槽77上开有一个低压配流环槽孔82，所述低压配流环槽孔82一端与所述低压总口30相连，一端与所述低压油孔83相连；所述高压配流半环槽80、低压配流半环槽75上分别开有一个高压配流半环槽孔84、低压配流半环槽孔86，所述高压油孔81与所述高压配流半环槽孔84、高压配流环槽孔85相连通；所述低压油孔83与所述低压配流半环槽孔86、低压配流环槽孔82相连通。

综上，所述转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置采用双阀配流，首先提供了一种全新的配流方法，使得每个柱塞所对应的两个阀可采用同一个控制油路控制，简化了整个装置的控制油路；其次，在配流轴高压配流环槽上开两个不同宽度的半环槽可以平衡高压配流半环槽上的压力对配流轴产生的弯矩，以保证配流轴的密封性与更加平稳的转动；再次，在汇流盘上加一液阻可控制配流轴上的流量与压力，使得配流轴长时间工作磨损后的泄漏量不至于过大；液控单向阀具有极佳的密封性，且二通插装阀具有极佳的密封性和阀口通径大的优点，该装置可运用在高压环境下，且可达到较高的容积效率，该径向柱塞液压装置既可当做液压马达使用，也可当做液压泵使用，解决了阀配流在马达上运用的局限性的问题。

请参阅图18，本发明的第二实施例提供了一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置的工作方法，其应用于如上任意一项所述的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置，当所述转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置为液压马达时，所述高压油路与压力油源连接，且所述高压油路为进油通道，所述低压油路为出油通道：

当其中一个柱塞组件位于上顶位时，对应的二通插装阀控油腔与低压配流环槽相接通，且对应的液控单向阀控油腔与低压配流环槽也相接通，高压油液流经高压总口、二通插装阀高压腔、二通插装阀低压腔后进入对应的柱塞腔内，推动柱塞下行运动，使柱塞腔容积增大，并带动偏心主轴做正向圆周运动，直至所述柱塞组件到达下底位；

当柱塞组件位于下底位时，偏心主轴和配流轴均正向旋转180度，使对应的二通插装阀控油腔与高压配流环槽相接通，且对应的液控单向阀控油腔也与高压配流环槽也相连通，在其他柱塞组件的推力以及偏心主轴惯性力的作用下，该柱塞组件上行运动，使柱塞腔容积减小，柱塞腔内的油液通过液控单向阀高压腔、液控单向阀低压腔后从低压总口流出，实现单个柱塞组件的周期运动；多个所述柱塞组件往复运动使主轴持续输出正向转矩，以将液压能转化为机械能。

优选地，还包括，当所述转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置为液压泵时，所述高压总口与高压油箱或液压负载相连，所述高压总口为出油通道，低压总口与油箱相连，所述低压总口为进油通道：

排油时，偏心主轴反向转动带动所述柱塞组件上行运动，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，柱塞腔内的油液流经二通插装阀低压腔、二通插装阀高压腔后进入高压油箱或液压负载处，实现单个柱塞组件的排油运动；

吸油时，出油口已经建立了高压，二通插装阀阀芯关闭，偏心主轴继续反向转动带动一柱塞组件从上顶位开始下行运动，使对应的柱塞腔容积增大，产生真空，所述柱塞腔内的压力低于低压油箱，低压油箱的油液流经低压总口、液控单向阀低压腔、液控单向阀高压腔进入该柱塞腔内，直至柱塞组件移动至下底位；多个柱塞组件在偏心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，以将机械能转换为液压能。

具体地，在本实施例中，当该径向柱塞液压装置为液压马达时，高压总口32与压力油源相连，且为进油口，低压总口30与低压油箱相连且为出油口，以其中一个所述柱塞组件13为例：

如图12至图17，当其中一个柱塞组件13位于上顶位时，高压油液一部分从高压总口32流入汇流盘高压环槽65进而进入壳体第一高压油路90，壳体第一高压油路90与二通插装阀高压油腔52相通；另一部分高压油液从高压总口32进入高压环槽孔67，从高压环槽孔67进入配流轴高压配流环槽78，再流经配流轴高压油孔81后进入汇流盘控制油路66，进而进入壳体第二控制油路96，壳体第二控制油路96与二通插装阀控制油腔59相通，配流轴6随着偏心主轴14一起转动，故壳体第一控制油路97和壳体第二控制油路96不停在高压与低压之间切换；壳体第一控制油路97、高压油孔81或低压油孔83、壳体第二控制油路96是相通的，故壳体第一控制油路97和壳体第二控制油路96同时为高压状态或同时为低压状态；当壳体第一控制油路97和壳体第二控制油路96同时为低压状态时，此时二通插装阀高压油腔52与低压油腔55相导通，高压油液流经二通插装阀低压油腔55进入柱塞端盖第一油路92，柱塞端盖第二油路91从而进入柱塞腔20，推动柱塞组件13下行运动。

当该柱塞组件13位于下底位时，此时偏心主轴14和配流轴6均正向旋转了180度，对应的壳体第一控制油路97和壳体第二控制油路96同时为高压状态，此时二通插装阀高压油腔52与低压油腔55闭合，又壳体第一控制油路97与液控单向阀控油腔43相通，此时液控单向阀高压腔35与低压腔38相导通，柱塞腔20内的油液流经柱塞端盖第二油路91、第三油路94、壳体第二高压油路93、液控单向阀高压腔35、低压腔38、再经壳体低压油路98流进汇流盘低压环槽69，最后从低压总口30流出。

即在液压马达状态下，油液的流向为：压力油源流向所述高压总口32，流向所述汇流盘高压环槽65，流向所述壳体第一高压油路90，流向所述二通插装阀高压油腔52，流向所述二通插装阀低压油腔55，流向所述柱塞端盖第一油路92，流向所述柱塞端盖第二油路91，流向所述柱塞腔20，流向所述柱塞端盖第二油路91，流向所述柱塞端盖第三油路94，流向所述壳体第二高压油路93，流向所述液控单向阀高压腔35，流向所述液控单向阀低压腔38，流向所述壳体低压油路98，流向所述汇流盘低压环槽69，流向所述低压总口30。

在本实施例中，当该径向柱塞液压装置为液压泵时，高压总口32与高压油箱或液压负载相连，且为出油口，低压总口30与低压油箱相连且为进油口，以其中一个所述柱塞组件13为例：

排油时，偏心主轴14反向转动带动柱塞组件13上行运动,对应的柱塞腔20容积减小,压力增大,其压力高于高压油箱或液压负载的压力,柱塞腔20内的油液流经柱塞端盖第二油路91、第一油路92进入二通插装阀低压油腔55，由于二通插装阀阀芯是台阶型的，双向都可以打开，油液再经二通插装阀高压油腔52进入壳体第一高压油路90、汇流盘高压环槽65进入高压总口32、最后进入高压油箱或液压负载处,实现该柱塞组件13的排油运动。

吸油时，出油口已经建立了高压，二通插装阀阀芯关闭，偏心主轴14继续反向转动带动至少一个柱塞组件13从上顶位开始下行运动,则对应的柱塞腔20容积增大,产生真空,柱塞腔20内的压力低于低压油箱,低压油箱的油液流经低压总口30、汇流盘低压环槽69、壳体低压油路98、液控单向阀低压腔38、高压腔35进入壳体第二高压油路93内,再经柱塞端盖第三油路94、柱塞端盖第二油路91进入柱塞腔20，推动柱塞组件13下移，直至柱塞组件13移动至下底位。

即在液压泵状态下，油液的流向为：低压油箱流向所述低压总口30，流向所述汇流盘低压环槽69，流向所述壳体低压油路98，流向所述液控单向阀低压腔38，流向所述液控单向阀高压腔35，流向所述壳体第二高压油路93，流向所述柱塞端盖第三油路94，流向所述柱塞端盖第二油路91，流向所述柱塞腔20，流向所述柱塞端盖第二油路91，流向所述柱塞端盖第一油路92，流向所述二通插装阀低压油腔55，流向所述二通插装阀高压油腔52，流向所述壳体第一高压油路90，流向所述汇流盘高压环槽65，流向所述高压总口32，流向所述高压油箱或液压负载。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置,其特征在于，包括壳体、可转动配置在所述壳体上的偏心主轴和多个柱塞组件、与所述偏心主轴插装连接的配流轴、汇流盘、以及与每一所述柱塞组件对应的液控单向阀和二通插装阀；

其中，所述壳体内设有多个与每一所述柱塞组件对应的柱塞腔、偏心主轴腔、多个与每一所述液控单向阀对应的液控单向阀腔、多个与每一所述二通插装阀对应的二通插装阀腔、高压油路、低压油路、以及控制油路，所述壳体的外圆周面上设有高压总口和低压总口，每一所述柱塞组件能够在对应的柱塞腔内上下滑动，每一所述液控单向阀分别配置在对应的所述液控单向阀腔内，每一所述二通插装阀分别配置在对应的所述二通插装阀腔内，所述液控单向阀和所述二通插装阀与所述高压油路、所述低压油路和所述控制油路连接；

其中，所述偏心主轴可转动的配置在所述偏心主轴腔内，且与每一所述柱塞组件传动连接，所述偏心主轴与所述配流轴插装连接，所述配流轴外周设有高压配流环槽、低压配流环槽、高压配流半环槽、低压配流半环槽、高压油孔、低压油孔，所述高压配流环槽始终与所述高压总口相连通，所述低压配流环槽始终与所述低压总口相连通，所述高压油孔与所述高压配流半环槽、所述高压配流环槽相连通，所述低压油孔与所述低压配流半环槽、所述低压配流环槽相连通；

每一所述液控单向阀包括第一阀体、以及配置在所述第一阀体内的第二阀体，其中，所述第一阀体上设有第一控油腔，所述第二阀体上设有第一活动腔、第一高压腔、第一低压腔和第一阀芯，所述第一阀芯活动安装在所述第一活动腔内且其能够控制所述第一高压腔和所述第一低压腔之间的通断，所述第一高压腔与对应的柱塞腔连通，所述第一低压腔与所述低压总口相连通，所述第一控油腔与所述高压配流半环槽和所述低压配流半环槽交替接通；

每一所述二通插装阀包括第三阀体、第四阀体、以及第二阀芯，其中，所述第三阀体内部设有第二高压油腔和第二低压油腔，所述第四阀体内部设有第二控制油腔，所述第二阀芯活动安装在第四阀体内且其能够控制所述第二高压油腔和所述第二低压油腔之间的通断，所述第二低压油腔与对应的柱塞腔连通，所述第二高压油腔与所述高压总口连通，所述第二控制油腔与所述高压配流半环槽和所述低压配流半环槽交替接通。

2.根据权利要求1所述的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置，其特征在于，所述汇流盘上开设有高压环槽、低压环槽和汇流盘控制油路，所述高压环槽上开设有一个高压环槽孔，所述低压环槽上开设有多个低压环槽孔。

3.根据权利要求1所述的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置，其特征在于，还包括轴承、配流轴端盖，所述配流轴的一端通过所述轴承支撑在所述配流轴端盖上，所述配流轴上开设有高压配流环槽和低压配流环槽，所述高压配流环槽与所述高压环槽孔位于同一平面，所述高压环槽、所述高压环槽孔和所述高压配流环槽连通，所述低压配流环槽与所述多个低压环槽孔位于同一平面，所述低压环槽、所述低压环槽孔和所述低压配流环槽连通；

所述配流轴上还开设有高压配流半环槽和低压配流半环槽，当所述配流轴随偏心主轴旋转时，所述控制油路分别与所述高压配流半环槽和所述低压配流半环槽交替连通；

所述高压配流环槽上开设有多个高压配流环槽孔，所述低压配流环槽上开设有多个低压配流环槽孔，所述高压配流环槽的横截面在圆周方向上不恒等，在与高压配流半环槽相反的相位上，高压配流环槽较宽，以使得在圆周上各个角度上，所述高压配流环槽与所述高压配流半环槽的受压面积的和相等，同时，使得转轴所受高压液压力径向平衡。

4.根据权利要求1所述的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置，其特征在于，所述第一阀体上开设有第一环形槽，所述第一环形槽上设有与所述第一控油腔相通的第一通孔，所述第二阀体上开设有第二环形槽，所述第二环形槽上设有与所述低压腔相通的第二通孔；

所述第一阀芯包括阀芯柱、分别固接在所述阀芯柱两端的第一阀芯块和第二阀芯块、以及夹置在所述第二阀芯块和所述第二阀体之间的第一弹性件，所述阀芯柱活动套接在所述第一活动腔内，且能够带动所述第一阀芯块与所述第二阀芯块同步移动，所述第二阀芯块配置在所述第一控油腔内且能够将所述第一控油腔分隔为两个独立的阀体控油分腔，所述第一阀芯块配置在所述第一高压腔内，且能够控制所述第一高压腔的打开和关闭。

5.根据权利要求1所述的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置，其特征在于，所述第一阀芯块设有第一受压平面，所述第二阀芯块设有第二受压平面，其中，所述第一受压平面面积小于所述第二受压平面面积。

6.根据权利要求1所述的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置，其特征在于，所述二通插装阀还包括设置在所述第二阀芯与第四阀体之间的第二弹性件，所述第二阀芯设有斜面，所述第二阀芯靠近所述斜面处设有第一受压面，所述第二阀芯远离所述斜面处设置有第二受压面和第三受压面；

其中，所述斜面配置为控制所述第二高压油腔与第二低压油腔的开断，所述第一受压面的面积小于所述第二受压面和所述第三受压面的面积之和。

7.根据权利要求1所述的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置，其特征在于，所述柱塞组件包括柱塞、以及连杆滑靴，所述柱塞能够在对应的柱塞腔内上下滑动，所述连杆滑靴的顶端套接在所述柱塞内，所述连杆滑靴的底端通过回程环抵靠在所述偏心主轴外端的轴承上。

8.根据权利要求1所述的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置，其特征在于，还包括轴端盖、以及壳体端盖，其中，所述轴端盖、所述壳体端盖、所述汇流盘和所述配流轴端盖依次连接且同轴设置在所述壳体上。

9.一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置的工作方法，其应用于如权利要求1至8任意一项所述的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置，其特征在于，当所述转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置为液压马达时，所述高压油路与压力油源连接，且所述高压油路为进油通道，所述低压油路为出油通道：

当其中一个柱塞组件位于上顶位时，对应的二通插装阀控油腔与低压配流环槽相接通，且对应的液控单向阀控油腔与低压配流环槽也相接通，高压油液流经高压总口、二通插装阀高压腔、二通插装阀低压腔后进入对应的柱塞腔内，推动柱塞下行运动，使柱塞腔容积增大，并带动偏心主轴做正向圆周运动，直至所述柱塞组件到达下底位；

当柱塞组件位于下底位时，偏心主轴和配流轴均正向旋转180度，使对应的二通插装阀控油腔与高压配流环槽相接通，且对应的液控单向阀控油腔也与高压配流环槽也相连通，在其他柱塞组件的推力以及偏心主轴惯性力的作用下，该柱塞组件上行运动，使柱塞腔容积减小，柱塞腔内的油液通过液控单向阀高压腔、液控单向阀低压腔后从低压总口流出，实现单个柱塞组件的周期运动；多个所述柱塞组件往复运动使主轴持续输出正向转矩，以将液压能转化为机械能。

10.根据权利要求9所述的一种转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置的工作方法，其特征在于，还包括，当所述转轴控制双阀配流径向柱塞液压装置为液压泵时，所述高压总口与高压油箱或液压负载相连，所述高压总口为出油通道，低压总口与油箱相连，所述低压总口为进油通道：

排油时，偏心主轴反向转动带动所述柱塞组件上行运动，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，柱塞腔内的油液流经二通插装阀低压腔、二通插装阀高压腔后进入高压油箱或液压负载处，实现单个柱塞组件的排油运动；

吸油时，出油口已经建立了高压，二通插装阀阀芯关闭，偏心主轴继续反向转动带动一柱塞组件从上顶位开始下行运动，使对应的柱塞腔容积增大，产生真空，所述柱塞腔内的压力低于低压油箱，低压油箱的油液流经低压总口、液控单向阀低压腔、液控单向阀高压腔进入该柱塞腔内，直至柱塞组件移动至下底位；多个柱塞组件在偏心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，以将机械能转换为液压能。

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