CN214660596U - 一种液力驱动的旋转动力输出机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液力驱动的旋转动力输出机构，该机构主要由动轮毂、定轮毂、滚柱、滑阀片、滑阀弹簧、进液口、回液口、固定环、T形密封环、滚珠、O型密封环组成；动轮毂环套接在定轮毂的外周，使动轮毂与定轮毂之间组成一个环形的液腔；滚柱和滑阀片将液腔分别隔分出的两种弧形工作腔相互叠交；滑阀片两侧的滑阀凹槽底部分别设置的进液口和回液口，T形密封环和滚珠通过T型密封环安装槽和滚珠环形安装槽安装在动轮毂与定轮毂两侧的卡接口处，固定环通过安装在定轮毂上环压着固定动轮毂与定轮毂的卡接位；O型密封环密封固定环；通过液压泵主动把液压介质通入液腔中驱动动轮毂转动而带动旋转件旋转工作，实现将液压力转为旋转机械能的功能。

Description

一种液力驱动的旋转动力输出机构

技术领域

本发明技术涉及到旋转动力输出的技术领域，尤其是涉及到一种液力驱动的旋转动力输出机构。

背景技术

旋转动力机构，是很多大小设备需要用到的，如风扇、车轮、螺旋桨、发动机、盾构机等，都是利用旋转机构来进行工作，轮毂就是连接旋转工件和动力轴之间承受负荷的动力输出组件，目前的轮毂主要是由发动机或电动机经过离合器、变速箱及差速器等直线传动装置来复杂间接驱动，动力转化率低，导致发动机和电动机的能耗过大。相对于机械传动、电力传动，液压传动能传递较大的力或扭矩，在同等功率情况下，液压传动装置的体积小、重量轻、惯性小，结构紧凑；能在运行中实现无级调整，调整方便；工作平稳、反应快、冲击小；液态工作介质还能自带润滑、密封及冷却效应。虽然目前的液压马达也可以实现旋转力的输出，动力通过机构中心的轴传出，但是由于受到转子在内定子在外的结构所限，扭矩小因此功率受限，使其应用范围受限，同时还存在着静止启动有卡点，转速调节范围小，高速低速不能共存而需要分类使用等缺点，因此不能更好的发挥液压传动优势。

发明内容

本发明技术的目的在于为解决上述存在的问题发挥液压传动技术的优势而提供一种液力驱动的旋转动力输出机构，通过液压泵主动把液压介质通入动轮毂与定轮毂组成的液腔中驱动动轮毂转动而带动旋转件旋转工作，实现将液压力转为旋转机械能的功能。

为实现上述的目的，本发明提供了以下的技术方案：

本发明技术提供的一种液力驱动的旋转动力输出机构，主要由动轮毂、定轮毂、滚柱、滑阀片、滑阀弹簧、进液口、回液口、固定环、T形密封环、滚珠、O型密封环组成；

所述的动轮毂为圆环体，外周是环形旋转件安装槽，内壁径向设有环壁一周的环形液腔槽，同时轴向均布有若干个滚柱嵌位槽，滚柱在滚柱嵌位槽内可以灵活滚动，动轮毂两侧端面都设有T形密封环安装槽和滚珠环形安装槽；

所述的定轮毂在靠近轮毂安装孔侧的底部边缘设有一圈与定轮毂一体化的定位凸环，在另一侧端面上设置有环形的固定环安装凹台，固定环安装凹台上设置有O型密封环安装槽和固定环连接孔，定轮毂外周上均布若干个滑阀凹槽，在滑阀凹槽中间设置有滑阀片槽，滑阀片在滑阀片槽中可以灵活进出滑动，滑阀片槽底部安装有滑阀弹簧将滑阀片弹起；所述的滑阀片两侧的滑阀凹槽底部分别设置有进液口和回液口；

所述的动轮毂环套接在定轮毂的外周，使动轮毂内壁的环形液腔槽与定轮毂外壁组成一个环形的液腔；所述的动轮毂内壁上均布的若干个滚柱嵌位槽中的滚柱的柱身与定轮毂外周壁相接，将液腔均分为若干段相对独立的弧形工作腔；所述的定轮毂上均布的若干个滑阀凹槽中的滑阀片被滑阀弹簧从滑阀片槽中弹起，滑阀片顶部环形液腔槽内壁也将液腔均分为若干段相对独立的弧形工作腔；由滚柱和滑阀片分别隔分出的两种弧形工作腔相互叠交；所述的滑阀片两侧的滑阀凹槽底部分别设置的进液口和回液口，是分属于滑阀片分隔出来的相邻的两段弧形工作腔的出液口和回液口；所述的T形密封环和滚珠通过T型密封环安装槽和滚珠环形安装槽安装在动轮毂与定轮毂两侧的卡接口处，使液腔成为密封的工作腔，并降低动轮毂围绕定轮毂转动时的摩擦阻力和保持两轮毂的定位间隙；所述固定环通过安装螺丝安装在定轮毂上环压着固定动轮毂与定轮毂的卡接位；所述的O型密封环通过O型密封环安装槽安装在定轮毂上环形分布的安装螺丝孔的外周侧。

液力驱动的旋转动力输出机构工作时，先通过轮毂安装孔安装在设备的固定支架上，然后通过液压系统的出液管与回液管分别与进液口与回液口连接，液压油从进液口通入机构的液腔中，带有压力的液压油的进入各个弧形工作腔中推着滚柱向低压的回液口方向滚动前进，滚柱通过滚柱嵌位槽直接带着动轮毂同步转动；滚柱滚到滑阀片处则将滑阀片压下而滚入邻近的另一个弧形工作腔中，继续受到相邻弧形工作腔中新一个进液口进入的液压油推动向下一个回液口方向滚动前进而带动着动轮毂继续转动，滚柱一直滚动前进则一直带着动轮毂一直围绕定轮毂旋转工作；被滚柱压下的滑阀片，当滚柱经过后被滑阀弹簧马上弹起重新将液腔分隔出弧形工作腔为下一个推动滚柱滚动前进的工作做准备；当动轮毂转动时，两侧的套装的T形密封环和滚珠同步和相对转动，T形密封环让轮毂以旋转密封方式更好的保持整个轮毂液腔的密封性，滚珠既保持了动轮毂与定轮毂的卡接间隙也辅助降低动轮毂的旋转摩擦阻力；固定环安装在定轮毂上与定轮毂上一体化的定位凸环相互配合，既保持着T形密封环和滚珠的定位，也限定着动轮毂一直绕着定轮毂径向旋转状态而不会与定轮毂轴向分离出来。

进一步的，所述的环形液腔槽可以径向设置环绕在定轮毂的外周壁上。

优选的，所述的环形液腔槽的截面宽度与滚柱嵌位槽长度、滑阀凹槽长度一致，深度不大于滚柱柱身露出滚柱嵌位槽顶部的高度。

优选的，所述的滚柱嵌位槽的深度不大于滚柱半径。

优选的，所述的滑阀片的宽度适配环形液腔槽的宽度；数量与滑阀凹槽数量、滑阀片槽数量保持一致，最少为两个，向心轴向均布在定轮毂外周上。

优选的，所述的滚柱的数量与滚柱嵌位槽数量保持一致，该数量一直要比滑阀片数量多一个；工作时，滚柱数量比滑阀片数量多一个，则滚柱能保持一直在每两个滑阀片组成的工作腔中被液压油在进油口和回油口之间不停的受力滚动前进，防止两者数量相同时当运动到位置重合时会导致工作腔重合，压力在各个工作腔中平衡，液压油不能再推动滚柱滚动前进而使轮毂停止工作出现卡停现象。

优选的，环形的液腔，它的截面形状与滚柱剖面、滑阀片剖面外形嵌合，不限于是矩形。

优选的，所述的进液口和回液口，设置在靠近滑阀片的两侧的滑阀凹槽底部，分属于滑阀片分隔出来的相邻的两段弧形工作腔的进液口和回液口。

优选的，所述的动轮毂、T形密封环和滚珠在工作中是同时相对转动。

本发明的有益效果是容易加工，因为部件是圆线加工为主，制作工艺相对简单；部件之间主要以卡扣配合为主，组装容易；动力获得容易，只要有简单的液压泵系统就可以驱动，启、停、缓、急的控制比较容易和直接有效；工作扭矩大可以实现大功率的输出，适用于代替现有的以发动机或电动机为动力的各种汽车、轮式装备及其它旋转机械的动力要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明技术的结构原理示意图，是图2的B-B的剖示图；

图2是本发明技术的结构原理示意A-A剖示图；

图3是本发明技术图2中E处局部放大图；

图4是动轮毂剖示图；

图5是定轮毂剖示图；

图6是固定环的主视图；

图中各序号代表部件及其功能如下：

01、动轮毂：将液力转化为机械能并对外做功输出旋转动力；

02、定轮毂：配合动轮毂形成液腔，并且负责轮毂的安装支持；

03、滚柱：每个滚柱将液腔分隔成相邻两段独立的弧形工作腔，并且在工作腔中既自转也绕着定轮毂外周转，负责承受并传递液力驱动动轮毂转动；

04、滑阀片：每个滑阀片将液腔分隔成相邻两段独立的弧形工作腔，每两个滑阀片之间形成的每一段工作腔内都各有一个进液口和回液口；

05、滑阀弹簧：负责对滑阀片在滑阀片槽中灵活进出滑动提供支持力；

06、进液口：液压油的进入工作腔的入口；

07、回液口：液压油回流的出口；

08：固定环：与定轮毂上的限位环相互配合，既保持着T形密封环的定位，也限定着动轮毂一直绕着定轮毂径向转动，不会与定轮毂轴向分离出来；

09、T形密封环：动轮毂与定轮毂之间的密封

10、滚珠：负责保持动轮毂与定轮毂的卡接间隙及辅助降低动轮毂的旋转摩擦阻力；

11、O型密封环：固定环的密封；

12、液腔：液压油做功的工作腔；

13、轮毂安装孔：轮毂安装固定在设备上的位置；

14、环形旋转件安装槽：需要旋转工作的工件的安装槽；

15、滚柱嵌位槽：限定滚柱在动轮毂上的位置；

16、环形液腔槽：与相对应的轮毂壁组成液腔；

17、T型密封环安装槽：安装限定T型密封环；

18、滚珠环形安装槽：安装限定滚珠；

19、定位凸环：与固定环配合既保持着T形密封环的定位，也限定着动轮毂一直绕着定轮毂径向转动，不会与定轮毂轴向分离出来；

20、滑阀凹槽：集液，并负责导出进液口与回液口；

21、滑阀片槽：限定滑阀片的定位及滑动行程；

22、滑阀弹簧嵌位：安装滑阀弹簧；

23、固定环安装凹台：定轮毂上安装固定环的位置；

24、O型密封环安装槽：安装O型密封环；

25、固定环连接孔：定轮毂上将固定环锁紧的螺孔；

26、固定环安装孔：固定环上的安装螺丝通孔；

27、安装螺丝：负责将固定环固定在定轮毂上。

具体实施方式

为使本发明技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明技术的技术方案进行详细的描述；基于本发明技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明技术所保护的范围。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本发明技术提供的一种液力驱动的旋转动力输出机构，主要由动轮毂01、定轮毂02、滚柱03、滑阀片04、滑阀弹簧05、进液口06、回液口07、固定环08、T形密封环09、滚珠10、O型密封环11组成；

所述的动轮毂01为圆环体，外周是环形旋转件安装槽14，内壁径向设有环壁一周的环形液腔槽16，同时轴向均布有若干个滚柱嵌位槽15，滚柱03在滚柱嵌位槽15内可以灵活滚动，滚柱03的数量与滚柱嵌位槽15数量保持一致，该数量一直要比滑阀片04数量多一个，滚柱嵌位槽15的深度不大于滚柱03半径；动轮毂01两侧端面都设有T形密封环安装槽17和滚珠环形安装槽18；

所述的定轮毂02在靠近轮毂安装孔13侧的底部边缘设有一圈与定轮毂02一体化的定位凸环19，在另一侧端面上设置有环形的固定环安装凹台23，固定环安装凹台23上设置有O型密封环安装槽24和固定环连接孔25；定轮毂02外周上均布若干个滑阀凹槽20，在滑阀凹槽20中间设置有滑阀片槽21，滑阀片04在滑阀片槽21中可以灵活进出滑动，滑阀片槽21底部安装有滑阀弹簧05将滑阀片04弹起；滑阀片04的宽度适配环形液腔槽16的宽度，数量与滑阀凹槽20数量、滑阀片槽21数量保持一致，最少为两个，向心轴向均布在定轮毂02外周上；靠近滑阀片04两侧的滑阀凹槽20底部分别设置引出有进液口06和回液口07，数量与滑阀片04数量一致；

所述的固定环08为圆环状，其上设置有一圈向心均布的固定环安装孔，其外径与T型密封环09的脚内径相等；

所述的定位凸环，其外径与T型密封环09的脚内径相等；

在实际的实施应用中，所述的环形液腔槽16不限定是设置在动轮毂01内壁中，还可以径向设置环绕在定轮毂02的外周壁上，环形液腔槽16则与动轮毂01内壁形成环形的液腔12；

环形液腔槽16的截面宽度与滚柱嵌位槽15长度、滑阀凹槽20长度一致，深度不大于滚柱03的柱体露出滚柱嵌位槽15的顶部高度；

将所述的动轮毂01环套接在定轮毂02的外周，使动轮毂01内壁的环形液腔槽16与定轮毂02外壁组成一个环形的液腔12；所述的动轮毂01内壁上若干个滚柱嵌位槽15中的滚柱03的柱身与定轮毂02外周壁相接，将液腔12均分为若干段相对独立的弧形工作腔；所述的定轮毂02上均布的若干个滑阀凹槽20中的滑阀片04被滑阀弹簧05从滑阀片槽21中弹起，滑阀片04顶部紧贴着动轮毂01内壁的环形液腔槽16内壁将液腔12均分为若干段相对独立的弧形工作腔；由滚柱03和滑阀片04分别隔分出的两种弧形工作腔又会相互叠交；靠近滑阀片04两侧的滑阀凹槽20底部分别设置引出的进液口06和回液口07，分属于滑阀片04分隔出来的相邻的两段弧形工作腔的进液口06和回液口07；所述的T形密封环09和滚珠10通过T型密封环安装槽17和滚珠环形安装槽18分别安装在动轮毂01与定轮毂02两侧的卡接口处，T型密封环09对动轮毂01、定轮毂02及固定环08的卡接处进行密封，使液腔成为密封的工作腔，滚珠10既保持动轮毂01与定轮毂02的定位间隙又降底动轮毂01围绕定轮毂02转动时的摩擦阻力；所述固定环08通过安装螺丝27安装在定轮毂02上环压固定着动轮毂01与定轮毂02的卡接位；所述的O型密封环11通过O型密封环安装槽24安装在定轮毂02上环形分布的安装螺丝孔的外周侧，负责固定环08与定轮毂02之间进行密封。

环形液腔槽16与动轮毂01壁或定轮毂02壁组合形成的环形的液腔12，它的截面形状与滚柱03剖面、滑阀片04剖面的外形嵌合，不限于是矩形；三者嵌合，滚柱03与滑阀片04能将液腔隔分为若干段密封的弧形工作腔，在本实施例的图示中显示为矩形，是为了方便简单直观的表示其工作原理。

液力驱动的旋转动力输出机构工作时，先通过轮毂安装孔13安装在设备的固定支架上，然后通过液压系统的出液管与回液管分别与进液口06与回液口07连接，液压油从进液口06通入机构的液腔12中，带有压力的液压油的进入各段弧形工作腔中推着滚柱03向低压的回液口07方向滚动前进，因为滚柱03被滚柱嵌位槽15相对固定在动轮毂01内壁上，当滚柱03在弧形工作腔中的进液口06处到回液口07处的行程中滚动前进时，则直接带着动轮毂01同步旋动；滚柱03滚到滑阀片04处则将滑阀片04压下而滚入邻近的另一段弧形工作腔中，继续受到新一个进液口06进入的液压油推动向下一个回液口07方向滚动前进而带动着动轮毂01继续转动，滚柱03一直在各段相邻的弧形工作腔中周而复始的环绕滚动前进则一直带着动轮毂01围绕定轮毂02不停的旋转工作；需要改变旋转方向时，则将进液方向改变，液压油从原来的回液口07进入，从原来的进液口06流出，则动轮毂01的旋转方向也同步改变；被滚柱03滚过压下的滑阀片04，当滚柱03经过后被滑阀弹簧05马上弹起重新分隔组成弧形工作腔为下一个推动滚柱03滚动前进的工作做准备；滚柱03的数量一直比滑阀片04数量多一个，则滚柱03能保持一直在每两个滑阀片04组成的弧形工作腔中被液压油在进油口06和回油口07的弧形行程之间不停的受力而滚动前进，如果两者数量相同时，它们运动到位置重合时两者各自分隔出的弧形工作腔也会重合在一起，压力在各段弧形工作腔中出现平衡，液压油则不能再推动滚柱03滚动前进而使动轮毂01停止工作出现卡停现象；当动轮毂01转动时，套装在两侧的的T形密封环09和滚珠10是同时相对转动，T形密封环09让本机构以旋转密封方式更好的保持整个液腔的密封性，滚珠10既保持了动轮毂01与定轮毂02的卡接间隙也辅助降低动轮毂01的旋转摩擦阻力；固定环08安装在定轮毂02上与定轮毂02上一体化的定位凸环19相互配合，既保持着T形密封环09和滚珠10的定位，也限定着动轮毂01一直绕着定轮毂02径向旋转状态而不会与定轮毂02轴向分离出来。

以上所述，仅为本发明技术的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换的不同实施例来实施本发明，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种液力驱动的旋转动力输出机构，其特征是：该机构主要由动轮毂、定轮毂、滚柱、滑阀片、滑阀弹簧、进液口、回液口、固定环、T形密封环、滚珠、O型密封环组成；

所述的动轮毂为圆环体，外周是环形旋转件安装槽，内壁径向设有环壁一周的环形液腔槽，同时轴向均布有若干个滚柱嵌位槽，滚柱在滚柱嵌位槽内可以灵活滚动，动轮毂两侧端面都设有T形密封环安装槽和滚珠环形安装槽；

所述的定轮毂在靠近轮毂安装孔侧的底部边缘设有一圈与定轮毂一体化的定位凸环，在另一侧端面上设置有环形的固定环安装凹台，固定环安装凹台上设置有O型密封环安装槽和固定环连接孔，定轮毂外周上均布若干个滑阀凹槽，在滑阀凹槽中间设置有滑阀片槽，滑阀片在滑阀片槽中可以灵活进出滑动，滑阀片槽底部安装有滑阀弹簧将滑阀片弹起；所述的滑阀片两侧的滑阀凹槽底部分别设置有进液口和回液口；

所述的动轮毂环套接在定轮毂的外周，使动轮毂内壁的环形液腔槽与定轮毂外壁组成一个环形的液腔；所述的动轮毂内壁上均布的若干个滚柱嵌位槽中的滚柱的柱身与定轮毂外周壁相接，将液腔均分为若干段相对独立的弧形工作腔；所述的定轮毂上均布的若干个滑阀凹槽中的滑阀片被滑阀弹簧从滑阀片槽中弹起，滑阀片顶部环形液腔槽内壁也将液腔均分为若干段相对独立的弧形工作腔；由滚柱和滑阀片分别隔分出的两种弧形工作腔相互叠交；所述的滑阀片两侧的滑阀凹槽底部分别设置的进液口和回液口，是分属于滑阀片分隔出来的相邻的两段弧形工作腔的出液口和回液口；所述的T形密封环和滚珠通过T型密封环安装槽和滚珠环形安装槽安装在动轮毂与定轮毂两侧的卡接口处，使液腔成为密封的工作腔，并降低动轮毂围绕定轮毂转动时的摩擦阻力和保持两轮毂的定位间隙；所述固定环通过安装螺丝安装在定轮毂上环压着固定动轮毂与定轮毂的卡接位；所述的O型密封环通过O型密封环安装槽安装在定轮毂上环形分布的安装螺丝孔的外周侧。

2.如权利要求1所述的一种液力驱动的旋转动力输出机构，其特征是：所述的环形液腔槽可以径向设置环绕在定轮毂的外周壁上。

3.如权利要求1或权利要求2所述的一种液力驱动的旋转动力输出机构，其特征是：所述的环形液腔槽的截面宽度与滚柱嵌位槽长度、滑阀凹槽长度一致，深度不大于滚柱柱身露出滚柱嵌位槽顶部的高度。

4.如权利要求1或权利要求2所述的一种液力驱动的旋转动力输出机构，其特征是：所述的滚柱嵌位槽的深度不大于滚柱半径。

5.如权利要求1或权利要求2所述的一种液力驱动的旋转动力输出机构，其特征是：所述的滑阀片的宽度适配环形液腔槽的宽度；数量与滑阀凹槽数量、滑阀片槽数量保持一致，最少为两个；向心轴向均布在定轮毂外周上。

6.如权利要求1或权利要求2所述的一种液力驱动的旋转动力输出机构，其特征是：所述的滚柱的数量与滚柱嵌位槽数量保持一致，该数量一直要比滑阀片数量多一个。

7.如权利要求1或权利要求2所述的一种液力驱动的旋转动力输出机构，其特征是：所述的液腔，它的截面形状与滚柱剖面、滑阀片剖面的外形嵌合，不限于是矩形。

8.如权利要求1或权利要求2所述的一种液力驱动的旋转动力输出机构，其特征是：所述的进液口和回液口，设置在靠近滑阀片的两侧的滑阀凹槽底部，分属于滑阀片分隔出来的相邻的两段弧形工作腔的进液口和回液口。

9.如权利要求1或权利要求2所述的一种液力驱动的旋转动力输出机构，其特征是：所述的动轮毂、T形密封环和滚珠在工作中是同时相对转动。

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