CN215256569U - 摆动换向集成马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及摆动换向集成马达，包括机架，在机架上至少有一个驱动轴，曲轴摆臂段通过轴承连接在驱动器伸缩杆部耳轴上，驱动器另一端铰接于机架上，驱动器内置换向阀，摆动位移与换向阀位移有对应关系，使驱动器在摆动时控制内部有杆腔和无杆腔油路转换连接外部高压和低压油路；做马达使用时外部流体通过换向阀依次有序的控制，驱动器对应有序的推出或拉回，使得外部流体势能通过驱动轴转化为机械转矩能；作为泵使用时，外部转矩驱动能通过驱动轴带动曲轴转动，能量作用于驱动器，驱动器通过换向阀的有序结合，使得流体产生泵送效果，驱动器可以设置位移传感器和压力传感器可以和计算机连接实现电液伺服控制功能。

Description

摆动换向集成马达

技术领域

本实用新型涉及流体机械技术领域，尤其涉及流体控制应用方面，特别是大功率大扭矩液压马达、与电脑控制技术的伺服系统运用等。

背景技术

现有流体泵、马达分为齿轮、叶片、柱塞式三类，前两类多为小扭矩马达，第三类柱塞式又分为轴向式如A2F/A6V/CM型，径向式如五星径向液压马达，其中五星液压马达扭矩最大，速度也低。柱塞式液压马达内部分解其实就是几组小型柱塞式油缸相互作用使输出轴产生转矩输出功率，由于流体的特性，使得大型液压泵、马达配合精密、机械加工工艺复杂，而且现有的液压泵和液压马达都为欧美多年前的技术国产化的产物，多年来并没有从基础上有更新的研发进步。本实用新型借鉴现有的柱塞泵和柱塞马达制造技术，和现有的油缸设计制造技术，将液压泵、马达的柱塞组、配流盘，斜盘从新设计组合，油缸结构代替柱塞泵体结构、内置换向阀组结构代替配流盘结构、曲轴结构代替斜盘滑靴结构，框架结构取代了壳体结构、从而简化了设计制造工艺，集成化的驱动器模块化设计也符合现代化的机械设计方向。利用设置的位移和压力传感器和外部控制的比例、伺服阀通过工业计算机可以实现闭环控制，拓展其精密控制功能。

实用新型内容

本实用新型的目的对现有技术中存在的缺陷，有提升作用，特别是特大扭矩特大功率的液压马达、伺服液压马达驱动系统，提升效果明显。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

摆动换向集成马达，包括机架，在机架上转动连接至少一个输出轴，在机架上还设置用于驱动所述输出轴转动的驱动器组，所述驱动器组包括一组驱动器，一组驱动器的尾部均铰接在所述机架上，一组驱动器通过连接装置连接所述输出轴，在每个驱动器内均设置换向阀，在任意两个驱动器上均连接位移传感器，在每个驱动器上均连接压力传感器。

优选地，一组所述驱动器水平直线排列均布设置。

优选地，所述机架为矩形框架，在机架的两侧壁上均转动连接所述输出轴，两个输出轴相对设置，在机架内的两侧壁之间连接固定杆，在固定杆上转动连接所有的所述驱动器。

优选地，所述连接装置包括一组曲轴，每个曲轴均转动连接在相应的所述驱动器的驱动杆上，还包括一组曲轴支撑板，每个曲轴支撑板均设置在相应的两个所述驱动器之间，曲轴支撑板的一端连接在所述机架内的内侧壁上，在曲轴支撑板的另一端转动连接固定轴，每两个相邻的固定轴之间连接相应的所述曲轴，靠近边缘的两个曲轴的一侧均连接相应的所述固定轴，另一侧均连接相应的所述输出轴。

优选地，一组所述驱动器以所述输出轴的轴线圆周均匀分布。

优选地，在每个所述驱动器的尾部均连接耳环，在所述机架上连接一组转动轴，转动轴与所述输出轴平行设置，在每个转动轴上插接转动相应的所述耳环。

优选地，所述连接装置包括转盘和偏心轴，在所述输出轴的端部上均连接转盘，在转盘上与所述输出轴相对的侧面上连接所述偏心轴，在偏心轴上套接圆环，在圆环的周侧连接所述驱动器的驱动杆。

优选地，所述输出轴为两个，两个输出轴相对设置，在每个输出轴的内侧一端均连接所述转盘，在两个转盘之间连接所述偏心轴。

本实用新型的优点在于： 1.流体的双向缸代替柱塞，不但有推力，拉力也被开发使用增加了机械效力和机械密度。2.取消了配流盘、斜盘滑靴等金属摩擦副、使用特制流体缸结构使用活塞杆缸壁-聚四氟乙烯尼龙摩擦副降低了润滑要求可以提高机械效能，可以使用水基的流体介质。3.使用了橡胶质的密封结构，可以在大功率超高压领域有所突破。4.机架中可以使用钢丝预应力缠绕结构，提高机械强度性能。5.降低了制造维护要求。6.在任意两个作动器上安装位移传感器，将两个作动器位移值传输给计算机，计算机经过计算比较，计算机就可以得到马达旋转的精密角度值，如果再结合时间，能够计算出马达转速，便于计算机进行远程监控提高自动化数字化控制水平，在一些精密控制场合，可以实现转速及其角度的精确控制。

附图说明

图1是本实用新型所提供的摆动换向集成马达的实施例一的原理结构示意图；

图2是曲轴支撑板的结构示意图；

图3是其中一个驱动器的摆动示意图；

图4摆动换向集成马达实施例二的俯视图；

图5是摆动换向集成马达实施例二的侧视图；

图6是马达作用内部控制示意图；

图7是泵作用内部控制示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一：如图1所示，本实用新型提供的摆动换向集成马达，包括机架1，机架1为矩形框架，在机架1的两侧壁上均转动连接所述输出轴2，两个输出轴2相对设置，在机架1内的两侧壁之间焊接固定杆1.1，在固定杆1.1上转动连接驱动器组，驱动器组用于驱动所述输出轴2转动，所述驱动器组包括一组水平直线排列均布设置的驱动器4。

一组驱动器3的数量优选为三个及以上，在本实施例中，一组驱动器3的数量为五个，可以根据需求增减驱动器3的数量，驱动器3数量越多，运行就越平稳，但结构、控制就会更复杂成本就会增加。

另外驱动器3可以为油缸形式，气缸形式或其他流体伺服直线作动形式，本方案中驱动器3使用的是活塞缸，也可以使用柱塞缸减少驱动器3的长度，可以在需要减小泵、马达的体积时使用。

在每个驱动器3的尾部均焊接耳环3.1，耳环3.1套接在所述固定杆1.1上，驱动器3通过耳环3.1能够以固定杆1.1为轴心转动。

一组驱动器3通过连接装置4连接所述输出轴2，所述连接装置4包括一组曲轴4.1，每个曲轴4.1均转动连接在相应的所述驱动器3的驱动杆上，还包括一组曲轴支撑板4.2，每个曲轴支撑板4.2均设置在相应的两个所述驱动器3之间，曲轴支撑板4.2均连接在固定杆1.1上，在曲轴支撑板4.2的另一端转动连接固定轴4.3，即在曲轴支撑板4.2上设有安装孔，在安装孔内安装轴承，在轴承内插接固定轴4.3，在每两个相邻的固定轴4.3之间连接相应的所述曲轴4.1，靠近边缘的两个曲轴4.1的一侧均连接相应的所述固定轴4.3，另一侧均连接相应的所述输出轴2。

另外，为了使曲轴支撑板4.2更坚固稳定，如图2所示，在曲轴支撑板4.2上缠绕钢丝层12。

如图3所示，驱动器3的驱动杆伸缩时能够使驱动器3本体摆动换向，从而使驱动器3的驱动杆前后伸缩就会带动曲轴4.1转动，曲轴4.1转动就会带动输出轴2进行转动，在所有驱动器3的驱动杆有序的伸缩下，就能够驱动输出轴2一直进行旋转。

在驱动器3的驱动杆伸缩时，驱动器3以固定杆1.1为轴心左右摆动，利用左右摆动产生的位移在驱动器3内设置换向阀7，即在油缸内底部安装换向阀7，低压小流量可以直接使用三位四通滑阀，油缸体摆动角度与滑阀位移行程正好成正比，可以形成摆动到最大位置，阀打开的程度也到最大，油缸的控制流量与阀的开度成比例关系。

本装置在每个驱动器3上安装压力传感器10，能够实时监控驱动器的运动参数，参数性能下降，可以提前准备，更换故障驱动器，缸内采用格莱圈或者车氏密封等聚四佛乙烯材质的密封材料，提高缸体运行时的速度，使用聚氨酯橡胶类材质，缸体直线运动速度可达一米/秒，使用聚四佛乙烯材质速度可达六米/秒。

另外在任意两个驱动器3上均连接位移传感器8，位移传感器8将两个驱动器3位移值传输给计算机，计算机经过比较计算，计算机就可以得到马达旋转的精密角度值，如果再结合时间，就能够计算出马达转速，便于计算机进行远程监控提高自动化数字化控制水平，在一些精密控制场合，可以实现转速及其角度的精确控制，有助于产品的智能化控制。

在启动马达时，启动所有的驱动器3，在驱动器3的驱动杆伸缩时会带动驱动器3的本身摆动，当驱动器3的本身摆动的角度发生变化时，通过换向阀依次有序的控制，驱动器3对应有序的推出或拉回，使得外部流体势能通过驱动轴转化为机械转矩能，使所有驱动器3的驱动杆能够有序的伸缩，使输出轴2能够一直旋转下去，另外本装置在实际使用过程中能够相互串并联起来，能够满足超大扭矩的需求。

本装置不仅能够作为马达使用，还能够作为泵使用，做马达使用时外部流体通过换向阀依次有序的控制，驱动器对应有序的推出或拉回，使得外部流体势能通过驱动轴转化为机械转矩能；

如图7所示，作为泵使用时，外部转矩驱动能通过驱动轴带动曲轴转动，能量作用于驱动器，驱动器通过换向阀的有序结合，使得流体产生泵送效果，另外本装置在当做泵使用时，在驱动器3上安装位移传感器8，能够实现流量、流速的精密控制。

如图6所示，在本装置在使用时，在外部连接比例控制阀9，通过比例控制阀9控制进油的方向，不仅能够实现本马达的正反转，还能够实现制动刹车。

实施例二：如图4所示，一组驱动器3以所述输出轴2的轴线圆周均匀分布，在本实施例中，一组驱动器3的数量为五个，可以根据需求增减驱动器3的数量。

在每个驱动器3的尾部均焊接耳环5，在机架1上焊接一组转动轴6，转动轴6与所述输出轴2平行设置，在每个转动轴6上套接转动相应的所述耳环5，驱动器3以转动轴6为轴心进行转动。

如图5所示，连接装置4包括转盘4.4和偏心轴4.5，在输出轴2的端部上均连接转盘4.4，在转盘4.4上与所述输出轴2相对的侧面上连接所述偏心轴4.5，在偏心轴4.5上套接圆环4.6，在圆环4.6的周侧连接所述驱动器3的驱动杆。

当输出轴2的数量为两个时，在每个输出轴2的内侧一端均焊接所述转盘4.4，在两个转盘4.4之间焊接所述偏心轴4.5，驱动器3的驱动杆前后伸缩带动偏心轴4.5转动，偏心轴4.5带动转盘4.4转动，转盘4.4带动输出轴2旋转。

Claims (8)

1.摆动换向集成马达，其特征在于：包括机架（1），在机架（1）上转动连接至少一个输出轴（2），在机架（1）上还设置用于驱动所述输出轴（2）转动的驱动器组，所述驱动器组包括一组驱动器（3），每个驱动器（3）的尾部均铰接在所述机架（1）上，一组驱动器（3）通过连接装置（4）连接所述输出轴（2），在每个驱动器（3）内均设置换向阀（7），在任意两个驱动器（3）上连接位移传感器（8），在每个驱动器（3）上均连接压力传感器（10）。

2.根据权利要求1所述的摆动换向集成马达，其特征在于：一组所述驱动器（3）水平直线排列均布设置。

3.根据权利要求2所述的摆动换向集成马达，其特征在于：所述机架（1）为矩形框架，在机架（1）的两侧壁上均转动连接所述输出轴（2），两个输出轴（2）相对设置，在机架（1）内的两侧壁之间连接固定杆（1.1），在固定杆（1.1）上通过耳环（5）转动连接所有的所述驱动器（3）。

4.根据权利要求3所述的摆动换向集成马达，其特征在于：所述连接装置（4）包括一组曲轴（4.1），每个曲轴（4.1）均转动连接在相应的所述驱动器（3）的驱动杆上，还包括一组曲轴支撑板（4.2），每个曲轴支撑板（4.2）均设置在相应的两个所述驱动器（3）之间，曲轴支撑板（4.2）均连接在所述固定杆（1.1），在曲轴支撑板（4.2）的另一端转动连接固定轴（4.3），每两个相邻的固定轴（4.3）之间连接相应的所述曲轴（4.1），靠近边缘的两个曲轴（4.1）的一侧均连接相应的所述固定轴（4.3），另一侧均连接相应的所述输出轴（2）。

5.根据权利要求1所述的摆动换向集成马达，其特征在于：一组所述驱动器（3）以所述输出轴（2）的轴线圆周均匀分布。

6.根据权利要求5所述的摆动换向集成马达，其特征在于：在每个所述驱动器（3）的尾部均连接耳环（5），在所述机架（1）上连接一组转动轴（6），转动轴（6）与所述输出轴（2）平行设置，在每个转动轴（6）上套接转动相应的所述耳环（5）。

7.根据权利要求5所述的摆动换向集成马达，其特征在于：所述连接装置（4）包括转盘（4.4）和偏心轴（4.5），在所述输出轴（2）的端部上均连接转盘（4.4），在转盘（4.4）上与所述输出轴（2）相对的侧面上连接所述偏心轴（4.5），在偏心轴（4.5）上套接圆环（4.6），在圆环（4.6）的周侧连接所述驱动器（3）的驱动杆。

8.根据权利要求7所述的摆动换向集成马达，其特征在于：所述输出轴（2）为两个，两个输出轴（2）相对设置，在每个输出轴（2）的内侧一端均连接所述转盘（4.4），在两个转盘（4.4）之间连接所述偏心轴（4.5）。

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