本實(shí)用新型涉及液壓傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及殼轉(zhuǎn)鋼球液壓馬達(dá)。
背景技術(shù):
低速大扭矩液壓馬達(dá)可以分為:徑向柱塞式液壓馬達(dá)、曲軸連桿式液壓馬達(dá)、擺缸式液壓馬達(dá)和擺線液壓馬達(dá)等幾種。
徑向柱塞式液壓馬達(dá)為殼體固定,油缸體空心軸旋轉(zhuǎn)。油缸體安裝在殼體中的滾柱軸承上,偶數(shù)個(gè)柱塞均布于油缸體的徑向缸孔中,配流盤(pán)實(shí)現(xiàn)對(duì)工作柱塞得準(zhǔn)確配油,每個(gè)柱塞都作用在凸輪滾子上。當(dāng)液壓力作用在柱塞上,凸輪滾子就將力傳遞到凸輪環(huán)的斜面上,而凸輪環(huán)與殼體固定在一起,因此產(chǎn)生扭矩。凸輪滾子將反作用力傳遞到油缸體的柱塞上,因此產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),同時(shí)扭矩正比于系統(tǒng)壓力。
若將液壓馬達(dá)的進(jìn)出油方向?qū)φ{(diào),液壓馬達(dá)將反轉(zhuǎn);若將驅(qū)動(dòng)軸固定,則定子、配流軸和殼體將旋轉(zhuǎn),通常稱為殼轉(zhuǎn)工況,變?yōu)檐囕嗰R達(dá)。
現(xiàn)有的低速大扭矩液壓馬達(dá)在殼轉(zhuǎn)工況下可實(shí)現(xiàn)車輪馬達(dá)的作用,但由于原設(shè)計(jì)所限,無(wú)法滿足一些特定情況下的使用。同時(shí)它們普遍存在整體體積大等缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有軸向柱塞液壓泵自吸特性差、輸出流量脈動(dòng)及,噪聲大,排量小,使用壽命短等問(wèn)題,本實(shí)用新型提供一種能在低速運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境下自吸特性好、輸出流量脈動(dòng)及噪聲小,且具有傳動(dòng)阻力及摩損小、效率高、體積小、排量大、壽命長(zhǎng)的低速運(yùn)轉(zhuǎn)的柱塞液壓泵。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
一種超低速大扭矩殼轉(zhuǎn)鋼球液壓馬達(dá),包括定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成;定子包括通配油軸、雙排柱塞缸體、柱塞及鋼球;轉(zhuǎn)子包括內(nèi)曲線盤(pán)、右側(cè)蓋、左側(cè)蓋及配流盤(pán);雙排柱塞缸體的腔體內(nèi)安裝有所述通配油軸和配流盤(pán),雙排柱塞缸體與所述通配油軸之間為花鍵固定連接,配流盤(pán)一端與左側(cè)蓋之間為螺栓固定連接;內(nèi)曲線盤(pán)套裝于雙排柱塞缸體外,并與左、右側(cè)蓋固定連接,左、右側(cè)蓋與通配油軸之間設(shè)置有軸承;雙排柱塞缸體的圓周上有雙排9個(gè)均布大小相同的兩排徑向柱塞缸孔,兩排柱塞孔之間叉開(kāi)20°角度;柱塞缸孔內(nèi)安裝兩頭帶球窩的柱塞,柱塞上的鋼球與內(nèi)曲線盤(pán)的曲面之間構(gòu)成滾動(dòng)點(diǎn)接觸。
進(jìn)一步地,上述內(nèi)曲線盤(pán)的內(nèi)壁由3段均布的等加減曲線組成,每段曲線均分成對(duì)稱的兩個(gè)區(qū)段,一段為進(jìn)油區(qū)段,另一段為回油區(qū)段。
進(jìn)一步地,上述通配油軸中心兩端分別開(kāi)設(shè)左、右進(jìn)出油軸向孔及中間排內(nèi)泄油的自動(dòng)閥,通配油軸上的軸向盲孔孔底邊緣開(kāi)設(shè)有相貫通的徑向孔,徑向孔表面設(shè)置有溝槽,由軸向盲孔、徑向孔、溝槽構(gòu)成的通道為油路Ⅰ,由軸向盲孔、徑向孔、溝槽構(gòu)成的通道為油路Ⅱ,液壓油無(wú)論從任一油路接入,自動(dòng)閥自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)油油路開(kāi)通出油油路,起到自動(dòng)排內(nèi)泄油作用。
進(jìn)一步地,上述配流盤(pán)的左進(jìn)出油口、右進(jìn)出油口分別和油路Ⅰ、油路Ⅱ的油道相適配。
本實(shí)用新型低速軸向柱塞液壓泵的工作原理:
壓力油從通配油軸上的油路Ⅰ進(jìn)入到配流盤(pán),經(jīng)配流盤(pán)進(jìn)出油口進(jìn)入處于進(jìn)油區(qū)段的柱塞缸的進(jìn)油孔中,壓力油推動(dòng)柱塞鋼球給內(nèi)曲線盤(pán)的曲面一作用力,該作用力可分解為徑向力和切向力,切向力所產(chǎn)生的力矩則驅(qū)動(dòng)內(nèi)曲線盤(pán)旋轉(zhuǎn);當(dāng)柱塞經(jīng)內(nèi)曲線盤(pán)的曲面進(jìn)油區(qū)段過(guò)渡到回油區(qū)段的瞬間,供油關(guān)閉,回油通道隨之打開(kāi);此時(shí),內(nèi)曲線盤(pán)曲面將柱塞壓回,柱塞缸內(nèi)容積縮小將油液經(jīng)配流盤(pán)從油路Ⅱ排出;當(dāng)柱塞被背推到下止點(diǎn)時(shí),柱塞底部的排油孔被配流盤(pán)隔墻封閉,隨即進(jìn)出油口打開(kāi)。柱塞每經(jīng)過(guò)一個(gè)曲面往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次,進(jìn)油和回油交換一次。柱塞缸體中的柱塞在柱塞缸孔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng),如此周而復(fù)始,不斷推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)具有以下積極效果:
1、本設(shè)計(jì)提高了結(jié)構(gòu)的緊湊程度,有利于設(shè)備的小型化和輕量化,如此同時(shí)有效節(jié)約資源,降低成本;
2、采用雙排柱塞,提高效率,均布的9個(gè)柱塞工作于三段曲面上受力點(diǎn)均勻,減少摩擦;
3、同時(shí)作用在曲面上的柱塞6---9個(gè)超低速運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn).扭矩大;
4、與同等排量的馬達(dá)相比,該馬達(dá)體積縮小了1/2扭矩提高了1/3,利用中心軸通油結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且便于安裝。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型超低速大扭矩殼轉(zhuǎn)鋼球液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型超低速大扭矩殼轉(zhuǎn)鋼球液壓馬達(dá)裝配示意圖;
圖3是本實(shí)用新型的通配油軸結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是圖3的剖面示意圖;
圖5本實(shí)用新型的柱塞缸體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本實(shí)用新型的內(nèi)曲線盤(pán)圖;
圖7是本實(shí)用新型配流盤(pán)原理圖;
圖8是圖7的B-B剖視圖;
圖9是圖8的俯視圖
圖10是本實(shí)用新型的柱塞圖;
圖11是本實(shí)用新型的超低速大扭矩殼轉(zhuǎn)鋼球液壓馬達(dá)油路示意圖;
圖中: 301、通配油軸;302、油封;303、軸承;304、左側(cè)蓋;305、內(nèi)曲線盤(pán);306、左排柱塞;307、鋼球;308、雙排柱塞缸體;309、配流盤(pán);310、右側(cè)蓋;311、右排柱塞; 312、鋼球;3011、自動(dòng)閥;3091、右進(jìn)出油口;3092、左進(jìn)出油口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
如圖1、圖2所示,一種超低速309扭矩殼轉(zhuǎn)鋼球液壓馬達(dá),包括由通配油軸301、雙排柱塞缸體308等組成的定子和由內(nèi)曲線盤(pán)305、左側(cè)蓋304、右側(cè)蓋310及配流盤(pán)309組成的轉(zhuǎn)子構(gòu)成。
參見(jiàn)圖3、圖4,通配油軸301中心兩端分別開(kāi)設(shè)左、右進(jìn)出油軸向孔及中間(圖4中3011)所示中排內(nèi)泄油的自動(dòng)閥3011,通配油軸上的軸向盲孔孔底邊緣開(kāi)設(shè)有相貫通的徑向孔,徑向孔表面設(shè)置有溝槽,由軸向盲孔→徑向孔→溝槽構(gòu)成的通道為油路Ⅰ,由軸向盲孔→徑向孔→溝槽構(gòu)成的通道為油路Ⅱ,液壓油無(wú)論從任一油路接入,自動(dòng)閥3011經(jīng)左或右自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)油油路開(kāi)通出油油路,起到自動(dòng)排內(nèi)泄油作用。
左進(jìn)出油參見(jiàn)圖5,雙排柱塞缸體308的圓周上有雙排9個(gè)均布大小相同的A、B兩排徑向柱塞缸孔,A排柱塞孔與B排柱塞孔之間叉開(kāi)20°角度,柱塞缸孔內(nèi)安裝兩頭帶球窩的柱塞,柱塞上的鋼球與內(nèi)曲線盤(pán)的曲面之間構(gòu)成滾動(dòng)點(diǎn)接觸。
參見(jiàn)圖6,內(nèi)曲線305盤(pán)的內(nèi)壁由3段均布的等加減曲線組成,每段曲線均分成對(duì)稱的兩個(gè)區(qū)段,一段為進(jìn)油區(qū)段,另一段為回油區(qū)段。
雙排柱塞缸體308的腔體內(nèi)安裝有通配油軸301和配流盤(pán)309,雙排柱塞缸體308與通配油軸301之間為花鍵固定連接,配流盤(pán)309一端與左側(cè)蓋304之間為螺栓固定連接;內(nèi)曲線盤(pán)305套裝于雙排柱塞缸體309外,并與左、右側(cè)蓋304和310固定連接,左、右側(cè)蓋304和310與通配油軸301之間設(shè)置有軸承303。
由此構(gòu)成主要由通配油軸301、雙排柱塞缸體308、柱塞306和311及鋼球307組成的定子和由內(nèi)曲線盤(pán)305、右側(cè)蓋310、左側(cè)蓋304及配流盤(pán)309組成的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子通過(guò)左、右側(cè)蓋304和310與通配油軸301之間設(shè)置的軸承303支承軸上,并圍繞軸自由旋轉(zhuǎn)。
參見(jiàn)圖7、8、9,配流盤(pán)309,配流盤(pán)309一端與左側(cè)蓋304之間為螺栓固定連接;配流盤(pán)309上設(shè)有左進(jìn)出油口3092和右進(jìn)出油口3091,左進(jìn)出油口3092和油路Ⅰ相連通,右進(jìn)出油口和油路Ⅱ相連通,配流盤(pán)309上的左進(jìn)出油口3092和右進(jìn)出油口3091經(jīng)配流盤(pán)309轉(zhuǎn)動(dòng)使雙排柱塞缸體308進(jìn)油或出油。
參見(jiàn)圖10,圖10為塞柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
參見(jiàn)圖11,液壓馬達(dá)油路示意圖,軸向盲孔→徑向孔→溝槽→配流盤(pán)→雙排柱塞缸體→配流盤(pán)→溝槽→徑向孔→軸向盲孔;其中雙排柱塞缸體內(nèi)和通配油軸301的自動(dòng)閥3011相通,用于自動(dòng)排內(nèi)泄油作用,即雙排柱塞缸體→自動(dòng)閥→溝槽→徑向孔→軸向盲孔。
為保證低速大扭矩液壓馬達(dá)的密封性能,在相應(yīng)的部件連接處設(shè)置有油封等密封裝置。
液壓馬達(dá)的工作原理:
壓力油從通配油軸上的油路Ⅰ進(jìn)入到配流盤(pán),經(jīng)配流盤(pán)進(jìn)出油口進(jìn)入處于進(jìn)油區(qū)段的柱塞缸的進(jìn)油孔中,液壓力推動(dòng)柱塞頂住鋼球給內(nèi)曲線盤(pán)的曲面一作用力,該作用力可分解為徑向力和切向力,切向力所產(chǎn)生的力矩則驅(qū)動(dòng)內(nèi)曲線盤(pán)旋轉(zhuǎn);當(dāng)柱塞經(jīng)內(nèi)曲線盤(pán)的曲面進(jìn)油區(qū)段過(guò)渡到回油區(qū)段的瞬間,供油關(guān)閉,回油通道隨之打開(kāi);此時(shí),內(nèi)曲線盤(pán)曲面將柱塞壓回,柱塞缸內(nèi)容積縮小將油液經(jīng)配流盤(pán)的另一個(gè)進(jìn)出油口從油路Ⅱ排出;當(dāng)柱塞被背推到下止點(diǎn)時(shí),柱塞底部的排油孔被配流盤(pán)隔墻封閉,隨即進(jìn)油窗口打開(kāi)。柱塞每經(jīng)過(guò)一個(gè)曲面往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次,進(jìn)油和回油交換一次。柱塞缸體中的柱塞在柱塞缸孔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng),如此周而復(fù)始,不斷推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。
液壓馬達(dá)的工作特點(diǎn):該馬達(dá)體內(nèi)曲線設(shè)定為三段,雙排9個(gè)液壓馬達(dá)柱塞,相鄰的兩組柱塞叉開(kāi)20度,每排柱塞中最少保持三個(gè)以上始終工作于每120度的內(nèi)曲線圓周上,受力點(diǎn)均勻工作穩(wěn)定,兩排柱塞之間叉開(kāi)20度。同時(shí)作用的柱塞最少6或9個(gè),可大大提高扭矩,超低轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等特點(diǎn)。
本說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。