CN101460704B - 摆线马达和制动组件 - Google Patents

Abstract

一种液压装置，包括摆线组件、摆动棒、输出轴、壳体组件、壳体组件中的第一端口、壳体组件中的第二端口、第一制动盘、第二制动盘、活塞和偏压件。摆线组件包括转子和定子。摆动棒在第一端与转子连接。输出轴与摆动棒的第二端连接。壳体组件容纳摆线组件、摆动棒和输出轴。第一端口与摆线组件相通。第二端口也与摆线组件相通。第一制动盘与输出轴连接。第二制动盘与壳体组件连接。活塞设置在壳体组件中并靠近至少一个制动盘。活塞与壳体组件协作限定可加压的制动室。壳体组件、第一端口和第二端口被设置成对任一端口加压都会导致对可加压的制动室加压。偏压件设置在壳体中并与活塞接触。偏压件迫使活塞向至少一个制动盘移动。

Description

摆线马达和制动组件 

背景技术

包括液压马达和制动组件的液压装置通常具有庞大的壳体和/或复杂的驱动连接。已知的液压马达和制动组件的例子包括阻止流体在制动组件和液压马达之间流动的密封圈。因此，已知的组件包括具有至少三个流体端口的庞大壳体，其中两个流体端口用于马达，一个流体端口用于制动组件。这种结构需要更大的壳体和复杂的流体通路。 

另一种已知的马达和制动组件包括具有与主输出驱动轴连接的滑阀的摆线马达。主输出驱动轴的输出端设置在转子组件的一侧，滑阀和制动组件设置在摆线组件的另一侧。这种结构需要滑阀与主输出驱动轴的复杂连接，并且主输出驱动轴的一部分环绕并转动。此外，滑阀包括与制动盘连接的延伸部，因而液压装置需要更大的壳体组件。 

发明内容

一种包括液压马达和制动组件并克服上述缺点的液压装置，与已知的上述组件相比具有紧凑的壳体组件和较简单的流体通路。所述液压装置的实施方案包括壳体、输出轴、转子组件、摆动轴和制动组件。所述壳体包括中央开口、流入端口和流出端口。所述壳体至少部分地限定与所述流入端口连接的可加压的制动室。所述输出轴收容在所述壳体的中央开口中并从所述壳体延伸，其中所述输出轴包括与所述可加压的制动室相通的流体通道。所述转子组件包括定子和转子，所述转子和所述定子具有限定流体腔的协作齿。当液压流体被导向所述流体腔时，所述转子转动并相对于所述定子环绕。所述流体腔与所述流入端口和所述流出端口相通。所述摆动轴与所述转子和所述输出轴连接，用于在所述转子转动并环绕运动时使所述输出轴转动。所述制动组件包括第一制动盘、第二制动盘、活塞和偏压件。所述第一制动盘与所述输出轴连接。所述第二制动盘与所述壳体连接。所述活塞与至少一个所述制动盘接触。所述偏压件迫使所述活塞处于制动所述输出轴的工作条件，其中所述流入 端口与所述制动室连接，以通过所述输出轴中的流体通道向所述制动室供应加压流体，从而迫使所述活塞远离所述制动盘。所述输出轴可以包括滚花外表面。 

根据另一个实施方案，一种液压装置包括摆线组件、摆动棒、输出轴、壳体组件、所述壳体组件中的第一端口、所述壳体组件中的第二端口、第一制动盘、第二制动盘、活塞和偏压件。所述摆线组件包括转子和定子。所述摆动棒在第一端与所述转子连接。所述输出轴与所述摆动棒的第二端连接。所述壳体组件容纳所述摆线组件、所述摆动棒和所述输出轴。所述第一端口与所述摆线组件相通。所述第二端口也与所述摆线组件相通。所述第一制动盘与所述输出轴连接。所述第二制动盘与所述壳体组件连接。所述活塞设置在所述壳体组件中并靠近至少一个所述制动盘。所述活塞与所述壳体组件协作限定可加压的制动室。所述壳体组件、所述第一端口和所述第二端口被设置成对任一端口加压都会导致对所述可加压的制动室加压。所述偏压件设置在所述壳体中并与所述活塞接触。所述偏压件迫使所述活塞向至少一个所述制动盘移动。 

根据另一个实施方案，一种滑阀型液压装置包括壳体、设置在所述壳体中的滑阀、与所述滑阀协作的摆线组件以及与所述滑阀和所述壳体协作的弹簧加压/压力释放式制动组件。所述壳体限定第一端口和第二端口。所述滑阀包括从所述壳体轴向延伸的具有输出端的部分，所述输出端用于与例如轮子或马达等相关装置连接。所述摆线组件与所述第一端口和所述第二端口相通。对任一端口加压都会导致所述弹簧加压/压力释放式制动组件在允许所述滑阀转动的分离位置工作。 

上述液压装置可以包括当液压马达未通过流入端口或流出端口接收流体时允许对制动装置和/或上述制动组件加压的机构，从而在分离位置工作，使液压马达转动。上述液压装置还可以包括滚花表面，以促进形成流体覆盖的支撑表面。 

附图说明

图1是包括液压马达和制动组件的液压装置的中央剖面图。 

图2是图1中的液压装置沿某一平面剖切的剖面图，显示如图1所示的摆线组件偏心线另一侧的通道。 

图3是图1中的液压装置的输出轴的侧视图。 

图4是液压装置的中央剖面图，与图1所示的类似，该液压装置包括用于使制动组件分离的额外通道。 

图5是液压装置的剖面图(未显示转子组件)，显示用于释放液压装置的制动组件的两种机械式机构。 

具体实施方式

下面要描述的液压装置包括液压马达和制动组件。该装置提供一种当马达处于未加压状态时能阻止马达转动的小型制动组件。当压力传递到马达的任一端口时，制动组件会分离。 

参照图1，液压装置10包括壳体组件，该壳体组件包括前壳体部12和后壳体部14。通过将螺栓(图未示)***在壳体部中形成的螺栓孔16和18使这两个壳体部相互连接。 

转子组件22与后壳体部14连接。在图示实施例中，包括定子24和转子26的转子组件22类似于已知的摆线组件。转子26包括按照已知方式与定子24协作的多个齿，从而当液压流体被导向扩展腔时随着转子26转动并相对于定子24环绕来限定扩展流体腔和收缩流体腔。 

也被称作传动杆或摆动轴的摆动棒30在第一端32处与转子26连接。可以通过花键连接使摆动棒30与转子26连接，在本领域中这是已知的。随着转子26转动并相对于定子24环绕，摆动棒30的第一端32转动并相对于定子24环绕。摆动棒30的第二端34与输出轴40连接。 

输出轴40包括沿其旋转轴44排列的中央开口42。通过花键连接使摆动棒30与输出轴40连接，在本领域中这是已知的。转子26相对于定子24的环绕运动转变成输出轴40绕其旋转轴44的转动运动。 

耐磨板50被夹在后壳体部14和转子组件22之间。耐磨板50包括与输出轴40的旋转轴44径向间隔的多个开口52。耐磨板50中的开口52按照本领域中已知的方式与在转子组件中形成的腔(扩展或收缩)相通。因此，开口52的数量等于腔的数量。

端板56在摆线组件22的另一侧与摆线组件22连接，作为耐磨板。在图示实施例中，端板56作为装置10的活动部件来封闭壳体组件。 

当液压装置10作为马达运转时，通过向转子组件22的扩展腔输送加压流体使输出轴40转动。当输出轴40由例如汽油引擎或柴油引擎等外部动力装置驱动时，液压装置10也可以作为泵运转。第一端口60(示意性图示)经通道64(示意性图示)与流体源(图未示)和在后壳体部14中形成的第一环形槽62相通。第一环形槽62从在后壳体部14中形成的容纳输出轴40的中央开口66径向向外延伸，并与开口66直接相通。 

参照图3，输出轴40用作滑阀，它包括第一轴向槽70和第二轴向槽72。在本领域中轴向槽也称作定时槽或进给槽。第二轴向槽72与环形槽74相通，环形槽74在输出轴40中形成并靠近与输出端76相对的一端，而输出端76与例如轮子或引擎等相关装置连接。 

再参照图1，第一环形槽62与在输出轴40中形成的第一轴向槽70选择性地相通。通常，轴向排列的通道80(图1中显示出一个)在后壳体部14的中央开口66和耐磨板50中相配的开口52之间延伸。轴向排列的通道80在与第一环形槽62轴向间隔的位置处与后壳体部14的中央开口66相通，而当输出轴40转动时通道80可以与输出轴40的轴向槽70和72相通。 

流体经转子组件22的偏心线一侧的耐磨板50中的开口52流入转子组件22中的腔，并经偏心线另一侧的耐磨板50中的开口52退出转子组件22。在后壳体部14中形成的第二环形槽82与在输出轴40中形成的第二组轴向槽72(图3)及耐磨板50中的开口52相通。后壳体部14中的第二环形槽82经通道86与出口端口84(均示意性显示在图1中)相通。 

图2示出液压装置10的剖面图，显示在如图1所示的转子组件22的偏心线另一侧的后壳体部14中的通道。径向通道90从第一环形槽62延伸，并与轴向排列的通道92相通。阀94设置在通道92中，用于选择性地阻止流体从环形槽62流向转子组件22的腔。倾斜的通道96连接轴向排列的通道92与后壳体部14邻接耐磨板50的后表面。倾斜的通道96允许加压流体流向耐磨板50的中央开口54，阀94阻止加压流体流入转 子组件22。在图示实施例中阀94是梭阀，它允许流体从转子组件22流入倾斜的通道96，却阻止流体流向第一环形槽62，因而阻止流体流向第一端口60。 

再参照图1，加压流体流经通道，对在装置10的壳体组件内所限定的制动室100加压，下面对此进行详细说明。不管端口60或端口84中的哪一个端口用作液压马达的入口，制动室100都会被加压。至少从某种程度上来说，这是梭阀94的原因。在图示实施例中，用于运转摆线组件22的相同端口也对制动室100加压。 

下面将更详细地描述该装置的制动组件。参照图3，输出轴40包括接收摩擦盘104(图1)的花键部102，摩擦盘104呈相配的形状使得摩擦盘104随输出轴40转动。参照图1，盘冲压件106按照已知的方式与前壳体部12连接，使得盘冲压件相对于输出轴40不转动。制动组件，即摩擦盘104和盘冲压件106，位于比端板56更接近装置10的外端部和输出轴40的位置。换句话说，制动组件设置在摆线组件22的前方。输出轴40的定时槽、制动组件以及输出轴40的输出端76均设置在摆线组件22的同侧，这能简化装置10的结构。 

在图示实施例中，活塞110与一个摩擦盘104接触。可选择地，如果方位略有变化，那么活塞110可以与一个盘冲压件106接触。密封圈112与活塞110和前壳体部12接触，从而使制动室100与容纳迫使活塞110向摩擦盘104移动的例如弹簧116等偏压件的腔室114隔开。当制动室100未被加压时，弹簧116迫使活塞110向摩擦盘104移动，使摩擦盘104与盘冲压件106接触，从而阻止输出轴40转动。 

参照图1，如上所述，当流体被输送进入装置10的端口60或84时，加压流体被输送到制动室100，从而分离制动组件。流体通过耐磨板50的中央开口54流入输出轴40的中央开口42，然后流入轴向排列的通道120，最后流入径向排列的通道122。 

在图示实施例中，推力轴承组件130包括将推力轴承夹在其间的两个垫圈，推力轴承组件130在与输出轴40的径向通道122对齐的位置包围输出轴40。保持密封圈134的密封护圈132安装在推力轴承组件130 外部的输出轴周围。防尘罩136安装在输出轴40周围以保护密封圈134和其它内部部件。密封圈134与前壳体部12、密封护圈132以及输出轴40协作来限定制动室100的边界。 

加压流体流经可以用作微型泵的推力轴承组件130，对制动室100加压。当加压时，流体作用在活塞110上，迫使活塞110远离摩擦盘104。 

液压装置10可以是“无轴承”装置，其中图示的实施例除推力轴承组件130之外不包括轴承。参照图3，输出轴40包括在外表面上形成的滚花部140a～140e，使得驻留在装置10内的流体可以流入滚花部，从而在输出轴和壳体组件之间起支撑作用。滚花部可以包括多个相互不连接的小凹陷。流体例如可从制动室100漏出，或者流体被引入容纳输出轴40的中央开口66内。多个相互不连接的小凹陷阻止起支撑作用的驻留在滚花部内的流体与液压装置中的其它流体通路之间的不希望的渗漏。 

滚花部沿输出轴40设置在与壳体组件的支撑表面接触或靠近支撑表面的位置。在图示实施例中，左手侧最大的滚花部140a从输出轴40上的花键部102向靠近与第三环形槽142径向对齐的输出轴40的那部分延伸，下面对此进行更详细地描述。第二滚花部140b在第三环形槽142和第一环形槽62之间延伸。第三滚花部140c在第一环形槽62和倾斜通道80的开口之间延伸。第四滚花部140d在倾斜通道80的开口和第二环形槽82之间延伸。第五滚花部140e在第二环形槽82和输出轴40的端部之间延伸。滚花部不必精确地位于所述位置；然而，在图示实施例中，为了便于用阀调节或者由于输出轴40的中央开口42被用球阀调节到一定压力，因而输出轴的一些部分未被滚花，例如在140c和140d之间的部分。 

输出轴40的中央开口42被用球阀调节到一定压力的原因之一是由于分别与第一环形槽62和第二环形槽82轴向间隔的第三环形槽142。由于当装置10运转时中央开口42通常处于压力作用下，因此第三环形槽142允许输出轴40在从中央开口内部所施加的压力作用下扩展。如果需要，第三环形槽142可以被用球阀调节到低压力，即用作装置出口的端口，以利于装置的输出轴40和其它部件的冷却。同样地，如果需要，容纳弹簧116的腔室114也可以被用球阀调节到低压力，同样也利于冷却。

参照图4，显示在流体未被输送到组件的马达部分的情况下可以用于分离制动组件的机构。除下面要描述的部件之外，图4中示出的组件与图1中示出的组件相同。因此，为简明起见同样的附图标记指同样的部件。输出轴40包括与轴向通道120相通的额外轴向通道150，轴向通道120与输出轴的中央开口42和径向开口122相通。在图4示出的实施例中，球152设置在轴向开口120中，用于阻止流体从轴向开口120流入轴向通道150，从而引导流体进入径向通道122以对制动室100加压。当流体未经中央开口42输送时，流体源，例如任何类型的泵，可以与位于输出轴40的输出端76中的开口154相通，以向轴向通道150提供流体，使球152向输出轴40中的中央开口42移动。因此，阻止加压流体从轴向开口120流入中央开口42，而流入径向开口122，并流向制动室100。在图4示出的实施例中公开了一种简化的梭型阀；然而，当制动室100未从运转液压装置10的液压马达部分的压力源接收加压流体时，可以使用其它已知的阀调节机构对制动室100加压。同样地，通道150可以位于组件中的其它位置，例如在耐磨板和/或后壳体部14中，与输出轴40的中央开口42流体相通，从而向可加压的制动室100输送加压流体。此外，可以在前壳体部12中设置流体通道，用于在制动室100和周围环境之间提供流体通路。 

图5显示当压力未被传递到可加压的制动室100时用于分离制动组件的另一种机构。在图5示出的实施例的上部中，固定螺丝160收容在形成于前壳体部12中的螺纹开口162中。固定螺丝160包括与活塞110接触的偏心延伸部164。转动固定螺丝160，使得偏心延伸部164迫使活塞110向弹簧116移动，从而分离制动组件。螺纹开口162相对于输出轴40的旋转轴44径向排列，并且当轮子(图未示)与输出轴40的输出端76连接时，与下面要描述的分离制动组件的机构相比，更容易到达螺纹开口162。 

就图5示出的实施例的下部而言，固定螺丝170收容在与输出轴40的旋转轴44平行的螺纹通道172中。紧固固定螺丝170，使设置在开口172中的插塞174向活塞110移动，迫使活塞110向弹簧116移动，从而分离制动组件。固定螺丝160或170使得将活塞移向弹簧的元件直线运 动或转动运动。液压装置可以仅使用上述机械式释放机构中的一种类型。在一个液压装置中可以使用多于一个的相同类型的释放机构。 

在上文中描述了紧凑型液压马达和制动组件。经阅读并理解上述详细说明后，可以对其作出修改和变化。本发明不仅仅局限于上述公开的实施例。相反，本发明由所附权利要求书和其等同物限定。

Claims (8)

1.一种液压装置，其包括：

具有中央开口、流入端口和流出端口的壳体，所述壳体至少部分地限定与所述流入端口连接的可加压的制动室；

收容在所述中央开口中并从所述壳体延伸的输出轴，其中所述输出轴包括与所述可加压的制动室相通的流体通道；

包括定子和转子的转子组件，所述转子和所述定子具有限定流体腔的协作齿，当液压流体被导向所述流体腔时，所述转子转动并相对于所述定子环绕，所述流体腔与所述流入端口和所述流出端口相通；

与所述转子和所述输出轴连接的摆动轴，用于在所述转子转动并环绕运动时使所述输出轴转动；以及

制动组件，所述制动组件包括与所述输出轴连接的第一制动盘、与所述壳体连接的第二制动盘、与至少一个所述制动盘接触的活塞以及迫使所述活塞处于制动所述输出轴的工作条件的偏压件，其中所述流入端口与所述制动室连接，以通过所述输出轴中的流体通道向所述制动室供应加压流体，从而迫使所述活塞远离所述制动盘。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述第一制动盘与所述输出轴连接并靠近所述输出轴的外端部，所述外端部用于与将要由所述液压装置驱动的元件连接。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述输出轴包括滚花外表面，所述滚花外表面包括多个相互不连接的凹陷。

4.如权利要求1所述的装置，还包括位于所述流入端口和所述转子组件的至少一个所述流体腔之间的流体通路中的阀。

5.如权利要求4所述的装置，其中所述阀沿一个方向调节流动。

6.如权利要求1所述的装置，其中所述壳体包括从所述中央开口径向向外延伸的第一环形槽，所述环形槽轴向间隔于与所述流入端口和所述流出端口直接相通的环形槽。

7.如权利要求1所述的装置，其中所述壳体和所述活塞至少部分地限定偏压件室，所述偏压件设置在所述偏压件室中，所述偏压件室与所述流出端口流体相通。

8.如权利要求1所述的装置，其中所述制动盘设置在所述可加压的制动室内。

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