CN200996353Y - 高压力大扭矩摆线液压马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高压力大扭矩摆线液压马达，属于液压传动技术领域。该马达体壳中一端装有摆线针轮副和配流机构，另一端装有输出轴，摆线针轮副的转子通过内花键与联动轴一端的外齿轮啮合，联动轴另一端的外花键与输出轴内端的内花键啮合，摆线针轮副的转子还通过内花键与配流联动轴一端的外齿轮啮合，配流联动轴另一端的外花键与配流机构中配流盘的内花键啮合，摆线针轮副转子的啮合齿廓正截面曲线是齿端部没有拐点的摆线结构。与以往有拐点的摆线相比，本实用新型的上述改进结构不仅本身可以在一定程度上提高强度，而且允许摆线针轮副针齿的直径更大，因此提高了转定子啮合副承受高压力大扭矩的工作能力，传动更加平稳。

Description

高压力大扭矩摆线液压马达

技术领域

本实用新型涉及一种液压能向机械能转换的摆线液压马达，尤其是一种能承受高压力大扭矩的平面配流液压马达，属于液压传动技术领域。

背景技术

摆线液压马达是常用的液压驱动装置，是实现液-机能量转换的常用液压执行装置。摆线液压马达具有体积小、单位功率密度大、效率高、转速范围宽等优点，因而得到了广泛应用。此类装置基本结构是壳体或后盖上制有进液口和回流口，一端装有摆线针轮副和配流机构，另一端装有输出轴，摆线针轮副的转子通过内花键与联动轴一端的外齿轮啮合，联动轴的另一端与输出轴传动衔接。工作时，配流机构使进液口与摆线针轮副的扩展啮合腔连通，并使摆线针轮副的收缩腔与回流口连通，结果，压力液体从进液口进入壳体或后盖后，进入摆线针轮副形成的扩展啮合腔，使其容积不断扩大，同时摆线针轮副形成的收缩啮合腔中液体则从回流口回流；在此过程中，摆线针轮副的转子被扩展啮合腔与收缩啮合腔的压力差驱使旋转，并将此转动通过联动轴传递到输出轴输出，从而实现液压能向机械能的转换。与此同时，配流机构也被配流联动轴带动旋转，周而复始的不断切换连通状态，使转换过程得以延续下去，这样，马达就可以连续的输出扭矩。可以说摆线针轮啮合副以及配流机构是液压马达的核心。

然而，现有中小排量的平面配流摆线液压马达由于整体结构中存在薄弱环节，转子的径向较小，传递扭矩的连接机构也相应较小，因此在承受高压力大扭矩时，容易出现强度较弱导致的缺陷，影响马达的工作平稳性和可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：通过对中小排量摆线液压马达、尤其是具有平面配流结构摆线液压马达整体结构布局的研究，找出其承受高压力大扭矩的薄弱环节，在保持整体尺寸不变的前提下，提出一种结构紧凑、运动更加平稳，尤其是能够承受高压力大扭矩的摆线液压马达。

研究表明，摆线液压马达壳体组件内的输出轴及其内端内花键啮合齿、联动轴及其两端的外花键啮合齿、转子及其内端内花键啮合齿，三者直接承担着压力形成和扭矩的传递功能，在基本遵循行业安装标准、保持其外型尺寸不改变的条件下，仅仅依靠改善其材料的强度或选择更有利的花键变位系数，已不能达到理想的改善效果。此外，配流联动轴及其两端原先成对称结构的外花键啮合齿虽不直接传递扭矩，强度已经足够，但由于必须完成转子与配流机构之间配流关系的传动，因而在压力提高、扭矩加大时，其结构有必要得到合理的改变与加强。

为了达到上述发明目的，其技术方案为：本实用新型的高压力大扭矩摆线液压马达包括制有进液口和回流口的后盖，所述后盖与定子和体壳固连，所述体壳中一端装有摆线针轮副和配流机构，另一端装有输出轴，所述摆线针轮副的转子通过内花键与联动轴一端的外齿轮啮合，所述联动轴另一端的外花键与输出轴内端的内花键啮合，所述摆线针轮副的转子还通过内花键与配流联动轴一端的外齿轮啮合，所述配流联动轴另一端的外花键与配流机构中配流盘的内花键啮合，其改进之处在于：所述摆线针轮副转子的啮合齿廓正截面曲线是齿端部没有拐点的摆线结构。

与以往有拐点的摆线相比，本实用新型的上述改进结构不仅本身可以在一定程度上提高强度，而且允许摆线针轮副针齿的直径更大，因此提高了转定子啮合副承受高压力大扭矩的工作能力，传动更加平稳。

本实用新型进一步的改进是所述配流联动轴两端呈非对称结构，两端的齿数相同，但与转子啮合一端外花键齿的模数大于与配流盘啮合一端外花键齿的模数，这样依然保持齿形相对位置的唯一对应性，可以进一步提高马达配流关系的精确性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。

图中防尘圈1，高压轴封2，体壳3，轴承4，轴承隔圈5，输出轴6，联动轴7，垫片8，螺塞9，定子10，针齿11，转子12，钢球13，O型圈14、16、18、31，油口盖15，后盖17，配流支撑板19，顶柱20，弹性支撑体21，销22、25，连接螺栓23，配流盘24，配流压盘26，配流联动轴27，连接板28，蝶形圈29，止推螺母30。

图2为图1实施例中摆线啮合副中转子曲线的结构示意图。

图3为图1实施例中配流联动轴的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的高压力大扭矩摆线液压马达，如图1所示，在目前现有的中小排量摆线液压马达BM30、BMS系列(其结构描述参见专利申请号：200620170889.9的中国专利申请)的基础上，其整体外形、连接尺寸的大小基本不变，但扭矩形成机构和传递机构均能够承受高压力大扭矩。该摆线液压马达由输出轴6、体壳3、定子10和后盖17相互固定组成液压油容腔体。后盖17制有进液口和回流口。体壳3是整体式结构，输出轴6由两个轴承4支撑在体壳内，轴承使用承载能力较强的圆锥滚子轴承，高压轴封2对输出轴6和体壳3进行密封。

其改进之处在于：所述摆线针轮副转子的啮合齿廓正截面曲线是齿端部没有拐点的摆线结构。

位于体壳3右端的转子12、定子10和针齿11构成摆线针轮副，在高低压液压油的驱动下，可以通过转子的转动，将液压能转换成机械能，从而形成能量转换装置。联动轴7将转子的扭矩通过花键啮合齿传递到体壳左端的输出轴，从而输出机械能，形成动力输出装置。配流压盘26、配流盘24、配流支撑板19和后盖17组成位于体壳右端的配流机构。转子12通过内花键与联动轴7一端的外齿轮啮合，联动轴7另一端的外花键与输出轴内端的内花键啮合；转子12同时还通过内花键与配流联动轴27一端的外齿轮啮合，该配流联动轴另一端的外花键与配流机构中配流盘24的内花键啮合。配流联动轴27两端的花键啮合齿将转子的运动与配流盘联系在一起，是配流机构连续运动动力的联系纽带。体壳3上制有外泄油口，由垫片8、螺塞9及其连接螺纹组成，使用中可以与液压***的管路连结，油液直接回油箱。制出外泄油口的主要目的为得的是在回油口的背压太高时降低高压轴封2的承压，避免影响轴封的密封性能和寿命。外泄油口与马达各间隙油膜运动的内部泄漏油液的容腔体相连通，容腔体在马达的各个相连接体内部具有油液高低压循环流动的通道，整个通道与进出油口相连通，后盖17与定子10之间固定配流压盘26，在与进出油口相连通的配流压盘26内安装两个单向阀体，单向阀体由安置在配流压盘26台阶孔中的钢球13构成，在两单向阀体的另一端与两个单向阀孔汇合，通过定子的一个孔道与外泄油口相连通。由于单向阀体不设置于马达的后盖上，因此增加了后盖的加工工艺性，取消了斜深小孔的加工，增加了马达为特定客户改型设计的可能性。

马达工作过程中，内部泄漏较高压力油液，通过联动轴运动腔体，通过蝶形圈29的密封，该蝶形圈29由较软的聚四氟乙烯主材制造，油液进入输出轴的内腔体，由小孔流入轴承4，进入外泄油口处。这样，马达在正反两个旋转方向工作状态下(即高低压进出油***换)，两个单向阀体交替处于工作状态，内泄油液在腔体内形成回路，润滑、冷却轴承4，并可直接通过单向阀体返回到液压***回路。各实体之间有不同的高低压力油的通道，各连接处有不同的油压间隙及其密封结构，有助于运动连接副的***以及马达正常工作状态的保持。

本实施例中的配流支撑板联系着转定子容腔和配流盘的液压油通路，起在转子和配流盘同步运动中对高低压油液的配流切换作用，两个定位销对与配流支撑板相连的转定子和配流盘进行位置定位，以保证精确的配流关系。

本实施例的摆线啮合副中转子曲线如图2所示，其中的转子是典型的摆线曲线，其齿廓的正截面曲线呈齿端部没有拐点的摆线结构，因此摆线针轮副针齿直径可以更大。摆线曲线的拐点仅仅在齿廓的最高点和最低点。转子内花键的齿根部分正对着转子摆线的齿廓最高点。这种无拐点和大针齿直径结构更有利于转定子啮合副能够承受高压力大扭矩的工作状况，使其运动更加平稳。

本实施例的配流联动轴如图3所示，其两端部为外啮合的花键齿结构，两端花键齿呈非对称结构，即与转子啮合的外花键齿和与配流盘啮合的外花键结构不同，两端的齿数相同的花键参数互不相同，即与转子啮合的外花键齿的模数大于另一端与配流盘啮合的外花键齿的模数，但其两端花键齿形的相对位置依然是唯一的，承担着马达精的确配流关系。

实践证明，本实施例的高压力大扭矩摆线液压马达加工工艺简单，具有可靠的高压密封效果。采用该装置的上述液压马达具有密封效果理想，因此减少了马达内泄，提高了机械效率，使运动输出更加平稳。当将其应用于液压马达之类的传动装置时，可以使原来规格的摆线液压马达能够承受更高的压力和更大的扭矩。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，如马达的外型可以是圆形结构等等。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种高压力大扭矩摆线液压马达，包括制有进液口和回流口的体壳，所述后盖与定子和体壳固连，所述体壳中一端装有摆线针轮副和配流机构，另一端装有输出轴，所述摆线针轮副的转子通过内花键与联动轴一端的外齿轮啮合，所述联动轴另一端的外花键与输出轴内端的内花键啮合，所述摆线针轮副的转子还通过内花键与配流联动轴一端的外齿轮啮合，所述配流联动轴另一端的外花键与配流机构中配流盘的内花键啮合，其特征在于：所述摆线针轮副转子的啮合齿廓正截面曲线是齿端部没有拐点的摆线结构。

2.根据权利要求1所述高压力大扭矩摆线液压马达，其特征在于：所述配流联动轴两端呈非对称结构，两端的齿数相同，与转子啮合一端外花键齿的模数大于与配流盘啮合一端外花键齿的模数。

3.根据权利要求1或2所述高压力大扭矩摆线液压马达，其特征在于：所述摆线曲线的拐点位于所述转子啮合齿廓的最高点和最低点。

4.根据权利要求3所述高压力大扭矩摆线液压马达，其特征在于：所述转子内花键的齿根部分正对着所述转子摆线齿廓最高点。

5.根据权利要求4所述高压力大扭矩摆线液压马达，其特征在于：所述体壳上制有外泄油口，所述外泄油口与马达各间隙油膜运动的内部泄漏油液的容腔体相连通。

6.根据权利要求5述高压力大扭矩摆线液压马达，其特征在于：所述后盖与定子之间固定配流压盘，在与进出油口相连通的所述配流压盘内安装两个单向阀体，所述两单向阀体另一端与两个单向阀孔汇合，通过定子的一个孔道与外泄油口相连通。

7.根据权利要求6所述高压力大扭矩摆线液压马达，其特征在于：所述单向阀体由安置在配流压盘台阶孔中的钢球构成。

8.根据权利要求7所述高压力大扭矩摆线液压马达，其特征在于：两个定位销对与配流支撑板相连的转定子和配流盘进行位置定位。

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