专利名称：切向多作用摆动齿环旋转液压马达的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种切向多作用式摆动齿环旋转液压马达是一种液压驱动装置，包括一组配流装置、输出元件和一组同轴的有一组叶片状齿的由高压液流驱动的摆动齿环。
在US4605361中公开了一种摆动叶片的旋转液压马达，该马达缸体内有一对同轴相套且各有一对叶片状齿的齿轴和齿套。齿轴、齿套的外伸端各有沿径向对穿的螺旋长缝，齿轴、齿套的螺旋长缝互为反旋。该齿套外伸端上再套一长筒(输出元件)。长筒在对应上述螺旋长缝处有沿径向对穿的轴向长缝，一销子穿诸缝而过，销子两端伸出轴向长缝之外并装有凸轮滚子。一对凸轮使该滚子只能作绕马达主轴的公转和沿主轴方向往复的复合运动。当叶片相邻齿侧间注入和引出液流时，齿轴、齿套便相对摆动。此时两反旋的螺旋长缝迫使凸轮滚子沿主轴方向往复运动，于是在凸轮踏面的反作用下该滚子获得一绕主轴方向的运动并带动销子绕主轴旋转，销子推动轴向长缝使长筒旋转。当然销子也推动各螺旋长缝带动齿轴、齿套同时旋转。
有一配流装置根据凸轮的不同升程段引导高、低压液流规律地注入和引出上述叶片相邻齿侧间隙之间，使齿轴、齿套能相对往复摆动，螺旋长缝使凸轮滚子轴向往复并借助凸轮使销子绕主轴转动，销子又借助轴向长缝使长筒即输出元件绕主轴旋转。
这种马达尚有几点不足1、作用在叶片齿侧的液压力合力正好是绕主轴的切向力，理应直接形成输出扭矩，然而该力却在轴向和切向之间几经变换即并没有充分地直接利用来形成输出扭矩。2、从液压力到输出元件之间主要力传递处承受着较大的应力故大扭矩值受到限制。3、马达的叶片齿数也即形成输出扭矩的液压力作用数很难进一步增加。4、当滚子停在凸轮升程的某些极点(死点)位置时，马达的起动将比较困难。
本发明的目的志在避免现有技术中的上述不足之处，而提供一种切向多作用式的摆动齿环旋转液压马达，不仅马达的液压作用数较多而且液压力比较直接地形成输出扭矩。
本发明的目的是通过以下途径达到的。具有n个齿的内齿环(n＝2，3，4，……N′;N′＞1为某正整数，为界值)套于与其具有相同齿宽和齿数的外齿环之外且该两相套齿环各自的齿顶圆分别与对方齿环的齿根圆滑动配合，上述每个齿环的齿间距各大于对方齿环的齿厚使两相邻的内、外齿侧间具有齿侧间隙，从而该两齿环可沿周向相对摆动。若固定上述某个齿环不动成为静环时另一个齿环则作为摆环沿周向相对静环往复摆动(功摆和回摆)。上述摆动是由一配流装置将高压液流(以下简称压流)和低压液流(以下简称回流)引到上述各内、外齿侧间构成的齿侧间隙(以下简称间隙)中而实现的，当然要让摆环各齿同名侧(如各齿左侧面)的液流压力相等同时各异名侧(如各齿的左、右两侧面)的液流压力不等。若摆环沿某一方向如顺时针摆动时，同时有一个离合装置接合而将摆环与输出元件连接使摆环带动输出元件也顺时针转动则摆环的该摆动过程称作功摆。如此摆到功摆尽点(以下或称死点)时配流装置将摆环各齿两侧的压、回流同时互易，摆环便转而开始逆时针摆动，同时上述接合着的离合装置开始脱开使摆环无法带动输出元件随摆环逆时针转动则摆环的该摆动过程称作回摆。如此摆到回摆尽头(以下或称死点)便又回到相当上述功摆的起点，接着配流装置将摆环各齿两侧的压、回流同时再次互易，摆环又顺时针摆动，如此周而复始地工作下去。这里配流环始终随着输出元件作同步转动，显然一个输出元件只朝一个预定方向转动。
上述静环、摆环、离合装置、配流环同轴叠套而形成一个单元排(以下简称单排)一个马达可只有一个单排，但最好有k个(k＝2，3，4，……k′;k′＞1为某正整数，为界值)k个单排结构最好一样，依次沿马达主轴轴线方向(以下简称轴向)同轴串列且共用一个输出元件。为使马达转动平稳、便于起动，k个单排中至少有两个或两个以上单排的摆环在往复摆动过程中，各摆环的死点不同时出现。这可由
图1、2、3得到验证。当然若对马达转动平稳性不作要求，则马达工作中各摆环死点也可同时出现或只采用一个单排，此时马达可利用自身惯性等来克服死点和回摆对马达转动平稳性产生的影响。马达中所有单排的静环可以紧固地连接成一体并让各同名静环的相位角相等即各同名静环沿轴向的投影完全重合(同名静环是指结构形状相同的各静环)，这能使马达结构简单些。当然各静环也可活动地连接如互相间可以有轴向的相对活动、也可以直接制成一体或部分制成一体、也可以让各同名静环的相位角不等，不过这会使有关流道布置较繁琐。为使马达结构紧凑、传动环节少，用摆环直接构成离合装置的输入端构件。当然也能通过其他机构间接输入，不过结构将变得复杂。为使齿环各齿的强度足够大希望齿形厚些同时为使摆环有尽量大的功摆转角又希望齿厚尺寸小些，对此最好让齿环的基本齿厚圆心角θc、功摆(或回摆)配流口最大圆心角θg(或θh)满足关系〔k.θg＝(k-1)θc同时θg＝(k-1)θh〕或〔2θg＝3θc同时θg＝θh)。上述θc＝360/3.n度，是从均分圆周得出的理论上之一对相套内、外齿环齿厚的圆心角，表明该内或外齿环各齿的齿厚及它们所夹的最大齿侧间隙都相等为θc。但实际上一对相套齿环中内齿齿厚与外齿齿厚可以不等，分别可以大于或小于θc。上述θg(或θh)是指功摆(或回摆)配流开口从开启到关闭一次过程配流盘所转过的角度。当功摆配流开口开启，摆环便开始功摆，直至功摆配流开口关闭配流环转过θg度而摆环也功摆θg度，两者同步。继而回摆配流开口开启，摆环也相应开始回摆，回摆过程结束时配流环已转过θh但摆环却要在该过程中回摆θg度(回摆至功摆起始位置)即回摆角速度比配流环也即功摆角速度快些，显然回摆越快功摆可能利用的摆角越大。为此目的一般只要满足关系kθg＝(k-1)θc同时θg＝(k-1)θh便可。这样功摆利用比较充分、马达各单排间功、回摆匹配比较好。当然出于另外目的也可不按这个关系安排，如变动θh、θg其中一或二项角度值，马达也能工作。若欲使摆环功、回摆速度一致，即摆环随功摆配流开口打开而作功摆且两者同速转过θg，继而摆环随回摆配流开口打开而作回摆且两者同速(但反向)转过θh，则只须满足2θg＝3θc同时θg＝θh便可。当然不依这个关系马达也能工作，比如采用正或负遮盖配流开口时θg、θh不再保持这个关系，但马达也是照样可以工作的。为使马达结构紧凑，一个配流环可有二个配流侧面并分别属于与其左、右相邻的二个单排。当然一个配流环也可只有一个配流侧面、也可由一个单排独用。为使马达结构紧凑、简单，马达中一对相套内、外齿环间的齿侧间隙与另一对相套内、外齿环间的对应齿侧的齿侧间隙之间可以直接或当需要时间接连通。例如，图22中各间隙〔263〕与各对应间隙〔275〕之间由各对应通道〔244〕直接连通。当然也可以不连通，而让上述相应间隙分属不同的液压回路。而间接连通与此类似，例如，图8中各单排间隙〔66〕之间当需要时可由输流通道纵孔〔70〕间接连通，其余间隙可以此类推。当然也可以不连通，各单排使用独立的输流通道。配流环和/或离合装置输出端与输出元件花键连接也可由分立键和/或销连接，使得配流环、离合装置输出端不能相对输出元件沿周向运动，但可以作轴向的运动。所述的分立键或销之横断面可以圆形亦可多边形，它们的设置可以轴向和/或沿通过并垂直马达主轴轴线方向(以下简称径向)。当然也可以不用所述的花键、分立键、销等而用螺栓、铆、粘接等方法连接，甚至将配流环和/或离合装置输出端与输出元件制成一体。为使马达工作得更好，在摩擦片式离合装置的液压压紧元件工作中让泄压配液开口比回摆配流开口先一些关闭，其提先量根据该液压压紧元件背腔节流通道的节流效果而定，使该压紧元件在摆环开始功摆之时能及时地建立起背压以压紧上述离合装置。当然它们也可以同时关闭，不过这样摆环的功摆就没能充分地利用来推动输出元件旋转了。为使马达结构简单，上述离合装置的压紧元件的背腔经节流通道始终与压流连通。当然也可以不用节流通道，而当需要该压紧元件去压紧时再将压流通到该压紧元件的背腔。为提高马达的容积效率，不妨在马达压、回流腔之间的岸域设置密封条和/或密封环，它们可以是金属的也可以是非金属的。当然也可以不用或少用它们。
本发明将结合附图中的实施例作进一步的详细描述。
图1、2、3分别是实施例1、2、3马达的工作过程原理的示意。图4表明各种销子的布置方案。图5是实施例2马达的局部结构示意。图6是实施例1马达的局部结构示意。图7是实施例1马达的纵剖面。图8、图9分别是图7的有关横剖面。图10是实施例2马达的纵剖面。图11是图12中i-i的展开(右旋90°)。图12是图10的有关横剖面和K向视。图13是波形弹簧和摩擦片的组合示意。图14是实施例1马达的液流通道的部分联通关系示意。图15、16分别是图12中r-r、t-t的展开示意(各右旋90°并缩小一些比例)。图17是实施例2马达的局部结构示意。图18是实施例3马达的静环局部结构和连接示意。图19是各种密封条、圈的布置方案。图20是实施例3马达的纵剖面。图21是图22中Y-Y的展开。图22是图20的有关横剖面。
实施例1是任一单排中任一个齿环齿数n＝n1＝6，单排数K＝K1＝4的壳转马达。见图1、6、7、8、9、13、14。
K1个静环〔51〕各有n1个均布外齿和一个环状凸台〔50〕，以凸台〔50〕相贴的两个静环〔51〕为一组共K1/2组，每相邻组之间是隔环〔47〕。所有静环〔51〕同轴并列且各静环〔51〕的相位角相等即各静环〔51〕在轴向的投影重合。所有静环〔51〕全部与主轴〔41〕花键连接，同时借助压板〔35〕、承环〔34〕、螺钉〔36〕将各静环〔51〕、隔环〔47〕沿轴向压紧在主轴的阶面〔52〕上。凸台〔50〕也可以制成独立的环，与无凸台的静环贴紧装配，其效果一样。主轴〔41〕静止，故各静环〔51〕也静止。
K1个摆环〔9〕各有n1个均布内齿，各与一个静环〔51〕同轴相套。一对相套的摆环〔9〕和静环〔51〕其两者的齿宽相等且该两相套齿环各自的齿顶圆分别与对方的齿根圆滑动配合。由于静环〔51〕或摆环〔9〕齿厚所对的圆心角小于或等于120/n1度，齿间距所对的圆心角大于或等于240/n1度故摆环〔9〕的各齿与静环〔51〕的各齿构成的每个相邻内、外齿侧间有足够大的齿侧间隙〔66〕、〔63〕允许摆环〔9〕可以相对静环〔51〕沿周向往复摆动(功摆和回摆)其最大摆角为120(K1-1)/K1·n1度。在实施例1中θc＝θc1＝120/n1度、θg＝θg1＝120(K1-1)/K1·n1度、θh＝θh1＝120/K1·n1度，显然满足K·θg＝(K-1)θc同时θg＝(K-1)θh。取这样角度分布比例使马达结构较合理，工作较平稳，功、回摆匹配较好。当然取其他比例的角度分布系统也可以。
各摆环〔9〕外周与3片(或若干片)摩擦片〔11〕花键连接，与摩擦片〔11〕一隔一地排列着另外4片(或若干片)摩擦片〔12〕，摩擦片〔12〕比〔11〕多一片且两者之间夹着3个(或若干个)弹性分离元件如波形弹簧〔25〕，其结构示意如图13，当背腔〔17〕泄压时弹簧〔25〕能使摩擦片〔11〕、〔12〕彼此分离。当然也可以不用弹簧〔25〕而是在制造时让摩擦片〔11〕、〔12〕的内、外圈不共一个侧面(成一碟形弹簧片)并按碟形弹簧样式组合，当背腔〔17〕泄压时，依靠摩擦片〔11〕、〔12〕自身的恢复弹性使彼此分离。摩擦片〔12〕与外壳〔14〕花键连接。各配流环〔26〕上有一环塞〔15〕(即液压压紧元件)可由压流驱动沿轴向往复移动使其能轴向压紧或放松摩擦片〔11〕、〔12〕。摩擦片〔11〕、〔12〕、环塞〔15〕组成离合装置(摩擦片式)，摆环〔9〕是它的输入端。K1/2个(或若干个)外壳〔14〕以及(K1-2)/2个(或若干个)接环〔21〕和2个透盖〔8〕同轴并列由36套(或若干套)螺栓组〔32〕紧连成一体，并与闷盖〔33〕、制动环〔6〕等一起组成输出元件，并借助轴承〔147〕支承在主轴〔41〕和承环〔34〕上。制动面〔5〕、〔7〕也可以不要则制动环〔6〕便成为一普通透盖。输出元件外环面上可以直接设置轮胎或卷筒或刃具等等。所有摩擦片〔12〕与输出元件花键连接或用键〔253〕或销〔701〕连接，也可键〔253〕、销〔701〕混用(参图4、22)在各凸台〔50〕的外环面上紧套一个与配流环〔26〕内环面滑动配合的衬圈〔43〕。各配流环〔26〕与外壳〔14〕花键连接。
以上静环〔51〕、摆环〔9〕、配流环〔26〕、离合装置等各一个同轴叠套组成一个单排，如此单排共K1个同轴依次串列于马达中并从前端〔1〕至后端〔37〕依次称为单排1、2、3……K1。为便于制造、装配等原因，这里，每个单排在结构上中心对称且各单排结构完全相同，只是串列时凸台〔50〕的方向有所不同。所有单排共用一个输出元件。
主轴〔41〕的前端与副轴〔54〕的法兰用12个(或若干个)均布的螺钉〔3〕连接。该法兰上还有若干均布光孔〔2〕是马达与机架连接用的。副轴〔54〕与主轴〔41〕前端相套和贴合部分为紧密配合，从而帮助形成(K1+1)个环形环道〔60〕、〔59〕、〔58〕、〔57〕、〔56〕，且各与副轴〔54〕法兰端面上的(K1+1)个接口〔95〕、〔61〕〔91〕、〔93〕、〔92〕一一对应连通。图14表明了它们这些连接关系。上述各接口分别外接系统(或泵)的压、回流口。由于各单排间的功、回摆并不同步，为减少功、回摆之间的相互影响，可以设3个泵组成三套各自独立的液压回路(当然只用单或双泵组成3个串或/和并联回路也是可以的)。图14中有3个泵，泵Ⅰ的压流经接口〔92〕通到环道〔56〕而其回流经接口〔91〕通到环道〔58〕，类似地泵Ⅱ、Ⅲ的压、回流分别通到对应的环道〔59〕、〔57〕和〔60〕。泵Ⅲ的回流通油箱〔94〕，主轴〔41〕和副轴〔54〕中心的空腔〔53〕经中心接口〔62〕也通到油箱〔94〕。在主轴〔41〕、各静环〔51〕、各隔环〔47〕的同一半径的圆周〔74〕上有K1组纵孔〔73〕、〔72〕、〔70〕、〔69〕，每组n1个共K1×n1个，各同名孔在圆周〔74〕上均布且各异名孔一隔一地分布。例如同名纵孔〔73〕共n1个为一组均布在圆周〔74〕上且每相邻两个同名纵孔之间的弧段上必有且仅有其他3个互为异名的纵孔。如两相邻纵孔〔73〕之间的弧段上只有纵孔〔72〕、〔70〕、〔69〕各一个。比圆周〔74〕稍大的圆周上均布着另一组n1个纵孔〔71〕，纵孔〔71〕各正对静环〔51〕的一个齿，而纵孔〔72〕、〔70〕则对称布置在纵孔〔71〕两边且各与上述对应齿的两边齿侧对应，纵孔〔73〕、〔69〕也对称地布置在纵孔〔71〕的两边。这样5个最靠近的异名纵孔称为一束。显然马达中共有n1束这种纵孔。每组纵孔各有对应的n1个径孔使分别与环道相连通。具体如各纵孔〔70〕各对应一个径孔〔55〕使只与环道〔56〕连通。径孔〔55〕的外端口是工艺螺塞〔4〕使外端口封闭。类似地，各纵孔〔72〕各对应一个径孔〔88〕使只与环道〔58〕连通，见图14，可知各纵孔〔69〕各有一径孔〔87〕使只与环道〔57〕连通以及各纵孔〔73〕各有一径孔〔90〕使只与环道〔59〕连通，而在靠主轴〔41〕前端用一组斜径孔〔89〕使各纵孔〔71〕只与环道〔60〕连通。图14中为清楚起见只绘出一束纵孔的前端部分。静环〔51〕中对应每个纵孔〔70〕各连通一个长径孔〔48〕，类似地每个纵孔〔72〕也各连通一个长径孔〔48〕。长径孔〔48〕的外端口是用来封闭该外端口的满足工艺要求的螺塞〔45〕。静环〔51〕前侧面〔29〕一圆周上均布有n1个腰槽〔65〕，同一圆周上还均布有另外n1个腰槽〔64〕。腰槽〔65〕或〔64〕所在角度位置分别一一对应各间隙〔66〕或〔63〕。腰槽〔65〕、〔64〕在前侧面〔29〕上的形状相同，它们还各连通一个短孔〔19〕使得每个腰槽〔64〕或〔65〕经由各对应短孔〔19〕及长径孔〔48〕分别与各对应纵孔〔70〕或〔72〕相连通，即各静环〔51〕中各腰槽〔65〕连通泵Ⅰ的压流而各腰槽〔64〕则连通泵Ⅰ的回流。凸台〔50〕外环面上有沟槽〔82〕、〔86〕各n1个，衬圈〔43〕上有腰孔〔84〕、〔85〕各n1个，静环〔51〕中各纵孔〔69〕、〔73〕各连通一个短径孔〔83〕，于是纵孔〔69〕或〔73〕各借助径孔〔83〕、沟槽〔82〕或〔86〕分别与腰孔〔84〕或〔85〕一一对应连通，即每个静环〔51〕中各腰孔〔84〕连通泵Ⅱ的回流而各腰孔〔85〕则连通泵Ⅱ的压流。见Q-Q剖面，腰孔〔84〕与纵孔〔70〕或腰孔〔85〕与纵孔〔72〕分别一一对应地座落在同一半径方向上。静环〔51〕前侧面〔29〕上有一环形沟槽〔76〕，其外圈均布3n1个缺口〔75〕。n1个(或若干个)穿越花键〔39〕的均布径孔〔68〕使沟槽〔76〕及缺口〔75〕与空腔〔53〕连通。径孔〔68〕在静环〔51〕中的一段孔可用专用设备加工。隔环〔47〕外环面与接环〔21〕滑动配合且该外环面还有一环形沟槽〔24〕，若干个均布径孔〔46〕使沟槽〔24〕与空腔〔53〕连通。接环〔21〕内有若干个均布T孔〔20〕，接环〔21〕在两侧面的圆周〔79〕上各有一环形凹槽〔22〕，各T孔〔20〕使凹槽〔22〕与沟槽〔24〕连通。外壳〔14〕的圆周〔79〕上均布36个(或若干个)长孔，其孔径比螺栓〔32〕的杆径大，所以形成了36个(或若干个)环腔〔80〕。外壳〔14〕两侧面各有一环形沟槽〔23〕使各环腔〔80〕能通过沟槽〔23〕相通，显然各环腔〔80〕能通到接口〔62〕并继而通到油箱〔94〕。各环腔〔80〕对应摩擦片〔11〕、〔12〕处开有若干短通孔〔30〕，即摩擦片〔11〕、〔12〕所在的空间也是连通油箱〔94〕的。透盖〔8〕里侧的圆周〔79〕上也有一环形沟槽〔31〕使各环腔〔80〕更好地相互连通。配流环〔26〕中均布n1个L孔〔27〕，其下孔口〔44〕当需要时能且仅能通过缺口〔75〕与沟槽〔76〕连通。配流环〔26〕中均布4个(或若干个)径孔〔77〕，其外段孔径较小成一节流孔〔78〕且一直通到环塞〔15〕的背腔〔17〕。配流环〔26〕背侧面〔16〕上有2圈(或若干圈)U形密封圈〔28〕将相邻配流环背侧面〔16〕间围成一个空腔〔42〕，各径孔〔77〕各经一短孔〔49〕还与空腔〔42〕连通。两凸台〔50〕相贴的各侧面上自各纵孔〔71〕处向外到凸台〔50〕外圈各铣一道径向凹槽，使空腔〔42〕与各纵孔〔71〕连通，即使得节流孔〔78〕始终与泵Ⅲ的压流连通，也即背腔〔17〕始终通泵Ⅲ的压流，当然也同时使两相邻的配流环〔26〕趋向分离，即让它们始终被压紧到静环〔51〕的对应前侧面〔29〕上。配流环〔26〕的前侧面〔29〕上均布3n1个矩形凹槽〔40〕，借助缺口〔38〕，当配流环〔26〕转动时凹槽〔40〕可使各腰槽〔64〕与对应间隙〔63〕连通同时也使各腰槽〔65〕与对应间隙〔66〕连通或同时都不连通。以上各单排的各间隙〔63〕之间或各间隙〔66〕之间是经过纵孔〔70〕、〔69〕、〔73〕、〔72〕及对应的各环道等当需要时间接连通起来的。当然如果有足够多的环道和纵孔，也可以让各单排间的间隙〔66〕或〔63〕之间互相独立。
以下着重以单排1为例阐明马达的工作过程，其他单排的可以完全类似地推知。见图7、8、9，并设为初始状态。则当配流环〔26〕开始顺向〔67〕转动时，各腰槽〔64〕、〔65〕分别开始与各自对应的凹槽〔40〕重合形成功摆配流开口，从而泵Ⅰ的压流经各纵孔〔70〕及对应的长径孔〔48〕、短孔〔19〕、腰槽〔65〕、凹槽〔40〕、缺口〔38〕最后抵达间隙〔66〕。类似地，泵Ⅰ的回流也经各腰槽〔64〕、凹槽〔40〕通到间隙〔63〕。于是摆环〔9〕便被推动也顺向〔67〕转动(功摆)，此刻各径孔〔77〕内由泵Ⅲ引来的压流经节流孔〔78〕通到背腔〔17〕使环塞〔15〕轴向移动至压紧摩擦片〔11〕、〔12〕，于是摆环〔9〕便可带动外壳〔14〕一起转动。与外壳〔14〕花键连接的配流环〔26〕也同时一体转动。这样一直转到该功摆配流开口渐小直至最后关闭的瞬间，摆环〔9〕便摆到了功摆尽点(统称死点)。显然摆环〔9〕上不仅液压力作用数较多且诸切向液压力也比较直接地形成外壳〔14〕上的扭矩，同时由于摆环〔9〕、花键〔10〕、〔13〕等承力的齿数较多，故可允许提供较大的扭矩值。当配流环〔26〕(在外壳〔14〕驱动下)继续顺向〔67〕转动时，各腰孔〔85〕、〔84〕便开始分别与各自对应的径孔〔81〕下孔口重合形成回摆配流开口，从而泵Ⅱ的压流经各纵孔〔73〕及对应的沟槽〔86〕、腰孔〔85〕、径孔〔81〕、短孔〔18〕进入间隙〔63〕。类似地，泵Ⅱ的回流也经腰孔〔84〕通到间隙〔66〕。注意到此时功摆配流开口是关闭的，于是摆环〔26〕便被推动逆向〔67〕转动(回摆)。当该回摆配流开口开始重合时各L孔〔27〕的下孔口〔44〕与对应缺口〔75〕也开始重合形成泄压配流开口，从而使背腔〔17〕与空腔〔53〕连通即背腔〔17〕泄荷。虽然此刻泵Ⅲ的压流仍然经节流孔〔78〕与背腔〔17〕连通着，但由于节流孔的作用并注意到构成泄压配流开口通道的孔径远大于节流孔〔78〕孔径，所以背腔〔17〕内的液压迅速跌降。则各摩擦片〔11〕、〔12〕在分离波形弹簧〔25〕作用下互相分离，并将环塞〔15〕推回背腔〔17〕。于是此时的摆环〔9〕与外壳〔14〕的连接脱开，即逆向〔67〕转动的摆环〔9〕不能影响外壳〔14〕的顺向〔67〕的转动。这样一直转到回摆配流开口渐小直至最后关闭的瞬间，摆环〔9〕便摆到了回摆的尽头(统称死点)。这个瞬间也是功摆配流开口开启的时刻。此时泄压配流开口已先回摆配流开口一点关闭，其提先量根据节流孔〔78〕的节流效果而定，使得当泄压配流开口关闭到回摆配流开口关闭这段时间内背腔〔17〕能够建立起压力并使环塞〔15〕有足够的位移使当配流开口关闭时摩擦片〔11〕、〔12〕恰被有效地压紧。这样达到回摆尽点时，便又回到相当前述功摆的初始状态。如此周而复始使马达的输出元件不断按顺向〔67〕转动。上述泄压配流开口与回摆配流开口也可以同时关闭。但此时离合装置却无法同时接合而是滞后一点。这是因为节流孔〔78〕的原故。这样摆环〔9〕的功摆行程就没能充分地加以利用了。当然径孔〔77〕外段也可不节流但也不常通背腔〔17〕，而当需要离合装置接合时再与背腔〔17〕连通。不过这样又要多一套配流开口，虽能减小有节流孔时的滞后量，但结构变得复杂。当泵Ⅰ、Ⅱ的压、回流口各自同时对调后，输出元件便逆向〔67〕转动。上述离合装置规律地或离或合，这种交替离合规律受制于摆环〔9〕的摆动规律。
为使输出元件转动均匀，便于马达起动，各单排摆环〔9〕的相位角沿顺向〔67〕依次超前120/K1·n1度即所有单排摆环〔9〕同时刻于轴向的投影不能重合，但此刻若假想单排1的轴向投影已沿顺向〔67〕转过120/K1·n1度则便能与单排2的投影重合，继续转过120/K1·n1度则便能与单排3的投影重合……。同理各单排配流环〔26〕的相位角也相应地顺向〔67〕依次超前120/K1·n1度。所有离合装置、配流环〔26〕共用一个输出元件，这样外壳〔14〕在转动中至少有两个单排不会同时到达死点。见图1，除在死点位置(θ＝120m/K1·n1度的位置m＝0，1，2……;θ是输出元件转角)当直线m-n水平移动时它恒与三条实线和一条虚线同时相交;也即表明在马达工作过程中除死点以外总是同时有三个单排的摆环在作功摆(用实线表示)以推动输出元件转动，同时也总有一个单排的摆环在作回摆(用虚线表示)而不能推动输出元件转动。另在死点位置(用圈表示)输出元件至少同时被两个单排的作功摆的摆环驱动。所以始终总有作功摆的单排推动输出元件使不断转动下去，且无论马达停在什么位置总有功摆摆环提供起动扭矩。马达的输出扭矩与n1×K1成正比，变动n1和K1值便可较方便地设计和改变马达的液压力作用数及排量。本实施例K1最好取偶数，若硬取奇数也可以，但应让单排1与透盖〔8〕、阶面〔52〕等构成类似空腔〔42〕的结构而其余单排仍成对，显然这样不太方便。
马达工作时各单排各间隙〔63〕、〔66〕的泄漏，可由短通孔〔30〕流到空腔〔53〕后回油箱〔94〕，可使摩擦片〔11〕、〔12〕得以冷却并使摩屑不致进入前侧面〔29〕等配流副之间。必要时接口〔62〕甚至可接压力更低的回流以强化这种效果。实施例1的马达特别适用于车轮马达、钢绳或皮带卷筒等等。
实施例2是任一单排中任一个齿环齿数n＝n2＝6、单排数K＝K2＝3的轴转马达，见图2、5、10、11、12、15、16、17。
各有n2个均布内齿的静环〔127〕共K2个并与K2+1个隔环〔119〕一隔一地同轴排列，所有静环〔127〕因与外壳〔115〕花键连接故不能互相相对转动。参图17。筒〔117〕焊于外壳〔115〕外构成一个环形空腔〔116〕，空腔〔116〕经接口〔126〕连通回流。二透盖〔120〕、〔114〕结构完全相同并各用24个(或若干个)螺钉〔105〕分别与外壳〔115〕紧固连接，盲孔螺纹〔145〕便于马达与机架的连接。环形空腔〔121〕、〔113〕分别连通压流(经各自的接口〔143〕外接压流源)，为减少功、回摆之间的互相影响，空腔〔121〕、〔113〕最好分别连通各自独立的压流，外壳〔115〕静止故静环〔127〕也静止。各有n2个均布外齿的摆环〔128〕共K2个分别各与一个静环〔127〕相套，任一对该相套两齿环的齿宽相等且各自的齿顶圆分别与对方的齿根圆滑动配合。由于静环〔127〕齿厚所对的圆心角为120/n2度，齿间距所对的圆心角为240/n2度;而摆环〔128〕齿厚所对的圆心角为80/n2度，齿间距所对的圆心角为280/n2度。故摆环〔128〕的各齿与静环〔127〕的各齿组成的每个相邻内、外齿侧间有足够大的齿侧间隙〔132〕、〔136〕使摆环〔128〕可相对静环〔127〕沿周向往复摆动(功摆和回摆)其最大摆角为120(K2-1)/K2·n2度。在实施例2中θc＝θc2＝120/n2度、θg＝θg2＝120(K2-1)/K2·n2度、θh＝θn2＝120/K2·n2度。显然满足K·θg＝(K-1)θc同时θg＝(K-1)θh。取这样角度分布比例使马达结构较合理，工作较平稳，功、回摆匹配较好。当然取其他比例的角度分布系统也可以。
K2+1个配流环〔122〕和K2个外星轮〔140〕一隔一地排列成串且同时与主轴〔110〕(输出元件)的长外花键〔111〕花键连接，主轴〔110〕由轴承〔147〕支承。外星轮〔140〕、滚子〔142〕、摆环〔128〕组成离合装置(超越离合式)其中摆环〔128〕的内环面〔112〕便是该离合装置的输入端。若干个滚子〔142〕在弹性元件如U形弹簧〔141〕的帮助下被预贴在外星轮〔140〕、内环面〔112〕之间。以上静环〔127〕、摆环〔128〕、离合装置和一等价配流环各一个同轴叠套形成一个单排，如此单排共K2个同轴依次串列于马达中;参图10，从左至右依次称为单排1、2……K2。马达总共有K2个单排但设置K2+1个配流环〔122〕，为使结构简单、紧凑配流环〔122〕的两个侧面都是配流面并分别属于与其左右相邻的二个单排，即配流环〔122〕两侧面分别与和它左右相贴的两个单排中的静、摆返南喽杂Σ嗝婀钩膳淞鞲薄＜ 1、16;尤其注意各配流环〔122〕的凹槽〔124〕、〔123〕的开口方向、相位关系以及和静环〔127〕、摆环〔128〕、隔环〔119〕各元件的关系。所以一个单排中的所谓等价配流环是指相邻两个配流环〔122〕各取相邻侧的半个面组成的一个假想配流环，其作用和一个配流环〔122〕的全部凹槽〔124〕、〔123〕专用于一个单排的效果完全一样。为简便，每个配流环〔122〕结构都一样，不过与透盖〔120〕、〔114〕相贴的两配流环〔122〕的侧面的凹槽〔123〕或〔124〕空置不用。当然这两侧面上的凹槽〔123〕或〔124〕也可以不制造，此时透盖〔120〕、〔114〕与配流环〔122〕相贴的侧面上可以铣一些分别与空腔〔121〕或〔113〕相通的浅凹以形成若干油垫，当然也可以不要。
各静环〔127〕的圆周〔138〕上有2组轴向通孔〔131〕、〔135〕各n2个共2n2个一隔一地均布;各隔环〔119〕上也有2n2个孔〔125〕分别与孔〔131〕、〔135〕对应相通。于是各静环〔127〕的孔〔135〕借助各对应孔〔125〕可沿轴向贯通形成n2个均布的长通孔甲;参图15，透盖〔120〕的内侧面上有n2个均布孔〔104〕分别与该n2个长通孔甲一一对应相通，即各孔〔135〕与空腔〔121〕相通。同理各孔〔131〕借助各对应孔〔125〕也可沿轴向贯通后形成n2个均布的长通孔乙;透盖〔114〕的内侧面上也有n2个均布孔〔104〕分别与该n2个长通孔乙一一对应相通，即各孔〔131〕与空腔〔113〕相通。见C-C剖面，各静环左侧面〔106〕对应每个孔〔135〕处各有一径向腰槽〔103〕即各腰槽〔103〕与空腔〔121〕连通。各腰槽〔103〕当需要时能且仅能通过与静环〔127〕对应相贴的配流环〔122〕的右侧面〔102〕上对应的凹槽〔124〕与各间隙〔132〕一一对应相通。见a-a剖面，各静环右侧面〔107〕对应每个孔〔131〕处各有一径向腰槽〔109〕即各腰槽〔109〕与空腔〔113〕连通。各腰槽〔109〕当需要时能且仅能通过与静环〔127〕对应相贴的配流环〔122〕的左侧面〔101〕上对应的凹槽〔123〕与各间隙〔136〕一一对应相通。以上各单排的间隙〔132〕之间或间隙〔136〕之间当需要时其实是通过长通孔甲或乙间接连通的。见图12、10各配流环左侧面〔101〕上共有3n2个均布凹槽〔123〕右侧面上共有3n2个均布凹槽〔124〕。见E-E剖面，各静环〔127〕体内有2组径孔〔137〕、〔133〕各n2个一隔一地均布且各沿径向穿过花键〔118〕通到空腔〔116〕。静环左侧面〔106〕的圆周〔139〕上有n2个均布孔〔130〕分别与各对应径孔〔137〕相通，从而当需要时能且仅能借助径孔〔137〕、孔〔130〕、凹槽〔124〕使各对应的间隙〔136〕与空腔〔116〕相通。同理静环右侧面〔107〕上也有n2个均布腰孔〔134〕分别与各对应径孔〔133〕相通，从而当需要时能且仅能借助径孔〔133〕、腰孔〔134〕、凹槽〔123〕使各对应的间隙〔132〕与空腔〔116〕相通。各孔〔130〕、腰槽〔103〕随输出元件的转动同步地与对应凹槽〔124〕重合或不重合即功摆配流开口开或闭;同理，各腰孔〔134〕、腰槽〔109〕也同步地与对应凹槽〔123〕重合或不重合即回摆配流开口开或闭。该功摆配流开口开(或闭)时该回摆配流开口必闭(或开)即零遮盖。为了充分利用功摆，当该功摆配流开口开着时让主轴〔110〕对应转动120×(K2-1)/K2·n2度;而当该回摆配流开口开着时让主轴〔110〕对应转动120/K2·n2度。由此孔〔130〕的孔径、腰槽〔103〕及凹槽〔124〕在圆周〔139〕上的槽宽互等;腰孔〔134〕、腰槽〔109〕凹槽〔123〕在圆周〔139〕上的槽宽互等;在同半径圆周上如圆周〔139〕上凹槽〔124〕比凹槽〔123〕宽一倍，由图11可验证。为使凹槽〔123〕与间隙〔136〕、〔132〕更好地连通故将静环〔127〕各齿的右侧面〔107〕上的棱角铣去成一凹角〔108〕，当然也可以减小静环〔127〕各齿齿厚来满足相同目的。如此角度分布比例目的在于使马达结构紧凑及尽量增加功摆利用程度，当然也可采用其他的分布比例，配流开口也可以采用正或负遮盖。
以下着重以单排1为例阐明马达的工作过程，其他单排的可以完全类似地推知。见图10、11、12、15、16并设为初始状态。则当配流环〔122〕顺向〔129〕转动时各腰槽〔103〕、孔〔130〕分别开始与各自对应的凹槽〔124〕重合即功摆配流开口开，从而空腔〔121〕的压流进入各间隙〔132〕而各间隙〔136〕则通到空腔〔116〕回流。于是摆环〔128〕便被推动也顺向〔129〕转动(功摆)。摆环〔128〕转动的同时将滚子〔142〕与外星轮〔140〕和内环面〔112〕楔紧即离合装置接合使摆环〔128〕带动主轴〔110〕一起旋转，与主轴〔110〕花键连接的配流环〔122〕也一起转动。这样一直转到功谂淞骺诮バ≈敝磷詈蠊乇盏乃布洌诨贰 28〕便摆到了功摆的尽点(统称死点)。当配流环〔122〕(在主轴〔110〕驱动下)继续顺向〔129〕转动时，各腰槽〔109〕、腰孔〔134〕分别开始与各自对应的凹槽〔123〕重合即回摆配流开口开，从而空腔〔113〕的压流进入各间隙〔136〕而各间隙〔132〕则通到空腔〔116〕回流，注意到此时功摆配流开口是闭的，于是摆环〔128〕便被推动逆向〔129〕转动(回摆)，摆环〔128〕逆向〔129〕转动的同时使滚子〔142〕与内环面〔112〕打滑即离合装置脱开也即逆向〔129〕转动的摆环〔128〕不能影响主轴〔110〕的转动。显然该离合装置的接合、脱开由摆环〔128〕的功、回回摆运动规律决定。这样一直转到回摆配流开口渐小直至最后关闭的瞬间，摆环〔128〕便摆到了回摆尽点(统称死点)。这个瞬间也是功摆配流开口开启的瞬间，于是便又回到了相当初始时的状态。配流环〔122〕继续顺向〔129〕转动……如此周而复始使主轴〔110〕即输出元件不断地顺向〔129〕转动。这里主轴〔110〕只有一个方向的转动，但若将上述离合装置改成双向超越离合式时，且当上述压、回流同时互易时，主轴〔110〕就能有二个方向的转动，但马达结构也变得复杂。
为使输出元件转角均匀，便于马达起动，各单排摆环〔128〕的相位角沿顺向〔129〕依次各超前一单排120/K2·n2度，即所有单排摆环〔128〕同一时刻于轴向的投影不能重合，此刻试假想只有单排1摆环〔128〕的投影顺向〔129〕转过120/K2·n2度则才能与单排2的重合，继续转过120/K2·n2度则才能与单排3的重合。同理各单排配流环〔122〕的相位角也相应顺向〔129〕依次各超前120/K2·n2度，图11表明了这些关系。所有离合装置、配流环〔122〕全部与主轴〔110〕一个花键连接，这样便保证主轴〔110〕转动过程中至少有两个单排不会同时到达死点。见图2，除在各死点位置(θ＝120m/K2·n2度的位置，m＝0，1，2，……;θ是输出元件转角)当直线m-n水平移动时它恒与两条实线、一条虚线同时相交，表明，除在死点位置外马达始终有两个单排作着功摆(用实线表示)以推动主轴〔110〕旋转，同时也始终有一个单排作着回摆(用虚线表示)而不影响主轴〔110〕的转动。另在死点位置(用圈表示)图2表明，马达中至少有一个单排作着功摆。所以主轴〔110〕总能获得功摆单排的推动而不断转动下去，且无论马达停在什么位置总有功摆摆环提供起动扭矩。马达的输出扭矩与n2×K2成正比，变动n2和K2值便能较方便地设计和改变马达的液压力作用数及排量。当然各单排摆环〔128〕的相位角也可以一致即各摆环〔128〕同时刻在轴向的投影重合，不过这样各单排的死点、回摆将同时出现以致影响主轴〔110〕的转动平稳性，但这点也还是能利用惯性等手段加以改善的。马达采用双出轴形式，但也能是单出轴的如用小端盖〔100〕封住一端或将透盖〔120〕或〔114〕改成端盖。为了加强密封还可沿主轴〔110〕出轴叠装若干其中至少包含一个油封〔400〕的小透盖〔144〕，马达也可由内花键〔146〕输出扭矩，若感到轴承〔147〕不堪负载时也可将小透盖〔144〕放大以包含一个高承载能力的轴承从而支撑一个与内花键〔146〕花键连接的短轴作为输出轴。实施例2的马达特别适用于要求径向尺寸较小的低、中速大扭矩驱动场合，如具有高通过能力的车辆驱动桥，潜孔钻头等等。
实施例3是任一单排中任一个齿环齿数n＝n3＝48、单排数K＝K3＝4，有二个互相反向旋转输出元件的马达，见图3、18、20、21、22。
各有n3个均布外齿的静环〔260〕共K3个分别与K3个配流环〔212〕一隔一地同轴排列，并全部套在主轴〔205〕的外环面〔208〕上。各有n3个均布内齿的静环〔277〕共K3个分别与K3个隔环〔239〕一隔一地同轴排列并全部套在主轴〔205〕的内环面〔202〕上。每个静环〔260〕各与一个静环〔277〕组成一对并由一组均布的n3套(或若干套)螺栓组〔258〕紧固连接到主轴〔205〕上见图18，当然也可以用过盈配合或销(如销〔701〕、〔702〕、〔704〕等)或铆或焊或粘接或这些联接混合应用的方法来达到上述连接目的。上述对应连接的各对静环〔260〕、〔277〕的侧面〔215〕、〔246〕共面，各静环〔260〕或〔277〕在轴向的投影重合即相位角相等。主轴〔205〕静止，故各静环〔260〕、〔277〕也静止。
摆环〔261〕与静环〔260〕或摆环〔276〕与静环〔277〕同齿数、同齿宽、同轴相套且二相套齿环各自的齿顶圆分别与对方的齿根圆滑动配稀Ｓ捎谏鲜龈鞒莼烦莺袼缘脑残慕切∮诨虻扔 0/n3度、齿间距所对的圆心角大于或等于180/n3度，故摆环〔261〕的各齿与静环〔260〕对应齿或摆环〔276〕的各齿与静环〔277〕对应齿的每个相邻内、外齿侧间有足够大的齿侧间隙〔263〕、〔262〕或〔274〕、〔275〕使摆环〔261〕或〔276〕可以相对静环〔260〕或〔277〕沿周向往复摆动(功摆和回摆)，其往、复最大摆角都是180/n3度。在实施例3中θc＝θc3＝120/n3度、θg＝θh＝θg3＝θh3＝180/n3度，显然满足2θg＝3θc同时θg＝θn。取这样角度分布比例使马达结构较合理，工作较平稳，功、回摆匹配较好，当然取其他比例的角度分布比例也可以，如采用正或负遮盖的配流开口，则角度分布比例就与上述的不同。
K3个外壳〔216〕由60套(或若干套)螺栓组〔214〕连成一个整体称甲外壳。甲外壳与透盖〔211〕、〔223〕紧固连接成为甲输出元件并由滚柱〔209〕、滚盘〔224〕支承在主轴外环面〔208〕上。K3个外壳〔236〕由60套(或若干套)螺栓组〔247〕连成一个整体称乙外壳。乙外壳与透盖〔248〕、〔235〕紧固连接成为乙输出元件并由滚柱〔203〕、滚盘〔234〕支承在主轴内环面〔202〕上。滚盘〔224〕、〔234〕为单排四点接触滚珠滚盘或也可用别种滚动支承以承受较大的轴向力。滚盘〔224〕、〔234〕分别由两个被若干个均布螺栓组〔229〕紧固在主轴〔205〕上的止推环〔230〕、〔232〕定位。为更好地密封，止推环〔230〕、〔232〕上还分别紧连一个端盖〔228〕、〔233〕。端盖〔228〕、〔233〕分别贴合和压紧透盖〔223〕、〔235〕及密封圈〔200〕在透盖〔223〕、〔235〕上设有油封〔400〕。螺孔〔210〕、〔201〕可用来紧固刀盘等工作装置。
每个销〔267〕、棘爪〔265〕、压簧〔266〕三样组成一套棘爪甲，n3套(或若干套)棘爪甲三个一组共n3/3组(或若干个一组)并以组为单位均布地坐落在甲外壳的环面〔264〕处;每个销〔272〕、二个并列棘爪〔271〕、二个压簧〔270〕三样组成一套棘爪乙，n3套(或若干套)棘爪乙三个一组共n3/3组(或若干个一组)并以组为单位均布地坐落在乙外壳的环面〔273〕处，以上如此设置棘爪是考虑与棘齿的数目相匹配，可使马达功摆过程中有尽可能多的棘爪与棘齿咬合。
摆环〔261〕或〔276〕各有4n3个(或若干个)棘齿〔268〕或〔269〕分别与棘爪甲或者棘爪乙组成离合装置甲或乙(棘轮式)。摆环〔261〕或〔276〕借助棘齿〔268〕或〔269〕各成为离合装置甲或乙的输入端。K3个配流环〔212〕分别与外壳〔216〕键连接，其中120个(或若干个)键〔253〕均布，键〔253〕横截面为圆但也可以为多边形。为使结构简单让配流环〔212〕与静环〔260〕的厚度之和等于隔环〔239〕与静环〔277〕的厚度之和。静环〔260〕、〔277〕两者的齿高最好不等从而使得间隙〔263〕和间隙〔275〕的容积相等，当然该容积间也可不等。配流环〔212〕、静环〔260〕、摆环〔261〕、离合装置甲;或静环〔277〕、摆环〔276〕、隔环〔239〕、离合装置乙分别同轴叠套形成甲单排或乙单排。甲或乙单排各K3个且分别共用一个甲输出元件或乙输出元件。称同横截面内的甲、乙单排为一个单排，由图20从左至右依次称作单排1、2、……K3。
主轴〔205〕在与各配流环〔212〕的滑动配合处均有一对沟槽〔206〕、〔207〕共K3对，主轴〔205〕体内有K3组每组n3/K3个共n3个在圆周〔249〕上均布的轴向长流道〔255〕、〔252〕、〔257〕、〔259〕且每相邻两个同名流道之间的圆弧上必有且仅有其他三个互为异名的流道，如两相邻同名流道〔252〕之间的圆弧上只有异名流道〔255〕、〔257〕、〔259〕各一个。上述每一组中的n3/K3个流道在圆周〔249〕上均布，将该一组流道再分成二小组各n3/2·K3个且一隔一地均布。流道〔252〕或〔255〕或〔257〕或〔259〕各只分别连通单排1或2或3或4的沟槽〔206〕或〔207〕且每一组流道中的二个小组的每一小组分别只与一个沟槽〔206〕或〔207〕连通，例如一小组n3/2K3个流道〔259〕各经一个对应径孔〔237〕都只与单排4的沟槽〔206〕连通，该小组各流道〔259〕右端各有一接口〔231〕外接压流。另一小组n3/2K3个流道〔259〕也各经一个对应径孔〔237〕都只与单排4的沟槽〔207〕连通，该另一小组各流道〔259〕右端也各有一接口〔231〕但外接回流。其他各单排的情况完全类似即最后使得各单排的沟槽〔206〕各连通一个压流源而沟槽〔207〕各连通一个回流源。为减少排间的互相影响，各单排的沟槽〔206〕、〔207〕的压、回流源可自成独立的液压回路，这样也便于利用各流道的接口〔231〕实现各单排沟槽〔206〕、〔207〕之间的各种串、并联等联通组合从而改变马达的总排量，达到变排量调速目的。当然若干或所有单排共用由一个液压源组成的回路也可以。为使马达结构简单、紧凑，各单排各对应的间隙〔263〕和〔275〕之间各用一个径孔〔244〕使直接连通(间隙〔263〕、〔275〕二者的容积最好相等)，主轴〔205〕体内均布n3个轴孔〔245〕，每个单排都有n3个径孔〔244〕，每个轴孔〔245〕贯通K3个分属不同单排的径孔〔244〕。各轴孔〔245〕各有一接口〔231〕并经此外接补流源。所以各单排的各间隙〔263〕、〔275〕始终被补流，这样马达工作起来更可靠另外也便于检修时盘车。当然无补流轴孔〔245〕马达也能工作，只是此时间隙〔263〕、〔275〕二容积间的匹配关系变得敏感一些。
各配流环〔212〕的圆周〔250〕上有二组腰槽〔251〕、〔254〕各n3个共2n3个且一隔一地均布。各腰槽〔251〕各经一径孔〔226〕与沟槽〔206〕连通且还各连通一径向节流孔〔218〕和轴孔〔219〕，在各配流环〔212〕两侧面各形成一环形油垫〔217〕、〔220〕。类似地各隔环〔239〕体内也有若干均布的节流孔〔242〕和轴孔〔240〕并连通压流，如连通流道〔259〕或〔258〕或〔255〕或〔252〕中通往压流的小组使在各隔环〔239〕两侧面也各形成一个环形油垫〔241〕、〔238〕。在配流环背面还可设置一个环形油垫〔243〕并由n3个节流孔〔227〕各经对应腰槽〔251〕和径孔〔226〕通到相应沟槽〔206〕从而连通压流。设置上述各油垫目的是使各摆环〔261〕、〔276〕等转动更灵活，特别油垫〔243〕还能使配流副更好地贴紧。当然无上述各节流孔、轴孔即无油垫，马达也能工作。在单排1中已取消油垫〔243〕的沟槽以减少向滚子〔209〕腔的泄漏，或保留油垫〔243〕的沟槽也行，但堵死单排1的各节流孔〔227〕。另外各腰槽〔254〕也各经一径孔〔225〕与沟槽〔207〕连通。各静环〔260〕的圆周〔250〕上有二组孔〔213〕、〔221〕各n3个共2n3个且一隔一地均布。孔〔213〕各由径孔〔204〕通到各对应间隙〔274〕。孔〔221〕各由径孔〔222〕通到各对应间隙〔262〕。各腰槽〔254〕、〔251〕在配流环侧表面上的形状、尺寸相同，孔〔213〕、〔221〕孔径相同。各腰槽〔254〕、〔251〕、孔〔213〕、〔221〕与圆周〔250〕重合部分的弧长的总和等于圆周〔250〕的周长，即配流环〔212〕与静环〔260〕构成的配流副为零遮盖。当然也可以变动腰槽〔254〕、〔251〕、孔〔213〕、〔221〕尺寸构成负或正遮盖。
以下着重以单排1为例阐述马达的工作过程，其他单排的可以完全类似地推知。见图3、20、21、22并设为初始状态。当配流环〔212〕顺向〔256〕转动时各腰槽〔251〕、〔254〕便开始分别与各自对应的孔〔221〕、〔213〕重合而形成配流开口。于是压流经沟槽〔206〕、径孔〔226〕、腰槽〔251〕、孔〔221〕、径孔〔222〕进入间隙〔262〕;类似地，回流由沟槽〔207〕、径孔〔225〕、腰槽〔254〕、孔〔213〕径孔〔204〕连通间隙〔274〕。于是摆环〔261〕被推动顺向〔256〕转动(功摆)。同时离合装置甲咬合，摆环〔261〕便带动甲外壳一起顺向〔256〕旋转，同时压缩间隙〔263〕，则间隙〔263〕内的流体经径孔〔244〕被挤进间隙〔275〕使间隙〔275〕膨胀，注意间隙〔274〕此刻正通回流，则摆环〔276〕被推动顺向〔256〕旋转(回摆)。此时离合装置乙无法咬合，摆环〔276〕不能带动乙外壳顺向〔256〕转动。这样一直转到上述配流开口关闭的瞬间，摆环〔261〕及〔276〕都摆到了各自的功摆或回摆的尽点(统称死点)。配流环〔212〕(在其他单排驱动下)继续顺向〔256〕转下去时配流开口随即又开启，但此时是腰槽〔251〕与孔〔213〕、腰槽〔254〕与孔〔221〕重合而形成配流开口。于是间隙〔274〕改通压流，推动摆环〔276〕逆向〔256〕转动(功摆)，同时离合装置乙咬合，故摆环〔276〕便带动乙外壳一起逆向〔256〕旋转。此时间隙〔275〕挤出的液体进入间隙〔263〕，注意此时间隙〔262〕已改通回流，于是摆环〔261〕逆向〔256〕旋转(回摆)，此时离合装置甲无法咬合，摆环〔261〕不能使甲外壳逆向〔256〕转。这样一直转到上述配流开口关闭的瞬间摆环〔261〕或〔276〕便都摆到了各自的死点，这又回到了相当初始时的状态，配流环〔212〕继续顺向〔256〕转动……，如此周而复始使甲外壳顺向〔256〕、乙外壳逆向〔256〕旋转下去。
为使各输出元件转角均匀及便于马达起动，当序号为奇数的单排中的甲单排开始功摆时序号为偶数的单排中的甲单排便开始回摆，反之亦然;同时当序号为奇数的单排中的乙单排开始功摆时序号为偶数的单排中的乙单排便开始回摆，反之亦然，且单排1(或2)的各摆环在轴向的投影逆向〔256〕相对单排3(或4)的投影转过360/K3·n3度后与单排3(或4)的各相应摆环在轴向的投影方能重合即前者相位超前360/K3·n3度。这样保证了各输出元件转动过程中各摆环不会同时全部达到死点位置。图3表示了上述关系，除在各死点位置(θ＝360m/K3·n3度的位置m＝0，1，2……;θ是输出元件转角)当直线m-n水平移动时它恒与水平的粗、细实线、粗、细虚线各二条同时相交。表明在输出元件甲或乙旋转过程中始终有二个甲单排(用粗实线表示)、二个乙单排(用细实线表示)作着功摆，也同时始终有二个甲单排(用粗虚线表示)、二个乙单排(用细虚线表示)作着回摆。而在各死点位置(用圈表示)至少有一个甲单排和一个乙单排作着功摆。可见甲、乙输出元件始终被功摆单排推动着。当然各摆环相位不作上述那样配置也行，甚至全部同相位仅利用惯性等克服同时出现的死点则马达也能工作。单排数K3最好取偶数。但硬取奇数也可以，不过此时输出元件输出扭矩的脉动率将增加。马达的外壳〔216〕、〔236〕两者也可以同向旋转，为此只要使径孔〔244〕改为使间隙〔263〕和〔274〕两者直接连通，同时让原来连通间隙〔274〕的径孔〔204〕改为连通到间隙〔275〕，同时还将棘齿〔269〕或〔268〕反向倾斜，当然棘爪〔271〕或〔265〕也相应反置，即只改造离合装置乙的咬合时的转向使变为顺向〔256〕，当然也可类似地只改造离合装置甲，则外壳〔216〕、〔236〕便能同向旋转。或不改流道仅仅只改造离合装置甲或乙咬合时的转向使与原来的相反，则同样也能使外壳〔216〕、〔236〕同向旋转，但此时上述甲和乙输出元件所获得的扭矩值的和比原先逆向旋转时的要减小一半。实施例3特别适用于诸如隧道掘进机、大型回转支撑等需要大环形直接驱动的场合。
以上各实施例中，为提高马达的容积效率，可在马达各压、回流之间的岸域设置密封元件;示意如图19，金属或非金属的密封条〔600〕(或密封圈〔500〕)嵌于与之相配的沟槽〔601〕(或沟槽〔501〕)内以助密封。另外还可采用如密封圈〔200〕、油封〔400〕等密封元件。上述密封元件可以只用一种或几种，当然不用或少用它们也是可以的。
以上各实施例中齿环的单个齿形最好是环扇形的即齿的两个侧面最好通过该齿环的回转轴线。而一对相套齿环内、外齿构成的齿侧间隙形成的最小容积其值最好大于零，以避免刚性冲击。为制造简便，花键或分立键连接处也可改用图4所示的销连接。销可以双排如销〔701〕或单排如销〔702〕，销槽〔703〕、〔705〕允许被连接零件有轴向的相互运动，当然也可以完全锁定不使运动，如销〔704〕用螺纹紧定便是一例。
实施例1马达的离合装置也可改用蹄式离合器，或单或双向超越式、单或双向棘轮式离合器，对于后两式，马达的泄压配流系统和压紧系统可以取消即沟槽〔76〕、径孔〔68〕、L孔〔27〕、径孔〔77〕节流孔〔78〕、环塞〔15〕可以取消。而实施例2、3马达的离合装置也可以互易，当然各马达需相应作些结构上的变动。
本发明相比现有技术具有如下优点1、推动摆环以使输出元件旋转的液压作用力比较直接地且在切向方向作用于摆环，有利于它们充分地转变成输出元件上的扭矩。2、上述液压作用力的数量(作用数)与摆环齿数n及单排数K的乘积成正比，这里结构允许该作用数可以设计得比较多。3、由于液压力作用数较多，传力元件间力接触点较多则传力元件承载不很集中所受应力较小。4、马达在任一停车位置状态时所能提供的起动扭转比较大。5、马达的整体结构既可以是大直径的环状(适用于隧道掘进机、回转支撑等)也可以是小直径细长的柱状(适用于车辆驱动桥，潜孔钻等)。6、马达各单排结构基本相同，使得重要元件的种数较少，从而制造、修配比较方便。7、马达各齿环等环类零件可以采用比较高效的拉削方法制造。8、只要增减单排数目，马达便可方便地形成不同的排量系列产品。9、马达可以具有两个同轴的同时反向或同向转动的输出元件。10、工作中在非死点瞬时位置，当负载恒定时马达的输出扭矩及液压腔(即齿侧间隙)的容积变化率理论上恒定不变。由于实际存在着回转惯性的影响，从而马达总的扭矩和速度脉动比较小。11、可利用流入、流出马达各单排的液流的不同连接组合实现马达的变排量调速，单排数较多时调速范围可以较宽。
权利要求
1.切向多作用摆动齿环旋转液压马达，是一种液压驱动装置，包括一组配流装置、输出元件和一组同轴的有一组叶片状齿的由高压液流驱动的摆动齿环，其特征是有n个均布齿的内齿环(n=2，3，4，……N)套在与其具有相同齿宽和齿数的外齿环之外且该两相套齿环各自的齿顶圆分别与对方齿环的齿根圆滑动配合，上述每个齿环的齿间距各大于对方齿环的齿厚使两相邻的内、外齿侧间具有齿侧间隙，当上述某个齿环静止成为静环时另一个齿环则作为摆环沿周向相对静环往复摆动(功摆和回摆)，一根据上述摆环的摆动作相应规律性离、合的离合装置当该摆环作功摆时将该摆环与输出元件相连接而当该摆环作回摆时将该摆环与输出元件相脱开。
2.如权利要求1的马达，其特征是所述的静环、摆环、离合装置、配流环同轴叠套而形成一个单排，如此单排共k个(k＝2，3，4，……K)同轴依次串列于马达中且共用一个输出元件并使得k个单排中有若干个单排的摆环的往复摆动的死点不同时出现。
3.如权利要求2的马达，其特征是k个单排的所有静环不互相相对转动且所有同名静环在轴向的投影重合。
4.如权利要求3的马达，其特征是摆环直接构成离合装置的输入端。
5.如权利要求4的马达，其特征是基本齿厚圆心角θc、功摆配流口最大圆心角θg、回摆配流口最大圆心角θh满足关系〔k.θg＝(k-1)θc同时θg＝(k-1)θh〕或〔2θg＝3θc同时θg＝θh〕。
6.如权利要求5的马达，其特征是马达中一对相套内、外齿环间的齿侧间隙与另一对相套内、外齿环间的对应齿侧的间隙之间可以直接或当需要时间接连通。
7.如权利要求6的马达，其特征是配流环和/或离合装置输出端与输出元件花键连接也可由分立键和/或销连接。
8.如权利要求7的马达，其特征是一个配流环有二个配流侧面并分别属于与其左、右相邻的二个单排。
9.如权利要求7的马达，其特征是泄压配流开口比回摆配流开口先一些关闭。
10.如权利要求7的马达，其特征是一压流经节流通道与离合装置液压压紧元件的背腔始终连通。
全文摘要
切向多作用摆动齿环旋转液压马达是一种液压驱动装置，外形呈圆柱或圆环状，其液压力作用数较多且均沿切向作用，主要构件持静力平衡状态。其内齿环和外齿环同轴相套且齿顶圆互与对方的齿根圆滑动配合，其中一个静止则另一个为摆环在液压力作用下可相对它规律地往复摆动(功摆和回摆)。一根据该摆环的摆动作相应规律性离、合的离合装置当该摆环作功摆时将它与输出元件相连接而当它作回摆时将它与输出元件相脱开。马达有若干摆环作不同步摆动，从而使输出元件能连续旋转。
文档编号G03F7/00GK1038525SQ8910370
公开日1990年1月3日 申请日期1989年5月26日 优先权日1988年5月26日
发明者陶宁 申请人:陶宁