专利名称：旋转斜盘轴向柱塞油马达及其组合的制作方法
技术领域：
液压传动系统。在现代液压传动系统中广泛使用的动力元件，斜盘式轴向柱塞油马达，其特征为 压力油经过固定不动的配流盘进入到可以转动的缸体中的柱塞孔内，推动柱塞轴向运动。 柱塞的另一端顶在固定斜盘上(或平面轴承上)，迫使缸体在斜盘面上滑动旋转，同时带动 与缸体相连结的输出轴一起旋转，缸体内的柱塞转到斜面的另一半时通过固定配流盘进行 排油。
背景技术：
斜盘式轴向柱塞油马达有如下缺点工作压力不宜太高，配流盘的材料要求特殊， 制造精度高，摩擦面大，缸体转动惯量大，对污染较敏感，一旦配流面稍微磨损，噪声急剧增 加，容积效率和机械效率明显下降。
发明内容
本发明是“旋转斜盘轴向柱塞油马达”其工作原理与传统的斜盘式轴向柱塞油马 达正好相反斜盘旋转，斜盘和输出轴联成一体，缸体固定不动，柱塞在缸体内只作往复运 动，压力油通过同步旋转的园柱形配流阀进行配油，推动柱塞往复运动，迫使带有平面轴承 的斜盘旋转，亦即输出轴旋转。
具体实施例方式针对上述斜盘式轴向柱塞油马达的缺点，本文新设计了旋转斜盘轴向柱塞油马 达。
图1是发明的设计总图，其由三部分组成1.配流盘部分由零件1 3组成。 2.缸体柱塞部分由零件4 6组成。3.输出部分由零件7 18组成。其中零件壳体 11用螺钉将上述三部分依此连结成一个整体。由零件1 3的组成中件1是固定不动的配流盘体，其右端用螺钉与件4、件11 连结在一起；件2是滚动轴承，件3是两端装有滚动轴承2的可以与输出轴同步旋转的圆柱 形进油配流阀，通过件10与输出轴活络连结。在圆柱形进油配流阀的外圆周上开有两个互 不相通的半圆环槽a和b，(e和b是互通的，只算一条槽)，a槽是小于或等于180°的半圆 槽，并与输入口 P相通；b槽是等于或小于180°的半圆槽，并与回油口 T相通。压力油P经 过a槽推动柱塞5向外伸出，柱塞5右端推动斜盘旋转，同时柱塞5c被迫向缸体内运动，将 油液经过b槽从回油口 T排出。由零件4 6的组成中件4是缸体，与件11连接在一起，固定不动；件5是在缸 体内只作往复运动的柱塞；件6是柱塞上的球座，直接顶住平面轴承7。由零件7 18组成中件7是平面轴承，件8是装有件7的斜盘输出轴，件9是圆 柱销，件10是绞链轴，其右端通过销子9与斜盘8活络连接，左端通过径向圆柱销10f与圆 柱形配流阀3活络连接，件11是油马达主体，也就是构成油马达一个整体的壳体，件12是
3锥形轴承，件13和17是轴承支承圈，件14是斜盘输出轴支承座，件15是深沟球轴承和锁 紧圆螺母，件16是支承密封盖，件18是密封圈。零件3是非常重要的同步旋转的圆柱形配流阀，其两端分别安装一个滚动轴承， 这两个滚动轴承有四个作用1、即使在超高压情况下工作，件3与件1之间仍然保持均勻间 隙，保证件3不会接触摩擦和磨损，2、始终保证件1与件3之间的泄漏量最小，3、件3的轴 向力全由滚动轴承来支承，端面无任何摩擦，4、保证件3的旋转扭矩最小。对于老产品斜盘 式轴向柱塞油马达来讲是做不到上述四点的。尤其是超高压工作更难实现。同步旋转的圆柱形配流阀3外圆周上的a槽和b槽互不相通，其所包含的角度是 不同的，a槽所包含的角度小于180°或接近180°，而b槽则不同，它是回油腔，角度越大 越好，最大值为180°。本发明的用途很广泛它可以当作气马达、蒸汽马达(或叫做蒸气机)，也可以当 作外燃机(气缸外燃烧的高压热气)，它们的原理是一样的。如果当作气(汽)马达使用 的话，件3中的a槽所包含的角度应当比油马达要小，因为要考虑到气(汽)体膨胀作功的 因素。更要指出的是高温气(汽)体对轴承的影响，在设计此零件时，可以将件3拉长，使 两个滚动轴承之间的距离拉开，使两个滚动轴承离开高温区。唯一的缺点是轴向尺寸变大。 同时进气口改在两轴承之间。油马达与油泵的组合油马达与油泵的相互匹配安装大致有两种形式1、分散安装，2、集中安装。如果油 马达与油泵分散安装，那么输入油马达的压力油可以来自各种各样的泵，通过管道连接到 油马达的输入口 P即可。有的客户喜欢集中安装，亦即油马达与油泵的组合。其结构紧凑， 便于安装。图2是组合用的专用油泵，是本人的发明专利“旋转斜盘变量轴向柱塞泵”专利 申请号2009100013829。为了能与图1相匹配，图2已做了非原则性的局部修改。例如图2 中去掉了件1和件2，在件10中原来装有弹簧，靠弹簧来推动柱塞回程吸油，现在靠一套回 程盘8来推动柱塞10回程吸油。件8a是弹簧及弹簧座，件8b是带动同步配油阀一起旋转 的铰链连接杆，件8c是带动柱塞10吸油的回程盘，原来图2中的吸油口从中心吸入，现在 改为从圆周上0 口吸油，原来图2中压出的油液P1不是从中心输出，现在改为从中心输出。将图2中AA1线与图1中AA1线一一对应重合，再用螺钉将其拧成一个整体，这样 就构成了油马达与油泵的组合。油马达的斜盘倾角是固定不变的，亦即保证了油马达的最 大扭矩不变。而油泵是可以变量的，亦即油马达的变速靠油泵来实现。油马达与油泵初始 组合好后柱塞孔内都是空气，油泵初始吸油就从图1中d孔补充吸入。图2中的压力油从 输出口 P1输送到图1中的输入口 P，推动油马达旋转，回油从回油口 T排出，并直接输入到 图2中的吸油口 0。如此不断循环工作。由于图2中的柱塞工作是分两级进行的，第一级柱塞是属于低压吸排油，第二级 是属于高压吸排油，类似于液压千斤顶，由两个座阀组成。因此可以实现超高压输出。由于 油马达也能在超高压情况下工作，因此两者匹配相当合理，结构简单紧凑，功率与重量的比 率至少是老产品的三倍，容积效率和机械效率更高，使用寿命更长。应用前景旋转斜盘轴向柱塞油马达，制造精度一般，材料无特殊要求，加工成本低，可广泛 用于各行各业，是升级换代产品。例如汽车、拖拉机、卷扬机及各类无级变速的机械装置均
4可使用。可以达到高效、节能及大功率小型化的目的。根据旋转斜盘轴向柱塞油马达的原 理还可以设计成气(汽)动马达，也可以设计成外燃机，特别要提出的是可以代替发电厂的 汽轮机，在未来也有可能代替现在的内燃发动机。
权利要求
作为一种液压传动系统的动力元件，旋转斜盘轴向柱塞油马达共由三部分组成1)与斜盘同步旋转的圆柱形配流阀部分，由零件1～3组成；2)缸体柱塞部分，由零件4～6组成；3)旋转斜盘输出部分，由零件7～18组成。
2.根据权利要求1所述，与斜盘同步旋转的圆柱形配流阀的两端各装一个滚动轴承。
3.根据权利要求1和2所述，圆柱形配流阀的外圆周上开有两条互不相通的半圆槽a 和b. a槽小于180°，与进油口直接相通，b槽等于180°，与回油口直接相通。
4.根据权利要求1所述，旋转斜盘轴向柱塞油马达与旋转斜盘变量轴向柱塞泵的组合 是相当合理的，可以达到大功率小型化的目的。
全文摘要
作为一种用于液压传动系统的动力元件，旋转斜盘轴向柱塞油马达由配流盘、缸体柱塞、旋转斜盘输出三部分组成。其传动原理正好与老产品相反斜盘旋转，柱塞缸体不转。压力油经过配流盘中的永不磨损的同步旋转的圆柱形配流阀，推动缸体内的柱塞往复运动，柱塞的另一端推动装有平面轴承的斜盘及输出轴旋转，使老产品的缺点变为本发明的优点转动惯量小，配流阀永不磨损，噪声小，容积效率和机械效率高，使用寿命长，相对体积小，功率与重量之比至少是老产品的三倍。结构简单，制造精度一般，加工成本低，中小企业均可生产。是升级换代产品，可广泛用于各行各业需要大功率无级变速的场合，尤其适用于超高压领域。根据原理还可以设计成气(汽)动马达、外燃机和汽轮机。
文档编号F03C1/26GK101979867SQ20101028513
公开日2011年2月23日 申请日期2010年9月13日 优先权日2010年9月13日
发明者张全根 申请人:张全根