专利名称：一种摇臂结构的叶片式液压马达的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种叶片式液压马达，尤其涉及到一种摇臂结构的叶片式液压马达。
背景技术：
传统的叶片式液压马达，一种结构如CN200420070363. 4“一种通孔式液压马达”和 CN200920102511.9 “叶片液压马达”中所示的结构，叶片和弹簧设置在转子的叶片滑槽内， 转子装在定子内，转轴和转子花键连接。该结构存在两个问题1、所述叶片和定子的材料均为金属，叶片与定子的内表面之间直接接触，叶片靠底部弹簧的推力紧贴在定子表面上，除了随转子做转动外，受定子的内曲线面推动，叶片还会沿自身的法线方向做往复运动，在弹簧的推力下叶片对定子有压力，而长期使用会磨损严重，不仅引起发热，而且长期磨损所产生的不规则缝隙是造成内泄漏的主要原因之一，致使液压马达的效率降低。2、叶片式液压马达常用于低转速、大扭矩、变向频繁的场合，高速性能不好。由于对叶片的弹性支撑完全由弹簧提供，弹簧的行程长，弹性形变大，长时间工作会使弹簧疲劳，弹性降低，而导致快速转动时叶片复位不及时，产生滞后现象，造成叶片和定子配合不严，进而造成内泄漏，从而使液压马达的功效降低，甚至发生弹簧断裂而出现故障，而且随着转速增加，滞后现象造成内泄漏越来越严重，限制了叶片式液压马达在高转速场合的应用。另一种叶片式液压马达结构，如CN200820182779. 3 “双作用叶片泵教学模型”和 CN02275159. 9 “无摩擦叶片泵”中所示的结构，叶片的底端和油路连通，叶片伸出叶片槽的一端装有轴承或钢球作为滚动体，当转子转动时，叶片在离心力和根部压力油的作用下，沿叶片槽向外移动而压向定子的内轮廓，钢球总保持与定子的内轮廓接触，使转子和定子密封。该结构在叶片的顶端装有轴承结构，虽然降低了摩擦力，但势必使叶片较厚，精度要求高，装配困难，而且由于叶片顶端也存在油压，和叶片根部的油压相抵消，在启动、变向等低转速时，离心力不足，叶片和定子密封性不够好，启动时扭矩小，而且加上钢球和内轮廓配合不严，密封效果不够理想，内泄漏严重，马达效率低。专利号CN00223338. X “多位活塞叶片式液压马达”中，将叶片设计成活塞形状，增设随动缸和偏心缸，活塞叶片安装在随动缸上滑动运转，两缸体之间装有同样圆柱连片插销。该结构要求定子的内表面必须为圆形，因此只能用于单作用的叶片式液压马达，输出的力矩小，随动缸和转子上的球形接头，加工装配非常困难，成本高，而且随动缸较厚，转动时惯性大，不适用于速度变化频繁及有变向要求的场合。
发明内容
本发明所要解决的技术问题提供一种摇臂结构的叶片式液压马达，叶片和定子之间的密封性好，转动时摩擦小，马达的效率更高，寿命更长，低速时扭矩大，运行平稳，高速时发热量小，内泄漏少。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种摇臂结构的叶片式液压马达， 包含有端盖、配油盘、定子、转子、转轴，其中端盖、配油盘和定子用螺栓连接，转轴的轴承位于端盖和配油盘之间，转子与转轴连接，转子上均布多条叶片槽，其特征在于所述转子两端的圆凹槽内还安装有多个摇臂横梁，摇臂横梁的中心有孔，销轴穿过该孔使摇臂横梁和转子转动连接，所述叶片槽的两端各有一个与之相通的通孔，通孔的顶端为一圆腔，通孔内依次装有推杆和弹簧，推杆的底面和摇臂横梁的臂相接触，叶片槽内装有叶片，叶片的底端和弹簧接触。所述叶片的顶端开有槽，叶片头插入槽内，和叶片紧配合，并且高出叶片顶端，和定子的内曲线面接触。所述叶片头的材料为尼龙和聚酰胺，通过冷加工制成，顶面为两边带有倒角的平面或弧形面。所述叶片的两侧面上设计有刮油槽。所述叶片上的刮油槽包括两组腰形槽和两组半圆槽。所述推杆为一带有阶梯的圆柱，弹簧一端顶住叶片的底面，另一端顶在阶梯面上。 推杆下端和摇臂横梁接触的面为弧形面。所述弹簧位于叶片槽两端的圆腔内，油路和圆腔相通。所述的摇臂横梁，适用于三作用及三作用以上的叶片式液压马达，摇臂横梁的转动范围为-30度到30度。所述转子的两端还固定有环形垫板，环形垫板的内侧再安装一套摇臂横梁，转子上增加与摇臂横梁位置相对应的通孔、圆腔和叶片槽，转子上再安装一套推杆、弹簧和叶片。所述转子两端圆形凹槽上的摇臂横梁和环形垫板上内侧的摇臂横梁，错开一角度。与现有技术相比，本发明的优点在于1、马达工作时内曲线面的凸起部分压迫叶片和推杆，通过摇臂横梁的杠杆作用使另一端的推杆推动叶片和内曲线面的凹陷部分紧密配合，因此，随着转速增加，叶片始终能和内曲线面配合良好，消除了 “滞后”现象，有效地改善了液压马达的性能；2、摇臂横梁推动推杆使叶片顶端的叶片头和定子内曲面接触，弹簧对推杆和叶片同时产生推力，可起到缓冲和减震的作用，其弹性形变量很小，因而马达的使用寿命和稳定性提高；3、弹簧处于圆腔内，圆腔内的油不仅可以润滑推杆、叶片和转子之间的摩擦面，还可以带走摩擦和弹簧振动所产生的热量，使液压马达适合长时间工作；4、使用尼龙和聚酰胺制成的叶片头代替金属叶片与定子的内曲线面相接触，降低了两者之间的摩擦系数，减少摩擦发热，降低了损耗；5、由于尼龙具有弹性，在摇臂横梁和弹簧的共同推力下，叶片头可发生微量形变， 使其和定子内曲线面的接触部分密封性更好，有效降低了马达的内泄漏，提高了液压马达的效率；
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6、叶片在转动时会沿法线方向做往复运动，叶片头和弹簧一起作为缓冲，降低了转动和换向时叶片被定子磕伤的风险，减少了马达的震动和噪音。
图1是实施例一的结构示意加是图1中A-A剖视2b是图加中转子逆时针转动15度后的剖视3图2a中叶片槽部分的局部放大4是叶片到摇臂横梁部分的示意5是图6的C-C剖视6是实施例二中转子和定子的结构示意图
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。实施例一如图1所示，一种六作用叶片式液压马达，包含有转轴1、壳体2、转子 6、定子7。壳体2由配油盘21、端盖22和密封件23组成，配油盘21上有油路及油路的进出口，并且配油盘21和端盖22之间安装有轴承11，轴承11旁还安装有密封件23进行防漏和防尘保护。端盖22、配油盘21和定子7用12根螺栓连接。定子7内安装有转子6，转子 6和转轴1花键连接。定子7内表面为内曲线面71，转子6表面有12道的叶片槽61。如图3所示，叶片槽的截面为U形，安装有叶片5，叶片槽61内的两边各有一个通孔62与之相通，通孔和叶片槽相交处为圆腔63。如图1和图加所示，转子6两端面上的圆形凹槽64内安装有6个摇臂横梁3，摇臂横梁的中心有圆孔31，一销轴穿过圆孔和转子6连接，摇臂横梁3绕销轴转动。按设计要求，摇臂横梁在-30度到30度的范围内转动。转子6的通孔62内依次装入推杆4和弹簧9，推杆4为一带有阶梯的圆柱，其底端和摇臂横梁3的臂32相接触，弹簧9 的一端顶在推杆4的阶梯面上，再将叶片5放入叶片槽61内，叶片被弹簧9托住。如图2b 所示，弹簧9位于圆腔63内，配油盘21上的油路和圆腔63相通。油路和圆腔63相通，高压油可以直接作用于叶片底面，不仅使叶片的底面和顶面的压力保持一致，防止油压对叶片顶端施加径向压力，保持叶片头和定子配合紧密，还可以润滑推杆4、叶片5和转子6之间的摩擦面，另外随叶片径向往复运动，压力油被圆腔不断吸入和排出，可以带走弹簧9振动和推杆4、叶片5摩擦所产生的热量，使液压马达能长时间工作。如图4所示，推杆4底部和摇臂横梁5相接触的面41为弧面，使推杆更好的配合摇臂横梁转动。所述叶片5的顶端开有槽51，叶片头8插入槽51内，和叶片5紧配合，为了牢固， 叶片槽和叶片之间还涂有胶水。叶片头8的顶端高出叶片5的顶端，叶片5和定子7的内曲线面71通过叶片头8相接触。叶片头8的材料为尼龙和聚酰胺，通过冷加工制成。冷加工是为了减少尼龙在热加工所产生的变形。叶片头的顶面81的两边有倒角，或者顶面为弧形面，以配合内曲线面71。
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叶片的两侧面上还设有刮油槽52，刮油槽包括两组腰形槽和两组半圆槽，可以使叶片和叶片槽内壁之间形成油膜，起到润滑作用，减少摩擦。叶片头8的材料为尼龙和聚酰胺，摩擦系数小，具有弹性，和定子配合密封性好， 在液压马达转动时，发热和内泄漏较普通金属叶片的液压马达小，提高了液压马达的效率， 降低了叶片和定子的磨损，延长了液压马达的使用寿命。如图加、图2b及图4所示，高压油在转子6和定子的内曲线面71之间推动叶片5 转动，使转子6旋转。叶片头8始终和内曲线面71接触，摇臂横梁3两个臂32上各托住一个推杆4及叶片5。当其中一个叶片受凸起的内曲线面71A挤压时，推杆4向转轴1的轴心靠近，使摇臂横梁3转动，推动摇臂横梁上的另一个臂所托住的推杆和叶片远离轴心，使其顶端的叶片头8和凹陷的内曲线面71B紧密接触。叶片和推杆之间的弹簧9，只起到减震和缓冲作用，形变量很小，因此弹簧使用寿命大大延长，同时由于摇臂横梁的杠杆结构和定子的内曲线面使叶片往复运动，消除了弹簧复位的滞后效应，转子、叶片和定子构成的密封腔在低速、高速时均能密封良好，内泄漏少。为保证摇臂横梁有转动的空间，摇臂横梁结构适用于三作用及三作用以上的叶片式液压马达。实施例二 为进一步增大液压马达的扭矩，提高液压马达性能，特别是低转速运行时的稳定性能，转子上还可以再增加一倍的叶片。如图5、图6所示，除了如同实施例一，在转子6的圆形凹槽64上直接用销轴转动连接一套(一边6个共12个)摇臂横梁3，还可以在转子6的两端面上的圆形凹槽64上用螺钉各连接一环形垫板65，环形垫板65和转子上圆形凹槽64的底面平行，在环形垫板的65内侧再安装一套摇臂横梁3’。相应地，转子6 上叶片槽61的数量增加一倍，叶片槽内和摇臂横梁3’对应的位置设有通孔和圆腔，安装推杆4’、弹簧9’和叶片5’，使转子上的叶片总数可增加一倍，达到M片。如图6所示，从横截面看，摇臂横梁3’、推杆4’、弹簧9’和原来的摇臂横梁3、推杆4、弹簧9错开15度(即 360 + 12 + 2)，并且处于不同的平面，互不干扰。
权利要求
1.一种摇臂结构的叶片式液压马达，包含有端盖(22)、配油盘(21)、定子(7)、转子 (6)、转轴(1)，其中端盖、配油盘和定子用螺栓连接，转轴的轴承(11)位于端盖和配油盘之间，转子与转轴连接，转子上均布多条叶片槽(61)，其特征在于所述转子两端的圆凹槽 (64)内还安装有多个摇臂横梁(3)，摇臂横梁的中心有孔(31)，销轴穿过该孔使摇臂横梁和转子转动连接，所述叶片槽(61)的两端有圆腔(63)，圆腔下有沿径向与之相交的通孔 (62)，通孔内依次装有推杆(4)和弹簧(9)，推杆的底面和摇臂横梁的臂(3 相接触，叶片槽内装有叶片(5)，叶片的底端和弹簧接触。
2.根据权利要求1所述的一种摇臂结构的叶片式液压马达，其特征在于叶片的顶端开有槽(51)，叶片头(8)插入槽(51)内，和叶片紧配合，并且高出叶片顶端，和定子的内曲线面(71)接触。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种摇臂结构的叶片式液压马达，其特征在于所述叶片头的材料为尼龙和聚酰胺，通过冷加工制成，其顶面为两边带有倒角(81)的平面或为弧形面。
4.根据权利要求1所述的一种摇臂结构的叶片式液压马达，其特征在于所述叶片(5) 的两侧面上设计有刮油槽(52)，
5.根据权利要求1或权利要求4所述的一种摇臂结构的叶片式液压马达，其特征在于所述叶片( 上的刮油槽包括两组腰形槽和两组半圆槽。
6.根据权利要求1所述的一种摇臂结构的叶片式液压马达，其特征在于所述推杆(4) 为一带有阶梯的圆柱，弹簧(9) 一端顶住叶片，另一端顶住阶梯面上，推杆(4)下端和摇臂横梁C3)接触的面为弧形面。
7.根据权利要求1所述的一种摇臂结构的叶片式液压马达，其特征在于所述弹簧(9) 位于叶片槽(61)两端的圆腔(63)内，油路和圆腔相通。
8.根据权利要求1所述的一种摇臂结构的叶片式液压马达，其特征在于所述的摇臂横梁(3)，适用于三作用及三作用以上的叶片式液压马达，摇臂横梁的转动范围为-30度到30 度。
9.根据权利要求1所述的一种摇臂结构的叶片式液压马达，其特征在于所述转子的两端还固定有环形垫板(65)，环形垫板的内侧安装有与转子的圆形凹槽(64)上安装的数量相同的摇臂横梁(3’)，转子上增加与摇臂横梁位置相对应的通孔、圆腔和叶片槽，转子上再安装一套推杆(4，)、弹簧(9，)和叶片(5，)。
10.根据权利要求1或权利要求9所述的一种摇臂结构的叶片式液压马达，其特征在于所述转子两端圆形凹槽上的摇臂横梁(3)和环形垫板上内侧的摇臂横梁(3’)，错开一角度。
全文摘要
一种摇臂结构的叶片式液压马达，包含有端盖、配油盘、定子、转子、转轴，转子与转轴用花键连接，转子上均布多条叶片槽，转子两端的圆凹槽内还安装有多个摇臂横梁，摇臂横梁的中心有孔，销轴穿过该孔使摇臂横梁和转子转动连接，叶片槽的两端有圆腔，圆腔下有沿径向与之相交的通孔，通孔内依次装有推杆和弹簧，推杆的底面和摇臂横梁的臂相接触，叶片槽内装有叶片，叶片的底端和弹簧接触，弹簧位于圆腔内，油路和圆腔相通，叶片顶端开有槽，叶片头插入槽内，和叶片紧配合，并且高出叶片顶端，和定子的内曲线面接触。该液压马达的叶片和定子之间的密封性好，转动时摩擦小，马达的效率更高，寿命更长。
文档编号F01C21/08GK102174901SQ20111004036
公开日2011年9月7日 申请日期2011年2月18日 优先权日2011年2月18日
发明者徐玮, 杨钊 申请人:宁波市恒通液压科技有限公司