专利名称：径向活塞滚球式端面配流低速大扭矩水压马达的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种马达，尤其是一种采用自然水(含海水和淡水)作为液压介质进行工作的径向活塞滚球式端面配流低速大扭矩水压马达。
背景技术：
马达是一种能量转换装置，它将液体的压力能转换为机械能，是液压传动系统中的执行元件，在液压系统中具有重要地位。而以水为介质的马达更具有清洁、无污染、安全、 廉价、再利用率高、处理简单等诸多优点。但以水为介质，就必须解决好其泄漏、磨损、腐蚀等各方面的问题，如摩擦副间的摩擦磨损问题，零部件的腐蚀问题，减少泄漏提高容积效率问题，气蚀问题，以及水击问题。从国内外在水液压执行元件方面的研究现状和已取得的成果看，国外主要研究水液压轴向柱塞马达和水液压叶片马达，并已有产品问世；国内仅对水液压轴向柱塞马达有研究。水液压轴向柱塞马达和水液压叶片马达属于高速低扭矩马达， 其应用领域和范围不可避免地受到制约，特别是在需要低速大扭矩的场合，以及空间受到限制、不便于安装变速箱的场合。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供一种径向活塞滚球式低速大扭矩水压传动。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种径向活塞滚球式端面配流副低速大扭矩水压马达，包括水路块6、梭阀35、配流盘5、转子4、定子1、活塞3及滚球2、止推环22、唇形密封圈26、右端盖24，梭阀35安装在水路块6上，水路块6安装在配流盘5上，转子4安装在配流盘5的伸出轴上，止推环22安装在转子4和右端盖24之间， 配流盘5、定子1和右端盖24装配成一体；定子1内曲面18为按等加速、等减速与阿基米德螺旋线相结合的复合曲线结构；
水路块6上的进出水流道39通过配流盘5上的流道44与环形流道45相连通，水路块 6上的进出水流道40通过配流盘5上的流道42与环形流道46相连通；水路块6前面的流道8与梭阀35的流道50相通，水路块6前面的流道10与梭阀35的流道49相通，水路块 6前面的流道12与梭阀35的流道54相通；水路块6底面上的流道11与配流盘5的流道 13相连通；
梭阀35上有四条纵向流道49、50、54、36和一条横向流道53，流道53与流道49、50、54、 36都相通，流道49与配流盘5的支承轴上的流道13相通，流道50通过水路块6上的流道 8和水路块6上的进出水流道39相通，流道54通过水路块6上的流道12与水路块6上的进出水流道40相通；
配流盘5的内端面上沿径向向圆心向开有均布的η个(η为大于等于3的整数)槽41， 每个槽41均与端面上的环形流道45相通，配流盘5的内端面上沿径向向圆周向开有均布的η个(η为大于等于3的整数)槽43，每个槽43均与端面上的环形流道46相通，在配流盘5的外端面上沿轴向分别开有泄漏水口 38、与环形流道45相通的流道44、与环形流道46 相通的流道42和支承轴上的流道13 ；在配流盘5的支承轴上沿周向还分别开有均布的m个 (m为大于等于4的偶数)凹槽33和与每个凹槽33相连通的径向孔流道21，在配流盘5的支承轴的轴端开有低压流道30以及与其相连通的Hi1 为大于等于1的整数)均布的径向孔流道28，在配流盘5的支承轴的左右两端分别开有环形槽14和27以及连通两环形槽 14和27的流道47 ；
转子4的左端面上有Ii1个(Ii1为大于等于5的整数，并且Ii1不等于η的整数倍)均布的轴向孔16，转子4外圆柱面上有Ii1个均布的径向柱塞孔17，每个柱塞孔17中均有柱塞 ， 柱塞由活塞3和滚球2组成，滚球2安装在活塞3的球窝中，每个柱塞孔17底部均有一径向孔20分别与轴向孔16相通，转子4的右端外圆柱面上开有m2个(!112为大于等于1的整数)均布的径向孔流道32，转子4的右端面上开有的m2个均布的轴向孔流道34与m2个径向孔流道32分别相通；
止推环22上加工有沿周向均布的Ii2个(η2为大于等于4的偶数)槽57，每个槽57的中心均有一轴向阻尼孔56，止推环22的另一端加工有环形槽23与阻尼孔56相通，在止推环22的外圆端面上有一个径向孔流道58与槽23相通。本发明的工作过程是首先用软管将梭阀35上流道36和右端盖24的孔流道37相连通，由水压柱塞泵供给的高压水通过水路块6上的进水流道39 (或40) —部分进入配流盘5的流道45 (或46)中，另一部分通过流道8 (或12)进入梭阀35上的流道50 (或54) 并将单向阀中的钢珠52推到右边(或左边阀座51上)，这时流道49和36中也充满高压水。 进入流道49中的高压水通过水路块6上的流道10、11进入配流盘5的轴向流道13中，然后进入与轴向流道13相连通的径向孔流道21中，它们迅速充满相对应的凹槽33，将转子4 浮起来形成静压支承。进入流道36的高压水通过外接软管进入到右端盖24的孔流道37和止推环22的孔流道58，将止推环22的槽23充满，这时槽中的高压水产生的液压力作用在止推环22上，止推环22推动转子4使其紧靠在配流盘5上，同时槽23中的高压水还会通过Ii2个均布的阻尼孔56进入对应的槽57中，形成静压支承，以减小转子4和止推环22之间的摩擦、磨损。配流盘5上流道45 (或46)中的高压水通过沿周向均布的槽41 (或43) 进入到转子4端面上的轴向孔16中，然后经转子4上的径向孔20作用在柱塞上，并推动活塞3与滚球2，使滚球2与定子1内曲面上的凹槽19相接触，定子的内曲面18按等加速、 等减速与阿基米德罗螺旋线相结合的复合曲线加工出来。正是由于定子内曲线的作用，滚球2连同活塞3会受到定子1给予的反作用力，该力可以分解为推动水压马达转子4旋转的切向力和与柱塞底部液压作用力相平衡的径向力。切向力通过滚球2、活塞3最终作用在转子体上，产生转矩，使转子4绕中心旋转，并在输出轴上形成一定的转速和扭矩。同时由于定子内曲面18采用的是多作用内曲线的方式，所以在同一时刻会有几个柱塞共同作用来驱动水压马达转子4的转动。柱塞(滚球2和活塞3)回水的时候是通过转子4上的低压径向孔20，进入到转子4端面上的轴向孔16，并充满配流盘5上的η个沿周向均布的槽43 (或41)和流道46 (或45)，然后经低压水流道42 (或44)和流道40 (或39)回到水压柱塞泵的低压水口。当水压马达反转时，由于高低压水的互换使得配流盘5的高压流道与转子4的接触面积变小，而止推环22与转子4的接触面积还是保持不变，这样就会使转子4紧紧的贴在配流盘5的端面上，造成过大的摩擦、磨损。为了避免这种现象的出现，在流道54内加入了阻尼器48，高压水在进入流道54时会先经过阻尼器48将压力降下来，从而减小止推环 22给转子4的推力。作为本发明的一种优选方式，所述配流盘5的端面为平面，所述转子4的端面为平面；这样使转子4的端面与配流盘5配合的更加充分，配流效果好，而且加工方便，配流简单；
作为本发明的一种优选方式，所述配流盘5的端面为弧面，所述转子4的端面为弧面， 虽然加工复杂一点，但可以使转子4与配流盘5接触的更加充分，配流效果更佳。 在上述两种优选方式中，需在配流盘5的内端面上沿径向向圆心向开有η个均布的内半圆矩形槽41，每个槽41均与端面上的环形流道45相通，在配流盘5的内端面上沿径向向圆周向开有η个均布的外半圆矩形槽43，每个槽43均与端面上的环形流道46相通，在转子4的左端面上沿周向均布加工有Ii1个轴向孔16，它们能够与配流盘5上的内外半圆矩形槽41、43相配合，一个通高压水，一个通低压水，彼此是互不相通。内外半圆矩形槽41、 43与转子4端面上的轴向孔16相互作用，实现高、低压水的进水与回水。配流盘5上所伸出的轴，则是起支承的作用。由于水压传动磨损比较严重，为了减小磨损在该轴上开了矩形凹槽33，实现静压支承。而且在转子4的柱塞孔中还加工有径向孔20，它们与端面上均布的Ii1个轴向孔16是相连通的。这样就可以把高压水通过配流盘5的内外半圆矩形槽(41、 43)引入到径向孔20，作用到柱塞上，使滚球2与定子1的内曲面相接触，驱动转子4转动起来。为了连通马达内部空腔，在转子4的右端外圆柱面上加工有m2个均布的径向孔流道 32，右端面上加工有与径向孔流道32相通的m2个均布的轴向孔流道34，它们使马达内部形成了很好的泄漏通道。作为本发明的一种优选方式，所述的梭阀35为水压梭阀，因为梭阀35内部的5条流道中都是高压水流道，还由于中间的流道53装有单向阀，单向阀由阀座51和钢珠52组成，以此保证49、36两个出水流道总是有高压水输出。在流道54中装有阻尼器48，可以保证马达正反转互换后，转子4受到的剩余压紧力不会过大。作为本发明的一种优选方式，所述的止推环22有六个沿周向均布的阻尼孔56和腰型槽57，使得高压水通过阻尼孔56进入腰型槽57中，形成静压支承，从而减小转子4与止推环22间的摩擦、磨损。作为本发明的一种优选方式，所述的定子1的内曲面18沿圆周向加工有截面为圆弧形的凹槽19。由于马达在运转过程中，滚球2与定子内曲面18是“点”接触，产生的接触应力过大，就会降低定子1的使用寿命，而且还会使马达的脉动率加大。内曲面18上的凹槽19使得滚球2与定子内曲面18的接触面积变大，从而实现了减小接触应力的目的。本发明的有益效果是该发明由于配流盘与转子上开有配流窗口，使得二者之间的摩擦、磨损降低。配流盘支承轴上静压支承槽的设计，使得转子内孔与支承轴的摩擦、磨损减小。止推环的加入，让转子与配流盘能够更好的接触，减小泄漏，配流效果变佳，磨损的间隙实现自动补偿。梭阀的加入，解决马达在正反转互换后，由于剩余压紧力的增大，使得转子与配流盘的摩擦、磨损增大的问题。定子内曲面采用等加速、等减速与阿基米德罗螺旋线相结合的复合曲线，实现了低脉动、多作用的工作方式，而且曲面上周向凹槽的加工，使得滚球与定子之间的接触应力减小，延长马达的使用寿命。同时本发明采用独特的端面配流方式，其结构紧凑，摩擦副少，重量轻，工作平稳，调速范围大，支承轴上静力平衡。该马达可直接驱动履带运行，轨道轮子驱动，各种回转提升机构，勘探钻井，带式输送，物料搅运等机构。特别是在需要水压传动而且空间又受到限制、不便于安装变速箱的场合，所设计的径向活塞滚球式低速大扭矩海、淡水压马达就显的尤为重要了。
图1是径向活塞滚球式端面配流低速大扭矩水压马达的主视图； 图2是径向活塞滚球式端面配流低速大扭矩水压马达的左视图； 图3是径向活塞滚球式端面配流低速大扭矩水压马达的右视图； 图4是图3径向活塞滚球式端面配流低速大扭矩水压马达的A-A向剖视图； 图5是配流盘的主视图； 图6是图5配流盘的B-B向剖视图； 图7是图5配流盘的C-C向剖视图； 图8是配流盘的右视图； 图9是图8配流盘的D-D向剖视图； 图10是配流盘的左视图； 图11转子的主视图； 图12是转子的右视图； 图13是转子的左视图； 图14是图12转子的H-H向剖视图； 图15是梭阀的主视图； 图16是梭阀的俯视图； 图17是梭阀的仰视图； 图18是图17梭阀的I-I向剖视图； 图19是定子的左视图； 图20是图19定子的J-J向剖视图； 图21是定子内曲面的剖视图； 图22是水路块的主视图； 图23是水路块的俯视图； 图24是图22水路块的K-K向剖视图； 图25是止推环的主视图； 图26是止推环的俯视图； 图27是止推环的仰视图； 图28是图26止推环的L-L向剖视图； 图29是右端盖的主视图； 图30是右端盖的俯视图； 图31是图30右端盖的M-M向剖视图； 图32是本发明实施例2的主视图； 图33是本发明实施例2的右视图；图34是图33本发明实施例2的A' -A ‘向剖视图； 图35是本发明实施例2配流盘的主视图； 图36是图35配流盘的E-E向剖视图； 图37是图35配流盘的F-F向剖视图； 图38是本发明实施例2配流盘的右视图； 图39是图38配流盘的G-G向剖视图； 图40是转子的右视图； 图41是图40转子的H' -H'向剖视图； 图42是转子的左视图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步具体详细的说明。实施例1 如图1、图2、图3和图4所示，一种端面配流副的径向活塞滚球式水压马达，包括水路块6、梭阀35、配流盘5、转子4、定子1，止推环22，右端盖24，梭阀35通过四个螺栓8固定在水路块6上，水路块6通过四个螺栓9固定在配流盘5上，转子4安装在配流盘5的伸出轴上，装配后，支承轴与转子4会形成一个空腔31，止推环22安装在转子4和右端盖24之间，右端盖24上开有四个矩形槽59，止推环22上有四个矩形键55，放入后可以限制其在轴向的转动，螺栓15将配流盘5、定子1和右端盖24连接起来形成一体，在右端盖24里面加入唇形密封圈26，在右端盖24里面加入唇形密封圈26，这时密封圈内部、转子4与右端盖 24形成空腔25 ；
如图1、图2、图4、图22、图23和图24所示，水路块6上的进出水流道39通过配流盘 5上的流道44与环形流道45相连通，水路块6上的进出水流道40通过配流盘5上的流道 42与环形流道46相连通；水路块6前面的流道8与梭阀35的流道50相通，水路块6前面的流道10与梭阀35的流道49相通，水路块6前面的流道12与梭阀35的流道54相通；水路块底面上的流道11与配流盘5的流道13相连通；
如图4、图15、图16、图17和图18所示，梭阀35中有设置有四条纵向水流道54、49、50、 36，一条横向流道53，在流道53内安装有一个单向阀，该阀由阀座51和钢珠52组成，在流道54内装有一个阻尼孔48，其中流道50和水路块6上的流道8相通，流道54与水路块6 上的流道12相通，流道49与配流盘5的支承轴上的流道13相通，而流道36则是通过外接软管、右端盖24上的孔流道37，止推环22中的孔流道58，进入到环形槽23中。由于在高、 低压水口互换后，使得配流盘5的高压流道与转子4的接触面积变小，而止推环22与转子 4的接触面积还是保持不变，这样就会使转子4紧紧的贴在配流盘5的端面上，造成过大的摩擦、磨损。为了避免这种现象的出现，在流道54内加入了阻尼器48，使得高压水在通过阻尼器48后压力得到降低，从而减小止推环22施加给转子4的推力。如图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示，配流盘5的内端面上沿径向向圆心向开有均布的6个内半圆矩形槽41，每个内半圆矩形槽41均与端面上的环形流道45相通，在配流盘5的内端面上沿径向向圆周向开有均布的6个外半圆矩形槽43，每个外半圆矩形槽43均与端面上的环形流道46相通，在配流盘5的外端面上沿轴向分别开有泄漏水口38、与环形流道45相通的流道44、与环形流道46相通的流道42和支承轴上的流道13，在配流盘5的支承轴上沿周向还分别开有均布的四个矩形凹槽33和与每个凹槽33相连通的四个径向孔流道21，在配流盘5的支承轴的轴端开有低压流道30以及与其相连通的四个均布的径向孔流道28，在支承轴的左右两端分别开有环形槽14和27以及连通两环形槽14和 27的流道47 ；当高压水进入环形流道45 (或46)后会迅速充满六个半圆矩形槽，同时进入与配流盘5相配合的转子4的轴向孔16和径向孔20中，这样高压水就作用到柱塞上，使滚球2与定子1的内曲面18相作用。同时低压水会通过配流盘5端面上的其余六个半圆矩形槽进入环形流道46 (或45)回到系统。在配流盘5的支承轴上还开有总是通高压水的流道13和与其相连通的4条径向孔流道21 (均布)，如图4、图5、图6、图7、图8、图9、图11、 图12和图13所示。高压水通过流道13和21进入矩形凹槽33 (4个均布)，从而在配流盘 5的轴上形成静压支承，使得转子4与配流盘5之间的摩擦、磨损降低。为了方便配流盘支承轴上的高压水流走，在支承轴的左右两端开了环形槽14和27以及连通两环形槽的流道 47。流出的高压水会顺着转子4的径向孔流道32 (4个均布)进入到转子4与定子1形 成的空腔。同时为了使配流盘支承轴与转子4形成的空腔31中的水流出，在支承轴上打了径向孔流道28 (4个均布)和与其相通的低压流道30，其中径向孔流道28也与环形槽27相连通。这样空腔31中的水也可通过转子4上的径向孔流道32 (4个均布)流走。
如图4、图11、图12、图13和图14所示，转子4上加工有十个均布的径向柱塞孔 17，每个柱塞孔17中均安有柱塞，柱塞内有滚球2和活塞3，转子4上还加工有与外负载相连接的八个均布的轴向花键槽29 ；如图19、图20和图21所示，定子1的内表面按等加速、 等减速与阿基米德罗螺旋线相结合的复合曲线加工成六作用的内曲面18，在曲面上加工出一个弧形凹槽19，滚球2处在活塞3的球窝中并和弧形凹槽19相接触；在转子4的端面上加工有沿周向均布的十个轴向孔16，它们能够与配流盘5上的内外半圆矩形槽41、43相配合，而且在转子4的柱塞孔中还加工有径向孔20，它们与端面上均布的十个轴向孔16是相连通的。这样就可以把高压水通过配流盘5的内外半圆矩形槽(41、43)引入到径向孔20， 作用到柱塞(滚球2和活塞3)上，使滚球2顶在定子内曲面18的凹槽19上，同时内曲面会给予柱塞反作用力，这一反作用力通过柱塞最终作用在转子4上，使转子4绕配流盘5的支承轴转动起来；
如图25、图26、图27和图28所示，止推环22上加工有六个沿周向均布的阻尼孔56和六个均布的腰型槽57，阻尼孔56与止推环22的环形槽23是相连通的，当有高压水进入环形槽23时，就会通过细小的阻尼孔56充满腰型槽57，从而形成端面的静压支承。这样在止推环22压紧转子4的时候就避免了干摩擦，达到减小摩擦、磨损的目的。同时在止推环22 的外圆端面上加工有四个沿周向均布的矩形键55，与两个相对的矩形键中心连线成30° 角的位置处还开有孔流道58与环形槽23相通；
止推环22安装在转子4和右端盖24之间，右端盖24上开有四个沿周向均布的矩形槽 59，止推环22放入后，限制其在轴向的转动，减小摩擦、磨损。通过右端盖24上的孔流道37 进入到止推环环形槽23中的高压水作用在转子4的端面上使转子4紧贴在配流盘5的端面上，减少马达的泄漏，以此来提高水马达的容积效率。在右端盖24里面加入唇形密封圈 26，实现水压马达输出轴的密封。螺栓15将配流盘5、定子1和右端盖24连接起来，形成完整的水压马达整体；在止推环22的右端面加工有环形槽23，将高压水引入，以实现转子4两边压紧力的不同，从而产生剩余压紧力，使得转子4可以很好的与配流盘5相互接触，同时还起到补偿间隙的作用。而止推环22的外圆端面上加工有沿周向均布的四个矩形键55，可以限制止推环 22轴向的转动，减小止推环22与转子4间的摩擦、磨损；
如图12、图14所示，转子4的右端开有4个均布的径向孔流道32和4个均布的轴向孔流道34，这些孔流道与空腔25和空腔31都是相通的，这样就可以方便水的流动，不至于造成死腔。径向活塞滚球式端面配流低速大扭矩海、淡水压马达的定子1采用六作用内曲线，如图21所示。正是由于定子内曲线的作用，滚球2连同活塞3会受到定子1给予的反作用力的作用，这反作用力的一部分 通过滚球2、活塞3最终作用在转子体上，产生转矩，使转子4绕中心旋转，并在输出轴上形成一定的转速和扭矩。而且在定子内曲面上沿圆周向还加工有凹形槽19，如图20所示。滚球2与定子内曲面的接触属于点接触，点接触就会造成很大的接触应力，长期的运转就会产生疲劳破坏，使定子1报废。凹槽19的设计，增大了滚球2与内曲面18的相互接触面积，从而达到了减小接触应力的目的。如图29、图30和图31所示，右端盖24上沿周向加工有4个均布的矩形槽59，与两个相对的矩形键中心连线成30°角的位置处加工有孔流道37与止推环孔流道58相通， 将止推环22上的矩形键55放入到右端盖24上的矩形槽59中，可以限制其在轴向的转动。水路块6上的进出水流道39通过配流盘5上的流道44与环形流道45相连通，水路块6上的进出水流道40通过配流盘5上的流道42与环形流道46相连通，配流盘5上有与流道45相连通的6个沿周向均布的内半圆矩形槽41和与流道46相连通的6个沿周向均布的外半圆矩形槽43，它们与转子4上的轴向孔16和径向孔20相连通。同时水路块6前面的流道8、10和12分别与梭阀35的流道50、49和54相连通，水路块底面上的流道11与配流盘5的流道13相连通，梭阀35的流道36通过软管与右端盖24的孔流道37相连通， 孔流道37通过止推环22的孔流道58与环形槽23相通，环形槽23又与阻尼孔56相通。本发明提出了一种径向活塞滚球式端面配流低速大扭矩海、淡水压马达，如图4 所示，其工作原理是由水压柱塞泵供给的高压水通过水路块6上的进水流道39 (或40) — 部分进入配流盘5的流道45 (或46)中，另一部分通过流道8 (或12)进入梭阀35上的流道50 (或54)并将单向阀中的钢珠52推到右边(或左边阀座51上)，这时流道49和36中也充满高压水。进入流道49中的高压水通过水路块6上的流道10、11进入配流盘5的轴向流道13中，然后进入与轴向流道13相连通的径向孔流道21中，它们迅速充满相对应的凹槽33，将转子4浮起来形成静压支承。进入流道36的高压水通过外接软管进入到右端盖 24的孔流道37和止推环22的孔流道58，将止推环22的槽23充满，这时槽中的高压水产生的液压力作用在止推环22上，止推环22推动转子4使其紧靠在配流盘5上，同时槽23中的高压水还会通过H2个均布的阻尼孔56进入对应的槽57中，形成静压支承，以减小转子4 和止推环22之间的摩擦、磨损。配流盘5上流道45 (或46)中的高压水通过沿周向均布的内外半圆矩形槽41 (或43)进入到转子4端面上的轴向孔16中，然后经转子4上的径向孔 20作用在柱塞上，并推动活塞3与滚球2，活塞3在径向力的作用下沿径向向外运动，从而将与其接触的滚球2压在定子1的内曲面上。正是由于定子内曲线的作用，滚球2连同活塞3会受到定子1给予的反作用力，该力可以分解为推动水压马达转子4旋转的切向力和与柱塞底部液压作用力相平衡的径向力。切向力通过滚球2、活塞3最终作用在转子体上， 产生转矩，使转子4绕中心旋转，并在输出轴上形成一定的转速和扭矩。同时由于定子内曲面18采用的是多作用内曲线的方式，所以在同一时刻会有几个柱塞共同作用来驱动水压马达转子4的转动。柱塞回水的时候是通过转子4上的低压径向孔20，进入到转子4端面上的轴向孔16，并充满配流盘5上的6个沿周向均布的内外半圆矩形槽43 (或41)和流道 46 (或45)，然后经低压水流道42 (或44)和流道40 (或39)回到水压柱塞泵的低压水口。
实施例2
如32、图33和图34所示，一种端面配流副的径向活塞滚球式水压马达，包括水路块6、 梭阀35、配流盘5'、转子4'、定子1，止推环22，右端盖24，除配流盘5 ‘和转子4 ‘夕卜， 其余部分的结构和装配都与实施例1相同；如图35-图42所示，配流盘5 ’的端面为弧面， 转子4'的端面为弧面，在配流盘5 ‘的内端面上沿径向向圆心向开有六个均布的内半圆矩形槽41，每个内半圆矩形槽41均与端面上的环形流道45相通，在配流盘5丨的内端面上沿径向向圆周向开有六个均布的外半圆矩形槽43，每个外半圆矩形槽43均与端面上的环形流道46相通，在转子4 ‘的左端面上沿周向均布加工有四个轴向孔16，它们能够与配流盘5上的内外半圆矩形槽41、43相配合，一个通高压水，一个通低压水，彼此是互不相通。 内外半圆矩形槽41、43与转子4 ‘端面上的轴向孔16相互作用，实现高、低压水的进水与回水。配流盘5'上所伸出的轴，则是起支承的作用。由于水压传动磨损比较严重，为了减小磨损在该轴上开了凹槽33，实现静压支承。而且在转子4'的柱塞孔中还加工有径向孔 20，它们与端面上均布的四个轴向孔16是相连通的。这样就可以把高压水通过配流盘5的内外半圆矩形槽(41、43)引入到径向孔20，作用到柱塞上，使滚球2与定子1的内曲面相接触，驱动转子4'转动起来。为了连通马达内部空腔，在转子4'的右端外圆柱面上加工有四个均布的径向孔流道32，右端面上加工有与径向孔流道32相通的四个均布的轴向孔流道34，它们使马达内部形成了很好的泄漏通道
权利要求
1.一种端面配流副的径向活塞滚球式水压马达，其特征在于包括水路块(6)、梭阀 (35)、配流盘(5)、转子(4)、定子(1)、活塞(3)及滚球(2)、止推环(22)、唇形密封圈(26)、 右端盖(24)，梭阀(35)安装在水路块(6)上，水路块(6)安装在配流盘(5)上，转子(4)安装在配流盘(5)的伸出轴上，止推环(22)安装在转子(4)和右端盖(24)之间，配流盘(5)、 定子(1)和右端盖(24)装配成一体；定子(1)内曲面(18)为按等加速、等减速与阿基米德螺旋线相结合的复合曲线结构；水路块(6)上的进出水流道(39)通过配流盘(5)上的流道(44)与环形流道(45)相连通，水路块(6)上的进出水流道(40)通过配流盘(5)上的流道(42)与环形流道(46)相连通；水路块(6)前面的流道(8)与梭阀(35)的流道(50)相通，水路块(6)前面的流道(10) 与梭阀(35)的流道(49)相通，水路块(6)前面的流道(12)与梭阀(35)的流道(54)相通； 水路块(6 )底面上的流道(11)与配流盘(5 )的流道(13 )相连通；梭阀(35)上有四条纵向流道(49)、(50)、(54)、(36)和一条横向流道(53)，流道(53) 与流道(49 )、( 50 )、( 54)、( 36 )都相通，流道(49 )与配流盘(5 )的支承轴上的流道(13 )相通，流道(50)通过水路块(6)上的流道(8)和水路块(6)上的进出水流道(39)相通，流道 (54)通过水路块(6)上的流道(12)与水路块(6)上的进出水流道(40)相通；配流盘(5)的内端面上沿径向向圆心向开有均布的η个(η为大于等于3的整数)槽 (41)，每个槽(41)均与端面上的环形流道(45)相通，配流盘(5)的内端面上沿径向向圆周向开有均布的η个(η为大于等于3的整数)槽(43)，每个槽(43)均与端面上的环形流道 (46)相通，在配流盘 (5)的外端面上沿轴向分别开有泄漏水口(38)、与环形流道(45)相通的流道(44)、与环形流道(46)相通的流道(42)和轴向流道(13);在配流盘(5)的支承轴上沿周向还分别开有均布的m个(m为大于等于4的偶数)凹槽(33)和与每个凹槽(33)相连通的径向孔流道(21)，在配流盘5的支承轴的轴端开有低压流道(30)以及与其相连通的Hi1 个(Hi1为大于等于1的整数)均布的径向孔流道(28)，在配流盘(5)的支承轴的左右两端分别开有环形槽(14)和(27)以及连通两环形槽(14)和(27)的流道(47)；转子(4)的左端面上有Ii1个(Ii1为大于等于5的整数，并且Ii1不等于η的整数倍)均布的轴向孔(16)，转子(4)外圆柱面上有Ii1个均布的径向柱塞孔(17)，每个柱塞孔(17)中均有柱塞，柱塞由活塞(3 )和滚球(2 )组成，滚球(2 )安装在活塞(3 )的球窝中，每个柱塞孔 (17)底部均有一径向孔(20)分别与轴向孔(16)相通，转子(4)的右端外圆柱面上开有m2 个(m2为大于等于1的整数)均布的径向孔流道(32)，转子(4)的右端面上开有的m2个均布的轴向孔流道(34)与m2个径向孔流道(32)分别相通；止推环(22)上加工有沿周向均布的112个(112为大于等于4的偶数)槽(57)，每个槽(57) 的中心均有一轴向阻尼孔(56)，止推环(22)的另一端加工有环形槽(23)与阻尼孔(56)相通，在止推环(22)的外圆端面上有。
2.根据权利要求1所述的一种端面配流副的径向活塞滚球式水压马达，其特征在于 所述配流盘5的端面为平面，所述转子4的端面为平面，在配流盘(5)的内端面上沿径向向圆心向开有η个均布的内半圆矩形槽(41)，每个槽(41)均与端面上的环形流道(45)相通， 在配流盘(5)的内端面上沿径向向圆周向开有η个均布的外半圆矩形槽(43)，每个槽(43) 均与端面上的环形流道(46)相通，在转子(4)的左端面上沿周向均布加工有Ii1个轴向孔 (16)，在转子(4)的右端外圆柱面上加工有m2个均布的径向孔流道(32)，右端面上加工有与径向孔流道(32 )相通的m2个均布的轴向孔流道(34 )。
3.根据权利要求1所述的一种端面配流副的径向活塞滚球式水压马达，其特征在于 所述配流盘(5)的端面为弧面，所述转子(4)的端面为弧面，在配流盘(5)的内端面上沿径向向圆心向开有η个均布的内半圆矩形槽(41)，每个槽(41)均与端面上的环形流道(45) 相通，在配流盘(5)的内端面上沿径向向圆周向开有η个均布的外半圆矩形槽(43)，每个槽 (43)均与端面上的环形流道(46)相通，在转子(4)的左端面上沿周向均布加工有Ii1个轴向孔(16)，在转子(4)的右端外圆柱面上加工有m2个均布的径向孔流道(32)，右端面上加工有与径向孔流道(32)相通的m2个均布的轴向孔流道(34)。
4.根据权利要求1所述的一种端面配流副的径向活塞滚球式水压马达，其特征在于 所述的梭阀(35 )为水压梭阀，在流道(54 )中装有阻尼器(48 )。
5.根据权利要求1所述的一种端面配流副的径向活塞滚球式水压马达，其特征在于 所述的定子(1)的内曲面(18)沿圆周向加工有截面为圆弧形的凹槽(19)。
6.根据权利要求1所述的一种端面配流副的径向活塞滚球式水压马达，其特征在于 所述的止推环22有六个沿周向均布的阻尼孔56和腰型槽57。
7.根据权利要求1所述的一种端面配流副的径向活塞滚球式水压马达，其特征在于 所述的定子1的内曲面18沿圆周向加工有截面为圆弧形的凹槽19。
全文摘要
本发明涉及一种端面配流副的径向活塞滚球式水压马达，包括水路块6、梭阀35、配流盘5、转子4、定子1、活塞3及滚球2、止推环22、唇形密封圈26、右端盖24，梭阀35安装在水路块6上，水路块6安装在配流盘5上，转子4安装在配流盘5的伸出轴上，止推环22安装在转子4和右端盖24之间，配流盘5、定子1和右端盖24装配成一体；定子1内曲面18为按等加速、等减速与阿基米德螺旋线相结合的复合曲线结构。本发明采用端面配流，具有结构紧凑，摩擦副少，重量轻，工作平稳，调速范围大，支承轴上静力平衡，易于实现低速大扭矩等特点，特别适合于水液压传动。
文档编号F03C2/00GK102434382SQ20111037972
公开日2012年5月2日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者张 浩, 王志强, 费佳欢, 赵建华, 高殿荣, 黄瑶 申请人:燕山大学