专利名称：油压式柱塞滚轮机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种柱塞滚轮机构，尤其涉及到一种径向柱塞式液压马达中使用的油压式柱塞滚轮机构。
背景技术：
在柱塞马达和柱塞泵中，滚轮、柱塞组件和转子、定子之间的配合，是影响液压马达性能的关键技术之一。滚轮和柱塞之间通常用无油轴承或滚轮结构连接的方式。无油轴承通常固定在柱塞内的C形槽内表面，滚轮与无油轴承直接接触。当滚轮和柱塞在油压力的作用下沿定子的内曲线面滚动时，滚轮与无油轴承产生相对摩擦运动， 二者的接触面会承受较大的压力。虽然无油轴承具有较低的摩擦系数，较好的耐磨特性以及无油润滑的优点，但无油轴承允许的最高PV值(压力与速度的乘积)有限，随着马达的转速提高，油压相应增大，无油轴承承受的PV值超过无油轴承能承受的极限，会造成无油轴承变形、出现裂纹等损坏，影响其寿命，进而影响到滚轮的转动，致使整台马达出现故障。 而且将无油轴承加工在柱塞的C形槽内表面，工艺复杂，成本较高。如专利号CN 99252417. 2 “柱塞式液压机械的一种滚轮机构”，由柱塞顶部两旁的两个滚轮及支撑轴承组成，滚轮直径数倍于支撑轴，以此降低滚轮和滚道之间的接触应力和滑动的线速度。但该结构减少了滚轮的接触面积，并且支撑轴直径小于柱塞直径，降低了柱塞的强度，限制了马达在高速高压环境下的使用。专利号85109057 “液压机械的柱塞、滚轮机构”中提到了一种柱塞内设计有一通孔，将柱塞底部的高压油引至滚轮下进行润滑的结构，但柱塞和滚轮分体结构，柱塞缩回时，容易和滚轮分离；滚轮两端套有滚圈，减少了滚轮和定子中内曲线面的接触面积。液压油内通常会有少量杂质，若杂质随滚轮转动而卷入滚轮和柱塞之间后，会降低滚轮的性能， 甚至会卡死滚轮和堵塞通孔。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种油压式柱塞滚轮机构，滚轮和定子的内曲线面保持最大接触面积，并且柱塞回缩时滚轮不会脱离，而且当有杂质卷入滚轮和柱塞之间后，可以自行排出，减少液压设备的故障。本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为一种油压式柱塞滚轮机构，由滚轮嵌入柱塞顶端的C形槽内，再装入转子上的柱塞孔组成，柱塞内开有通孔，柱塞的下端套有密封圈，其特征在于，所述柱塞的C形槽上有内油槽和外油槽，其中内油槽通过柱塞的通孔和柱塞腔相通，外油槽和柱塞的边缘相切，相切处开有缺口。所述柱塞上的C形槽，其弧度大于180度。所述柱塞上的内油槽和外油槽均为椭圆形。所述柱塞孔由上、下两段组成，柱塞孔的下段为一圆柱孔，上段另开有4个半圆形副孔。[0011 ] 所述滚轮的长度和柱塞的直径相同。与现有技术相比，本实用新型的优点在于柱塞和滚轮之间过渡配合，柱塞底部的高压油通过通孔进入填充满内油槽，并对滚轮底部产生向上的推力，转子转动时，减少滚轮和柱塞之间的摩擦，并且随着马达转速的提高，高压油压力相应增大，维持了滚轮和柱塞之间的压力，抵消了部分高速转动时定子的内曲线面对滚轮的压力，滚轮和柱塞之间保持了良好的润滑效果，减少摩擦损耗，因此适用于高速高压条件下运行。C形槽的弧度大于180度，将滚轮嵌入柱塞内，成为一个整体，滚轮两端和柱塞孔上半段配合，只能在转子的径向方向上运动，当柱塞缩回柱塞孔时，滚轮不会脱落，造成故障。外油槽和缺口及柱塞孔上的四个副孔，具有自行排出杂质的功能，当油内的杂质被滚轮卷入滚轮和柱塞之间后，会被外油槽阻拦，并随着滚轮转动，沿外油槽，从缺口和副孔排入转子和定子之间的油腔内，避免了滚轮被卡住，或堵住柱塞的通孔。
图1是液压马达转子部分的剖视图图2是柱塞的立体图图3是图2的B-B剖视图图4是图7中柱塞部分的放大图图5是图4的C-C剖视图图6是柱塞和滚轮的立体图图7是图1的A-A剖视图
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步描述。如图1、图7所示，在内曲线多作用径向柱塞式液压马达中，高压油通过配油盘和转子1上柱塞孔相连，而转子1和定子4之间的油腔在马达使用前会预先充填低压油，维持柱塞2和滚轮3的润滑，柱塞下的柱塞腔1-4通入高压油后，马达开始转动。如图2、图3所示，所述柱塞2为一圆柱，顶端有C形槽2-1，C形槽的弧度大于180 度，能将滚轮3嵌入其中，柱塞上下滑动时，滚轮不会从C形槽内脱出。柱塞中间有一通孔 2-4，从柱塞底部通到C形槽内。C形槽内有内油槽和外油槽，均为椭圆形，其中内油槽2-3 和通孔2-4相连通，外油槽2-2和柱塞上C形槽的边缘相切，相切处开有一对缺口 2-5。柱塞的底部套有密封圈2-6。滚轮3为圆柱形，滚轮的长度和柱塞的直径相同，可以最大程度地增大滚轮和定子的接触面积，减少接触面的压强。滚轮的两端有台阶3-1。滚轮3嵌入柱塞的C形槽2-1 内，和C形槽2-1过渡配合。结合图4、图5所示，转子1上均布有多个柱塞孔，柱塞孔分上下两段，其中下半段 1-1为一个圆柱孔，和柱塞2配合；柱塞孔的上半段1-2均布4个半圆形副孔1-4，在副孔 1-4之间有一对滑槽1-3，和滚轮两端的台阶3-1配合。将安装好滚轮的柱塞装入转子的柱塞孔内，转子装在液压马达内。转子1和定子4之间的油腔在马达转动前预先充满低压油。马达转动时，高压油经过配油盘进入柱塞下的柱塞腔1-4内，在油压的推力下将柱塞顶起，推动柱塞，进而推动滚轮和定子4的内曲线面接触。柱塞腔1-4内的高压油从柱塞内的通孔2-4流进并填充满内油槽2-3，对滚轮底部产生一个向上的推力并形成一层高压油膜层，由于高压油膜压力均勻分布，使滚轮所受压力对称分布，滚轮在工作中始终处于静压平衡状态，避免单边磨损，减少滚轮和柱塞之间的摩擦。随着转速的提高，柱塞腔1-4内的油压也会增大，通过通孔2-4进入内油槽2-3的油压也逐渐增大，能维持油膜的厚度，保持良好的润滑效果。随着转子转动，滚轮沿定子的内曲线面滚动，定子和转子之间的液压油随着滚轮转动，而卷入滚轮和柱塞之间的缝隙，形成油膜层。低压油腔内也容易混入小颗粒杂质，杂质被卷入滚轮和柱塞之间的缝隙后，会阻碍转子运动，淤积在C形槽底部，甚至会堵塞通孔 2-4。椭圆形外油槽2-2可以将杂质冲到缺口 2-5，排到副孔4-3中，避免杂质进入内油槽 2-3，有效地减少了马达故障。副孔4-3的设计不仅可以排出杂质，还可以减少了柱塞2和柱塞孔之间的接触面积，减少摩擦，也可使柱塞和低压油充分浸润，带走柱塞运动而产生的热量。
权利要求1.一种油压式柱塞滚轮机构，由滚轮C3)嵌入柱塞( 顶端的C形槽内，再装入转子(1)上的柱塞孔组成，柱塞内开有通孔0-4)，柱塞的下端套有密封圈0-6)，其特征在于所述柱塞的C形槽(2-1)上有内油槽(2- 和外油槽0-2)，其中内油槽通过柱塞内的通孔0-4)和柱塞腔(1-4)相通，外油槽和柱塞的边缘相切，相切处开有缺口 0-5)。
2.根据权利要求1所述的油压式柱塞滚轮机构，其特征在于所述柱塞上的C形槽 0-1)，其弧度大于180度。
3.根据权利要求1所述的油压式柱塞滚轮机构，其特征在于所述柱塞上的内油槽 (2-3)和外油槽(2-2)均为椭圆形。
4.根据权利要求1所述的油压式柱塞滚轮机构，其特征在于所述柱塞孔由上、下两段组成，柱塞孔的下段(1-1)为一圆柱孔，上段(1-2)另开有4个半圆形副孔(1-4)。
5.根据权利要求1所述的油压式柱塞滚轮机构，其特征在于所述滚轮(3)的长度和柱塞的直径相同。
专利摘要一种油压式柱塞滚轮机构，由滚轮嵌入柱塞顶端的C形槽内，装入转子上的柱塞孔组成，柱塞内开有通孔，柱塞的下端套有密封圈，所述柱塞的C形槽上有内油槽和外油槽，其中内油槽和柱塞内的通孔相通，外油槽和和柱塞的边缘相切，相切处开有缺口。从通孔下的柱塞腔进入内油槽的高压油对滚轮向上产生的推力，可以保持滚轮和柱塞之间油膜的厚度，形成良好的润滑，并且随着转速提高，内油槽内的压力也逐步提高，解决了高速转动时，定子、滚轮、柱塞之间因压力增大，润滑不良而磨损严重的问题，同时外油槽和柱塞边缘相切处的缺口可以排出卷入转子和柱塞之间的杂质，防止通孔堵塞。
文档编号F03C2/30GK202215425SQ201120232800
公开日2012年5月9日 申请日期2011年7月1日 优先权日2011年7月1日
发明者王芳 申请人:宁波市恒通液压科技有限公司