轴阀配流摆线液压马达的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种轴阀配流摆线液压马达，属于液压传动检测【技术领域】。该马达包括相互固连的前盖和体壳，以及一端通过隔盘与体壳固连、另一端与后盖固连的定子和转子构成的摆线针轮副；体壳内装有外端延伸出的输出轴，输出轴通过联动轴与转子传动连接；其改进之处在于：体壳的内孔为同一内径的通孔，其中的输出轴前部和后端分别安装外径相同的前滚针轴承与后滚针轴承，前滚针轴承的长度大于后滚针轴承的长度，输出轴对应前滚针轴承前端的轴肩抵靠于平面推力轴承的后挡圈。本实用新型在保持结构紧凑的前提下，液压马达的径向承载能力得到改善，同时也增强了轴向承力能力，加工和装配工艺性好。
【专利说明】轴阀配流摆线液压马达
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种液压马达，尤其是一种轴阀配流摆线液压马达，属于液压传动检测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]摆线液压马达是一种低速大扭矩马达，具有体积小、单位功率密度大、效率高、转速范围宽等优点，因而得到了广泛应用。
[0003]摆线液压马达的基本结构是体壳或后盖上制有进液口和回流口，一端装有摆线针轮啮合副和配流机构，配流机构可以放置在摆线针轮啮合副前或后，一般在前的为轴阀配流，在后的为平面配流，另一端装有输出轴。摆线针轮啮合副的转子通过内花键与联动轴一端的外齿轮啮合，联动轴的另一端与输出轴传动衔接。
[0004]工作时，配流机构使进液口与摆线针轮副的扩展啮合腔连通，并使摆线针轮副的收缩腔与回流口连通。结果，压力液体从进液口进入体壳或后盖后，进入摆线针轮啮合副形成的扩展啮合腔，使其容积不断扩大，同时摆线针轮啮合副形成的收缩啮合腔中液体则从回流口回流；在此过程中，摆线针轮啮合副的转子被扩展啮合腔与收缩啮合腔的压力差驱动旋转，并将此旋转通过联动轴传递到输出轴输出，从而实现液压能向机械能的转换。与此同时，配流机构(又称轴阀)也被联动轴带动旋转，周而复始的不断切换连通状态，使转换过程得以延续下去，马达连续的输出扭矩。
[0005]据 申请人:了解，现有结构紧凑的轴阀配流摆线液压马达发展迅速(如 申请人:生产的BM1、BMP、BMR产品)，虽然现有技术液压马达中的配流机构滑动轴承可承受一定的径向力，但由于其结构限制，并不适合驱动外啮合齿轮、链轮或直接驱动大径向力的工况，即使增设径向滚针轴承或球轴承(如中国专利CN200720041824.9采用前后安装尺寸不一致的径向滚针轴承支撑，CN201220454428.X采用输出轴的前端安装承受径向力的球轴承)，承受大径向力的能力仍难以得到显著改善，还有可能造成泄漏增大。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于:通过结构改进，提出一种在保持紧凑结构前提下，径向承力能力得以提高、密封效能得以增强，并且具有良好工艺性的轴阀配流摆线液压马达。
[0007]为了达到上述目的， 申请人:通过对轴阀配流摆线液压马达的结构分析，尤其是对其整体结构布局的研究，找出了可以提高承受径向载荷能力多个薄弱环节，从而在保持现有马达外形尺寸不变的前提下，提出以下技术方案:一种轴阀配流摆线液压马达，包括相互固连的前盖和体壳，以及一端通过隔盘与体壳固连、另一端与后盖固连的定子和转子构成的摆线针轮副；所述体壳内装有外端延伸出的输出轴，所述输出轴通过联动轴与转子传动连接；其改进之处在于:所述体壳的内孔为同一内径的通孔，其中的输出轴前部和后端分别安装外径相同的前滚针轴承与后滚针轴承，所述前滚针轴承的长度大于后滚针轴承的长度，所述输出轴对应前滚针轴承前端的轴肩抵靠于平面推力轴承的后挡圈。[0008]由于体壳内径一致，因此加工和装配均十分方便，而根据前端载荷较大合理设置的轴承以及前滚针轴承与平面推力轴承的有机结合，进一步增强了前滚针的承载能力，因此与现有技术相比，在保持结构紧凑的前提下，液压马达的径向承载能力得到改善，同时也增强了轴向承力能力，加工和装配工艺性好。
[0009]本实用新型进一步的完善是，所述输出轴安装前滚针轴承的后端为与所述体壳内孔动配合部位，所述动配合部位具有至少二段周向间断油槽；所述间断油槽的槽底由圆心与所述动配合部位外圆的圆心偏离工艺偏心距的偏心弧段构成，所述偏心弧段的半径大于所述动配合部位外圆的半径。
[0010]这样，避免了输出轴被环形油槽隔段，因此有利于增强径向承载能力，并且借助四爪卡盘等常规工装夹具(或专用工艺装备)，即可车或磨出所需的油槽，无需像周向间断等深油槽那样需要繁琐的铣削加工，从而有助于显著提高工效、降低制造成本，而且以中间向两端深度逐渐减小的偏心弧底油槽取代原先同心弧低的等深度油槽，从理论和实际上都更有利于油槽内的容油从油槽两端向输出轴动配合部位相邻油槽之间的外圆段渗输，进而向两侧扩散，从而更好地形成油膜，保证润滑和密封，轴阀运动中，月牙形油槽形成的高压油膜有助于轴阀形成的滑动轴承承受径向力的能力。
[0011]本实用新型更进一步的完善是，所述平面推力轴承的前挡圈安装并抵靠在前盖内的台阶孔端面上，所述前挡圈之前的台阶孔内安装轴封，从而保证了可靠的密封。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
[0013]图1为本实用新型实施例一的结构示意图。
[0014]图中:输出轴1，键2，防尘圈3，轴封4，螺钉5，前盖6，阀体7，密封圈8，阀球9，体壳10，油口盖11，O型圈12，隔盘13，摆线针轮副14，后盖15，螺塞16，垫片17，钢垫片18，螺栓19，后滚针轴承20，联动轴21，前滚针轴承22，后挡圈23，O型圈24，平面推力轴承25，前挡圈26。
[0015]图2为图1实施例中输出轴的结构示意图。
[0016]图3为图1实施例中转定子副的剖视图。
[0017]图4为图2动配合部位箭头所示方向剖切的中间断油槽相关参数几何关系图。
[0018]图5为图1实施例中轴封的放大结构示意图。
[0019]图6为本实用新型实施例二的结构示意图。
[0020]图7为图6实施例中转定子副的剖视图。
[0021]【具体实施方式】
[0022]实施例一
[0023]本实施例的轴阀配流摆线液压马达基本结构如图1和图3所示，与现有技术基本相同的是，包括相互固连的前盖6和体壳10，以及一端通过隔盘13与体壳10固连、另一端与后盖15固连的定子和转子构成的摆线针轮副14，整体式转定子副由定子14-1和转子14-2组成。体壳10内装有外端延伸出的输出轴1，该输出轴的内花键通过联动轴21与转子的内花键传动连接。
[0024]体壳10的内孔为同一内径的通孔，其中的输出轴I前部和后端分别安装外径相同的前滚针轴承22与后滚针轴承20，前滚针轴承22的长度大于后滚针轴承20的长度,输出轴I对应前滚针轴承22前端的轴肩抵靠于平面推力轴承25的后挡圈23。
[0025]其中的输出轴I如图2所示，由组装后位于摆线液压马达体壳10内的大径段1-2和伸出体壳外的小径段1-1构成。小径段1-1上制有键槽，以便通过键连接传递动力和运动。大径段1-2的内孔具有与液压马达联动轴21传动连接的内花键啮合结构，其外圆表面两端具有分别安装前、后滚针轴承22、20的前、后缩颈段，前、后缩颈段之间邻近前缩颈段处具有与体壳10内孔动配合部位1-2-1，此外前、后缩颈段之间还具有其它形成轴配流的结构(与现有技术基本相同，不另赘述)。动配合部位1-2-1具有三段周向均布的间断油槽1-2-2。如图4所示，各间断油槽1-2-2的槽底由圆心O’与动配合部位1-2-1外圆的圆心O偏离工艺偏心距e的偏心弧段构成，该偏心弧段的半径R大于动配合部位1-2-1外圆的
半径r。显然，e=R+h-r ;e-工艺偏心距(mm) ;R-偏心弧段半径(mm) ;h-间断油槽
最大深度(mm)，通常为0.3mm至1.0mm ；r-动配合部位半径(_)，不同系列液压马达配流
轴的半径有所不同，例如BMP、BMR系列为定值21_至21.5_。设计时,动配合部位的半径r、间断油槽的外弧长I (或其所对圆心角A，通常在30°至65°之间)、最大深度h均与现有设计的周向间隔、同心弧底等深油槽一致，根据余弦定理等数学常识，不难由图4找出相互之间的几何关系，建立联立方程求解出偏心弧段的工艺偏心距e和半径R。
[0026]平面推力轴承25的前挡圈26安装并抵靠在前盖6内的台阶孔端面上，前挡圈26之前的台阶孔内安装轴封4。该轴封的具体结构如图5所示，由截面为L形的金属骨架4-1、紧贴金属骨架4-1内端面且具有与输出轴I外圆表面密封配合面的矩形截面聚四氟乙烯挡圈4-2，以及对金属骨架4-1和聚四氟乙烯挡圈4-2形成半包围的橡胶密封唇4-3构成，所述橡胶密封唇4-3具有分别与前盖6台阶孔内表面以及输出轴外圆表面的密封贴合面，所述聚四氟乙烯挡圈4-2的外圆与金属骨架4-1之间被橡胶密封唇4-3填充。
[0027]此外，体壳10制有与内部腔体连通的循环回油通道，回油通道中安装有两个由阀体7、密封圈8、阀球9构成的单向阀，两个单向阀一端分别与进油口和回油口相连，另一端分别通过前盖6与体壳10之间的内泄油液单向阀回油口通道与马达内部腔体连通。这样有利于保护轴封。
[0028]加工时，体壳10同一尺寸的内孔为直孔，在车、磨等工序均一次走刀，加工十分方便，尺寸精度和形位精度容易保证。输出轴上的间断油槽则按以下步骤进行:第一步、将基本形状加工好的输出轴装夹在分度卡盘上，在以其轴线偏离车削旋转夹具回转中心工艺偏心距的位置夹持在车床的四爪卡盘上；第二步、启动车床，驱使四爪卡盘旋转；第三步、采用刀尖部位形状与间断油槽截面形状吻合的车刀，进刀使车刀刀尖接触输出轴后，根据最大油槽深度进刀切削，即可加工出第一段间断油槽；第四步、在保持工艺偏心距的情况下，将输出轴相对四爪卡盘的角向位置先后转动120°、240°后夹持，按以上第二步和第三步相同的操作，前后加工出第二段、第三段间断油槽。
[0029]实施例二
[0030]本实施例的轴阀配流摆线液压马达基本结构如图6和图7所示，其基本结构与实施例一相同，主要的不同之处在于:其中的摆线针轮副是镶柱式转定子副，由转子14-1’、定子14-2’和针齿14-3’组成，而不同于实施例一的整体式转定子副，另外内泄油液单向阀的设置位于隔盘与体壳的结合面位置。[0031]试验证明，由于上述实施例采取了一系列看似细微、实则有效的完善改进措施，因此将液压马达的径向力承受能力提高了近40%，同时也提高了轴向承力能力，其结构紧凑、外形小巧，零件加工、装配的工艺好，从而使传统产品的性价比得到进一步提高。
【权利要求】
1.一种轴阀配流摆线液压马达，包括相互固连的前盖和体壳，以及一端通过隔盘与体壳固连、另一端与后盖固连的定子和转子构成的摆线针轮副；所述体壳内装有外端延伸出的输出轴，所述输出轴通过联动轴与转子传动连接；其特征在于:所述体壳的内孔为同一内径的通孔，其中的输出轴前部和后端分别安装外径相同的前滚针轴承与后滚针轴承，所述前滚针轴承的长度大于后滚针轴承的长度，所述输出轴对应前滚针轴承前端的轴肩抵靠于平面推力轴承的后挡圈。
2.根据权利要求1所述的轴阀配流摆线液压马达，其特征在于:所述输出轴安装前滚针轴承的后端为与所述体壳内孔动配合部位，所述动配合部位具有至少二段周向间断油槽；所述间断油槽的槽底由圆心与所述动配合部位外圆的圆心偏离工艺偏心距的偏心弧段构成，所述偏心弧段的半径大于所述动配合部位外圆的半径。
3.根据权利要求2所述的轴阀配流摆线液压马达，其特征在于:所述平面推力轴承的前挡圈安装并抵靠在前盖内的台阶孔端面上，所述前挡圈之前的台阶孔内安装轴封。
4.根据权利要求3所述的轴阀配流摆线液压马达，其特征在于:所述输出轴由位于体壳内的大径段和伸出体壳外的小径段构成，所述大径段的外圆表面两端具有分别安装前、后滚针轴承的前、后缩颈段，所述前、后缩颈段之间邻近前缩颈段处具有与体壳内孔动配合部位，所述动配合部位具有三段周向均布的间断油槽。
5.根据权利要求4所述的轴阀配流摆线液压马达，其特征在于:所述轴封由截面为L形的金属骨架、紧贴金属骨架内端面且具有与输出轴外圆表面密封配合面的矩形截面聚四氟乙烯挡圈，以及对金属骨架和聚四氟乙烯挡圈形成半包围的橡胶密封唇构成。
6.根据权利要求5所述的轴阀配流摆线液压马达，其特征在于:所述所述橡胶密封唇具有分别与前盖6台阶孔内表面以及输出轴外圆表面的密封贴合面。
7.根据权利要求6所述的轴阀配流摆线液压马达，其特征在于:所述聚四氟乙烯挡圈的外圆与金属骨架之间被橡胶密封唇填充。
【文档编号】F03C2/08GK203584678SQ201320734337
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】王志生, 张智敏, 张常青, 盛玉川, 周峰 申请人:镇江大力液压马达股份有限公司