一种斜盘式球面配流斜缸孔高压柱塞马达的制作方法

本发明涉及一种斜盘式柱塞马达，具体的涉及一种斜盘式球面配流斜缸孔高压柱塞马达。

背景技术：

液压马达是液压系统中非常重要的能量转换元件，其将液压能转换成机械能，应用非常广泛。根据柱塞的布置和运动方向与传动主轴相对位置的不同，柱塞马达可分为轴向柱塞马达和径向柱塞马达两类；其中，轴向柱塞马达根据其运动转换机制可分为斜盘式柱塞马达(又名直轴式轴向柱塞马达)和斜轴式柱塞马达(又名弯轴式轴向柱塞马达)。

对于斜轴式柱塞马达而言，其主轴与缸体轴线不在同一条直线上，而是成一个夹角，与斜盘式柱塞马达相比的优势为：一是柱塞承受的侧向力要小得多，因而侧向力引起的摩擦损失较小，转速较高；二是斜轴马达主轴不需要穿过配流盘，使得缸体直径相应减小，从而体积减小，且泄漏和摩擦损失减小；因此斜轴马达的总体效率要高于斜盘马达。然而其结构稳定性差，加工工艺复杂，制造难度大，材料要求高(国内材料满足不了要求)，且噪音大、寿命短。

对于斜盘式柱塞马达而言，当输入高压油后，液压油动力推动柱塞组，通过柱塞组带动缸体转动，低压油输出的同时，缸体带动主轴转动，实现马达主轴的持续转动工况。斜盘式柱塞马达工艺简单、要求低，结构稳定性好、可靠性高、噪音低、寿命长，然其相对于斜轴式柱塞马达而言，效率、转速相对较低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种斜盘式球面配流斜缸孔高压柱塞马达，该柱塞马达有效解决现有马达工艺要求高、不便于普及，承载小、无轴向补偿，稳定性、可靠性差，成本高等问题。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种斜盘式球面配流斜缸孔高压柱塞马达，包括壳体、马达盖、主轴、设置有若干柱塞孔的缸体及与缸体上柱塞孔相适配的若干柱塞，其中缸体中心设有通孔，且主轴穿过缸体与通孔配合；另缸体顶端设有配流盘，缸体底端设有斜盘；缸体顶端面为球形凹面，配流盘对应端面为球形凸面，且缸体和配流盘之间球面配合；所述缸体上的柱塞孔轴线与主轴轴线均设有一相同夹角，且柱塞孔底端与主轴垂直距离大于柱塞孔顶端与主轴垂直距离。

本发明进一步改进在于：所述缸体外形呈圆锥台状，且缸体母线与柱塞孔轴线相平行。

本发明进一步改进在于：所述主轴与缸体通孔采用花键连接。

本发明进一步改进在于：该柱塞马达还包括回程盘和若干滑靴，且所述回程盘和若干滑靴设于缸体与斜盘之间；其中回程盘上设有若干限位通孔，其中滑靴分别设于回程盘上的限位通孔中；所述回程盘上的限位通孔分别与柱塞底端位置一一对应。

本发明进一步改进在于：所述滑靴呈与限位通孔相适配的凸台状，且滑靴由回程盘限位与斜盘支撑面相对滑动。

本发明进一步改进在于：所述柱塞底端设有球头，滑靴顶部设有球窝，且滑靴顶部的球窝与柱塞底端的球头相适配。

本发明进一步改进在于：该柱塞马达还包括控制机构，且该控制机构设于斜盘水平两端。

本发明进一步改进在于：所述控制机构为变量活塞总成，且该变量活塞总成分别在液压力和弹簧力的作用下伸出和缩回。

本发明进一步改进在于：斜盘水平另两端对应壳体内设有滚道，斜盘于该滚道内由控制机构调节其倾斜度。

本发明进一步改进在于：所述滚道为月牙轴承，且斜盘对应两端通过保持架和轴承滚柱连接。

本发明的有益效果是：该斜盘式柱塞马达，由于采用球面配流盘，其倾覆力矩小，缸体自位性好；且缸体柱塞孔轴线与主轴轴线设有一夹角，即缸体柱塞孔相较主轴为倾斜，即采用斜缸孔，其配油面小，则相互摩擦面小、承载面积小，于单位体积行程长，柱塞行程大，则排量大、输出扭矩增大。且该柱塞马达工艺简单、要求低，结构稳定性好、可靠性高、噪音低、寿命长，可实现高稳定性和高可靠性。

附图说明

图1为本发明剖面结构示意图；

图2为图1中A-A剖面结构示意图；

图3为图2中B部分局部放大结构示意图；

图4为本发明贯穿控制机构的剖面结构示意图；

图5为本发明配流盘结构示意图；

图6a为本发明缸体立体结构示意图；

图6b为本发明缸体主视结构示意图；

图6c为图6b中C-C剖面结构示意图。

其中：1-壳体，2-马达盖，3-主轴，4-柱塞孔,5-缸体，6-柱塞，7-通孔，8-配流盘，9-斜盘，10-回程盘，11-滑靴，12-限位通孔，13-球头，14-球窝，15-控制机构，16-滚道，17-保持架，18-轴承滚柱。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1至6c所示，一种斜盘式球面配流斜缸孔高压柱塞马达，包括壳体1、马达盖2、主轴3、设置有若干柱塞孔4的缸体5及与缸体5上柱塞孔4相适配的若干柱塞6，其中缸体5中心设有通孔7，且主轴3穿过缸体5与通孔7配合；另缸体5顶端设有配流盘8，缸体5底端设有斜盘9，其中配流盘8与马达盖2固定连接，且主轴3贯穿配流盘8中心与缸体5定位连接；缸体5顶端面为球形凹面，配流盘8对应端面为球形凸面，且缸体5和配流盘8之间球面配合，从而实现缸体5倾覆力矩小、缸体5自位性好；所述缸体5上的柱塞孔4轴线与主轴3轴线均设有一相同夹角，且柱塞孔4底端与主轴3垂直距离大于柱塞孔4顶端与主轴3垂直距离，即缸体5上为斜缸孔，从而其配油面小，摩擦面小，承载面积小，且单位体积行程大，继而排量大，输出扭矩大。

所述缸体5外形呈圆锥台状，且缸体5母线与柱塞孔4轴线相平行；一方面实现缸体5顶端与配流盘8的配油面小，摩擦面小，承载面积小；另一方面单位体积行程大，继而排量大，输出扭矩大；实现高稳定性和高可靠性。

所述主轴3与缸体5通孔采用花键连接；进一步保证主轴3与缸体5连接的稳固性，增大该斜盘式柱塞马达的稳定性及可靠性。

该柱塞马达还包括回程盘10和若干滑靴11，且所述回程盘10和若干滑靴11设于缸体5与斜盘9之间；其中回程盘10中央与主轴3采用球铰接，且回程盘10上设有若干限位通孔12，其中滑靴11分别设于回程盘10上的限位通孔12中；所述回程盘10上的限位通孔12分别与柱塞6底端位置一一对应；且所述柱塞6底端设有球头13，滑靴11顶部设有球窝14，且滑靴11顶部的球窝14与柱塞6底端的球头13相适配；继而可保证各柱塞6底端均有对应稳定连接位置，进一步保证了传动的稳定性及可靠性。

所述滑靴11呈与限位通孔12相适配的凸台状，且滑靴11由回程盘10限位与斜盘9支撑面相对滑动；通过回程盘10把滑靴11压制限位于斜盘9支撑面上，且保证滑靴11相对斜盘9支撑面可滑动。

该柱塞马达还包括控制机构15，且该控制机构15设于斜盘9水平两端；所述控制机构15为变量活塞总成，且该变量活塞总成分别在液压力和弹簧力的作用下伸出和缩回；利用该控制机构15可实现斜盘9倾斜角度的改变，继而可实现马达输出的速度和扭矩的变化。

斜盘9水平另两端对应壳体1内设有滚道16，所述滚道16为月牙轴承，且斜盘9对应两端通过保持架17和轴承滚柱18连接，斜盘9于该月牙轴承内由控制机构15调节其倾斜度。

该斜盘式柱塞马达工作过程为：高压油由高压入口进入，经配流盘8进入缸体5柱塞孔4，施予柱塞6液压力，推动柱塞6；该液压力与滑靴11在斜盘9上所受到的法向反力进行合成；其中，低压出口处对应的缸体5柱塞孔4、柱塞6、滑靴11及斜盘9端之间亦产生一合成力；从而使柱塞6对缸体5中心产生一个转矩，继而实现了缸体5的转动；且由于高压油的不断输入，低压油的不断输出，从而实现缸体5的持续转动；由于主轴3与缸体5通孔7采用花键连接，从而实现由缸体5带动主轴3转动，实现由液压能转换为机械能的过程。

其中，斜盘9通过两端的控制机构15，在工作过程中调节倾斜度，从而可实现马达输出的速度和扭矩的变化。

由于斜盘式柱塞马达有三对主要摩擦副：缸体顶端与配流盘、柱塞与缸体柱塞孔、滑靴与斜盘支撑面。本发明提供的斜盘式球面配流斜缸孔高压柱塞马达，一方面采用球面配流盘，其倾覆力矩小，缸体自位性好；另一方面缸体柱塞孔采用斜式(柱塞孔轴线与主轴轴线均设有一相同夹角，且柱塞孔底端与主轴垂直距离大于柱塞孔顶端与主轴垂直距离)，其配油面小，则相互摩擦面小、承载面积小，于单位体积行程长，柱塞行程大，则排量大、输出扭矩增大。且该柱塞马达工艺简单、要求低，结构稳定性好、可靠性高、噪音低、寿命长，可实现高稳定性和高可靠性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。