静力平衡摆缸式液压马达的制作方法

文档序号:5523373阅读:971来源:国知局
专利名称:静力平衡摆缸式液压马达的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种液压马达,尤其指一种静力平衡摆缸式液压马达。
背景技术
传统的液压马达采用曲轴连杆式结构,缸中的柱塞中间设有球窝与连杆球头相连接,连杆的圆柱底面紧贴曲轴的偏心面,曲轴由轴承支承,轴承固定在壳体与封盖上,曲轴的一端通过十字轴与配油盘相连,另一端与负载相连,当高压液压油由通油盘经配油盘、壳体进入柱塞缸时液压油产生的液压力作用在柱塞顶部,通过连杆传递至偏心轮上,连杆所受力可分解为驱动曲轴旋转的切向力和由轴承承受的径向力,其反作用力由柱塞上液压力和对柱塞缸内壁产生的侧向力所平衡。切向力驱动曲轴旋转,但由于存在对柱塞缸内壁的侧向力,使得关键零件摩擦副受力大,对材料强度、零件加工要求高,因此造成产品成本高、效率低、工作压力低、寿命短、可靠性差。
专利号为CN01245640.3“新型球体摆缸式液压马达”,虽采用万向转动的球体摆缸取代曲轴连杆结构,当液压油进入球体缸内产生的液压力作用到柱塞上时,由于柱塞随球体摆动,液压力的方向指向曲轴偏心的中心,避免了对球体缸内壁产生侧向力。但仍存在一些缺陷(1)、球体缸形状复杂,加工要求高,球体缸内腔装有柱塞,通高压油时承载着与柱塞同样的液压作用力,因而对材料强度要求高,并且柱塞有两倍曲轴偏心距的行程,从而造成液压马达的体积大、成本高,限制了产品的应用范围;(2)、球体缸顶部通高压油,底部是壳体内腔,在液压力作用下,球体缸容易脱离缸盖的内球壁,造成严重泄漏导致产品可靠性差;(3)、设计大直径、大接触面的缸盖内球壁,使该摩擦副发热严重,机械效率低。
专利号为CN03232253.4的“一种径向摆缸柱塞式液压马达”,采用缸盖球头与摆缸内球窝,柱塞底球面与轴承套外球面两对球铰摩擦副结构,当高压液压油作用在柱塞上时,由于柱塞和摆缸随球铰摆动,虽避免了柱塞对摆缸内壁产生的侧向力。但也存在一些缺陷“(1)、缸盖形状十分复杂,凸状球头又在缸盖内腔,加工困难,特别是球头内腔设有多处转角的油液流道,甚至为直角转弯,导致该零件合格率低,产品成本高,油液扰动必然增大噪音,降低效率;(2)、柱塞和摆缸之间由弹簧来确保两球铰摩擦副贴合,因此弹簧的刚度要求较大,液压马达每转一周弹簧就要往复工作一次,并且行程是两倍的曲轴偏心距,弹簧极易疲劳,使用寿命短、可靠性差;(3)、柱塞底球面与轴承套外球面组成的球铰摩擦副要承担油液密封作用,因而对此零件的加工要求很高。
总之,上述两专利整体设计复杂,零件数量多、加工要求高、难度大,从而造成制造成本高、可靠性差;缸盖除起支承作用外,还存在受力面积大联接要求高;产品性能上存在机械效率、容积效率低,实用性较差。

发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种静力平衡摆缸式液压马达,其结构简单、生产成本低、工作压力高、功率密度大、产品效率高、噪音低、可靠性好、使用寿命长、实用性好。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是静力平衡摆缸式液压马达,包括通油盘、配油盘、壳体及与壳体密封连接的柱塞盖、前盖,位于壳体中心轴上的曲轴,曲轴两端由轴承支承,分别固定在壳体和前盖上,配油盘通过十字轴与曲轴连接同步旋转,缸体圆周均布奇数个柱塞缸,柱塞缸内连接有柱塞体,柱塞体与套在曲轴上的轴承套接触。所述柱塞体沿球头、球面座组成的球铰摩擦副中心通孔上下滑动,其端部可穿过中心通孔直到柱塞盖内腔,所述柱塞体由阻尼孔分成上、下两腔,下腔液压作用面小于上腔液压作用面,下腔为上腔的55~99%,球面座固定在柱塞缸内腔中,球面座包容球头与其匹配。
与现有技术相比,本实用新型的优点在于(1)突破了传统设计理念,采用静压支承设计,使能量转换的核心零件柱塞体受力平衡,柱塞体沿球头、球面座组成的球铰摩擦副中心孔运动,球铰受力小,理论上仅承担柱塞体运动时所产生很小的摩擦力,只是对其运动起导向、支撑作用,从而提高了产品的效率和工作压力,有良好的启动效率,延长了使用寿命,拓宽了产品的使用范围。又因柱塞体不与柱塞缸腔内壁接触,减少了摩擦副数量,减小了液压马达体积,提高了产品的功率密度;(2)简化了结构减少了零件数量,而且零件简单易加工,降低了产品成本,提高了产品可靠性,(3)油液流道简单,液压油直接进入柱塞体腔内,既简化了密封又杜绝了高压油外漏的隐患,同时降低了油液的沿程损失和噪音。


图1是本实用新型结构示意图。
图2是图1的右向剖视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1、图2所示,静力平衡摆缸式液压马达包括通油盘1、配油盘2、壳体4及与壳体密封的前盖7、柱塞盖9,位于壳体中心轴上的曲轴8两端由轴承5支承,分别固定在壳体4、前盖7上,配油盘通过十字轴3与曲轴连接同步旋转,缸体圆周按径向呈放射状均布有5或7、9......奇数个柱塞缸,柱塞缸也可设计成两排错位排列的结构。
柱塞体12中心下端有阻尼孔15,为薄壁小孔或细长孔,将柱塞体分成上、下相通的两腔,为使两腔压力保持基本平衡,并确保有一定的剩余压紧力,使下腔液压作用面小于上腔液压作用面,现下腔面为上腔面的55~99%,若选择合适的阻尼孔可使液压马达能量转换效率最高,从而使容积效率、机械效率乘积为最大。
将各柱塞体12放入各柱塞缸内,其下端通过两圆形卡环11紧贴在轴承套6上,使其可沿圆周方向摆动,限制其向径向方向运动,柱塞体12下端的圆柱底面与曲轴8间设有多排滚柱和轴承套6组成一组滚动轴承,柱塞体下端圆柱底面与轴承套6紧贴,在任何工况下,不产生旋转运动,只产生摆动滑移,确保了柱塞体下腔静压支承面稳定,磨损最小,长期工作后液压马达仍然能保持良好的特性。
所述球面座14固定在壳体柱塞缸下端内腔壁上,与壳体4间用“O”型密封圈密封,球面座上表面的壳体上还嵌有“C”形压环10,由压环10固定球面座使其不移动。球面座14固定位置离曲轴8旋转中心越近,液压马达体积越小,结构越紧凑,功率密度就越大。
所述球面座14包容球头13,球头只能沿球面座内表面摆动,不能上下窜动,柱塞体与球头配合在其内滑动,而柱塞体端部还可穿过中心通孔滑动直到柱塞盖9内腔,对球头有一定的强度要求,能承担所受的液压力,有一定的密封长度,确保容积效率。球头与球面座间也可采用密封材料,密封。
液压马达工作时,高压油经通油盘1,依次进入配油盘2及壳体4上的斜油道,直接流入柱塞缸内并推动柱塞体,由柱塞体作用到曲轴8上,驱动曲轴8绕曲轴旋转中心转动,达到输出转速和扭矩的目的,由于柱塞体随球铰摆动,所以柱塞体作用力方向总是指向曲轴的中心。
权利要求1.一种静力平衡摆缸式液压马达,包括通油盘(1)、配油盘(2)、壳体(4)及与壳体密封连接的柱塞盖(9)、前盖(7),曲轴(8)两端由轴承(5)支承,分别固定在壳体(4)和前盖(7)上,配油盘(2)通过十字轴(3)与曲轴连接同步旋转,缸体圆周均布奇数个柱塞缸,柱塞缸内连接有柱塞体(12),柱塞体(12)与套在曲轴上的轴承套(6)接触,其特征在于所述柱塞体(12)沿球头(13)、球面座(14)组成的球铰摩擦副中心通孔上、下滑动,其端部可穿过中心通孔直到柱塞盖(9)内腔,所述柱塞体由阻尼孔(15)分成上、下腔,下腔液压作用面小于上腔液压作用面,下腔面为上腔面的55~99%,球面座(14)固定在柱塞缸内腔中,球面座(14)包容球头(13)与其匹配。
2.根据权利要求1所述的静力平衡摆缸式液压马达,其特征在于柱塞体(12)中心下端有阻尼孔(15),为薄壁小孔或细长孔。
3.根据权利要求1所述的静力平衡摆缸式液压马达,其特征在于球面座(14)固定在壳体(4)柱塞缸下端内腔壁上,与壳体(4)间用“O”型密封圈密封,球面座上表面的壳体(4)上还嵌有“C”形压环(10)。
4.根据权利要求1所述的静力平衡摆缸式液压马达,其特征在于柱塞体(12)下端通过两圆形卡环(11)紧贴在轴承套(6)上。
专利摘要静力平衡摆缸式液压马达,包括通油盘、配油盘、壳体与壳体连接的柱塞盖、前盖,曲轴两端由轴承支承,配油盘通过十字轴与曲轴连接同步旋转,缸体圆周均布奇数个柱塞缸,柱塞缸内连接有柱塞体,柱塞体与套在曲轴上的轴承套接触,所述柱塞体沿球头、球面座组成的球铰中心通孔中上下滑动,其端部还可穿过中心通孔直到柱塞盖内腔,所述柱塞体由阻尼孔分成上、下腔,下腔液压作用面小于上腔液压作用面,下腔为上腔的55~99%,球面座固定在柱塞缸内腔中,球面座包容球头与其匹配。能量转换核心零件柱塞体受力平衡,球铰受力小,其提高了产品的效率和可靠性,延长了使用寿命,简化了结构,减少了零件数量而易加工,降低成本和噪音,实用性强。
文档编号F15B15/00GK2797713SQ20052010256
公开日2006年7月19日 申请日期2005年5月26日 优先权日2005年5月26日
发明者尤新荣 申请人:尤新荣
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