液压马达的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种液压马达，其包括：壳体；由所述壳体能够旋转地支承的输出轴，在所述壳体内于所述输出轴上固定的缸体，所述缸体受高压液压油驱动而带动所述输出轴旋转；以及机械制动结构，其特征在于，所述机械制动结构包括：相对于所述壳体无法旋转但能够轴向滑动的刹车环，所述刹车环与所述缸体之间形成有选择性轴向分离或接合的凸块与凹槽结构，仅在所述液压马达需要机械制动时，所述凸块与凹槽结构彼此轴向接合防止所述缸体相对于所述刹车环旋转。
【专利说明】液压马达
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液压马达、尤其液压马达的机械制动结构，所述液压马达尤其作为履带底盘的驱动装置。
【背景技术】
[0002]在采用履带底盘的诸如挖掘机的重型设备中，普遍采用液压马达作为动力装置驱动履带行走。在液压马达中，大体上经由高压液压油驱动缸体旋转，从而带动与缸体相连的输出轴旋转，驱动履带行走。
[0003]在需要制动时，首先切断高压液压油的供应，此时缸体在惯性的作用下继续旋转，而滞留在液压马达中的压力降低的液压油起到阻滞缸体旋转的作用。然后，通过机械制动的方式进一步使得输出轴停止转动。
[0004]通常，机械制动是通过两组交叉布置的摩擦片来实现的，其中一组摩擦片固定安装液压马达的壳体上，另一组摩擦片固定安装在缸体上。在无需制动时，这两组摩擦片彼此间隔。在需要实现如上所述的机械制动时，摩擦片在刹车环的挤压作用下彼此相互接触，从而使得缸体以及因而输出轴停止旋转。
[0005]这种摩擦制动在长期使用后由于磨损存在失效的可能性。此外，摩擦片价格昂贵，也增加了液压马达的机械制动结构的制造和维护成本。另外，为了在壳体上固定摩擦片，必须首先在壳体的内壁上机加工出多组凹槽，用于接收摩擦片的凸耳。这样，势必导致缸体与壳体之间的径向间隙尺寸加大，导致液压马达整体体积增大。
实用新型内容
[0006]为了解决以上问题，本实用新型提供了一种具有与摩擦制动相比制动性能更加可靠的改进的机械制动结构的液压马达。
[0007]根据本实用新型的一个方面，提供了一种液压马达，其包括:
[0008]壳体；
[0009]由所述壳体能够旋转地支承的输出轴，
[0010]在所述壳体内于所述输出轴上固定的缸体，所述缸体受高压液压油驱动而带动所述输出轴旋转；以及
[0011]机械制动结构，其特征在于，所述机械制动结构包括:
[0012]相对于所述壳体无法旋转但能够轴向滑动的刹车环，所述刹车环与所述缸体之间形成有选择性轴向分离或接合的凸块与凹槽结构，仅在所述液压马达需要机械制动时，所述凸块与凹槽结构彼此轴向接合防止所述缸体相对于所述刹车环旋转。
[0013]可选地，在所述液压马达输出动力工作时，高压液压油以使得所述凸块与凹槽结构彼此轴向分离的方式在所述刹车环与所述壳体之间作用。
[0014]可选地，所述壳体包括后盖，所述弹簧在所述后盖与所述刹车环之间作用，在所述液压马达输出动力工作时，高压液压油的作用力与弹簧的作用力轴向相反且前者大于后者。。
[0015]可选地，在所述刹车环与所述后盖之间设有至少两个引导销，所述刹车环在所述引导销的引导下能够相对于所述后盖纵向滑动。
[0016]可选地，在所述刹车环与所述壳体之间设有至少两个纵向肋与槽引导配合结构，所述刹车环在所述纵向肋与槽引导配合结构的引导下能够相对于所述后盖纵向滑动。
[0017]可选地，所述凸块和/或凹槽设有圆角。
[0018]可选地，所述凸块和凹槽结构在所述刹车环与所述缸体的纵向相对的部分上设置。
[0019]可选地，所述凸块和凹槽结构在所述刹车环与所述缸体的径向相对的部分上设置。
[0020]可选地，从径向观察，所述凸块呈矩形或梯形，所述凹槽呈与所述凸块互补的形状，但所述凹槽的深度大于所述凸块的高度。
[0021]可选地，所述液压马达是履带底盘中的驱动液压马达。
[0022]采用本实用新型的技术手段，提供了更加长期可靠的制动效果、避免了摩擦片组的高昂使用成本、无需再在壳体的内壁中机加工用于固定摩擦片的凹槽、节省了加工成本、液压马达的总体径向尺寸可以进一步减小。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]从后述的详细说明并结合下面的附图将能更全面地理解本实用新型的前述及其它方面。需要指出的是，各附图的比例出于清楚说明的目的有可能不一样，但这并不会影响对本实用新型的理解。在附图中:
[0024]图1是根据本实用新型的液压马达的示意性局部立体图，其中为了清楚起见，省略了液压马达的壳体，该图大体上示出了根据本实用新型的机械制动结构；
[0025]图2是根据本实用新型的液压马达的机械制动结构的示意性剖视图，该图大体上示出了根据本实用新型的机械制动结构；
[0026]图3是沿径向看过去的在图1中采用的凸块与凹槽结构的一个实施例的放大示意图；并且
[0027]图4是沿径向看过去的在图1中采用的凸块与凹槽结构的另一个实施例的放大示意图。
【具体实施方式】
[0028]在本申请的各附图中，结构相同或功能相似的特征由相同的附图标记表示。
[0029]仅仅出于示意性的目的，图1示出了根据本实用新型的液压马达的局部立体图，并且为了清楚起见，在该图中省略了液压马达的壳体。图2更详细地示出了液压马达的局部剖切图。
[0030]应当清楚，液压马达的具体工作原理在本说明书中不是讨论的重点，因此在此仅仅简要对其进行介绍。关于液压马达的液压回路以及控制机理具体可以参见相关的技术手
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[0031]如图1和2所示，液压马达大体上包括后盖I ;弹簧支架2 ;刹车环3 ;缸体4以及壳体5。所述后盖I固定在壳体5上。弹簧支架2承载多个弹簧7。所述多个弹簧7沿圆周方向均匀地分布于弹簧支架2中，且弹簧支架2相对于后盖I固定。弹簧7的一端与后盖I接触，且另一端抵靠着刹车环3的端面，用于沿背离后盖I的方向顶推刹车环3。
[0032]刹车环3能够滑动地套装在缸体4上。液压马达的输出轴6穿过缸体4且一端经由(未示出的)轴承支撑在后盖I中，另一端经由(未示出)的轴承支撑在壳体5中。此夕卜，液压马达的输出轴6经由其花键6a以及缸体4的花键4a在缸体4的内部键合，从而能够随着缸体4在高压液压油的作用下旋转运动。
[0033]如图1所示，在刹车环3的端面上一体地形成有多个周向间隔开的凸块3a。与之互补地，在缸体4的凸缘端面上也一体地形成有多个周向间隔的凹槽4b。凹槽4b的开口大小为能够接收凸缘3a。优选地，凹槽4b的开口稍微大于凸缘3a。更优选地，凹槽4b沿轴向呈扩口形状，以便于凸缘3a的滑入。此外，凹槽4b的轴向深度大于凸缘3a的轴向高度。从横截面方向看，所述多个凸块3a可以呈彼此相互隔开的周向分布的扇段形，且所述多个凹槽4b类似。需要指出的是，在本实用新型的上下文中“轴向”指的是液压马达的输出轴6的轴线方向或与该轴线方向平行的方向。
[0034]当刹车环3安装在壳体5中之后，刹车环3的凸缘3b的端面与壳体5的内壁上的一个环形端面5a相对。至少两个引导销8在刹车环3的与所述环形端面5a相反的端面中固定，例如通过螺合或者过盈配合的方式固定在刹车环3的孔中。引导销8能够轴向滑动地插入到后盖I的相应的孔中。弓丨导销8的作用是引导刹车环3只能在壳体5中轴向滑动而无法旋转。
[0035]在液压马达正常工作时，高压油注入到壳体5内，同时高压油在凸缘3b与端面5a之间作用，产生将刹车环3朝向后盖I顶推的力。该顶推力大于弹簧7在刹车环3作用的相反力，导致刹车环3朝向后盖I移动，从而刹车环3的凸块3a轴向脱离缸体4的凹槽4b。此时，高压油以本领域技术人员已知的方式驱动缸体4旋转，同时缸体4带动输出轴6旋转。
[0036]在需要对液压马达制动时，首先停止高压油的供入(即液压制动)。此时，在惯性的作用下，缸体4仍会带动输出轴6旋转。但是，壳体I内的油压降低，此时液压油起到阻滞缸体4旋转的作用。此外，由于刹车环3的凸缘3b与端面5a之间的油压不足，导致将刹车环3朝向后盖I顶推的力小于弹簧7作用在刹车环3上的相反力。由此，在引导销8的引导下，刹车环3主要受弹簧7作用沿背离后盖I的方向移动。这样，随着缸体4的缓慢旋转，之前彼此轴向脱离的刹车环3的凸块3a和缸体4的凹槽4b轴向彼此靠近地移动，最终所有的凸块3a都能够轴向进入到相应的凹槽4b。在凸块3a均进入到凹槽4b中之后，由于引导销7确保刹车环3的凸块3a无法旋转，凸块3a与凹槽4b之间的相互作用导致缸体4停止旋转，从而液压马达完全制动，也就是说实现了液压马达的机械制动。
[0037]需要指出的是，凸块3a的轴向高度可以小于凹槽4b的轴向深度，这样，凸块3a与凹槽4b之间的周向接触面积可以较小并进而导致凸块3a进入凹槽4b时的更小的周向冲击力、降低二者之间的磨损。另外，还应当清楚的是，这种凸块与凹槽的结构也可以颠倒地设置在缸体4与刹车环3中。
[0038]另外，为了避免在凸块插入到凹槽中时，由于缸体的旋转而导致较大的冲击力，如图3所示，凸块3a和凹槽4b也可以设置成分别具有圆角。此外，其它形状的凸块和/或凹槽也是可以想到的，例如，为了确保凸块可以更加快速地入位，如图4所示，凸块3a可以设计成具有圆角的梯形，而凹槽4b可以设计成具有圆角的互补的梯形。受梯形的收缩侧面的影响，在凸块3a轴向插入到凹槽4b时，即使二者没有恰好对正，也可以确保快速插入。
[0039]在所示的实施例中，引导销8固定在刹车环3的凸缘3b上。但是，作为替代地，弓丨导销8也可以直接固定在后盖I上，而在凸缘3b中设有引导销8可以在其中轴向滑动的孔。除此以外，任何其它能够使得刹车环3在壳体5内轴向滑动但不可旋转的结构均可以在本实用新型中采用。例如，可以在刹车环3的凸缘3b的外表面上设置至少两个轴向突肋，这些轴向突肋在壳体5的内壁表面中的至少两个相应的轴向凹槽中接收，从而刹车环3也可以相对壳体5轴向滑动，但受轴向突肋与凹槽作用的影响而无法相对于壳体5旋转。
[0040]因此，本实用新型的说明书描述了一种液压马达，其包括:
[0041]壳体；
[0042]由所述壳体能够旋转地支承的输出轴，
[0043]在所述壳体内于所述输出轴上固定的缸体，所述缸体受高压液压油驱动而带动所述输出轴旋转；以及
[0044]机械制动结构，该机械制动结构包括:
[0045]相对于所述壳体无法旋转但能够轴向滑动的刹车环，所述刹车环与所述缸体之间形成有选择性轴向分离或接合的凸块与凹槽结构，仅在所述液压马达需要机械制动时，所述凸块与凹槽结构彼此轴向接合防止所述缸体相对于所述刹车环旋转。也就是说，所述凸块与凹槽结构仅在液压马达需要机械制动时才彼此轴向接合防止所述缸体相对于所述刹车环旋转。
[0046]此外，刹车环3的凸块3a与缸体4的凹槽4b也并不限于已经图示的那些结构。作为替代地，类似的凸块与凹槽引导配合结构甚至可以在刹车环3的内表面和缸体4的外表面之间设置。例如，作为替代地，可以在刹车环3的内表面上径向向内伸出地形成有多个间隔的凸块，这些凸块与缸体4的外表面上的直径减小的轴向区段具有间隙。此外，该缸体4的外表面上的直径增大的轴向区段中形成有多个用于接收所述凸块的轴向凹槽，这样在液压马达正常工作时，刹车环3的那些凸缘可以仅仅处于缸体4的直径减小的轴向区段的区域，而使得缸体4的旋转不受刹车环3干扰。而在需要机械制动时，刹车环3轴向移动，使得那些凸块插入到缸体4的直径增大的轴向区段中的那些轴向凹槽中，由于刹车环3无法旋转，导致缸体4在那些凸块与轴向凹槽配合的作用下停止旋转。
[0047]采用本实用新型的技术手段，由于摒弃的摩擦片组，所以通过凸块与凹槽的配合提供了更加长期可靠的制动效果。另外，由于根据本实用新型的机械制动结构直接在刹车环与缸体中加工出，所以避免了摩擦片组的高昂使用成本。另外，与现有技术相比，由于无需摩擦片组，因而也无需再在壳体的内壁中机加工用于固定摩擦片的凹槽，节省了加工成本。最后，缸体与壳体之间无需摩擦片组，导致缸体与壳体之间的间距可以进一步缩小，从而液压马达的总体径向尺寸可以进一步减小。
[0048]尽管这里详细描述了本实用新型的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本实用新型的范围构成限制。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。
【权利要求】
1.一种液压马达，其包括: 壳体； 由所述壳体能够旋转地支承的输出轴， 在所述壳体内于所述输出轴上固定的缸体，所述缸体受高压液压油驱动而带动所述输出轴旋转；以及 机械制动结构，其特征在于，所述机械制动结构包括: 相对于所述壳体无法旋转但能够轴向滑动的刹车环，所述刹车环与所述缸体之间形成有选择性轴向分离或接合的凸块与凹槽结构，仅在所述液压马达需要机械制动时，所述凸块与凹槽结构彼此轴向接合防止所述缸体相对于所述刹车环旋转。
2.根据权利要求1所述的液压马达，其特征在于，在所述液压马达输出动力工作时，高压液压油以使得所述凸块与凹槽结构彼此轴向分离的方式在所述刹车环与所述壳体之间作用。
3.根据权利要求2所述的液压马达，其特征在于，所述壳体包括后盖，所述弹簧在所述后盖与所述刹车环之间作用，在所述液压马达输出动力工作时，高压液压油的作用力与弹簧的作用力轴向相反且前者大于后者。
4.根据权利要求3所述的液压马达，其特征在于，在所述刹车环与所述后盖之间设有至少两个引导销，所述刹车环在所述引导销的引导下能够相对于所述后盖轴向滑动。
5.根据权利要求3所述的液压马达，其特征在于，在所述刹车环与所述壳体之间设有至少两个轴向肋与槽引导配合结构，所述刹车环在所述轴向肋与槽引导配合结构的引导下能够相对于所述后盖轴向滑动。
6.根据权利要求1或2所述的液压马达，其特征在于，所述凸块和/或凹槽设有圆角。
7.根据权利要求1或2所述的液压马达，其特征在于，所述凸块和凹槽结构在所述刹车环与所述缸体的轴向相对的部分上设置。
8.根据权利要求1或2所述的液压马达，其特征在于，所述凸块和凹槽结构在所述刹车环与所述缸体的径向相对的部分上设置。
9.根据权利要求1或2所述的液压马达，其特征在于，从径向观察，所述凸块呈矩形或梯形，所述凹槽呈与所述凸块互补的形状，但所述凹槽的深度大于所述凸块的高度。
10.根据权利要求1或2所述的液压马达，其特征在于，所述液压马达是履带底盘中的驱动液压马达。
【文档编号】F15B15/20GK203978992SQ201420409111
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月23日 优先权日:2014年7月23日
【发明者】乔宁, 李胜虎, 汪剑波, 喻勇, 王肖, 朱友锋 申请人:博世力士乐（北京）液压有限公司