一种内曲线马达用钩形定位销的制作方法

本发明涉及一种内曲线液压马达中防止柱塞、滚柱等零件轴向旋转的结构，具体涉及一种内曲线马达钩形定位销结构。

背景技术：

内曲线液压马达是一种低速大转矩液压马达，可直接驱动负载，简化了运动，同时，它具有结构紧凑、转动脉动小、径向力平衡、低速运转平稳、启动效率高，并能在低转速下稳定工作等优点，在工程机械、建筑机械、矿山机械和船舶机械上得到了广泛应用。

内曲线液压马达是用具有特殊曲线的凸轮环，使每个柱塞在缸体每转一转时作多次往复运动的径向柱塞式液压马达，其工作原理是凸轮环内壁有N个均匀分布的形状完全相同的曲面组成，每一个相同形状的曲面又分为对称的两边，其中允许柱塞组向外伸的一边为工作段，即进油段，与它对称的另一边称为回油段，每个柱塞在液压马达转一转中往复次数就等于凸轮环的曲面数N。缸体的圆周方向有Z个均匀分布的径向柱塞孔，每个缸孔的底部有一配油窗口，并与配流器相通。当高压油进入配油器，经配油窗口进入处于工作段的柱塞孔时，使相应的柱塞组顶在凸轮环曲面上，在接触处凸轮环曲面给予柱塞一反力，这个反力是作用在凸轮环曲面与滚轮接触处的公法面上，此法向反力可分解为径向力和圆周力，径向力与柱塞底面的液压力相平衡，而圆周力则克服负载力矩驱使缸体旋转。此时，对应于凸轮环回油区段的柱塞作反方向运动，通过配油轴将油液排出。柱塞组每经过一个曲面，往复运动一次，进油和回油交换一次。当液压马达进出油换向时，液压马达将反转。所以凸轮环、缸体、柱塞总成、配流器等零件是内曲线液压马达中的核心零部件。

传统内曲线液压马达的结构如图1所示，内曲线液压马达的内部零件主要有相互配合的配流器1和缸体2，缸体2外套有凸轮环4，凸轮环4与缸体2之间设有与缸体2相配合的柱塞3，柱塞3与凸轮环4之间设有滚柱5，滚珠5通过导向座6固定，缸体2上相对于导向座6底部安装有平键8，平键8的安装是为了防止柱塞3、滚柱5等零件在工作中出现轴向旋转。实际使用中平键的作用是 靠侧面传递扭矩，装拆方便，但是该结构中不能实现平键本身的固定，如平键装配中过盈量大较难装配，过盈量小工作中会出现松动，脱落键槽的现象。因凸轮环为内曲线的形状，柱塞和滚柱等零件在工作中随着曲线的形状运动，柱塞和滚柱在吸油和排油过程中上下滑动，使马达工作一段时间后出现平键从键槽中脱落，致使滚柱脱离内曲线，引起撞击等质量事故。

技术实现要素：

本发明所要解决的是如何防止柱塞、滚柱等零件在工作中出现轴向旋转，致使滚柱脱离凸轮环的内曲线，引起撞击等质量事故的问题以及传统内曲线马达中平键不能定位的问题。

为了解决上述问题，本发明的技术方案提供了一种内曲线马达用钩形定位销，包括定位销本体，其特征在于，所述定位销本体上设有圆柱形主体，圆柱形主体的一端设有用于与导向座定位的钩形结构。

优选地，所述定位销本体采用壁厚为1mm的板材经冲压后卷制加工而成。

本发明还提供了一种内曲线马达，包括相互配合的配流器和缸体，缸体外套有凸轮环，凸轮环与缸体之间设有与缸体相配合的柱塞，柱塞与凸轮环之间设有滚柱，滚珠通过导向座固定，其特征在于，所述缸体上设有用于安装上述内曲线马达用钩形定位销的销孔，所述内曲线马达用钩形定位销的圆柱形主体设于该销孔内，钩形结构从该销孔中露出，与导向座上的安装槽相配合。

优选地，所述圆柱形主体的直径尺寸较缸体上销孔尺寸大0.3～0.5mm。

优选地，所述圆柱形主体上设有一直槽，直槽的宽度以圆柱形主体完全安装到缸体的销孔后槽口不闭合为准。

优选地，所述钩形结构的宽度较导向座上的安装槽的宽度小0.1～0.2mm。

本发明设计一种带有钩形的定位销，通过钩形定位导向座，防止导向座、滚柱及柱塞等零件轴向旋转，在缸体径向均布的每个柱塞孔旁边分别加工一定位销安装孔，导向座上设有和定位销的钩形相配合的安装槽。为使定位销具有一定的强度和硬度，材料选用强度高，淬透性大的65Mn，经淬火处理达到设计需要的强度和硬度。本发明提高了内曲线马达的使用性能及其安全可靠性，提高了产品质量，降低了外部反馈率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明主要是解决传统结构中平键在其安装方向上无固定作用，工作中出现滑动，甚至脱落键槽的现象，而造成柱塞、滚柱、导向座等零件在工作中出现轴向旋转、致使滚柱脱离凸轮环的内曲线，引起撞击等质量事故，本发明设计的结构是在定位销圆柱形主体上开一直槽，装配后与孔壁压紧，不易松脱。钩形与导向座上的槽相配合，防止了导向座等零件的轴向旋转，通过导向座的定位使滚轮在运转过程中与凸轮环的内曲线更好的配合。

2、缸体上的销孔加工较简单，此定位销对销孔加工精度要求较低，可不铰制，普通钻削即可。导向座为塑料件，其上与定位销钩形相配合的定位槽通过模具实现。

附图说明

图1为传统内曲线马达的结构示意图；

图2为采用本发明提供的钩形定位销的内曲线马达的结构示意图；

图3为内曲线马达安装钩形定位销部分的局部放大图；

图4为凸轮环的结构示意图；

图5为本发明提供的钩形定位销的主视图；

图6为图5仰视图的剖视图；

图7为缸体安装钩形定位销部分的局部示意图；

图8为导向座的主视图；

图9为本发明提供的定位销冲压后卷制前的视图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例

本发明在设计时需注意三方面的问题：(1)通过定位销的作用，能有效防止滚柱、导向座和柱塞等零件轴向旋转，(2)定位销原材料易冲压、卷制而成，经淬火处理后具有一定的强度和硬度，(3)缸体孔上定位销安装孔及导向座与定位销钩形相配合处易加工形成。如图5-6所示，为本发明提供的一种内曲线马达用钩形定位销的结构示意图，包括定位销本体7-1，定位销本体7-1上设有圆柱形主体7-2，圆柱形主体7-2的一端设有用于与导向座6定位的钩形结构7-3。

如图2-3所示，为采用上述钩形定位销的内曲线马达的结构示意图，包括配 流器1、缸体2、柱塞3、凸轮环4、滚柱5、导向座6、钩形定位销7等零件组成，柱塞3、滚柱5和导向座6等零件通过配合安装在缸体2孔中，柱塞3和缸体2孔的配合间隙较小，滚柱5沿凸轮环4的内曲线运动，保证了滚柱5与凸轮环4的内曲面之间具有足够大的接触面积，有效的降低了接触应力，凸轮环4内曲线如图4所示。

为了使滚柱5与凸轮环4之间更好的接触，防止在工作中出现轴向旋转，造成滚柱5脱离凸轮环4的内曲线，引起撞击等故障发生，钩形定位销7的作用较大，圆柱形主体7-2的直径d较缸体2上销孔的直径D的尺寸大0.3～0.5mm(缸体示意图如图7所示)，因此，缸体2上销孔加工精度要求不高。圆柱形主体7-2上开有一直槽，使钩形定位销7具有一定的弹性，从而保证装入缸体2销孔后与孔壁压紧，不易松脱，直槽的开口宽度G以保证钩形定位销7装入销孔后，直槽开口不闭合为准。钩形结构的宽度L1与导向座6上的安装槽相配合L2，钩形结构的宽度L1与安装槽的宽度L2的配合间隙控制在0.1～0.2mm(图8为导向座结构示意图)。

为使钩形定位销7具有一定的强度和硬度，定位销材料选用强度高，淬透性大的65Mn，经淬火处理达到设计需要的强度和硬度。为使定位销7易冲压、卷制，将其壁厚h控制在1mm左右，按此展开图直接冲压，然后卷制而成，加工成本低，效率高，卷制成形后进行淬火处理即可。

上述钩形定位销的结构简单，加工难度也不高，解决了传动结构中安装平键而无法定位的问题，防止了滚柱脱离凸轮环的内曲线，引起撞击等质量事故。采用本发明提供的钩形定位销，缸体上的销孔加工较简单，精度要求不高，无需铰制加工，减少了加工刀具，降低了刀具及加工成本，提高了产品的质量可靠性。

具体操作通过试验和实践来验证：

为了验证该结构的可靠性，对本发明提供的定位销结构进行了装配和强化试验，试验中在通入高压油进配流器，使马达持续运转，并不断将进油和回油换向，使马达反转等，在进行200小时试验中，经观察和测定马达运转正常，工作效率较高，试验后拆解发现钩形定位销固定，未出现松动等现象，滚柱和凸轮环啮合痕迹正常。