专利名称：轴转动等宽曲线双定子多速马达的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液压变容式机械，特别是涉及一种可作为多速马达使用的变容机械。
背景技术：
液压马达作为一种日益成熟的液压元件，正在各行各业中得到日益广泛的应用。 在各种马达中，主要的零部件大部分处于滑动摩擦状态，既影响了使用寿命，又降低了工作 效率，同时大多数马达需要回程弹簧复位才能工作，而由往复运动造成的弹簧疲劳破坏，直 接影响了马达的使用寿命和可靠性。且大多数为单输入单输出马达，若想实现马达多速度 就必须用多个马达并联。而在同一个马达壳体内有多个马达同时存较为困难，故不易实现 大范围的变速和变矩，也不易实现大功率，小体积，轻量化。发明人于2002年公开了一种等 宽曲线双定子滚柱泵(中国专利；专利号=024144406. 4)，该发明的内定子的外表面曲线和 外定子的内表面曲线是两条完全相同的光滑封闭曲线，外定子曲线曲率半径和内定子曲线 曲率半径之差为常数，转子为一圆环，在所述圆环上加工有安装滚柱组的径向通槽。所述滚 柱组由外滚柱体、连杆和内滚柱体组成，该泵设计新颖、工作平稳，既可以作为泵也可以作 为马达使用。但是，这种等宽曲线双定子滚柱泵的配油窗口都设置在侧板上，这样导致滚柱 组等零部件磨损严重，造成泄露油和效率低等问题。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述不足，本发明提供一种轴转动等宽曲线双定子多速 马达，该发明工作平稳、效率高，可在一个马达上实现多种转速的输出。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是轴转动等宽曲线双定子多速马达， 包括转子、内定子、外定子、滑块组、左端盖和右端盖，所述内定子前部外表面曲线和外定子 的内表面曲线是两条完全相同的光滑封闭曲线，转子上装有滑块组。外定子开有外定子配 油窗口，外定子配油窗口的数量为2Xn个，单作用马达开2个外定子配油窗口，双作用马达 开4个外定子配油窗口，n作用马达开2Xn个(n为作用数，n = 1 5)外定子配油窗口。 内定子前部分的外表面开有内定子配油窗口，内定子配油窗口与外定子配油窗口的数量相 同。内定子安装在转子中，内定子与右端盖之间设置防止二者相对转动的定位键，左垫片安 装在转子扇型柱体的底部，右垫片安装在转子扇型柱体的尾部，转子由左轴承和右轴承安 装在外定子的型腔内，采用紧固螺栓将左端盖和右端盖安装在外定子的两个端面上。两个 相邻外定子配油窗口边缘的距离大于或等于相邻两个滑块组与外定子内表面接触所形成 的两个切线间的最短距离，外定子配油窗口通过外定子通油孔和管道连通液压站。两个相 邻内定子配油窗口边缘的距离大于或等于安装在转子扇形块中的两个滑块组与内定子前 部分外表面接触所形成的两个切线间的最短距离，所述内定子配油窗口通过与其连通的内 定子通油孔和管道连通液压站。内定子的后部外表面为圆柱面，所述圆柱面的外表面加工 键槽，内定子的尾部加工螺纹，用圆螺母将内定子固定在右端盖上。转子的前端加工有传动轴安装孔其后部加工有安装滑块组的均布多个扇形柱体，所述扇形柱体由圆环加工而成，两个扇形柱体间的距离等于滑块组的宽度，扇形柱体的个数为4Xn个(n为作用数，n = 1 5)。转子的中心加工泄漏油孔，所述泄漏油孔与转子的泄漏回油口相连通。左垫片为 圆形件，在其圆周开有与转子扇型柱体相配合的扇型孔，在其圆心开有中心孔，右垫片也为 圆形件，在其圆周开有与转子扇型柱体相配合的扇型孔，在其圆心开有与内定子的圆柱面 相配合的内定子安装孔。滑块组的结构分为五种，分别是圆柱型、双圆柱型、双圆柱加连杆型、滑型和同心 圆切割成的叶片型。滑块组的宽度应满足转子两个相邻扇形柱体所形成的槽的宽度要求， 滑块组的高度等于转子扇形柱体要求的高度。滑块组的个数应大于或等于4Xn个(n为作 用数，n = 1 5)。双圆柱连杆型滑块组中连杆端部的半径应大于圆柱直径。滑块型的滑 块组应是以双定子马达内外曲线间的距离为直径的圆柱上去掉两侧部分而成。本发明的有益效果是该发明由于在外定子椭圆曲线内表面和内定子前部分椭圆 曲线外表面开有配油窗口，因而使内、外定子及滑块组磨损小、泄漏少、磨损间隙可自动补 偿。同时本发明工作平稳，体积小，重量轻，比功率大，可操作性强，使用寿命长，效率高。本 发明在一个壳体内设置多个不同输入的多速液压马达，当有不同的输入时，该马达可输出 多种不同的转速和扭矩。本发明还可以作为多输出泵使用。
图1是轴转动等宽曲线双定子变速马达结构示意图；图2是轴转动等宽曲线双定子变速马达剖视图；图3是定子的结构示意图；图4是定子的K向结构示意图；图5是定子的右视图；图6是左垫片结构示意图；图7是右垫片结构示意图；图8是内定子的结构示意图；图9是内定子的D-D剖视图；图10是内定子的C-C剖视图；图11是内定子的B-B剖视图；图12是半轴轴转动等宽曲线双定子变速马达结构示意图。在上述附图中，1.右端盖，2.内滚柱，3.外定子，4.连杆，5.转子，6.左端盖，7.传 动轴，8.泄漏油孔，9.左轴承，10.泄漏回油口，11.左垫片，12.外滚柱，13.右垫片，14.调 整挡圈，15.紧固螺栓，16.右轴承，17.定位键，18.圆螺母，19.内定子，20.外定子配油窗 口，21.外定子通油口，22.滑块组，23.内定子通油口，24.内定子配油窗口，25.传动轴安装 孔，26.扇型柱体，27.扇形孔，28.内定子安装孔。
具体实施例方式实施例1图1是公开的轴转动等宽曲线双定子变速马达，所述轴转动等宽曲线双定子变速马达包括转子5、内定子19、外定子3、滑块组22、左端盖6和右端盖1，其中，内定子19前部 外表面曲线和外定子3内表面曲线是两条完全相同的光滑封闭的椭圆曲线，转子5上装有 滑块组，滑块组由内滚柱2、连杆4和外滚柱12组成。所述外定子3椭圆形内表面开有4个 外定子配油窗口 20 ；内定子19前部的椭圆形外表面开有4个内定子配油窗口 24，内定子19 安装在转子5中，内定子19的后部外表面为圆柱面，所述圆柱面的外表面加工键槽与右端 盖1的轴孔内的键槽配合，使二者不产生转动。左垫片11为圆形件，在其圆周开有与转子5 的扇型柱体26相配合的扇型孔27，在其圆心开有泄漏油孔8，左垫片11安装在转子5扇型 柱体26的底部。右垫片13也为圆形件，在其圆周开有与转子5扇型柱体相配合的扇型孔 27，在其圆心开有与内定子19的圆柱面相配合的内定子安装孔28，右垫片13安装在转子5 扇型柱体的尾部以起支承作用。上述两个垫片是为了保证加工精度而设计的，如果转子扇 形柱体部分的加工精度高，两垫片可以省略。转子5由左轴承9和右轴承16安装在外定子 3的型腔内，采用紧固螺栓15将左端盖6和右端盖1安装在外定子3的两个端面上。两个 相邻外定子配油窗口 20边缘的距离大于或等于相邻两个滑块组22与外定子3内表面接触 所形成的两个切线间的最短距离，所述外定子配油窗口 20通过外定子通油孔21和管道连 通液压站。两个相邻内定子配油窗口 24边缘的距离大于或等于安装在转子19扇型柱体26 中的两个滑块组22与内定子19前部分外表面接触所形成的两个切线间的最短距离，所述 内定子配油窗口 24通过与其连通的内定子通油孔23和管道连通液压站。内定子19的尾 部加工螺纹，所述螺纹与圆螺母18配合将内定子19作轴向固定。转子5的前端加工有传 动轴7的安装孔25，转子5与转动轴7为分体结构，通过转动轴7将转子5的力矩和转速传 递出去，在工作时可将执行机构或原动机的传动轴与转子的安装孔25直接键连接，省去传 动轴使结构更简单。转子5的后部是加工安装滑块组22的多个均布扇形柱体26，所述扇形 柱体26由圆环加工而成，两个扇形柱体26间的距离等于滑块组22的宽度，扇形柱体26的 个数为8个。扇形柱体26的宽度与偏心有关，决定流量和转速。不同滑块组其两个扇形柱 体间的距离宽度不同，滑块组22为双圆柱加连杆型时，则只等于连杆4的宽度，安装滑块组 22的扇形柱体的个数大于或等于4Xn个(n为作用数，n = 1 5)。转子5的中心加工泄 漏油孔8，所述泄漏油孔8与转子5的泄漏回油口 10相连通。实施例2图12本发明是公开的悬臂型轴转动等宽曲线双定子多速马达，所述马达包括转 子、内定子、外定子、滑块组、左端盖和右端盖，其中，输出轴与转子加工为一体，所述转子由 向心推力轴承安装在左端盖的轴孔中，省略两个垫片和右侧轴承，该马达其它部分的结构 与实施例1相同。在轴转动等宽曲线双定子多速马达中，由内定子19、转子的扇形柱体26内侧、滑 块组22和两侧端盖组成内马达，由外定子3、转子扇形柱体26外侧、滑块组22和两侧端盖 组成外马达，这样在一个壳体内就构成了内外马达，单作用的一对，双作用的两对，多作用 的多对内外马达，马达的个数等于2Xn个(n为作用数，n = 1 5)。在控制系统的控制之 下，当其中一个马达工作，其余马达空载，就有一个转数，多个马达的不同组合就可形成多 个不同的转数，形成多速马达。当内马达和外马达对应的扭矩方向反向时就形成了差动马 达。单作用的可组成一个差动马达，双作用和多作用的可组成多种不同的组合，形成多种差 动马达。因此，在一个马达壳体内可实现多种不同的转速。
权利要求
一种轴转动等宽曲线双定子多速马达，包括转子(5)，内定子(19)，外定子(3)，滑块组(22)，左端盖(6)和右端盖(1)，所述内定子(19)前部外表面曲线和外定子(3)内表面曲线是两条完全相同的光滑封闭曲线，转子(5)上装有滑块组(22)，其特征是外定子(3)开有外定子配油窗口(20)，外定子配油窗口(20)的数量为2×n个，n为作用数，n＝1～5；内定子(19)前部分的外表面开有内定子配油窗口(24)，内定子配油窗口(24)与外定子配油窗口(20)数量相同；内定子(19)安装在转子(5)中，内定子(19)与右端盖(1)之间设置防止二者相对转动的定位键(17)，左垫片(11)安装在转子(5)扇型柱体(26)的底部，右垫片(13)安装在转子(5)扇型柱体(26)的尾部，转子(5)由左轴承(9)和右轴承(16)安装在外定子(3)的型腔内，用紧固螺栓(15)将左端盖(6)和右端盖(1)安装在外定子(3)的两个端面上。
2.根据权利要求1所述的轴转动等宽曲线双定子多速马达，其特征是两个相邻外定 子配油窗口(20)边缘的距离大于或等于相邻两个滑块组(22)与外定子(3)内表面接触所 形成的两个切线间的最短距离，所述外定子配油窗口(20)通过外定子通油孔(21)和管道 连通液压站。
3.根据权利要求1所述的轴转动等宽曲线双定子多速马达，其特征是两个相邻内定 子配油窗口(24)边缘的距离大于或等于两个滑块组(22)与内定子(19)前部分外表面接 触所形成的两个切线间的最短距离，所述内定子配油窗口(24)通过与其连通的内定子通 油孔(23)和管道连通液压站。
4.根据权利要求1或3所述的轴转动等宽曲线双定子多速马达，其特征是内定子 (19)的后部外表面为圆柱面，所述圆柱面的外表面加工键槽，内定子(19)的尾部加工螺 纹。
5.根据权利要求1所述的轴转动等宽曲线双定子多速马达，其特征是转子(5)的前 端加工有传动轴安装孔(25)其后部加工有安装滑块组(22)的多个均布扇形柱体(26)，所 述扇形柱体(26)由圆环加工而成，两个扇形柱体(26)间的距离等于滑块组的宽度，扇形柱 体(26)的数量为4Xn个，n为作用数，n = 1 5。
6.根据权利要求1或5所述的轴转动等宽曲线双定子多速马达，其特征是转子(5)加 工有泄漏油孔(8)，所述泄漏油孔(8)与泄漏回油口(10)相连通。
7.根据权利要求1所述的轴转动等宽曲线双定子多速马达，其特征是左垫片(11)为 圆形件，在其圆周开有与扇型柱体(26)相配合的扇型孔(27)，在其圆心开有中心孔；右垫 片(13)也为圆形件，在其圆周开有与扇型柱体(26)相配合的扇型孔(27)，在其圆心开有与 内定子(19)的圆柱面相配合的内定子安装孔(28)。
全文摘要
本发明公开一种轴转动等宽曲线双定子多速马达，所述马达包括转子(5)、内定子(19)、外定子(3)、滑块组(21)、左端盖(6)和右端盖(1)，所述内定子(19)前部外表面曲线和外定子(3)的内表面曲线是两条完全相同的光滑封闭曲线，转子(5)上装有滑块组(21)，其特征是外定子(3)开有外定子配油窗口(20)，外定子配油窗口(20)的数量为2×n个(n为作用数，n＝1～5)，内定子(19)前部分的外表面开有内定子配油窗口(24)，内定子(19)安装在转子(5)中，转子(5)由左轴承(9)和右轴承(16)安装在外定子(3)的型腔内。本发明设计新颖，工作平稳，体积小，重量轻，效率高，比功率大，本发明在一个壳体内设置多个不同输入的多个液压马达，当马达有不同输入或输出时，可输出多种不同的转速和扭矩。
文档编号H02K16/04GK101847917SQ201010137829
公开日2010年9月29日 申请日期2010年3月29日 优先权日2010年3月29日
发明者闻德生 申请人:燕山大学