專利名稱：一種齒輪式同步分流馬達及其構成的液壓系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種齒輪式同步分流馬達及其構成的液壓系統(tǒng)，更具體的說，尤其涉及一種把進油腔中的液壓油等量地分配到出油腔中的齒輪式同步分流馬達及其構成的液壓系統(tǒng)。
背景技術：
液壓傳動技術，是利用液壓泵將原動機的機械能轉換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經(jīng)過各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件(液壓缸或馬達)把液體壓力能轉換為機械能，從而驅動工作機構，實現(xiàn)直線往復運動和回轉運動。 其中的液體稱為工作介質，一般為礦物油，它的作用和機械傳動中的皮帶、鏈條和齒輪等傳動元件相類似。液壓傳動有許多突出的優(yōu)點，其已經(jīng)廣泛應用于鋼鐵、冶金、礦山、建筑、工程機械等行業(yè)。但是，僅僅依靠現(xiàn)有的液壓元件，還解決不了液壓傳動技術在流量的精確分配、較小的功率損失等方面存在的諸多問題。譬如，如果幾臺馬達或液壓缸由同一個油源供油并聯(lián)工作，并且各支路上沒有任何方式的控制，那么承受最小負載的首先開始工作循環(huán)，它的行程完成后，第二小的負載再開始工作，依次類推。但這種工況模式通常不是需要的模式， 因此需要把總的泵流量分成一系列部分流量，使幾臺并聯(lián)工作的馬達或液壓缸同時開啟， 同時到達指定位置；依靠現(xiàn)有的液壓傳動技術，要解決這一技術問題所需的控制方式十分復雜，且達不到較好的控制效果。還有，在給裝有多套磨擦軸承的軸供應潤滑油的過程中， 要求確保給每個軸承供應等量的潤滑油；采用現(xiàn)有的潤滑油供油方式，實現(xiàn)起來十分困難。
發(fā)明內容本實用新型為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種把進油腔中的液壓油等量地分配到出油腔中的齒輪式同步分流馬達及其構成的液壓系統(tǒng)。本實用新型的齒輪式同步分流馬達，其特別之處在于包括上端蓋、下端蓋以及設置于上端蓋和下端蓋之間的馬達主體，所述馬達主體上設置有一個進油腔、至少兩個主動齒輪、與主動齒輪數(shù)目相等的從動齒輪以及與從動齒輪數(shù)目相等的出油腔；所述進油腔和每個出油腔均與外界相通；所述主動齒輪和從動齒輪均通過齒輪軸可轉動地設置在馬達主體上，所有主動齒輪的齒輪軸的軸線與所有從動齒輪的齒輪軸的軸線分別位于兩條相互平行的直線上，主動齒輪的齒輪軸或從動齒輪的齒輪軸相互固定在一起；相嚙合的主動齒輪與從動齒輪的一側位于進油腔中，另一側位于單個出油腔中。上端蓋和下端蓋用于實現(xiàn)密封作用；進油腔只有一個，與進油腔相通的進油口可以為多個；一個出油腔對應一個出油口 ；主動齒輪和從動齒輪通過齒輪軸可轉動地設置在馬達主體上。由于一組相嚙合的主動齒輪與從動齒輪一側位于進油腔，另一側位于一個出油腔，且主動齒輪和從動齒輪的齒輪軸固定連接，這就使得在齒輪轉動的過程中由進油腔進入到每個出油腔中的油量是相等的，實現(xiàn)了對液壓油的平均分配作用。
3[0006]本實用新型的齒輪式同步分流馬達，所述馬達主體上設置有用于對出油腔內的最大油壓值進行限定的溢流閥體，所述溢流閥體包括與出油腔相連通的溢流腔、設置于溢流腔與出油腔之間的密封塞以及與密封塞相連接且用于對溢流腔進行密封的回位彈簧；所述溢流閥體的數(shù)量與出油腔的數(shù)量相等。溢流閥體可以對出油腔內的油壓值進行限制，有效地實現(xiàn)了對分流馬達的保護，防止了與出油腔相連接的管路中壓力過高時對分流馬達的損壞；通過回位彈簧對密封塞的壓力作用，當壓力過高時，可使出油腔中的壓力油頂開密封塞通過溢流腔流出，實現(xiàn)了保護功能；當出油腔中的壓力值恢復到限定值以下時，密封塞在回位彈簧的作用下回位，實現(xiàn)對溢流腔的密封作用，壓力油正常流出。采用不同彈力系數(shù)的回位彈簧，可實現(xiàn)不同的壓力值調節(jié)。本實用新型的齒輪式同步分流馬達，所述進油腔通過設置于馬達主體上的進油口與外界相通，所述單個出油腔通過設置于馬達主體上的出油口與外界相通；所述進油口的數(shù)量為1 11個，所述出油口的數(shù)量為2 12個。設置數(shù)量不等的進油口，可實現(xiàn)不同的進油量；設置多個出油口可對多個液壓執(zhí)行元件進行控制。本實用新型的齒輪式同步分流馬達，所述馬達主體包括與齒輪配合的齒輪配合體以及位于兩齒輪配合體之間的中間體，最上端和最下端的齒輪配合體分別與上端蓋和下端蓋相配合；所述上端蓋、中間體和下端蓋上均設置有用于與齒輪軸相配合的圓柱形空腔； 所述齒輪配合體上設置有用于與主動齒輪和從動齒輪相配合的空腔，且該空腔的高度與齒輪的寬度相等；所述上端蓋與齒輪配合體之間、齒輪配合體與中間體之間以及齒輪配合體與下端蓋之間均設置有起密封作用的密封墊。把馬達主體設置為齒輪配合體和中間體兩部分，有利于馬達主體的加工制造，便于加工出尺寸參數(shù)符合要求的工件；齒輪配合體上空腔的高度設置為與齒輪的寬度相等，這就保證了進油腔中的液壓油只有在齒輪轉動的過程中才能進入到出油腔中，也確保了每個出油腔中流出的液壓油量相等。上端蓋、中間體和下端蓋上設置的與齒輪軸相配合的圓柱形空腔，保證了齒輪的順利轉動。設置密封墊，避免了液壓油的外溢。本實用新型的齒輪式同步分流馬達，所述密封墊的外圍還設置有延伸至上端蓋和下端蓋的內部并貫穿于齒輪配合體和中間體的至少一個定位銷；所述密封墊的外圍還設置有貫穿于上端蓋、齒輪配合體、中間體以及下端蓋的至少三個固定拉桿，其中兩個固定拉桿的兩端均設置有起固定作用的支座，所述單個支座通過螺母固定在兩個固定拉桿上。定位銷實現(xiàn)了對上端蓋、齒輪配合體、中間體和下端蓋的定位作用；固定拉桿即實現(xiàn)了對上端蓋、齒輪配合體、中間體和下端蓋的限位固定作用，也可通過與支座的配合，將本實用新型的齒輪式同步分流馬達固定在支撐面上。本實用新型的由齒輪式同步分流馬達構成的液壓系統(tǒng)，包括用于提供待分流液壓油的液壓電磁閥、回油管以及待驅動的若干液壓執(zhí)行元件，其特別之處在于所述液壓電磁閥的出油口與齒輪式同步分流馬達的進油腔相連通，所述齒輪式同步分流馬達的每個出油口通過先導式溢流閥與單個液壓執(zhí)行元件相連接，所述先導式溢流閥的回油口與回油管相連通。設置先導式溢流閥的作用是實現(xiàn)對齒輪式同步分流馬達的有效保護，當與出油腔相連通的管路中壓力超過設定值時，先導式溢流閥就會開啟與回油管相連通的回油口，以便保持同步分流馬達的出油腔中的壓力在某一范圍內。本實用新型的由齒輪式同步分流馬達構成的液壓系統(tǒng)，所述液壓電磁閥與齒輪式同步分流馬達之間的油管上設置有單向節(jié)流閥，所述先導式溢流閥與液壓執(zhí)行元件之間的油管上設置有液控單向閥。液控單向閥可以實現(xiàn)保壓作用。本實用新型的有益效果是本實用新型通過設置與進油口相連通的進油腔、多個與單個出油口相連通的出油腔以及多組相嚙合的主動齒輪和從動齒輪，且相嚙合的主動齒輪和從動齒輪一側位于進油腔內，另一側位于出油腔中，并通過主動齒輪軸和從動齒輪軸的同軸轉動，實現(xiàn)了由進油腔流入到每個出油腔中的液壓油是等量的，實現(xiàn)了對液壓油的等量平均分配，保證了由出油口流入到液壓執(zhí)行元件中的液壓油是等量的，避免了執(zhí)行元件的不等量行程運動；本實用新型通過把馬達主體設置為齒輪配合體和中間體，保證了馬達主體的方便加工和尺寸精度；本實用新型的齒輪式同步分流馬達，其進油口的數(shù)量可以為1 11個，出油口為2 12個，方便了使用。本實用新型的液壓系統(tǒng)，通過設置與油源相連通的齒輪式同步分流馬達，并在同步分流馬達的出油口上設置先導式溢流閥，不僅實現(xiàn)了由齒輪式同步分流馬達的出油口流出的液壓油量的相等，還保證了同步分流馬達內的壓力值不至超過設定值。本實用新型的齒輪式同步分流馬達還具有同步精度高、效率更高、 成本更低、對油品粘度不敏感和抗污染能力強的優(yōu)點。

圖1為本實用新型的齒輪式同步分流馬達的原理示意圖；圖2為本實用新型的齒輪式同步分流馬達的剖視圖；圖3為本實用新型的齒輪式同步分流馬達的剖視圖；圖4為本實用新型的液壓系統(tǒng)的原理圖。圖中1上端蓋，2下端蓋，3齒輪配合體，4中間體，5進油口，6進油腔，7主動齒輪， 8齒輪軸，9從動齒輪，10齒輪軸，11出油腔，12出油口，13連接軸，14定位銷，15固定拉桿， 16支座，17液壓電磁閥，18先導式溢流閥，19液壓缸，20齒輪式同步分流馬達，21單向閥， 22單向節(jié)流閥，23單向閥，M液控單向閥，25密封墊，26溢流腔，27密封球，28回位彈簧。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，給出了本實用新型的齒輪式同步分流馬達的原理圖，其包括進油口 5、進油腔6、主動齒輪7、齒輪軸8、出油腔11、出油口 12、連接軸13;還包括從動齒輪，其在圖中沒有畫出。進油口 5與進油腔6相連通，出油腔11與出油口 12相連通，主動齒輪7的齒輪軸8通過連接軸13相互連接在一起，這樣就保證了所有主動齒輪7以及與其相嚙合的從動齒輪的同角度轉動。這樣就實現(xiàn)了由進油腔進入到每個出油腔中的油量是相等的，實現(xiàn)了對液壓油的等量分配。如圖2和圖3所示，均給出了本實用新型的齒輪式同步分流馬達的剖視圖，且圖2 和圖3中的剖面相垂直；如圖所示，本實用新型的齒輪式同步分流馬達包括上端蓋1、下端蓋2、齒輪配合體3、中間體4、進油口 5、進油腔6、主動齒輪7、齒輪軸8、從動齒輪9、齒輪軸 10、出油腔11、出油口 12、連接軸13、定位銷14、固定拉桿15、支座16、密封墊25，溢流腔沈， 密封球27，回位彈簧觀；所示的上端蓋1與下端蓋2之間為由齒輪配合體3和中間體4組成的馬達主體，所示的中間體4位于兩齒輪配合體3之間，根據(jù)所設計的出油口的數(shù)目，來選取齒輪配合體3和中間體4的數(shù)量；如果設計兩個出油口，則選用兩個齒輪配合體3、一個中間體，如果設計三個出油口，則選用3個齒輪配合體3、兩個中間體，依次類推。進油口 5與進油腔6相連通，出油口 12與出油腔11相連通。所示的中間體4位于兩齒輪配合體3之間，上端蓋1用于與最上方的齒輪配合體3相配合，下端蓋2用于與最下方的齒輪配合體3相配合。齒輪配合體3上開設有與主動齒輪7和從動齒輪9相配合的空腔，上端蓋1、中間體4、下端蓋2上設置有與齒輪軸(8、10)相配合的圓柱形空腔，主動齒輪7和從動齒輪9分別通過齒輪軸(8、10)可轉動地設置在齒輪配合體3的空腔上，兩相鄰的主動齒輪7和從動齒輪9相嚙合。所有主動齒輪7的齒輪軸8的軸線位于同一條直線上，且這些齒輪軸通過連接軸13相連接，這就保證了所有主動齒輪7的同角度轉動，并帶動所有從動齒輪同角度轉動；所有從動齒輪9的齒輪軸8位于與主動齒輪的齒輪軸8的軸線相平行的直線上，且主動齒輪7與從動齒輪9的軸線之間的距離應滿足主動齒輪7和從動齒輪9通過相應的齒輪軸安裝上之后，應保證主動齒輪7與從動齒輪9恰好處于嚙合位置。 一組相嚙合的主動齒輪7與從動齒輪9的一側位于進油腔內，另一側位于一個出油腔內，這樣在主動齒輪與從動齒輪正常的嚙合傳動過程中，保證了由進油腔6進入到每個出油腔中的液壓油量是相等的，且在齒輪不轉動且進油腔與出油腔之間存在壓力差的情況下，壓力油也不會由進油腔進入到出油腔中，具有良好的密封性能。每個出油腔11還設置有與其相連通的溢流閥體，每個溢流閥體由溢流腔沈、密封球27和回位彈簧28組成，溢流腔沈與出油腔11相連通，回位彈簧28的一端與密封球27 相連接，另一端固定設置在馬達主體上，密封球27設置在溢流腔沈與出油腔11之間，通過回位彈簧觀的支撐力作用，實現(xiàn)對溢流腔沈的密封，使得在正常情況下，壓力油通過出油口流出，而不是通過溢流腔流出。當壓力過高時，可使出油腔中的壓力油頂開密封塞通過溢流腔流出，實現(xiàn)了保護功能；當出油腔中的壓力值恢復到限定值以下時，密封塞在回位彈簧的作用下回位，實現(xiàn)對溢流腔的密封作用，壓力油正常流出。在設計時，可以在與出油口 12 相垂直的位置上設置溢流腔。為了實現(xiàn)密封作用，在上端蓋1與齒輪配合體3之間、齒輪配合體3與中間體4之間以及下端蓋2與齒輪配合體3之間還設置有密封墊15，實現(xiàn)了對進油腔和出油腔內部液壓油的密封，防止了液壓油的外溢。定位銷14設置在密封墊25的外圍，其貫穿于齒輪配合體3和中間體4并伸入到上端蓋1和下端蓋2中，實現(xiàn)了固定作用。固定拉桿15設置在密封墊25的外圍，并貫穿于上端蓋1、齒輪配合體3、中間體4和下端蓋2，且其兩端通過螺母固定有支座16 ；通過設置在兩端的支座16可以將本實用新型的齒輪式同步分流馬達固定設置在支撐面上，便于安裝固定。如圖4所示，給出了由本實用新型的齒輪式同步分流馬達構成的液壓系統(tǒng)的原理圖，其包括液壓電池閥17、先導式溢流閥18、液壓缸19、齒輪式同步分流馬達20、單向閥21、 單向節(jié)流閥22、單向閥23、液控單向閥M ；所示的液壓電池閥17的出油口與齒輪式同步分流馬達20的進油口 5相連接，齒輪式同步分流馬達20的四個出油口 12均通過先導式溢流閥18和液控單向閥M分別與四個液壓缸19相連接，先導式溢流閥18的回油口與回流管相連通。通過設置先導式溢流閥18，在齒輪式同步分流馬達20出油口的壓力過大時，通過先導式溢流閥18進行回流，實現(xiàn)了對同步分流馬達20的保護。先導式溢流閥18防止了同步分流馬達20運行過程中因增壓作用而導致馬達出口產(chǎn)生過高的壓力，超過馬達允許的工作壓力。同時，也保證了即使油路中有一只液壓缸已經(jīng)提前完成了整個行程，其它的液壓缸仍然可以完成其工作行程。單向閥21和單向閥23能保證同步分流馬達20的每腔都能維持一個大約4bar的最小壓力，其中單向閥23的開啟壓力為lbar，單向閥21的開啟壓力為^ar。保證系統(tǒng)最小壓力是非常重要的，以上圖為例，當其中一只液壓缸已經(jīng)完成全部行程時，分流器仍然在為其他速度較慢的液壓缸繼續(xù)運行， 這時，系統(tǒng)的最小壓力就保證了速度最快的液壓缸不會發(fā)生吸空現(xiàn)象。 單向節(jié)流閥22的功能是當高壓油從泵流入到液壓缸時，同步分流馬達20的作用是收集液壓油缸的回油并保證流量的一致性。這時單向節(jié)流閥22的作用就是防止同步馬達按照最快液壓油缸的速度來運行，而導致其它的液壓缸沒有及時跟上。特別是當液壓油缸進行回程且存在負載時，譬如自重回落狀態(tài)，回路中必需裝有這樣一個閥。液控單向閥 24的功能是齒輪式同步分流馬達20不具備保壓作用，液壓油缸如需保壓，必需加液控液控單向閥。
權利要求1.一種齒輪式同步分流馬達，其特征在于包括上端蓋(1)、下端蓋(2)以及設置于上端蓋和下端蓋之間的馬達主體，所述馬達主體上設置有一個進油腔(6)、至少兩個主動齒輪 (7)、與主動齒輪數(shù)目相等的從動齒輪(9)以及與從動齒輪數(shù)目相等的出油腔(11)；所述進油腔和每個出油腔均與外界相通；所述主動齒輪和從動齒輪均通過齒輪軸可轉動地設置在馬達主體上，所有主動齒輪的齒輪軸(8)的軸線與所有從動齒輪的齒輪軸(10)的軸線分別位于兩條相互平行的直線上，主動齒輪的齒輪軸或從動齒輪的齒輪軸相互固定在一起；相嚙合的主動齒輪(7)與從動齒輪(9)的一側位于進油腔(6)中，另一側位于單個出油腔(11) 中。
2.根據(jù)權利要求1所述的齒輪式同步分流馬達，其特征在于所述馬達主體上設置有用于對出油腔(11)內的最大油壓值進行限定的溢流閥體，所述溢流閥體包括與出油腔相連通的溢流腔(26)、設置于溢流腔與出油腔之間的密封塞以及與密封塞相連接且用于對溢流腔進行密封的回位彈簧(28);所述溢流閥體的數(shù)量與出油腔的數(shù)量相等。
3.根據(jù)權利要求2所述的齒輪式同步分流馬達，其特征在于所述密封塞為密封球。
4.根據(jù)權利要求1所述的齒輪式同步分流馬達，其特征在于所述進油腔(6)通過設置于馬達主體上的進油口(5)與外界相通，所述單個出油腔(11)通過設置于馬達主體上的出油口(12)與外界相通；所述進油口的數(shù)量為1 11個，所述出油口的數(shù)量為2 12個。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的齒輪式同步分流馬達，其特征在于所述馬達主體包括與齒輪配合的齒輪配合體(3)以及位于兩齒輪配合體之間的中間體(4)，最上端和最下端的齒輪配合體分別與上端蓋(1)和下端蓋(2)相配合；所述上端蓋、中間體和下端蓋上均設置有用于與齒輪軸(8、10)相配合的圓柱形空腔；所述齒輪配合體上設置有用于與主動齒輪(7)和從動齒輪(7)相配合的空腔，且該空腔的高度與齒輪的寬度相等；所述上端蓋與齒輪配合體之間、齒輪配合體與中間體之間以及齒輪配合體與下端蓋之間均設置有起密封作用的密封墊(25)。
6.根據(jù)權利要求5所述的齒輪式同步分流馬達，其特征在于所述密封墊(25)的外圍還設置有延伸至上端蓋(1)和下端蓋(2)的內部并貫穿于齒輪配合體(3)和中間體(4)的至少一個定位銷(14);所述密封墊(25)的外圍還設置有貫穿于上端蓋、齒輪配合體、中間體以及下端蓋的至少三個固定拉桿(15)，其中兩個固定拉桿的兩端均設置有起固定作用的支座(16 )，所述單個支座通過螺母固定在兩個固定拉桿上。
7.一種基于權利要求1所述的齒輪式同步分流馬達構成的液壓系統(tǒng)，包括用于提供待分流液壓油的液壓電磁閥(17)、回油管以及待驅動的若干液壓執(zhí)行元件，其特征在于所述液壓電磁閥的出油口與齒輪式同步分流馬達(20)的進油腔(6)相連通，所述齒輪式同步分流馬達的每個出油口通過先導式溢流閥(18)與單個液壓執(zhí)行元件相連接，所述先導式溢流閥的回油口與回油管相連通。
8.根據(jù)權利要求5所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于所述液壓電磁閥(17)與齒輪式同步分流馬達(20)之間的油管上設置有單向節(jié)流閥(22)，所述先導式溢流閥(18)與液壓執(zhí)行元件之間的油管上設置有液控單向閥(24)。
專利摘要本實用新型的齒輪式同步分流馬達及其構成的液壓系統(tǒng)，所述齒輪式同步分流馬達包括上端蓋、下端蓋和馬達主體，馬達主體上設置有進油腔、主動齒輪、從動齒輪和出油腔；進油腔和出油腔均與外界相通；主動齒輪和從動齒輪均可轉動地設置在馬達主體上，所有主動齒輪的軸線和從動齒輪的軸線分別位于兩條相互平行的直線上，主動齒輪的齒輪軸或從動齒輪的齒輪軸相互固定在一起；相嚙合的主動齒輪與從動齒輪的一側位于進油腔中，另一側位于單個出油腔中。本實用新型使得由進油腔流入到每個出油腔中的液壓油量是相等的，實現(xiàn)了等量平均分配；本實用新型還具有同步精度高、效率更高、成本更低、對油品粘度不敏感和抗污染能力強的優(yōu)點。
文檔編號F03C2/08GK202090959SQ20112019206
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權日2011年6月9日
發(fā)明者劉廣東 申請人:劉廣東