一種采用非對稱內(nèi)曲線的變排量液壓馬達的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種采用非對稱內(nèi)曲線的變排量液壓馬達，包括定子、轉(zhuǎn)子和柱塞。定子的內(nèi)側(cè)同心布置有轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子外圓周繞著中軸線均勻布置有若干個柱塞，該柱塞的外側(cè)端安裝有滾子，定子的內(nèi)側(cè)壁為波浪曲面，該波浪曲面由內(nèi)凹深度不一致的行程曲面Ⅰ和行程曲面Ⅱ間隔交替首尾相接而成，行程曲面Ⅰ和行程曲面Ⅱ的數(shù)量相同，行程曲面Ⅰ和行程曲面Ⅱ均由其中心線分為柱塞工作區(qū)Ⅰ和柱塞工作區(qū)Ⅱ，柱塞工作區(qū)Ⅰ和柱塞工作區(qū)Ⅱ與配油軸上的等數(shù)量的出油孔的位置相對應(yīng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，采用非對稱內(nèi)凹不等深度的定子，液壓馬達在變排量工作時的排量可以靈活控制、轉(zhuǎn)換排量方便、制造成本低、適用于不同型號的液壓馬達。
【專利說明】—種采用非對稱內(nèi)曲線的變排量液壓馬達
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)曲線液壓馬達領(lǐng)域，特別是涉及一種采用非對稱內(nèi)曲線的變排量液壓馬達。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)曲線徑向柱塞式液壓馬達是工程機械、礦山設(shè)備等行業(yè)經(jīng)常選用的一種低速大扭矩液壓馬達。由于液壓馬達柱塞在每一轉(zhuǎn)中往復作功多次，故單圈轉(zhuǎn)動的工作容積較大，加之柱塞數(shù)量較多，能夠有效分散每一柱塞的工作受力狀態(tài)，具有較強的耐受沖擊的能力及耐高壓特性。
[0003]現(xiàn)有的內(nèi)曲線徑向柱塞式液壓馬達的定子的內(nèi)側(cè)面都是波浪形的曲面，該曲面由許多個單獨的內(nèi)凹弧面首尾相連而成，如中國專利號為201010197277.X的發(fā)明名稱為“內(nèi)曲線多作用徑向柱塞式液壓馬達”的發(fā)明專利，其中用到的定子的內(nèi)側(cè)面就為8個單獨的相通的內(nèi)凹弧面組成，這種結(jié)構(gòu)在全排量工作時，其排量是恒定的；在變排量工作時，通過配油軸的調(diào)整使轉(zhuǎn)子中進油柱塞數(shù)量只有全排量工作時進油柱塞數(shù)量的1/2，由于內(nèi)凹弧面的深度是統(tǒng)一的，故變排量的值只能是全排量的的一半，無法改變變排量的值，如果一定要改變變排量后的排量值就要整體改變馬達的結(jié)構(gòu)，如改變配油軸和轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，使配油軸能輸入其他比例的油量或改變進油柱塞數(shù)量，這樣做結(jié)構(gòu)復雜，成本高，不利于根據(jù)實際情況來改變變排量值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種采用非對稱內(nèi)曲線的變排量液壓馬達，結(jié)構(gòu)簡單，采用非對稱內(nèi)凹深度不等的定子，液壓馬達在變排量工作時的排量可以靈活控制、轉(zhuǎn)換排量方便、制造成本低，適用于不同型號的液壓馬達。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種采用非對稱內(nèi)曲線的變排量液壓馬達，包括定子、轉(zhuǎn)子和柱塞，所述的定子的內(nèi)側(cè)同心布置有轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子上沿著外圓周繞著中軸線均勻布置有若干個柱塞，該柱塞的外側(cè)端安裝有與定子內(nèi)側(cè)面緊貼的滾子，所述的柱塞的內(nèi)側(cè)端的轉(zhuǎn)子上布置有與轉(zhuǎn)子下端的配油軸相通的進油口，所述的定子的內(nèi)側(cè)壁為波浪曲面，該波浪曲面由內(nèi)凹深度不一致的行程曲面I和行程曲面II間隔交替首尾相接而成，所述的行程曲面I和行程曲面II的數(shù)量相同，所述的行程曲面I和行程曲面II均由其中心線分為柱塞工作區(qū)I和柱塞工作區(qū)II，所述的柱塞工作區(qū)I和柱塞工作區(qū)
II與配油軸上的等數(shù)量的出油孔的位置相對應(yīng)。
[0006]所述的轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)動時，柱塞工作區(qū)I位于中心線的左側(cè)，柱塞工作區(qū)II位于中心線的右側(cè)，所述的轉(zhuǎn)子逆時針轉(zhuǎn)動時，柱塞工作區(qū)I與柱塞工作區(qū)II的位置互換。
[0007]所述的轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)動、行程曲面I的內(nèi)凹深度大于行程曲面II的內(nèi)凹深度時，該液壓馬達的變排量小于其全排量的1/2。
[0008]所述的轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)動、行程曲面I的內(nèi)凹深度小于行程曲面II的內(nèi)凹深度時，該液壓馬達的變排量大于其全排量的1/2。
[0009]所述的行程曲面I和行程曲面II的總數(shù)至少為4個。
[0010]所述的柱塞的數(shù)量大于或小于行程曲面I和行程曲面II的總數(shù)。
[0011]所述的滾子為鼓形滾子，所述的定子的內(nèi)側(cè)波浪曲面的形狀與滾子的外形相配。
[0012]所述的定子的上端面均勻布置有若干組安裝螺孔，每組安裝螺孔由兩個并排布置的安裝螺孔組成。
[0013]當液壓馬達處于全排量工作時，配油軸的每個出油口全部出油，使每個進油口均有液壓油的進入，液壓油推動柱塞向外側(cè)頂出，由于滾子與定子的內(nèi)側(cè)曲面之間作用，產(chǎn)生切向力，故隨著柱塞的頂出轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動。
[0014]此時，行程曲面I和行程曲面II的柱塞工作區(qū)I為高油壓工作區(qū)，在此區(qū)域工作的柱塞均受高壓力，行程曲面I和行程曲面II的柱塞工作區(qū)II為低壓工作區(qū)，在此區(qū)域工作的柱塞均受低壓力，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動主要是通過滾子與柱塞工作區(qū)I相互作用，所產(chǎn)生的切向分力來實現(xiàn)轉(zhuǎn)動的，全排量工作時排量恒定不變。
[0015]當液壓馬達處于變排量工作時，由于配油軸進油孔數(shù)量僅有全排量工作時進油口數(shù)量的一半，剩于一半油口處于出油狀態(tài)，配油軸上的進油位置不會隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動而移動，此時配油軸上的進油位置與行程曲面II上的柱塞工作區(qū)I相對應(yīng)，這樣行程曲面II上的柱塞工作區(qū)I就為高油壓工作區(qū)，在此區(qū)域工作的柱塞均受高壓力，而行程曲面I上的柱塞工作區(qū)I和柱塞工作區(qū)II均為低壓工作區(qū)，在此區(qū)域工作的柱塞均受低壓力。
[0016]由于內(nèi)曲線液壓 馬達工作在高壓力區(qū)的柱塞數(shù)量減少，液壓馬達排量減小，如果行程曲面I和行程曲面II的內(nèi)凹深度相同，則變量后排量為全排量一半；由于行程曲面I和行程曲面II的內(nèi)凹深度不相同，故則變量后排量與全排量之間的比值不是恒定的，當行程曲面I的內(nèi)凹深度大于行程曲面II的內(nèi)凹深度時，該液壓馬達的變排量小于其全排量的1/2，當行程曲面I的內(nèi)凹深度小于行程曲面II的內(nèi)凹深度時，該液壓馬達的變排量大于其全排量的1/2。
[0017]應(yīng)用于本發(fā)明的全排量狀態(tài)的排量計算公式為:9=1.Κ.Ζ.Υ.//，變排量工作



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時的排量，其中D為柱塞的直徑，Y為柱塞孔的排數(shù)，Z為柱塞的數(shù)量，H為
行程曲面的內(nèi)凹深度平均值，h為變排量時不對稱行程的內(nèi)凹深度值，X為全排量狀態(tài)下油壓的作用次數(shù)，X為變排量狀態(tài)下的油壓的作用次數(shù)，通常情況下X的值為X的一半。
[0018]如果需要液壓馬達實現(xiàn)不同的變排量，只需要更換不同的定子就可以，不需要更換轉(zhuǎn)子和配油軸。
_9] 有益.效果
[0020]本發(fā)明涉及一種采用非對稱內(nèi)曲線的變排量液壓馬達，將原來曲面對稱的內(nèi)曲面定子更換為非對稱的內(nèi)凹深度不等的內(nèi)曲面定子，克服了傳統(tǒng)的內(nèi)曲線的液壓馬達中只能使用內(nèi)曲面內(nèi)凹深度相同的定子的技術(shù)偏見并取得意想不到的技術(shù)效果，使液壓馬達在變排量工作時的排量可以靈活通過定子大小行程的不等深度控制來進行轉(zhuǎn)變，而且在使用時只需要更換不同內(nèi)曲面的定子就可以達到不同比值的變排量，操作簡單，制造成本低，安裝便捷，可模塊化生產(chǎn)，適用于不同尺寸和型號的內(nèi)曲線液壓馬達?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的主視半剖示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明所述的定子的結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖3是本發(fā)明的主視半剖結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0025]如圖1-3所示，本發(fā)明的實施方式涉及一種采用非對稱內(nèi)曲線的變排量液壓馬達，包括定子2、轉(zhuǎn)子I和柱塞4，所述的定子2的內(nèi)側(cè)同心布置有轉(zhuǎn)子1，該轉(zhuǎn)子I上沿著外圓周繞著中軸線均勻布置有若干個柱塞4，該柱塞4的外側(cè)端安裝有與定子2內(nèi)側(cè)面緊貼的滾子3，所述的柱塞4的內(nèi)側(cè)端的轉(zhuǎn)子I上布置有與轉(zhuǎn)子I下端的配油軸9相通的進油口5，所述的定子2的內(nèi)側(cè)壁為波浪曲面，該波浪曲面由內(nèi)凹深度不一致的行程曲面I 7和行程曲面II 6間隔交替首尾相接而成，所述的行程曲面I 7和行程曲面II 6的數(shù)量相同，所述的行程曲面I 7和行程曲面II 6均由其中心線分為柱塞工作區(qū)I 21和柱塞工作區(qū)II 22，所述的柱塞工作區(qū)I 21和柱塞工作區(qū)II 22與配油軸9上的等數(shù)量的出油孔的位置相對應(yīng)。
[0026]所述的轉(zhuǎn)子I順時針轉(zhuǎn)動時，柱塞工作區(qū)I 21位于中心線的左側(cè)，柱塞工作區(qū)
II22位于中心線的右側(cè)，所述的轉(zhuǎn)子I逆時針轉(zhuǎn)動時，柱塞工作區(qū)I 21與柱塞工作區(qū)II 22的位置互換。
[0027]所述的轉(zhuǎn)子I順時針轉(zhuǎn)動、行程曲面I 7的內(nèi)凹深度大于行程曲面II 6的內(nèi)凹深度時，該液壓馬達的變排量小于其全排量的1/2。
[0028]所述的轉(zhuǎn)子I順時針轉(zhuǎn)動、行程曲面I 7的內(nèi)凹深度小于行程曲面II 6的內(nèi)凹深度時，該液壓馬達的變排量大于其全排量的1/2。
[0029]所述的滾子3為鼓形滾子，所述的定子2的內(nèi)側(cè)波浪曲面的形狀與滾子3的外形相配。
[0030]所述的定子2的上端面均勻布置有若干組安裝螺孔8，每組安裝螺孔8由兩個并排布置的安裝螺孔8組成。
[0031]當液壓馬達處于全排量工作時，配油軸9的每個出油口全部出油，使每個進油口均有液壓油的進入，液壓油推動柱塞4向外側(cè)頂出，由于滾子3與定子2的內(nèi)側(cè)曲面之間作用，產(chǎn)生切向力，故隨著柱塞4的頂出轉(zhuǎn)子I開始轉(zhuǎn)動。
[0032]此時，行程曲面I 7和行程曲面II 6的柱塞工作區(qū)I 21為高油壓工作區(qū)，在此區(qū)域工作的柱塞4均受高壓力，行程曲面I 7和行程曲面II 6的柱塞工作區(qū)II 22為低壓工作區(qū)，在此區(qū)域工作的柱塞4均受低壓力，轉(zhuǎn)子I的轉(zhuǎn)動主要是通過滾子3與柱塞工作區(qū)I 21所產(chǎn)生的切向分力來實現(xiàn)轉(zhuǎn)動的，全排量工作時排量恒定不變。
[0033]當液壓馬達處于變排量工作時，由于配油軸9進油孔數(shù)量僅有全排量工作時進油口數(shù)量的一半，剩于一半油口處于出油狀態(tài)，配油軸9上的出油位置不會隨著轉(zhuǎn)子I的轉(zhuǎn)動而移動，此時配油軸9上的進油位置與行程曲面II 6上的柱塞工作區(qū)I 21相對應(yīng)，這樣行程曲面II 6上的柱塞工作區(qū)I 21就為高油壓工作區(qū)，在此區(qū)域工作的柱塞4均受高壓力，而行程曲面I 7上的柱塞工作區(qū)I 21和柱塞工作區(qū)II 22均為低壓工作區(qū)，在此區(qū)域工作的柱塞4均受低壓力。
[0034]由于內(nèi)曲線液壓馬達工作在高壓力區(qū)的柱塞減少，液壓馬達排量減小，如果行程曲面I 7和行程曲面II 6的內(nèi)凹深度相同，則變量后排量為全排量一半；由于行程曲面I 7和行程曲面II 6的內(nèi)凹深度不相同，故則變量后排量與全排量之間的比值不是恒定的，當行程曲面I 7的內(nèi)凹深度大于行程曲面II 6的內(nèi)凹深度時，該液壓馬達的變排量小于其全排量的1/2，如表1中的排量代號A/B/C的情況；當行程曲面I 7的內(nèi)凹深度小于行程曲面
II6的內(nèi)凹深度時，該液壓馬達的變排量大于其全排量的1/2，如表1中的排量代號D的情況。
[0035]應(yīng)用于本發(fā)明的全排量狀態(tài)的排量計算公式為:
【權(quán)利要求】
1.一種采用非對稱內(nèi)曲線的變排量液壓馬達，包括定子(2)、轉(zhuǎn)子(I)和柱塞(4)，所述的定子(2)的內(nèi)側(cè)同心布置有轉(zhuǎn)子(1)，該轉(zhuǎn)子(I)上沿著外圓周繞著中軸線均勻布置有若干個柱塞(4)，該柱塞(4)的外側(cè)端安裝有與定子(2)內(nèi)側(cè)面緊貼的滾子(3)，所述的柱塞(4)的內(nèi)側(cè)端的轉(zhuǎn)子(I)上布置有與轉(zhuǎn)子(I)下端的配油軸(9)相通的進出油口(5)，其特征在于，所述的定子(2)的內(nèi)側(cè)壁為波浪曲面，該波浪曲面由內(nèi)凹深度不一致的行程曲面I(7)和行程曲面II (6)間隔交替首尾相接而成，所述的行程曲面I (7)和行程曲面II (6)的數(shù)量相同，所述的行程曲面I (7)和行程曲面II (6)均由其中心線分為柱塞工作區(qū)I (21)和柱塞工作區(qū)II (22)，所述的柱塞工作區(qū)I (21)和柱塞工作區(qū)II (22)與配油軸(9)上的等數(shù)量的進出油孔位置相對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用非對稱內(nèi)曲線的變排量液壓馬達，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)子(I)順時針轉(zhuǎn)動時，柱塞工作區(qū)I (21)位于中心線的左側(cè)，柱塞工作區(qū)II (22)位于中心線的右側(cè)，所述的轉(zhuǎn)子(I)逆時針轉(zhuǎn)動時，柱塞工作區(qū)I (21)與柱塞工作區(qū)II (22)的位置互換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種采用非對稱內(nèi)曲線的變排量液壓馬達，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)子(I)順時針轉(zhuǎn)動、行程曲面I (7)的內(nèi)凹深度大于行程曲面II (6)的內(nèi)凹深度時，該液壓馬達的變排量小于其全排量的1/2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種采用非對稱內(nèi)曲線的變排量液壓馬達，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)子(I)順時針轉(zhuǎn)動、行程曲面I (7)的內(nèi)凹深度小于行程曲面II (6)的內(nèi)凹深度時，該液壓馬達的變排量大于其全排量的1/2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用非對稱內(nèi)曲線的變排量液壓馬達，其特征在于:所述的行程曲面I (7)和行程曲面II (6)的數(shù)量總數(shù)至少為4個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用非對稱內(nèi)曲線的變排量液壓馬達，其特征在于:所述的柱塞(4)的數(shù)量大于或小于行程曲面I (7)和行程曲面II (6)的總數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用非對稱內(nèi)曲線的變排量液壓馬達，其特征在于:所述的滾子(3)為鼓形滾子，所述的定子(2)的內(nèi)側(cè)波浪曲面的形狀與滾子(3)的外形相配。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用非對稱內(nèi)曲線的變排量液壓馬達，其特征在于:所述的定子(2)的上端面均勻布置有若干組安裝螺孔(8)，每組安裝螺孔(8)由兩個并排布置的安裝螺孔(8)組成。
【文檔編號】F03C2/30GK103670900SQ201310653768
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】趙崇碧 申請人:寧波斯達弗液壓傳動有限公司