技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種擺線(xiàn)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)，特別是一種應(yīng)用于機(jī)械手的擺線(xiàn)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今，無(wú)論是在科學(xué)考察現(xiàn)場(chǎng)或者工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，機(jī)械手隨處可見(jiàn)。機(jī)械手功能強(qiáng)大，能夠從事各種復(fù)雜的作業(yè)，液壓機(jī)械手在各類(lèi)機(jī)械手中占據(jù)了很大比重，其中液壓機(jī)械手各個(gè)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)動(dòng)作，都是由液壓馬達(dá)和油缸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

液壓機(jī)械手以其較大的輸出功率，緊湊的結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于惡劣的工作環(huán)境中。通常被用于作為機(jī)械手手腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件的液壓馬達(dá)，不僅要求有較高的扭矩輸出而且需要有較低的轉(zhuǎn)速?，F(xiàn)今應(yīng)用廣泛的低速大扭矩馬達(dá)雖然可以輸出較大扭矩，但是其結(jié)構(gòu)尺寸較大并且低速性能不夠好。而擺線(xiàn)液壓馬達(dá)能夠在穩(wěn)定的較低轉(zhuǎn)速下可靠地輸出較大的扭矩，這些特性使得擺線(xiàn)馬達(dá)適合用做機(jī)械手連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件。

但是現(xiàn)有的擺線(xiàn)馬達(dá)無(wú)論是軸配流式還是端面配流式都是采用花鍵聯(lián)軸節(jié)將擺線(xiàn)轉(zhuǎn)子公轉(zhuǎn)消除而保留自轉(zhuǎn)的輸出方式，而這樣的機(jī)械結(jié)構(gòu)極大地增大了擺線(xiàn)馬達(dá)的軸向尺寸。作為一個(gè)應(yīng)用于機(jī)械手手腕關(guān)節(jié)，提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的執(zhí)行件，過(guò)大的馬達(dá)軸向尺寸，無(wú)疑減小了機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)空間。同時(shí)，無(wú)論是在使用上抑或在視覺(jué)上，都使得機(jī)械手變得更加笨重，不夠靈活。所以，能否設(shè)計(jì)出軸向尺寸較小的液壓擺線(xiàn)馬達(dá)從而使得液壓機(jī)械手的手腕關(guān)節(jié)能夠做到短小精悍是亟待解決的問(wèn)題。

國(guó)內(nèi)外擺線(xiàn)馬達(dá)的生產(chǎn)廠家和產(chǎn)品型號(hào)均有很多。但是擺線(xiàn)馬達(dá)的結(jié)構(gòu)都大同小異，并沒(méi)有符合機(jī)械手手腕關(guān)節(jié)所需要的低速大扭矩并且具有較小軸向尺寸的成品馬達(dá)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種擺線(xiàn)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)。它能夠滿(mǎn)足傳統(tǒng)擺線(xiàn)液壓馬達(dá)低速大扭矩的特點(diǎn)以外，還能夠具有大大縮小的軸向尺寸，結(jié)構(gòu)更加緊湊。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種擺線(xiàn)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是：包括馬達(dá)輸出軸，馬達(dá)輸出軸依次貫穿前端蓋、耐磨盤(pán)、齒輪嚙合結(jié)構(gòu)、輔助配流盤(pán)和主配流盤(pán)后通過(guò)軸承與后端蓋相連；其中前端蓋通過(guò)軸承與馬達(dá)輸出軸相連；所述齒輪嚙合結(jié)構(gòu)包括固定在馬達(dá)輸出軸上的外擺線(xiàn)齒輪，外擺線(xiàn)齒輪外依次設(shè)有浮動(dòng)型外定子和外固定盤(pán)。

上述的擺線(xiàn)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)中，所述浮動(dòng)型外定子內(nèi)圓周上均勻分布有多個(gè)嚙合滾柱，外圓周上均勻分布有圓弧凹槽；外固定盤(pán)內(nèi)圓均勻分布有與浮動(dòng)型外定子的圓弧凹槽相對(duì)應(yīng)的抗轉(zhuǎn)滾柱；所述外擺線(xiàn)齒輪外周的外擺線(xiàn)與浮動(dòng)型外定子的內(nèi)圓通過(guò)嚙合滾柱相嚙合，浮動(dòng)型外定子的外圓與外固定盤(pán)的內(nèi)圓通過(guò)抗轉(zhuǎn)滾柱局部嚙合；外擺線(xiàn)齒輪通過(guò)花鍵與馬達(dá)輸出軸直接相連。本發(fā)明工作時(shí)，外擺線(xiàn)齒輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，浮動(dòng)型外定子進(jìn)行平動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

前述的擺線(xiàn)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)中，所述主配流盤(pán)外側(cè)設(shè)有主配流盤(pán)擋圈；所述前端蓋、耐磨盤(pán)、外固定盤(pán)、輔助配流盤(pán)、主配流盤(pán)擋圈和后端蓋通過(guò)螺栓實(shí)現(xiàn)緊固連接。

前述的擺線(xiàn)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)中，所述后端蓋上設(shè)有3個(gè)與主配流盤(pán)相通的油孔，并分別通過(guò)油管相連至供油回路；3個(gè)油孔分別為進(jìn)油口、出油口和泄油口。

前述的擺線(xiàn)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)中，所述主配流盤(pán)的供油面與后端蓋貼合，主配流盤(pán)的分油面與輔助配流盤(pán)的供油面貼合；輔助配流盤(pán)的分油面與外擺線(xiàn)齒輪和浮動(dòng)型外定子相嚙合形成的容腔相連。從進(jìn)油口或排油口流經(jīng)主配流盤(pán)的油液，經(jīng)過(guò)主配配流盤(pán)的配流作用，油液被均勻的分成若干股后每股流入輔助配流盤(pán)，通過(guò)輔助配流盤(pán)流入到外擺線(xiàn)齒輪和浮動(dòng)型外定子相嚙合又被嚙合滾柱隔開(kāi)形成的若干容腔，根據(jù)容腔體積的變化驅(qū)動(dòng)外擺線(xiàn)齒輪旋轉(zhuǎn)。

前述的擺線(xiàn)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)中，所述馬達(dá)輸出軸與前端蓋之間設(shè)置有密封件；固定螺栓與后端蓋之間也設(shè)密封件。密封件可選用選用O型圈。

前述的擺線(xiàn)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)中，所述馬達(dá)輸出軸與前端蓋和后端蓋之間軸承均為角接觸球軸承。

前述的擺線(xiàn)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)中，所述浮動(dòng)型外定子的圓弧凹槽的圓弧直徑大于抗轉(zhuǎn)滾柱的外圓直徑；浮動(dòng)型外定子的圓弧凹槽數(shù)量與抗轉(zhuǎn)滾柱的數(shù)量相同；所述外固定盤(pán)內(nèi)圈直徑大于浮動(dòng)型外定子外圈直徑。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)使用浮動(dòng)型外定子，并在外側(cè)配合外固定盤(pán)，利用浮動(dòng)型外定子的公轉(zhuǎn)去抵消外擺線(xiàn)齒輪的公轉(zhuǎn)，僅僅保留外擺線(xiàn)齒輪的自轉(zhuǎn)，因此可以省去傳統(tǒng)擺線(xiàn)液壓馬達(dá)的花鍵聯(lián)軸節(jié)等機(jī)構(gòu)，進(jìn)而縮短擺線(xiàn)液壓馬達(dá)的軸線(xiàn)尺寸，結(jié)構(gòu)更加緊湊，在應(yīng)用與機(jī)械手時(shí)，就可以使機(jī)械手的手腕關(guān)節(jié)更加短小靈活。本發(fā)明的擺線(xiàn)液壓馬達(dá)與傳統(tǒng)擺線(xiàn)液壓馬達(dá)在機(jī)械結(jié)構(gòu)、配流方案以及運(yùn)動(dòng)模式上都不相同，本發(fā)明在能夠滿(mǎn)足傳統(tǒng)擺線(xiàn)液壓馬達(dá)低速大扭矩的特點(diǎn)以外，它軸向尺寸可以做到更小，可以精簡(jiǎn)馬達(dá)的整體結(jié)構(gòu)，而且本發(fā)明采用的壓油部分可以做360°的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也能實(shí)現(xiàn)正反向的順利切換。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖；

圖2是外擺線(xiàn)齒輪嚙合部分的結(jié)構(gòu)圖；

圖3是圖1的 外形圖視圖；

圖4是圖1的右視圖。

圖5是圖1的零件7詳圖。

附圖中的標(biāo)記：1-外擺線(xiàn)齒輪，2-嚙合滾柱，3-浮動(dòng)型外定子，4-抗轉(zhuǎn)滾柱，5-外固定盤(pán)，6-后端蓋，7-主配流盤(pán)，8-主配流盤(pán)擋圈，9-輔助配流盤(pán)，10-耐磨盤(pán)，11-軸承，12-馬達(dá)輸出軸，14-前端蓋，15-固定螺栓。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明限制的依據(jù)。

實(shí)施例。一種擺線(xiàn)液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)，如圖1至圖4所示：包括馬達(dá)輸出軸12，馬達(dá)輸出軸12依次貫穿前端蓋14、耐磨盤(pán)10、齒輪嚙合結(jié)構(gòu)、輔助配流盤(pán)9和主配流盤(pán)7后通過(guò)軸承11與后端蓋6相連；其中前端蓋14通過(guò)軸承11與馬達(dá)輸出軸12相連；所述齒輪嚙合結(jié)構(gòu)包括固定在馬達(dá)輸出軸12上的外擺線(xiàn)齒輪1，外擺線(xiàn)齒輪1外依次設(shè)有浮動(dòng)型外定子3和外固定盤(pán)5。所述浮動(dòng)型外定子3內(nèi)圓周上均勻分布有多個(gè)嚙合滾柱2，外圓周上均勻分布有圓弧凹槽；外固定盤(pán)5內(nèi)圓均勻分布有與浮動(dòng)型外定子3的圓弧凹槽相對(duì)應(yīng)的抗轉(zhuǎn)滾柱4；所述外擺線(xiàn)齒輪1外周的外擺線(xiàn)與浮動(dòng)型外定子3的內(nèi)圓通過(guò)嚙合滾柱2相嚙合，浮動(dòng)型外定子3的外圓與外固定盤(pán)的內(nèi)圓通過(guò)抗轉(zhuǎn)滾柱4局部嚙合；外擺線(xiàn)齒輪1通過(guò)花鍵與馬達(dá)輸出軸12直接相連。

所述主配流盤(pán)7外側(cè)設(shè)有主配流盤(pán)擋圈8；所述前端蓋14、耐磨盤(pán)10、外固定盤(pán)5、輔助配流盤(pán)9、主配流盤(pán)擋圈8和后端蓋6通過(guò)螺栓15實(shí)現(xiàn)緊固連接。所述后端蓋6上設(shè)有3個(gè)與主配流盤(pán)7相通的油孔，并分別通過(guò)油管相連至供油回路；3個(gè)油孔分別為進(jìn)油口、出油口和泄油口。所述主配流盤(pán)7的供油面與后端蓋6貼合，主配流盤(pán)7的分油面與輔助配流盤(pán)9的供油面貼合；輔助配流盤(pán)9的分油面與外擺線(xiàn)齒輪1和浮動(dòng)型外定子3相嚙合形成的容腔相連。所述馬達(dá)輸出軸12與前端蓋14之間設(shè)置有密封件；固定螺栓15與后端蓋6之間也設(shè)密封件。所述馬達(dá)輸出軸12與前端蓋14和后端蓋6之間軸承11均為角接觸球軸承。所述浮動(dòng)型外定子3的圓弧凹槽的圓弧直徑大于抗轉(zhuǎn)滾柱4的外圓直徑。浮動(dòng)型外定子3的圓弧凹槽數(shù)量與抗轉(zhuǎn)滾柱4的數(shù)量相同；所述外固定盤(pán)5內(nèi)圈直徑大于浮動(dòng)型外定子3外圈直徑。

浮動(dòng)型外定子內(nèi)側(cè)的工作原理與現(xiàn)有擺線(xiàn)液壓馬達(dá)的工作原理相同：浮動(dòng)型外定子（定子）和外擺線(xiàn)齒輪（轉(zhuǎn)子）是一對(duì)擺線(xiàn)針齒嚙合副，轉(zhuǎn)子具有 Zi (Zi=6或8)個(gè)齒的短幅外擺線(xiàn)等距線(xiàn)齒形，定子具有Zi+1個(gè)圓弧針齒齒形，轉(zhuǎn)子和定子形成Zi+1個(gè)封閉齒間容積。其中一半處于高壓區(qū)，一半處于低壓區(qū)。定子固定不動(dòng)，其齒圈中心為02，轉(zhuǎn)子的中心為Oi。轉(zhuǎn)子在壓力油作用下產(chǎn)生的液壓力矩以偏心距g為半徑繞定子中心02作行星運(yùn)動(dòng)，即轉(zhuǎn)子一方面在繞自身的中心Oi自轉(zhuǎn)的同時(shí)，另一方面其中心Oi又繞定子中心02反向公轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子在沿定子滾動(dòng)時(shí)，其進(jìn)回油腔不斷地改變，但始終以連心線(xiàn)Oi 02為界分成兩邊，一邊為進(jìn)油，容腔容積逐漸增大；另一邊排油，容積逐漸縮小，將油液擠出，通過(guò)配油機(jī)構(gòu)，再經(jīng)油馬達(dá)出油口排往油箱。