本發(fā)明屬于機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及活塞連桿液壓馬達(dá)。
背景技術(shù):
液壓馬達(dá)是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的執(zhí)行元件,它將來(lái)自液壓泵輸出的液壓能轉(zhuǎn)換成作為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能,從而驅(qū)動(dòng)負(fù)載進(jìn)行運(yùn)動(dòng)?,F(xiàn)有技術(shù)中,液壓馬達(dá)有兩種形式:一是傳統(tǒng)的柱塞連桿式液壓馬達(dá),是一種徑向柱塞低速大扭矩液壓馬達(dá),這種馬達(dá)結(jié)構(gòu)通常為五個(gè)油缸(或七個(gè)油缸)在圓周上均勻布置,構(gòu)成星形殼體。柱塞連桿式液壓馬達(dá)主要部件有柱塞、連桿、曲軸、星形殼體以及配流軸等。柱塞連桿式液壓馬達(dá)存在以下不足:(1)由于油缸在圓周均勻排布,所占徑向空間較大;(2)由于油缸圓周布置,液壓缸數(shù)量受限,在結(jié)構(gòu)尺寸一定時(shí),輸出扭矩受限,并且輸出扭矩均勻性和低速穩(wěn)定性較差;二是直線型活塞連桿液壓馬達(dá),直線型活塞連桿液壓馬達(dá)的不足是:由于液壓缸呈直線排列,所占軸向空間較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提出了一種新型活塞連桿式液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)形式,更有效的利用軸向空間。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是:v型活塞連桿液壓馬達(dá),包括機(jī)座、連桿、抱瓦、偏心輪、主軸承、6個(gè)以上液壓缸、架缸體、連接油路、配流盤(pán)、主軸和液壓控制油路,液壓缸包括液壓缸套和活塞,活塞安裝在液壓缸套內(nèi),活塞頭部安裝密封裝置,活塞頂部、液壓缸套與缸蓋構(gòu)成密封油腔,液壓缸通過(guò)油路與配流盤(pán)連接,配流盤(pán)按規(guī)定的順序向各個(gè)液壓缸供油,配流盤(pán)的高壓腔和低壓腔分別與液壓控制油路的a端口和b端口連通,機(jī)座是矩形殼體,矩形殼體兩端面上開(kāi)有主軸安裝孔,主軸的兩端通過(guò)兩個(gè)主軸承安裝在機(jī)座的主軸安裝孔上,主軸的兩端伸出機(jī)座;架缸體下表面安裝在機(jī)座上表面上,與機(jī)座上表面相配合;偏心輪與主軸相連,每一個(gè)液壓缸與一個(gè)偏心輪相對(duì)應(yīng);抱瓦安裝在偏心輪外緣上,與偏心輪滑動(dòng)配合;連桿是二連桿,連桿的小端通過(guò)活塞銷(xiāo)與活塞連接,連桿大端側(cè)面是凹形圓柱面,連桿大端的凹形圓柱面緊貼在偏心輪外邊緣上,用抱瓦箍住,使連桿大端不與偏心輪脫離;配流盤(pán)安裝在主軸一端伸出機(jī)座的軸上,主軸與配流盤(pán)同步旋轉(zhuǎn),其特征在于:所述架缸體是v型架缸體,v型架缸體是橫斷面為梯形的殼體,v型架缸體的兩個(gè)斜面上對(duì)稱(chēng)開(kāi)有液壓缸安裝孔;所述液壓缸安裝在v型架缸體的液壓缸安裝孔內(nèi),液壓缸套置于v型架缸體的斜面外,液壓缸套與斜面垂直,液壓缸套呈v字型排列,活塞置于v型架缸體內(nèi),一對(duì)對(duì)稱(chēng)安裝的液壓缸為一組。
本發(fā)明所述v型活塞連桿液壓馬達(dá),其特征在于:所述液壓缸組數(shù)為3組以上,n≥3,同一組兩個(gè)液壓缸對(duì)應(yīng)的偏心輪安裝的偏心輪偏轉(zhuǎn)角度差為后一輪領(lǐng)先前一輪(360°/2n)-60°,相鄰兩組液壓缸對(duì)應(yīng)的偏心輪安裝的偏心輪偏轉(zhuǎn)角度差為360°/n。
本發(fā)明所述v型活塞連桿液壓馬達(dá),其特征在于:所述配流方式采用高壓共軌供油方式。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:
(1)馬達(dá)的液壓缸呈v字型排列,適用于徑向空間與軸向空間受限的場(chǎng)所。
(2)通過(guò)v字型排列,液壓油缸個(gè)數(shù)能有效的增加,從而使輸出扭矩明顯加大,能夠明顯的提高輸出扭矩的均勻性和馬達(dá)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
附圖說(shuō)明
圖1v字型活塞連桿液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)示意圖
圖2v字型活塞連桿液壓馬達(dá)主視示意圖
圖3圖2的a-a剖視示意圖
圖4圖2的側(cè)視示意圖
圖5v字型活塞連桿液壓馬達(dá)液壓控制油路圖
圖612缸的v字型活塞連桿液壓馬達(dá)液壓缸做功順序圖
圖中:1、機(jī)座,2、連桿,3、抱瓦,4、偏心輪,5、主軸承,6、液壓缸套,7、v型架缸體,8、活塞,9、連接油路,10、配流盤(pán),11、主軸,12、主泵,13、副泵,14、油箱,15-1、左路濾器,15-2、副泵濾器,15-3、安全閥濾器,15-4、右路濾器,16、安全閥,17、三位四通電液換向閥,18-1、左路平衡閥,18-2、右路平衡閥,19、制動(dòng)溢流閥組,20、中位旁通閥,21、背壓閥,22、低壓選擇閥,a、a端口,b、b端口。
具體實(shí)施方式:
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例是12缸的v字型活塞連桿液壓馬達(dá)。包括機(jī)座1、連桿2、抱瓦3、偏心輪4、主軸承5、液壓缸套6、v型架缸體7、活塞8、連接油路9、配流盤(pán)10、主軸11和液壓控制油路?;钊?安裝在液壓缸套6內(nèi),活塞8頭部安裝密封裝置,活塞8頂部、液壓缸套6與缸蓋構(gòu)成密封油腔,液壓缸通過(guò)連接油路9與配流盤(pán)10連接,配流盤(pán)10按規(guī)定的順序向各個(gè)液壓缸供油,配流盤(pán)10的高壓腔和低壓腔分別與液壓控制油路的油口a和油口b連通,配流方式采用高壓共軌供油方式。機(jī)座1是矩形殼體,矩形殼體兩端面上開(kāi)有主軸安裝孔,主軸11的兩端通過(guò)兩個(gè)主軸承5安裝在機(jī)座1的主軸安裝孔上,主軸11的兩端伸出機(jī)座1;v型架缸體7下表面安裝在機(jī)座1上表面上,與機(jī)座1上表面相配合,v型架缸體7是橫斷面為梯形的殼體,v型架缸體7的兩個(gè)斜面上對(duì)稱(chēng)開(kāi)有液壓缸安裝孔;偏心輪4與主軸11相連,每一個(gè)液壓缸與一個(gè)偏心輪4相對(duì)應(yīng);抱瓦3包括上軸瓦和下軸瓦,抱瓦3安裝在偏心輪4外緣上,與偏心輪4滑動(dòng)配合;連桿2是二連桿,連桿2的小端通過(guò)活塞銷(xiāo)與活塞8連接,連桿2大端側(cè)面是凹形圓柱面,連桿2大端的凹形圓柱面緊貼在偏心輪4外邊緣上,用抱瓦3箍住,使連桿2大端不與偏心輪4脫離;配流盤(pán)10安裝在主軸11一端伸出機(jī)座1的軸上,主軸11與配流盤(pán)10同步旋轉(zhuǎn),液壓缸安裝在v型架缸體7的液壓缸安裝孔內(nèi),液壓缸套6置于v型架缸體7的斜面外,液壓缸套6與斜面垂直,液壓缸套6呈v字型排列,活塞8置于v型架缸體7內(nèi),一對(duì)對(duì)稱(chēng)安裝的液壓缸為一組。液壓缸組數(shù)為6組,n=6,同一組兩個(gè)液壓缸對(duì)應(yīng)的偏心輪安裝的偏心輪偏轉(zhuǎn)角度差為后一輪領(lǐng)先前一輪(360°/2n)-60°,相鄰兩組液壓缸對(duì)應(yīng)的偏心輪安裝的偏心輪偏轉(zhuǎn)角度差為360°/n。
液壓控制油路包括主泵12、副泵13、油箱14、濾器15、安全閥16、三位四通電液換向閥17、平衡閥18、制動(dòng)溢流閥組19、中位旁通閥20、背壓閥21、低壓選擇閥22。主泵12出口與三位四通電液換向閥17進(jìn)口和安全閥16進(jìn)口相連;三位四通電液換向閥17的兩個(gè)液壓油出口分別與左路平衡閥18-1和右路平衡閥18-2相連;左路平衡閥18-1和右路平衡閥18-2分別在左油路分支處和右油路分支處分別與制動(dòng)溢流閥組19、中位旁通閥20和低壓選擇閥22連接,一起控制油路,分別由a端口和b端口輸出或回流;液壓油回流的油路上分別設(shè)有左路濾器15-1和右路15-4濾器,在副泵13和安全閥16的油路上也分別設(shè)有副泵濾器15-2和安全閥濾器15-3。
液壓控制油路的工作原理是:主泵12向油路提供液壓油,如果此時(shí)三位四通電液換向閥17工作在左位,則高壓液壓油依次通過(guò)左路平衡閥18-1、制動(dòng)溢流閥組19、中位旁通閥20和低壓選擇閥22,由a端口經(jīng)配流盤(pán)10進(jìn)入到液壓缸,通過(guò)b端口回流到油箱。安全閥16用來(lái)限定主泵12輸出的液壓油的最高壓力;制動(dòng)溢流閥組19用來(lái)限定高壓油管的最高油壓,防止爆管,并且副泵13可以通過(guò)制動(dòng)溢流閥組19向主油路補(bǔ)油;中位旁通閥20和低壓選擇閥22組合用來(lái)將主油路的高溫液壓油泄放到油箱中;如果此時(shí)三位四通電液換向閥17工作在右位,則高壓液壓油依次通過(guò)右路平衡閥18-2、制動(dòng)溢流閥組19、中位旁通閥20和低壓選擇閥22,由b端口經(jīng)配流盤(pán)10進(jìn)入到液壓缸,通過(guò)a端口回流到油箱。
附圖3給出了配流盤(pán)10與各液壓缸連接示意圖,液壓控制油路的液壓油按照各缸輸出轉(zhuǎn)矩的順序依次輸送到各油缸內(nèi)。當(dāng)主油路a端口的高壓液壓油進(jìn)入到配流盤(pán)10的高壓腔,壓力油經(jīng)高壓腔進(jìn)入ⅰ、?、ⅸ、ⅳ、ⅴ、ⅷ號(hào)油缸,這樣推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),通過(guò)連桿,把活塞向下的作用力傳遞到偏心輪上,由于偏心輪的圓心與主軸圓心存在偏心距,該作用力對(duì)主軸產(chǎn)生力矩,使主軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),形成轉(zhuǎn)矩,與此同時(shí),低壓腔連通?、ⅱ、ⅲ、ⅹ、ⅶ、ⅵ號(hào)油缸,相應(yīng)缸室中的液壓油經(jīng)過(guò)低壓腔進(jìn)入b端口。一旦配流盤(pán)在高壓腔的油壓推動(dòng)下開(kāi)始旋轉(zhuǎn),各個(gè)缸室按照做功順序不斷的進(jìn)排油,使馬達(dá)的主軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)。如果需要馬達(dá)主軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn),只需將三位四通電液換向閥17工作在右位,高壓液壓油從b端口進(jìn)入液壓馬達(dá)的配流盤(pán)10,馬達(dá)主軸即可順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),油腔背壓通過(guò)平衡閥18來(lái)實(shí)現(xiàn);各個(gè)液壓缸中的活塞按照做功順序輸出轉(zhuǎn)矩,保證主軸受力均勻,馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。