專利名稱：一種液壓馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及液壓馬達(dá)，更具體地說(shuō)，涉及一種效率高、可在較低壓力的液體驅(qū)動(dòng)下輸出較高轉(zhuǎn)速的液壓馬達(dá)。
背景技術(shù)：
為了實(shí)現(xiàn)能量傳遞，通常需要用高壓液體來(lái)驅(qū)動(dòng)物體旋轉(zhuǎn)，也就產(chǎn)生了液壓馬達(dá)?，F(xiàn)有技術(shù)的中液壓馬達(dá)主要有葉片馬達(dá)和柱塞馬達(dá)。它們雖然具有旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)體，但其變?nèi)輽C(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方式仍然是直線平動(dòng)，或者應(yīng)稱疊加于轉(zhuǎn)動(dòng)的直線平動(dòng)。兩者的變?nèi)菰碛兴煌?。葉片馬達(dá)是利用在施轉(zhuǎn)子中徑向伸縮的葉片分割相對(duì)偏心的容腔來(lái)造成葉片間扇形區(qū)域的容積發(fā)生周期性變化。而柱塞馬達(dá)則是利用柱塞在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中的徑向平動(dòng)造成小容腔中的徑向平動(dòng)來(lái)造成小容腔的容積變化，后者還需精密的柱面或端面流結(jié)構(gòu)來(lái)配合工作。
該兩類機(jī)械雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，慣性動(dòng)反力也較少，但其葉片和柱塞均具有力系自平衡性，需要依靠外加約束力來(lái)平衡。兩類機(jī)械的機(jī)構(gòu)磨擦的共同特點(diǎn)是生成摩擦力的約束力均被最大化。因此，這兩種機(jī)械的內(nèi)機(jī)械損耗的比利都太高，并且，它們也都強(qiáng)烈地依賴于潤(rùn)滑。
現(xiàn)有技術(shù)的第二種變?nèi)莘绞健D(zhuǎn)變?nèi)莘绞?，也同樣存在效率瓶頸。旋轉(zhuǎn)變?nèi)莘绞娇梢约?xì)分為三類螺旋運(yùn)動(dòng)方式、齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)方式和偏心輪旋轉(zhuǎn)方式。整體上講，旋轉(zhuǎn)變?nèi)莘绞降倪\(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有力系自平衡性，這大有利于降低機(jī)構(gòu)磨擦損耗。但旋轉(zhuǎn)變?nèi)葸\(yùn)動(dòng)的另一類內(nèi)機(jī)械損耗又成了突出問(wèn)題，個(gè)別情況下，其容積損耗也可能過(guò)大。
除了上述效率瓶頸以外，現(xiàn)有流體機(jī)械的另一個(gè)問(wèn)題是目標(biāo)和產(chǎn)品的單一性。單一性就是不通用，一種產(chǎn)品只能用于一個(gè)目的，并且只能在一種設(shè)定的條件下使用下。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種效率高、可在較低壓力的液體驅(qū)動(dòng)下輸出較高轉(zhuǎn)速的液壓馬達(dá)。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種液壓馬達(dá)，包括旋轉(zhuǎn)體，以及與旋轉(zhuǎn)體第二端連接的輸出軸，還包括主軸和揉輪；其中，所述旋轉(zhuǎn)體包括主殼和端蓋，在所述旋轉(zhuǎn)體內(nèi)設(shè)有與揉輪對(duì)應(yīng)且直徑大于揉輪直徑的揉腔，所述揉輪裝于所述揉腔內(nèi)；在所述揉腔的兩側(cè)設(shè)有直徑小于揉輪直徑的回液腔；在所述揉輪的環(huán)面上設(shè)有一個(gè)軸向限位槽，在所述揉腔內(nèi)壁設(shè)有伸入到所述限位槽中的隔離限位件，所述隔離限位件用于阻止所述揉輪轉(zhuǎn)動(dòng)并允許其有適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)裕度；所述主軸從所述旋轉(zhuǎn)體的第一端插入到旋轉(zhuǎn)體內(nèi)部，所述主軸上與揉腔對(duì)應(yīng)的位置為偏心結(jié)構(gòu)；所述揉輪松動(dòng)配合地套裝于主軸的偏心位置，可隨主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生依次擠壓揉腔內(nèi)壁的揉動(dòng)，使所述揉輪環(huán)面與揉腔內(nèi)壁之間間隙的大小循環(huán)變化；在所述揉輪的內(nèi)環(huán)面中央設(shè)有徑向環(huán)形凹槽，在所述限位槽的第一側(cè)設(shè)有將所述凹槽與外部連通的連通孔；在所述限位槽第二側(cè)的揉輪環(huán)面上設(shè)有將其兩側(cè)回液腔連通的軸向?qū)б翰郏辉谒鲋鬏S內(nèi)設(shè)有與其第一端面連通的軸向進(jìn)液孔和軸向出液孔，在所述主軸上與揉輪的凹槽正對(duì)的位置設(shè)有將進(jìn)液孔與凹槽連通的噴液口，在所述揉輪兩側(cè)的主軸上還設(shè)有將出液孔與回液腔連通的回液口。
本實(shí)用新型的液壓馬達(dá)中，可設(shè)置至少兩個(gè)揉輪，此時(shí)，在所述旋轉(zhuǎn)體內(nèi)設(shè)有與揉輪對(duì)應(yīng)數(shù)量的揉腔；針對(duì)每一個(gè)揉輪，在其兩側(cè)設(shè)有對(duì)應(yīng)的回液腔，在該揉輪上設(shè)有一套對(duì)應(yīng)的限位槽、凹槽和導(dǎo)液槽，在所述主軸上設(shè)有與之對(duì)應(yīng)的噴液口和回液口。
本實(shí)用新型的液壓馬達(dá)中，最好還包括一個(gè)保護(hù)殼，所述保護(hù)殼的第一端與所述主軸固定連接，并將所述主殼及端蓋套裝于其內(nèi)部。
本實(shí)用新型的液壓馬達(dá)中，針對(duì)每一個(gè)揉輪，可在所述主軸上設(shè)三個(gè)沿軸向腰形噴液口，所述三個(gè)噴液口之間平行排列；并且，可在其兩側(cè)的主軸上設(shè)三個(gè)沿軸向腰形回液口，所述三個(gè)回液口之間也平行排列。
由上述方案可知，本實(shí)用新型中，當(dāng)從進(jìn)液孔輸入高壓液體時(shí)，高壓液體可經(jīng)進(jìn)液孔、噴液口流到揉輪的凹槽，再經(jīng)揉輪上的連通孔流到位于隔離限位件第一側(cè)的揉輪環(huán)面與揉腔內(nèi)壁之間的間隙中，高壓液體沖擊揉腔內(nèi)壁，可帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)體、揉輪、以及輸出軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，而主軸則保持固定不動(dòng)；釋放壓力后的液體可經(jīng)位于隔離限位槽第二側(cè)的揉輪上的導(dǎo)液槽進(jìn)入回液腔，再經(jīng)主軸上的回液口、出液孔流出。這種液壓馬達(dá)的特點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換效率、且可在較低壓力的液體驅(qū)動(dòng)下輸出較高的轉(zhuǎn)速，所以可用于申請(qǐng)?zhí)枮?00510120802.7的風(fēng)力發(fā)電裝置和系統(tǒng)，作為其中的液壓馬達(dá)。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中圖1是本實(shí)用新型一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的液壓馬達(dá)的主視圖；圖2是圖1中所示液壓馬達(dá)的A-A剖視圖；圖3是圖2中所示旋轉(zhuǎn)體的B-B剖視圖；圖4是圖1中所示主軸的主視圖；圖5是圖4的左視圖；圖6是圖4的D-D剖視圖；圖7是圖4的C-C剖視圖；圖8是圖1中所示揉輪的主視圖；圖9是圖8的E-E剖視圖；圖10是圖9的H-H剖視圖；圖11是圖10的F-F剖視圖；圖12是圖10的G-G剖視圖；圖13是圖12的仰視圖；圖14A至圖14D是工作過(guò)程中揉輪與揉腔之間的配合關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例如圖1至圖13所示。從圖中可以看出，這種液壓馬達(dá)200的主要部件包括主殼201、端蓋202、主軸203、揉輪204、輸出軸205、保護(hù)殼206、隔離限位件209等。其中，主殼201與左右端蓋202組成旋轉(zhuǎn)體，輸出軸205則連接于右端蓋上，可隨旋轉(zhuǎn)體同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
從圖1和圖3可以看出，在旋轉(zhuǎn)體內(nèi)對(duì)稱地設(shè)有兩個(gè)用于裝設(shè)揉輪的揉腔221。如圖2所示，該揉腔的直徑略大于揉輪的直徑，使得揉輪裝于揉腔內(nèi)時(shí)，有適當(dāng)裕度的活動(dòng)間隙。從圖1和圖3可以看出，在揉腔221的兩側(cè)，分別設(shè)有直徑小于揉輪直徑的回液腔222，本實(shí)施例中，共有左、中、右三個(gè)回液腔。
本實(shí)施例中所使用的揉輪204的結(jié)構(gòu)如圖8至圖13所示，其中，揉輪中央突出部分為主體，用于與揉腔內(nèi)壁配合，兩側(cè)的護(hù)邊則用于與端蓋配合。在揉輪的環(huán)面上設(shè)有一個(gè)軸向限位槽215，對(duì)應(yīng)地，在揉腔內(nèi)壁設(shè)有隔離限位件209，它伸入到限位槽中，用于限定揉輪使之不能轉(zhuǎn)動(dòng)，并允許揉輪有適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)裕度，如圖2所示，該隔離限位槽209還用于隔斷揉輪與揉腔內(nèi)壁之間的間隙。此外，在揉輪的內(nèi)環(huán)面中央設(shè)有徑向環(huán)形凹槽219，在限位槽215的右側(cè)設(shè)有可將凹槽219與外部連通的連通孔216，該連通孔的尺寸由內(nèi)向外逐漸變大，達(dá)到揉輪環(huán)面時(shí)則延伸至整個(gè)環(huán)面寬度；另外，在限位槽215左側(cè)的揉輪環(huán)面上設(shè)有軸向?qū)б翰?14，當(dāng)揉輪按圖1所示裝配時(shí)，該導(dǎo)液槽可將揉輪左右兩側(cè)的回液腔222連通。
本實(shí)施例中所使用的主軸203的結(jié)構(gòu)如圖4至圖7所示，該主軸從旋轉(zhuǎn)體的左端插入到旋轉(zhuǎn)體內(nèi)部，主軸上與揉腔對(duì)應(yīng)的位置為偏心結(jié)構(gòu)；裝配時(shí)，揉輪松動(dòng)配合地套裝于主軸的偏心位置，可隨主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生依次擠壓揉腔內(nèi)壁的揉動(dòng)，使揉輪環(huán)面與揉腔內(nèi)壁之間間隙的大小可循環(huán)變化。從圖中可以看出，在主軸204內(nèi)設(shè)有與其左端面連通的軸向進(jìn)液孔207和軸向出液孔208，在主軸上與揉輪的凹槽217正對(duì)的位置設(shè)有三個(gè)腰形噴液口210，它們可將主軸內(nèi)的進(jìn)液孔207與揉輪上的凹槽217連通；在所述揉輪兩側(cè)的主軸上還設(shè)有三個(gè)腰形回液口211，它們可將主軸內(nèi)的出液孔與旋轉(zhuǎn)體內(nèi)的回液腔連通。
本實(shí)施例中，當(dāng)從主軸的進(jìn)液孔207輸入高壓液體時(shí)，該高壓液體可經(jīng)進(jìn)液孔207、噴液口210流到揉輪204的凹槽217中，然后經(jīng)揉輪上的連通孔216流到位于隔離限位件209右側(cè)的揉輪環(huán)面與揉腔內(nèi)壁之間的間隙中，該高壓液體會(huì)沖擊揉腔內(nèi)壁，從而帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)體、揉輪、以及輸出軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，而主軸203則保持固定不動(dòng)。釋放壓力后的液體可經(jīng)位于隔離限位槽左側(cè)的揉輪上的導(dǎo)液槽214進(jìn)入回液腔222，再經(jīng)主軸上的回液口211、出液孔208流出。
該液壓馬達(dá)的工作原理如圖14A至圖14D所示，其中，當(dāng)輸入高壓液體時(shí)，可驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生圖14A、圖14B、圖14C、圖14D所示次序的揉動(dòng)效果，其中，(1)從圖14A到圖14B，高壓液體從主軸上的噴液口210進(jìn)入到揉輪的凹槽217中，再經(jīng)揉輪上的連通孔216流到位于隔離限位件209右側(cè)的揉輪環(huán)面與揉腔內(nèi)壁之間的間隙中，在高壓液體的作用下，揉輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使得位于隔離限位件右側(cè)的間隙逐漸增大；同時(shí)左側(cè)的間隙逐漸減小，從而可將先前輸入的液體輸出。
(2)從圖14B到圖14C，在液體的推動(dòng)下，右側(cè)間隙逐漸轉(zhuǎn)移到上部；同時(shí)，左側(cè)的間隙進(jìn)一步減小，直至將出液口完全堵住。
(3)從圖14C到圖14D，右側(cè)的間隙從零逐漸增大，液體兩次進(jìn)入；同時(shí)將位于上側(cè)間隙內(nèi)的液體向擠壓到左側(cè)間隙并輸出。
(4)從圖14D到圖14A，液體的作用使得右側(cè)的間隙進(jìn)一步增大；同時(shí)左側(cè)的間隙進(jìn)一步減小，從而進(jìn)一步將液體加壓輸出。
上述四種狀態(tài)每重復(fù)一次上述，旋轉(zhuǎn)體就旋轉(zhuǎn)一周，可見(jiàn)，通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，由進(jìn)液孔輸入的液體可驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體調(diào)整旋轉(zhuǎn)，而且這種馬達(dá)的特點(diǎn)是可在較低壓力的液體驅(qū)動(dòng)下輸出較高的轉(zhuǎn)速，所以可用于申請(qǐng)?zhí)枮?00510120802.7的風(fēng)力發(fā)電裝置和系統(tǒng)，作為其中的液壓馬達(dá)。
具體實(shí)施時(shí)，上述主殼201、端蓋202、主軸203、揉輪204、輸出軸205、保護(hù)殼206、隔離限位件209等的結(jié)構(gòu)還可根據(jù)需要作適當(dāng)?shù)淖儎?dòng)。此外，同一主殼中可以只設(shè)置一套上述結(jié)構(gòu)的揉腔加揉輪，也可設(shè)置三套或更多上述結(jié)構(gòu)的套揉腔加揉輪，當(dāng)設(shè)置兩套或多套時(shí)，針對(duì)每一個(gè)揉輪，在其兩側(cè)設(shè)有對(duì)應(yīng)的回液腔，在該揉輪上設(shè)有一套對(duì)應(yīng)的限位槽、凹槽和導(dǎo)液槽，在所述主軸上設(shè)有與之對(duì)應(yīng)的噴液口和回液口。
權(quán)利要求1.一種液壓馬達(dá)，包括旋轉(zhuǎn)體，以及與旋轉(zhuǎn)體第二端連接的輸出軸，其特征在于，還包括主軸和揉輪；所述旋轉(zhuǎn)體包括主殼和端蓋，在所述旋轉(zhuǎn)體內(nèi)設(shè)有與揉輪對(duì)應(yīng)且直徑大于揉輪直徑的揉腔，所述揉輪裝于所述揉腔內(nèi)；在所述揉腔的兩側(cè)設(shè)有直徑小于揉輪直徑的回液腔；在所述揉輪的環(huán)面上設(shè)有一個(gè)軸向限位槽，在所述揉腔內(nèi)壁設(shè)有伸入到所述限位槽中的隔離限位件，所述隔離限位件用于阻止所述揉輪轉(zhuǎn)動(dòng)并允許其有適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)裕度；所述主軸從所述旋轉(zhuǎn)體的第一端插入到旋轉(zhuǎn)體內(nèi)部，所述主軸上與揉腔對(duì)應(yīng)的位置為偏心結(jié)構(gòu)；所述揉輪松動(dòng)配合地套裝于主軸的偏心位置，可隨主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生依次擠壓揉腔內(nèi)壁的揉動(dòng)，使所述揉輪環(huán)面與揉腔內(nèi)壁之間間隙的大小循環(huán)變化；在所述揉輪的內(nèi)環(huán)面中央設(shè)有徑向環(huán)形凹槽，在所述限位槽的第一側(cè)設(shè)有將所述凹槽與外部連通的連通孔；在所述限位槽第二側(cè)的揉輪環(huán)面上設(shè)有將其兩側(cè)回液腔連通的軸向?qū)б翰?；在所述主軸內(nèi)設(shè)有與其第一端面連通的軸向進(jìn)液孔和軸向出液孔，在所述主軸上與揉輪的凹槽正對(duì)的位置設(shè)有將進(jìn)液孔與凹槽連通的噴液口，在所述揉輪兩側(cè)的主軸上還設(shè)有將出液孔與回液腔連通的回液口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓馬達(dá)，其特征在于，其中包括至少兩個(gè)揉輪，在所述旋轉(zhuǎn)體內(nèi)設(shè)有與揉輪對(duì)應(yīng)數(shù)量的揉腔；針對(duì)每一個(gè)揉輪，在其兩側(cè)設(shè)有對(duì)應(yīng)的回液腔，在該揉輪上設(shè)有一套對(duì)應(yīng)的限位槽、凹槽和導(dǎo)液槽，在所述主軸上設(shè)有與之對(duì)應(yīng)的噴液口和回液口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓馬達(dá)，其特征在于，還包括一個(gè)保護(hù)殼，所述保護(hù)殼的第一端與所述主軸固定連接，并將所述主殼及端蓋套裝于其內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓馬達(dá)，其特征在于，針對(duì)每一個(gè)揉輪，在所述主軸上設(shè)有三個(gè)沿軸向腰形噴液口，所述三個(gè)噴液口之間平行排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓馬達(dá)，其特征在于，針對(duì)每一個(gè)揉輪，在其兩側(cè)的主軸上設(shè)有三個(gè)沿軸向腰形回液口，所述三個(gè)回液口之間平行排列。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種液壓馬達(dá)，為解決現(xiàn)有產(chǎn)品效率不高等問(wèn)題，本實(shí)用新型的液壓馬達(dá)包括由主殼和端蓋組成的旋轉(zhuǎn)體、與旋轉(zhuǎn)體連接的輸出軸、主軸、揉輪、輸出軸、保護(hù)殼、隔離限位件等部件；當(dāng)從進(jìn)液孔輸入高壓液體時(shí)，高壓液體可經(jīng)主軸上的進(jìn)液孔、噴液口流到揉輪上的凹槽，再經(jīng)揉輪上的連通孔流到位于隔離限位件第一側(cè)的揉輪環(huán)面與揉腔內(nèi)壁之間的間隙中，高壓液體沖擊揉腔內(nèi)壁，可帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)體、揉輪、以及輸出軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，而主軸則保持固定不動(dòng)；釋放壓力后的液體可經(jīng)位于隔離限位槽第二側(cè)的揉輪上的導(dǎo)液槽進(jìn)入回液腔，再經(jīng)主軸上的回液口、出液孔流出。這種液壓馬達(dá)的特點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換效率、且可在較低壓力的液體驅(qū)動(dòng)下輸出較高的轉(zhuǎn)速。
文檔編號(hào)F03C99/00GK2908885SQ200620013208
公開(kāi)日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月22日
發(fā)明者段小平 申請(qǐng)人:段小平