專利名稱：液壓馬達(dá)用全平衡端面配流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及流體傳動及控制領(lǐng)域液壓技術(shù)。
目前國內(nèi)生產(chǎn)的徑向柱塞式液壓馬達(dá)普遍采用軸配流機(jī)構(gòu)，即在馬達(dá)曲軸的一端剛性連接一配流軸，置于固定在馬達(dá)殼體側(cè)面的配流殼體中，配流殼體上開設(shè)一對油孔分別與液壓系統(tǒng)進(jìn)回油路相通，配流軸隨曲軸同步轉(zhuǎn)動，液壓油由配流軸配流，通過殼體中的放射狀油路流入或流出柱塞缸，完成液壓馬達(dá)配流。
軸配流結(jié)構(gòu)存在下列缺點配流軸在配流殼體中因進(jìn)、回油腔間存在無法消除的間隙而產(chǎn)生泄漏；軸受到不平衡液壓徑向力作用在殼體孔中產(chǎn)生偏心，使泄漏量增加；為減小容積泄漏需減小配流間隙，但由于配流軸較長，對溫度變化敏感，易產(chǎn)生熱沖擊導(dǎo)致配流軸咬死；配流軸磨損后間隙增大不能自動補償。
自七十年代起國外開始研制端面配流機(jī)構(gòu)取代軸配流機(jī)構(gòu)，并已在多種類型液壓馬達(dá)中應(yīng)用。但普遍存在的嚴(yán)重問題是由于在端面配流盤上都存在著由變化的分離力與貼緊力作用產(chǎn)生的傾覆力矩，使配流盤傾斜，配流副機(jī)械效率、容積效率下降，降低工作壽命，并影響馬達(dá)的低速穩(wěn)定性。
本實用新型的主要目的是1、克服軸配流機(jī)構(gòu)的上述缺點；2、克服現(xiàn)有國內(nèi)外端面配流機(jī)構(gòu)中存在的傾覆力矩。
下面結(jié)合


圖1、圖2、圖3、圖4詳細(xì)說明本實用新型的結(jié)構(gòu)與原理。本實用新型主要包括端蓋1.推力盤2.推力彈簧3.配流盤4.固定盤5.驅(qū)動軸7和殼體8。端蓋1由螺栓固定在馬達(dá)殼體8上。推力盤2由圓柱間隙配合安裝在端蓋1的階梯孔內(nèi)，可軸向移動，由O型密封圈13、14密封。圓柱銷6防止推力盤2轉(zhuǎn)動，推力彈簧3將推力盤2壓緊在配流盤4上。固定盤5緊配合安裝在殼體8中。配流盤4由驅(qū)動軸7端部的方頭帶動其與驅(qū)動軸7同步旋轉(zhuǎn)。端蓋1上開有A、B孔作為馬達(dá)的進(jìn)、排油口。
固定盤流道孔9與殼體8上配流道孔10相通，配流盤中心圓孔11與端蓋1及推力盤2中心孔相通、配流盤4環(huán)形油槽口與推力盤2進(jìn)油孔及固定盤5腰形盲槽相通。
固定盤5固定在馬達(dá)殼體8中，其上開設(shè)沿周向均勻分布的流道9，它們分別同殼體中放射狀分布的流道10相通，向馬達(dá)的各個柱塞腔供、排油。在固定盤5工作端面上沿周向均勻開設(shè)有腰形盲槽15，其包角同均勻分布的流道2的包角相同，且二者有π/5角度的相位差。
在與固定盤5接觸的配流盤4的端面上有二對包角相等的腰形槽配流腰形槽17、18，和平衡腰形槽19、20，在同推力盤2接觸的配流盤4端面的中心位置有圓形槽11，其外周有同心環(huán)形槽12，兩槽開設(shè)的流道穿過配流盤4將它們分別與腰形槽17、20和腰形槽19、18連通。
推力盤2置于端蓋1中，用圓柱銷6防止其旋轉(zhuǎn)，但不防礙軸向移動，二者以兩個圓柱間隙配合，并用O型密封圈13、14密封。形成的密封腔與進(jìn)、出油口A相通，同時，經(jīng)推力盤2上的多個流道也與配流盤4環(huán)形槽12相通。中心孔連通油口B，并與配油盤槽11相通。無壓力油時推力盤2由推力彈簧3壓向配流盤4。當(dāng)高壓油從A口進(jìn)入時，充滿密封腔并經(jīng)各級流道穿過推力盤2、配流盤4、固定盤5通過馬達(dá)殼體流道10，進(jìn)入馬達(dá)柱塞腔，推動柱塞使驅(qū)動軸7旋轉(zhuǎn)。與此同時，從低壓柱塞腔中排出的低壓油由殼體中相應(yīng)的流道10，經(jīng)與前述對應(yīng)的流道穿過固定盤5、配流盤4、推力盤2，自中心油口B排出。當(dāng)高壓油從B口進(jìn)入，A口排出時，驅(qū)動軸7反向旋轉(zhuǎn)，馬達(dá)反向。驅(qū)動軸7帶動配流盤4轉(zhuǎn)動，使其腰形槽17、18周期性的同固定盤5上流道16依次連通。確定配流盤同曲軸間的相位角，即可實現(xiàn)連續(xù)配油。
下面分析配流機(jī)構(gòu)的受力情況馬達(dá)啟動瞬時，尚未正常工作時，推力盤2靠推力彈簧3的壓緊力使其緊貼配流盤4。當(dāng)壓力油自A口進(jìn)入，B口回油時，液壓貼緊力作用于推力盤2兩臺階間的環(huán)形端面21上，液壓分離力沿兩個環(huán)形作用于與配流盤4接觸的推力盤2端面22上。當(dāng)B口進(jìn)油、A口排油時，液壓貼緊力作用于推力盤2小端面環(huán)形面積23上，分離力亦作用于與配流盤4接觸的推力盤端面22上。上述壓緊力和分離力合力的作用點均沿軸線過推力盤2中心。通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化使推力盤2以適當(dāng)?shù)膲壕o系數(shù)緊貼配流盤4，而且，無論從A口進(jìn)油，還是從B口進(jìn)油，壓緊系數(shù)相等。
現(xiàn)在主要分析配流盤4受力情況。當(dāng)A口進(jìn)油、B口回油時，配流盤系數(shù)緊貼配流盤4，而且，無論從A口進(jìn)油，還是從B口進(jìn)油，壓緊系數(shù)相等。4受液壓壓緊力作用于它同推力盤2接觸端面的環(huán)形槽及內(nèi)、外密封帶上；當(dāng)B口進(jìn)油、A口回油時，配流盤4受壓緊力作用于它同推力盤2接觸端面的中心圓槽及內(nèi)密封帶上。通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化使二壓緊力大小相等。配流盤4受力還包括推力盤2作用于其上的剩余壓緊力。以上諸力均沿軸線方向過配流盤4中心。當(dāng)A口進(jìn)油、B口排油時，配流盤4所受液壓分離力作用于配流盤4腰形槽17和平衡腰形槽20及二者的內(nèi)、外密封帶上。由于在配流盤4轉(zhuǎn)動過程中，腰形槽包角周期性變化使液壓分離力大小及作用點呈周期性變化，所以在固定盤5上開設(shè)有腰形盲槽15，隨配流盤4轉(zhuǎn)動，這些盲槽周期性依次同平衡腰形槽20相通，這樣，配流盤4在任何轉(zhuǎn)角情況下配流腰形槽17的包角永遠(yuǎn)同平衡腰形槽20包角相同。同樣，相應(yīng)的低壓配流腰形槽18的包角始終與低壓平衡腰形19的包角相同。于是，配流腰形槽及密封帶上的分離力對配流盤4產(chǎn)生的傾側(cè)力矩同平衡腰形槽及密封帶上的分離力對配流盤4的傾側(cè)力矩完全抵消。即二個分離力的合力大小盡管隨配流盤4轉(zhuǎn)動呈周期性變化，但其作用點總是過配流盤4中心，整個配流機(jī)構(gòu)的各個摩擦副均在無傾側(cè)力矩情況下工作，使配流機(jī)構(gòu)有穩(wěn)定的工作性能，較高效率和更長的工作壽命。
本實用新型的積極效果在于傾側(cè)力矩全平衡的端面配流機(jī)構(gòu)較之軸配流及其它端面配流機(jī)構(gòu)具有較高的效率、可靠性和工作壽命。由于配流盤和推力盤均在無傾側(cè)力矩情況下工作、所以配流盤與推力盤和固定盤接觸表面不存在偏磨，這不僅使配流副保持較高的容積效率和機(jī)械效率，還有助于改善馬達(dá)工作性能、提高其低速穩(wěn)定性。
圖1為本實用新型主剖視圖圖2為本實用新型固定盤工作端面結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實用新型配流盤工作端面結(jié)構(gòu)示意圖圖4為本實用新型推力盤結(jié)構(gòu)示意圖實施例該實用新型已用于新產(chǎn)品CLJM—3.15曲軸連桿液壓馬達(dá)，現(xiàn)在正由江蘇省泰縣船用輔機(jī)廠生產(chǎn)。
權(quán)利要求1.一種液壓馬達(dá)用全平衡端面配流裝置，包括端蓋[1]、推力盤[2]、推力彈簧[3]、配流盤[4]、固定盤[5]、以及驅(qū)動軸[7]和殼體[8]，其特征在于端蓋[1]由螺栓固定在馬達(dá)殼體[8]上，推力盤[2]由圓柱間隙配合安裝在端蓋[1]的階梯孔內(nèi)，由密封圈[3][14]密封，圓柱銷[6]將端蓋[1]和推力盤[2]定位，彈簧[3]安裝在端蓋[1]的階梯孔內(nèi)，并由推力盤[2]壓緊，固定盤[5]緊配合安裝在殼體[8]中，配油盤[4]由驅(qū)動軸[7]端部的方頭帶動其與驅(qū)動軸[7]同步旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全平衡端面配流裝置，其特征在于在固定盤[5]的工作面上開有5個腰形盲槽，5個圓形孔，各腰形盲槽和圓孔包角相同，相位差為π/5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全平衡端面配流裝置，其特征在于配流盤[4]的端面上開有二對包角相等的配流腰形槽和平衡腰形槽；配流腰形槽分布圓直徑與固定盤油口分布圓直徑相同，配流盤平衡腰形槽分布圓直徑與固定盤平衡腰形槽分布圓直徑相同。
專利摘要一種液壓馬達(dá)用全平衡端面配流裝置，它主要由端蓋、推力盤、推力彈簧、配流盤、固定盤及驅(qū)動軸和殼體組成。馬達(dá)曲軸穿過固定盤帶動配流盤旋轉(zhuǎn)，固定盤固定在馬達(dá)殼體中，推力盤安裝在馬達(dá)端蓋中，不能轉(zhuǎn)動但可沿馬達(dá)軸向移動。整個配流機(jī)構(gòu)通過端蓋與馬達(dá)殼體連接，安裝在馬達(dá)的一側(cè)，在端蓋上開設(shè)馬達(dá)的進(jìn)出油口。本實用新型可以改善液壓馬達(dá)工作性能、提高馬達(dá)效率、延長馬達(dá)工作壽命。
文檔編號F15B9/00GK2217701SQ94221979
公開日1996年1月17日 申請日期1994年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月21日
發(fā)明者陳卓如, 李元勛, 金朝銘, 張守禮 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)