欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2020106651904
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 液体变容式机械;液体泵或弹性流体泵
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种低速大扭矩阀配流内曲线径向柱塞式高水基液压马达,包括液压泵(26)和高水基介质箱(27),其特征在于:它包括转子(10),转子(10)外侧设有轨道(9),轨道(9)左侧螺栓连接有回液壳体(3)、右侧螺栓连接有进液壳体(13),回液壳体(3)左侧设有轴承(2),主轴(1)设置在轴承(2)内,主轴(1)的端部通过花键与转子(10)的内孔连接,主轴(1)上设有回液配流凸轮(16),回液配流凸轮(16)设有回液配流体a(4),进液壳体(13)内设有进液配流凸轮(15),进液配流凸轮(15)上设有进液配流体a(14);所述转子(10)上的柱塞孔内均安装有柱塞(8),转子(10)转动时带动主轴(1)转动,并输出扭矩,进液配流凸轮(15)和回液配流凸轮(16)结构相同,均为外圆上每间隔30°夹角设有一个横跨30°夹角的圆弧凸起;

所述转子(10)上围绕圆周轴向设有八个均布的柱塞孔,每个柱塞孔内设有柱塞(8),每个柱塞(8)的端部设有对应的滚子(7),转子(10)通过滚子(7)与轨道(9)接触并传递作用力,从而在转子(10)上形成扭矩,转子(10)上形成的扭矩通过主轴(1)输出,轨道(9)内由六段等距离的曲线子轨道构成;

每个轴向设置的柱塞(8)的左侧设有一个进液配流阀(12)、右侧设有一个回液配流阀(5),每个柱塞(8)对应的柱塞孔分别与进液配流阀(12)和回液配流阀(5)的流道连接,柱塞(8)的左侧与每一个进液配流阀(12)之间设有一个流道连通的回液配流体b(6),柱塞(8)的右侧与每一个回液配流阀(5)之间设有一个流道连通的进液配流体b(11);

所有的进液配流阀(12)通过进液配流体a(14)上的流道与液压泵(26)管路连通,进液配流体a(14)上的流道在进液壳体(13)上设有入口,所有回液配流阀(5)的流道通过回进液配流体a(4)上的流道通过回液壳体(3)上的出口与液压管道28)连接,回进液配流体a(4)上的流道在回液壳体(3)上设有出口,液压管道(28)与高水基介质箱(27)管路连通,液压泵(26)上设有用以设定最大工作压力的溢流阀(29);进口通过液压管道(28)与液压泵(26)相连通,出口通过液压管道(28)与高水基介质箱(27)相连通。

2.根据权利要求1所述的低速大扭矩阀配流内曲线径向柱塞式高水基液压马达,其特征在于所述进液配流阀(12)和回液配流阀(5)结构相同,具体的:

它包括阀座,阀座内垂直设有上大孔下小孔的台阶孔,大孔内为大腔,小孔内为小腔,台阶孔内设有是上大下小并设有肩台的阀芯(19),阀芯(19)上大的部分设在台阶孔的大孔内,阀芯(19)下小的部分设置在台阶孔的小孔内,阀座的台阶孔顶部设有封堵大孔部分的密封端盖(17),密封端盖(17)与阀芯(19)的顶部之间设有弹簧(18),台阶孔的小孔部分设有能与阀芯(19)活动接触的导杆(22),导杆(22)与台阶孔的小孔部分之间设有导杆端盖(25),导杆(22)的杆体通过导杆端盖(25)中心的圆孔穿过,并在小孔部分内的杆尾上设有导杆密封头(24)防止导杆(22)脱出,导杆密封头(24)内设有密封件(23),导杆(22)的杆头通过销(21)设有导杆滚轮(20);阀座左侧开有流道c,流道c与台阶孔中阀芯(19)的肩台位置贯通,阀座右侧分别位于台阶孔的大孔部分开有流道a,位于台阶孔的小孔部分开有流道b,其中流道a与台阶孔大孔部分中弹簧(18)位置贯通,流道b与台阶孔小孔部分阀芯(22)与导杆(22)接触位置贯通,导杆(22)的导杆滚轮(20)与进液配流凸轮(15)或者回液配流凸轮(16)的轮廓接触滚动,使导杆(22)在进液配流凸轮(15)或者回液配流凸轮(16)的凸起作用下推起阀芯(19)打开闭进液配流阀(12)和回液配流阀(5)的阀芯(19),并在经过凸起后通过弹簧(18)关闭阀芯(19),通过影响阀芯(19)上下运动开闭进液配流阀(12)和回液配流阀(5),从而向柱塞(8)按进液配流凸轮(15)或者回液配流凸轮(16)外轮廓的结构规律供液。

3.根据权利要求1所述的低速大扭矩阀配流内曲线径向柱塞式高水基液压马达,其特征在于:转子(10)的柱塞(8)对应的柱塞孔右侧通过内部设有流道的进液配流体b(11)与进液配流阀(12)的流道c导通,进液配流阀(12)的流道a和流道b与内部设有流道的进液配流体a(14)导通;柱塞孔左侧通过内部设有流道的回液配流体b(6)与回液配流阀(5)的流道a和流道b导通,回液配流阀(5)的流道c与内部设有流道的回液配流体a(4)导通。

4.根据权利要求3所述的低速大扭矩阀配流内曲线径向柱塞式高水基液压马达,其特征在于:柱塞(8)与转子(10)的柱塞孔间装有防止泄漏的密封圈,进液配流体a(14)上装有用于防止进液配流体a(14)和进液壳体(13)间泄漏的旋转密封;进液配流体a(14)和进液配流阀(12)间的流道连接端面配合处装有密封圈;回液配流体(6)与转子(10)间流道的端面配合处装有防止泄漏密封圈,回液配流体b(6)与回液配流阀(5)间流道端面配合处装有防止泄露的密封圈;进液配流阀(12)和进液配流体b(11)间装有防止端面配合处泄漏的密封圈,进液配流体b(11)和转子(10)间流道的端面配合处装有防止泄漏的密封圈;所述的回液配流阀(5)和回液配流体a(4)间装有防止端面配合处泄漏的密封圈,回液配流体a(4)上装有用于防止回液配流体a(4)与回液壳体(3)之间泄漏的旋转密封。

5.根据权利要求3所述的低速大扭矩阀配流内曲线径向柱塞式高水基液压马达,其特征在于:转子(10)的柱塞(8)包括柱塞Z1、柱塞Z2、柱塞Z3、柱塞Z4、柱塞Z5、柱塞Z6、柱塞Z7和柱塞Z8;进液配流阀(12)包括进液配流阀1-H、进液配流阀2-H、进液配流阀3-H、进液配流阀4-H、进液配流阀5-H进液配流阀6-H、进液配流阀7-H和进液配流阀6-H,回液配流阀(5)包括回液配流阀1-H、回液配流阀2-H、回液配流阀3-H、回液配流阀4-H、回液配流阀(5)-H、回液配流阀6-H、回液配流阀7-H和回液配流阀8-H;

中柱塞Z1的柱塞孔与对应的进液配流阀1-H的流道c、回液配流阀1-L的流道a和流道b连通;其他七个柱塞使用相同的连接方式分别与各自对应的进液配流阀(12)和回液配流阀(5)的流道a、流道b和流道c连通;其中柱塞Z2、柱塞Z3、柱塞Z4、柱塞Z5、柱塞Z6、柱塞Z7、柱塞Z8各自对应的进液配流阀(12)为进液配流阀2-H、进液配流阀3-H、进液配流阀4-H、进液配流阀5-H、进液配流阀6-H、进液配流阀7-H、进液配流阀8-H,对应的回液配流阀(5)为回液配流阀2-L、回液配流阀3-L、回液配流阀4-L、回液配流阀5-L、回液配流阀6-L、回液配流阀

7-L、回液配流阀8-L。

6.根据权利要求2所述的低速大扭矩阀配流内曲线径向柱塞式高水基液压马达,其特征在于:进液配流阀(12)和回液配流阀(5)具有压力的高水基介质从进液配流阀(12)的阀座上的流道a和流道b同时流入阀芯(19)的上腔和下腔内,阀芯(19)所在阀座台阶孔中的的上腔的受力面积是阀芯(19)在密封端盖(17)内孔里的上表面,下腔的受力面积是阀芯(19)在阀座上台阶孔的小孔上投影面积,上腔和下腔的孔的直径相同,两者受力面积相同,阀芯(19)受到向下的液压力和向上的液压力平衡,阀芯(19)仅受弹簧力;工作中,转子(10)的滚子(7)与轨道(9)相互作用产生切向力,从而推动转子(10)转动,转子(10)带动所有配流体、进液配流阀(12)、回液配流阀(5)一同转动,进液配流阀(12)的导杆(22)杆首上的导杆滚(20)与进液配流凸轮(15)接触并受其推动,回液配流阀(5)的导杆(22)杆首上的导杆滚(20)与回液配流凸轮(16)接触并受其推动,柱塞(8)沿轨道(9)向外运动,其对应的进液配流阀(12)控制阀芯(19)打开,回液配流阀(5)关闭、柱塞(8)沿轨道(9)向内收缩时,其对应的进液配流阀(12)控制阀芯(19)关闭,回液配流阀(5)打开,使高水基介质从液压泵(26)进入并依次通过进液配流体a(14)、进液配流阀(12)、进液配流b(11),最后进入到柱塞(8)所在的柱塞孔内,具有压力的高水基介质推动柱塞(8)运动,使柱塞(8)端部的滚子(7)与轨道(9)互相作用产生切向力,切向力从滚子(7)上通过柱塞(8)传递到转子(10)上,从而推动转子(10)转动,并通过花键传递到主轴(1)上输出,实现转子(10)转动并输出扭矩;

每个柱塞(8)对应的进液配流阀(12)打开,回液配流阀(5)关闭,具有压力的高水基介质推动柱塞(8)沿轨道(9)的轨迹向外运动,柱塞(8)端部的滚子(7)与轨道(9)互相力作用,并产生切向力使转子(10)转动并输出扭矩后推动柱塞(8)运动并输出扭矩,此时柱塞(8)对应的进液配流阀(12)开启,回液配流阀(5)关闭;每个柱塞孔内柱塞(8)对应的进液配流阀(12)关闭,回液配流阀(5)打开,轨道(9)的轨迹推动柱塞(8)向内运动将柱塞孔内的高水基介质排出到高水基介质箱(27),柱塞(8)端部的滚子(7)与轨道(9)间无互相作用力,对转子(10)无切向力作用,所以无扭矩输出,其对应的进液配流阀(12)关闭,回液配流阀(5)打开;

高水基介质被排入高水基介质箱(27),柱塞(8)向内收缩,对转子(10)无扭矩输出。

7.根据权利要求1所述的低速大扭矩阀配流内曲线径向柱塞式高水基液压马达,其特征在于:进液配流凸轮(15)、回液配流凸轮(16)、轨道(9)间在垂直轴线的相对位置关系记为O1O2O3,柱塞(8)与轨道(9)内0到30°的曲线内运动时,柱塞(8)的柱塞孔回液,其对应的进液配流阀(12)的下端在进液配流凸轮(15)的凸起轮缘C6和凸起轮缘C1间的基圆上运动,进液配流阀(12)关闭;而回液配流阀(5)的下端在回液配流凸轮(16)的凸起轮缘D1上运动,此时回液配流阀(5)打开,将柱塞(8)的柱塞孔内高水基介质排回高水基介质箱(27);柱塞(8)与轨道(9)内30°到60°的曲线内运动时,柱塞(8)的柱塞孔进液,其对应的进液配流阀(12)的下端在进液配流凸轮(15)的凸起轮缘C1上运动,进液配流阀(12)打开;而回液配流阀(5)的下端在回液配流凸轮(16)的凸起轮缘D1和凸起轮缘D2间的基圆上运动,回液配流阀(5)关闭,具有压力的高水基介质推动柱塞(8)运动而产生扭矩;柱塞(8)在轨道其他角度内运动时,其对应的进液配流阀(12)和回液配流阀(5)的开启和关闭规律与上述0到60°内相同。

8.一种使用上述任意权利要求低速大扭矩阀配流内曲线径向柱塞式高水基液压马达的工作方法,其特征在于:

通过液压泵(26)将高压高水基介质通过进口进入进液配流体a(14)的流道,通过进液配流体a(14)的流道流入进液配流阀(12),高压高水基介质经过进液配流阀(12)通过进液配流体b(11)进入到柱塞(8)的柱塞孔内并推动柱塞(8)运动,然后流入回液配流体b(6)、回液配流阀(5),最终通过回液配流体a(4)的流道将高水基介质从马达出口排出。

9.一种使用上述任意权利要求低速大扭矩阀配流内曲线径向柱塞式高水基液压马达的工作方法,其特征在于具体步骤为:

转子(10)中的柱塞Z1、柱塞Z3、柱塞Z4、柱塞Z5、柱塞Z7、柱塞Z8各自对应的进液配流阀(12)的下端在进液配流凸轮(15)的基圆上而均处于关闭状态,对应的回液配流阀(5)的下端在回液配流凸轮(16)的基圆上也处于关闭状态,这六个柱塞(8)的滚子(7)不受轨道(9)的切向力;

柱塞Z2和柱塞Z6对应的进液配流阀2-H和进液配流阀6-H的下端导杆(20)在进液配流凸轮(15)的凸起轮缘C1和凸起轮缘C4上,进液配流阀2-H和进液配流阀6-H打开;对应的回液配流阀2-L和回液配流阀6-L的下端导杆(20)在回液配流凸轮(16)的基圆上,回液配流阀

2-L和回液配流阀6-L关闭,具有压力的高水基介质进入柱塞Z2和柱塞Z6的柱塞孔内并推动其运动,柱塞Z2和柱塞Z6的滚子(7)与轨道(9)进行相互力作用而受顺时针的切向分力,推动转子(10)顺时针转动,在主轴(1)上输出扭矩;

转子(10)从顺时针转动后,在0°到30°转动角度内:

柱塞Z1和柱塞Z5对应的进液配流阀1-H和进液配流阀5-H的下端导杆(20)在进液配流凸轮(15)的基圆上运动,进液配流阀1-H和进液配流阀5-H关闭,对应的回液配流阀1-L和回液配流阀5-L的下端导杆(20)在回液配流凸轮(16)的凸起轮缘D1和凸起轮缘D4上运动,回液配流阀1-L和回液配流阀5-L打开,柱塞Z1和柱塞Z5受轨道(9)作用向内收缩,将高水基介质被排出,对转子(10)上无切向力作用;

柱塞Z3和柱塞Z7的进液配流阀3-H和进液配流阀7-H的下端导杆(20)在进液配流凸轮(15)的凸起轮缘C2和凸起轮缘C5上运动,进液配流阀3-H和进液配流阀7-H打开,对应的回液配流阀3-L和回液配流阀7-L的下端导杆(20)在回液配流凸轮(16)的基圆上运动,此时回液配流阀3-L和回液配流阀7-L关闭,具有压力的高水基介质进入柱塞Z3和柱塞Z7的柱塞孔内并推动其运动,柱塞Z3和柱塞Z7的滚子(7)与轨道(9)进行相互力作用而受顺时针的切向力,推动转子(10)顺时针转动,在主轴(1)上输出扭矩;

柱塞Z2、柱塞Z6对应的进液配流阀2-H和进液配流阀6-H的下端导杆(20)分别从进液配流凸轮(15)的凸起轮缘C1和凸起轮缘C4的中点顺时针转动30°到进液配流凸轮(15)的基圆上,此时进液配流阀2-H和进液配流阀6-H先打开后关闭,同时,对应的回液配流阀(5)的下端导杆(20)从回液配流凸轮(16)的基圆上顺时针转动30°到回液配流凸轮(16)的凸起轮缘D2和凸起轮缘D5的中点上,此时回液配流阀2-L和回液配流阀6-L先关闭后打开;进液时,进液配流阀2-H和进液配流阀6-H打开,回液配流阀2-L和回液配流阀6-L关闭,具有压力的高水基介质推动柱塞Z2、柱塞Z6运动,其滚子(7)与轨道(9)进行相互力作用而受沿顺时针的切向力,推动转子(10)顺时针转动,在主轴(1)上形成扭矩;回液时,进液配流阀2-H和进液配流阀6-H关闭,回液配流阀2-L和回液配流阀6-L打开,轨道(9)推动柱塞Z2、柱塞Z6向内收缩将高水基介质排出,其滚子(7)不受切向分力,对转子(10)上无切向力作用;

柱塞Z4和柱塞Z8对应的进液配流阀4-H和进液配流阀8-H的下端导杆(20)分别从进液配流凸轮(15)的基圆上顺时针转动30°到进液配流凸轮(15)的凸起轮缘C3和凸起轮缘C6的轮缘中点,进液配流阀4-H和进液配流阀8-H先关闭后打开,同时,对应的回液配流阀4-L和回液配流阀8-L的下端导杆(20)从回液配流凸轮(16)的凸起轮缘D3和凸起轮缘D6的轮缘中点顺时针旋转30°到回液配流凸轮(16)的基圆上,回液配流阀4-L和回液配流阀8-L先打开后关闭;回液时,进液配流阀4-H和进液配流阀8-H关闭,回液配流阀4-L和回液配流阀8-L打开,轨道(9)推动柱塞Z4和柱塞Z8向内收缩将高水基介质排出,其滚子(7)不受切向分力,对转子(10)上无切向力作用;进液时,进液配流阀4-H和进液配流阀8-H打开,回液配流阀4-L和回液配流阀8-L关闭,带有压力的高水基介质推动柱塞Z4和柱塞Z8运动,其滚子(7)与轨道(9)进行相互力作用而受顺时针切向力,推动转子(10)顺时针转动,在主轴(1)上形成扭矩。

10.根据权利要求9所述的工作方法,其特征在于:转子(10)在30°到60°、60°到90°、90°到120°、120°到150°、150°到180°、180°到210°、210°到240°、240°到270°、270°到300°、300°到330°、330°到360°继续转动后,在上述每个30°的工作过程与上述0到30°转动过程类似,进液配流凸轮(15)和回液配流凸轮(16)按规律打开每个柱塞(8)对应的进液配流阀(12)和回液配流阀(5),实现向柱塞(8)供液、回液,在转子(10)上形成扭矩,并在主轴(1)上形成扭矩,持续向马达进口供液实现转子(10)循环转动。