CN107956636A - 一种液压制动马达 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液压制动马达，属于液压传动技术领域。本发明马达包括具有安装固定法兰面的体壳、采用前后两个轴承支撑的输出轴结构、连接板、转定子副、配流系统和后盖，所述输出轴上设置了摩擦副且安置在体壳内，外形与定子副截面尺寸相同，摩擦副设置于体壳内前轴承和连接板内后轴承之间，所述前后轴承同为满装滚柱轴承结构。用本发明后，马达整体截面尺寸不变且增加制动功能，同时可承受大径向力和轴向力，产品工艺性好和性价比高。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压能向机械能转换的摆线液压马达，尤其是一种液压制动马达，属于液压传动技术领域。
背景技术
摆线液压马达是一种低速大扭矩马达，具有体积小、单位功率密度大、效率高、转速范围宽等优点，因而得到了广泛应用，随着工农业发展水平提高应用将更加广泛。
此类装置的基本结构是体壳或后盖上制有进液口和回流口，一端装有摆线针轮啮合副和配流机构，配流机构可以放置在摆线针轮啮合副前或后，一般在前（体壳一侧）为轴阀配流，在后（后盖一侧）为平面配流，另一端装有输出轴。摆线针轮啮合副的转子通过内花键与联动轴一端的外齿轮啮合，联动轴的另一端与输出轴传动衔接。工作时，配流机构使进液口与摆线针轮副的扩展啮合腔连通，并使摆线针轮副的收缩腔与回流口连通。结果，压力液体从进液口进入体壳或后盖后，进入摆线针轮啮合副形成的扩展啮合腔，使其容积不断扩大，同时摆线针轮啮合副形成的收缩啮合腔中液体则从回流口回流；在此过程中，摆线针轮啮合副的转子被扩展啮合腔与收缩啮合腔的压力差驱使旋转，并将此转动通过联动轴传递到输出轴输出，从而实现液压能向机械能的转换。与此同时，配流机构也被联动轴带动旋转，周而复始的不断切换连通状态，使转换过程得以延续下去，马达就可以连续的输出转速与扭矩。
据申请人了解，现有平面配流马达外形安装尺寸尤其是截面形状十分紧凑，客户的安装习惯了现有标准连接方式安装，也是十分紧凑，为了适合应用领域的发展变化，而当需要增加新的制动功能，而在马达本体前增加独立制动装置，制动装置径向截面增大，安装需要改变原结构尺寸，另外产品的外形改变较大，外形上不协调与美观，并且产品体积更大，重量也更重。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：通过对现有技术的摆线液压马达具有的整体结构布局研究，在保持其原有整体截面最大尺寸的前提下，提出具有内置式制动装置的一种液压制动马达，增加马达的制动装置，从而增加制动功能。
为了达到上述目的，申请人通过对现有液压马达尤其是平面配流摆线液压马达的结构分析、整体结构布局的研究，提出的本发明一种液压制动马达基本技术方案为：包括具有安装固定法兰面的体壳，安置在体壳内的扭矩输出的输出轴结构，所述输出轴采用前后两个轴承支撑，以及与所述体壳采用连接螺栓固连的连接板、转定子副、配流系统和油液进出马达内腔的后盖，其改进之处在于：所述输出轴上设置了摩擦副，所述摩擦副安置在体壳内。
所述体壳的用户安装止口与法兰安装尺寸不改变，与标准马达体壳的用户安装止口与法兰安装尺寸相同，所述体壳的整体截面最大尺寸不改变，与转定子副截面最大尺寸相同。
所述摩擦副设置于前后两个轴承之间，前端抵靠在前轴承安装孔外一端面，后端抵靠在活塞一端面。
所述摩擦副由摩擦片和钢片组成，所述摩擦副的摩擦片和钢片分别与体壳或输出轴进行啮合。
所述前后两个轴承的前轴承设置于体壳内，所述前后两个轴承的后轴承设置于连接板内。
所述前后两个轴承同为满装滚柱轴承结构，所述前轴承规格较大，所述后轴承规格相比前轴承较小。
所述满装滚柱轴承由滚柱与支撑体两种零件装配而成，所述支撑体为内凹的圆环体，所述滚柱安装在支撑体的内凹处，所述支撑体采用热处理后磨削工艺制造。
所述活塞与连接板之间设置弹性体，所述弹性体一端抵靠在活塞端面上，所述弹性体另一端抵靠在连接板的安装孔端面上。
所述活塞为L型台阶状，大端台阶圆面与体壳孔相配合，大端台阶圆面上设置密封圈，小端台阶圆面上设置过渡套，小端台阶圆面与过渡套内孔相配合，过渡套内孔圆面上设置密封圈，过渡套外圆面与体壳孔相配合，过渡套外圆面上设置密封圈。
所述过渡套外圆面与活塞大端台阶圆面为同一规格尺寸，采用相同的密封圈密封。
所述过渡套与活塞之间形成间隙圆环密封容腔空间，与体壳上的制动油口相沟通。
与现有技术的外置液压制动装置相比，本发明的技术方案结构十分紧凑，径向截面尺寸小，同时马达输出轴的轴伸可以承受更大的径向力和轴向力，改变了传统的设计思路，不采用圆锥滚子轴承，十分巧妙地在原有马达截面外形条件下增加制动功能，且整体结构简单、制造工艺性好、装配与维修工艺性好。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为本发明实施例一的结构示意图。
图中防尘圈1，轴封2，体壳3，前轴承4，输出轴5，钢片6，摩擦片7，小挡圈8，小O型圈9，过渡套10，大O型圈11，大挡圈12，活塞13，连接板14，外泄螺堵15，O型圈16，定子17，转子18，配流支撑板19，钢球20，后盖21，O型圈22，O型圈23，配流压盘24，限位柱25，销26，连接螺栓27，配流盘28，配流联动轴29，针齿30，碟形圈31，后轴承32，联动轴33，蝶形弹簧34，垫板35。
图2为本发明实施例一序6钢片的结构示意图。
图3为本发明实施例一序7摩擦片的结构示意图。
图4为本发明实施例二的结构示意图。
图5为本发明实施例三的油口面示意图。
图6为本发明实施例三的转定子副示意图。
定子01，转子02，针齿03。
具体实施方式
实施例一
本实施例的一种液压制动马达如图1所示，本实施例制动马达在保持原有马达外形的基础上增加制动装置，而提出的一种制动马达，该马达结构紧凑，包括具有安装止口和固定法兰面的体壳3，安置在体壳3内的扭矩输出的输出轴5结构，所述输出轴5采用前后两个轴承支撑，前轴承4设置于体壳3内，后轴承32设置于连接板14内，以及与所述体壳3采用连接螺栓27固连的连接板14、转定子副、配流系统和油液进出马达内腔的后盖21；所述体壳3的用户安装止口与法兰安装尺寸不改变，与标准不带制动的马达用户安装止口与法兰安装尺寸相同，并且所述体壳3的径向截面最大尺寸不改变，所述体壳3的截面尺寸与定子17或连接板14截面尺寸相同，所述输出轴5上设置了摩擦副，所述摩擦副安置在体壳3内。
所述摩擦副由多片摩擦片7和多片钢片6组成，所述摩擦副的摩擦片7和钢片6分别与体壳3或输出轴5进行啮合，各零件之间的啮合关系对摩擦副进行径向限位，摩擦副起作用时从而可以对输出轴进行限位。
所述摩擦副设置于前后两个轴承之间，前端抵靠在前轴承4安装孔外的一端面，后端抵靠在活塞13的一端面。
所述前后两个轴承的前轴承4设置于体壳3内，所述前后两个轴承的后轴承32设置于连接板14内，前轴承4和后轴承32共同作用支撑起输出轴5，从而使得输出轴5的前端轴伸可以承受较大径向力。
所述前后两个轴承均采用满装滚柱轴承结构，所述满装滚柱轴承由滚柱与支撑体两种零件装配而成，所述支撑体为内凹的圆环体，所述滚柱安装在支撑体的内凹圆环处，所述支撑体采用热处理后磨削工艺制造。
所述前轴承4的规格较大，所述后轴承32的规格相比前轴承小，所述两个满装滚柱轴承的安装尺寸不同，所述前轴承4的安装尺寸大于后轴承32，而前轴承4安装尺寸大，靠近轴伸，前轴承4是轴伸承受大径向力承受能力主要支撑，后轴承32设置在连接板14的内孔中，作为输出轴5轴伸承受径向力的辅助支撑，前后两个轴承的结构形式十分巧妙的顺应了本创新结构制动装置的布局，同时，输出轴所承受轴向力还通过滚柱传递到支撑体，再通过支撑体分别传递到体壳3或连接板14，最终有安装法兰传递至安装固定支架。
所述连接板14与活塞13之间设置弹性体，所述弹性体为蝶形弹簧34，所述蝶形弹簧34的一端抵靠在活塞13端面上贴合的垫板35，所述蝶形弹簧34设置于连接板14的安装孔内，所述蝶形弹簧34的另一端抵靠在连接板14的安装孔端面上。
所述活塞13为L型台阶状，活塞13的大端台阶圆面与体壳3孔相配合，活塞13的大端台阶圆面上设置密封圈，活塞13的小端台阶圆面上设置过渡套10，活塞13的小端台阶圆面与过渡套10内孔相配合，过渡套10内孔圆面上设置密封圈，过渡套10一端抵靠在体壳3的安装孔端面，所述的密封圈由小O型圈11和小挡圈8组合而成，小挡圈8设置在低压一端；过渡套10外圆面与体壳3孔相配合，过渡套10外圆面上设置密封圈，所述的密封圈由大O型圈11和大挡圈12组合而成，大挡圈12设置在低压一端。
所述过渡套10外圆面与活塞13大端台阶圆面为同一规格尺寸，采用相同的密封圈密封。
所述过渡套10与活塞13之间形成间隙圆环密封容腔空间，与体壳3上的制动油口相沟通，制动油口的设置与外泄螺堵15在同一方位，与马达油口面在一个方向上，当制动油口充满较高高压液压油，高压液压油作用在活塞13大端台阶一端，克服蝶形弹簧34的弹性力而推动活塞13朝后运动，朝向马达进出油口方向，使得制动装置打开；反之，制动油口高压液压油降至某一设定的压力值后，使得制动装置关闭，即摩擦片7和多片钢片6贴合为一体，从而限制输出轴5旋转运动。
所述钢片6最外圆周具有多个凸台，所述凸台为类似半圆状并与体壳3内孔相配凹入半圆状相配合进行径向限位，所述钢片6如图2所示具有三个凸台，凸台与钢片6外圆具有防干涉直角过渡。
所述摩擦片7如图3所示，摩擦片7的钢板本体内孔具有径向限位的内花键，钢板本体与两端面为铜基粉末冶金镶合烧结为一体。
实施例二
本实施例二的一种液压制动马达如图4所示，包括具有安装固定法兰面的体壳，安置在体壳内的扭矩输出的输出轴结构，所述输出轴采用前后两个轴承支撑，以及与所述体壳采用连接螺栓固连的连接板、转定子副、配流系统和油液进出马达内腔的后盖，本实施例制动马达在保持原有马达的截面尺寸基础上适当增加轴向长度而设置制动装置，所述制动装置设置于马达体壳和连接板的腔体内，所述连接板与活塞之间设置弹性体，所述弹性体为螺旋弹簧34’，所述螺旋弹簧34’的一端抵靠在活塞端面上，所述螺旋弹簧34’设置于连接板的安装孔内，所述螺旋弹簧34’的另一端抵靠在连接板的安装孔端面上。
本实施例二液压制动马达的制动扭矩350Nm，制动器释放压力1.7 MPa至2.2MPa，螺旋弹簧的数量11个，螺旋弹簧均匀分布，采用8个摩擦片并与钢片组成摩擦副组件。
同样通过零件的改变，本实施例二的液压制动马达的制动扭矩300Nm，制动器释放压力1.6 MPa至2.2MPa，螺旋弹簧的数量10个，螺旋弹簧均匀分布，采用8个摩擦片并与钢片组成摩擦副组件。
实施例三
本实施例三的一种液压制动马达局部视图如图5所示，图5所示为液压制动马达的油口面外形示意图，体壳上的制动油口与连接板上的外泄油口设置在一条轴线上，与油口面在相同视图上。
实施例三的一种为BMSY马达系列内置式平面配流摆线液压制动马达，图6所示采用6/7齿摆线转定子副的示意图，包括定子01，转子02，针齿03，定子01的外形尺寸约为102mm×102mm。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制，如可以通过螺旋弹簧的数量的改变，以及摩擦片的变化，还可通过弹簧刚性变化等实现其他参数的组合等而获得不同制动扭矩。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (23)
1.一种液压制动马达，主要包括具有安装固定法兰面的体壳，安置在体壳内的扭矩输出的输出轴结构，所述输出轴采用前后两个轴承支撑，以及与所述体壳采用连接螺栓固连的连接板、转定子副、配流系统和油液进出马达内腔的后盖，其特征在于：所述输出轴上设置了摩擦副，所述摩擦副安置在体壳内。
2.根据权利要求1所述的一种液压制动马达，其特征在于：所述体壳的用户安装止口与法兰安装尺寸不改变，与标准马达体壳的用户安装止口与法兰安装尺寸相同，所述体壳的整体截面最大尺寸不改变，与转定子副截面最大尺寸相同。
3.根据权利要求1或2所述的一种液压制动马达，其特征在于：所述摩擦副设置于前后两个轴承之间，前端抵靠在前轴承安装孔外一端面，后端抵靠在活塞一端面。
4.根据权利要求3所述的一种液压制动马达，其特征在于：所述摩擦副由摩擦片和钢片组成，所述摩擦副的摩擦片和钢片分别与体壳或输出轴进行啮合。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种液压制动马达，其特征在于：所述前后两个轴承的前轴承设置于体壳内，所述前后两个轴承的后轴承设置于连接板内。
6.根据权利要求2或5所述的一种液压制动马达，其特征在于：所述前后两个轴承同为满装滚柱轴承结构，所述前轴承规格较大，所述后轴承规格相比前轴承较小。
7.根据权利要求6所述的一种液压制动马达，其特征在于：所述满装滚柱轴承由滚柱与支撑体两种零件装配而成，所述支撑体为内凹的圆环体，所述滚柱安装在支撑体的内凹处，所述支撑体采用热处理后磨削工艺制造。
8.根据权利要求3或7所述的一种液压制动马达，其特征在于：所述活塞与连接板之间设置弹性体，所述弹性体一端抵靠在活塞端面上，所述弹性体另一端抵靠在连接板的安装孔端面上。
9.根据权利要求3、4、5及8任一项所述的一种液压制动马达，其特征在于：所述活塞为L型台阶状，大端台阶圆面与体壳孔相配合，大端台阶圆面上设置密封圈，小端台阶圆面上设置过渡套，小端台阶圆面与过渡套内孔相配合，过渡套内孔圆面上设置密封圈，过渡套外圆面与体壳孔相配合，过渡套外圆面上设置密封圈。
10.根据权利要求9所述的一种液压制动马达，其特征在于：所述过渡套外圆面与活塞大端台阶圆面为同一规格尺寸，采用相同的密封圈密封。
11.根据权利要求10所述的一种液压制动马达，其特征在于：所述过渡套与活塞之间形成间隙圆环密封容腔空间，与体壳上的制动油口相沟通。
12.根据权利要求8或11所述的一种液压制动马达，其特征在于：所述弹性体为蝶形弹簧，所述蝶形弹簧的一端抵靠在活塞端面上贴合的垫板，所述蝶形弹簧设置于连接板的安装孔内，所述蝶形弹簧的另一端抵靠在连接板的安装孔端面上。
13.根据权利要求9或12所述的一种液压制动马达，其特征在于：所述过渡套一端抵靠在体壳的安装孔端面，所述的密封圈由小O型圈和小挡圈组合而成，小挡圈设置在低压一端；过渡套外圆面与体壳孔相配合，过渡套外圆面上设置密封圈，所述的密封圈由大O型圈和大挡圈12组合而成，大挡圈设置在低压一端。
14.根据权利要求13所述的一种液压制动马达，其特征在于：所述过渡套与活塞之间形成间隙圆环密封容腔空间，与体壳上的制动油口相沟通。
15.根据权利要求14所述的一种液压制动马达，其特征在于：所述制动油口的设置与外泄螺堵在同一方位，与马达油口面在一个方向上。
16.根据权利要求3或4所述的一种液压制动马达，其特征在于：所述钢片最外圆周具有多个凸台，所述凸台为类似半圆状并与体壳内孔相配凹入半圆状相配合进行径向限位。
17.根据权利要求16所述的一种液压制动马达，其特征在于：所述钢片具有三个凸台，凸台与钢片外圆具有防干涉直角过渡。
18.根据权利要求3、4及17任一项所述的一种液压制动马达，其特征在于：摩擦片的钢板本体内孔具有径向限位的内花键，钢板本体与两端面为铜基粉末冶金镶合烧结为一体。
19.根据权利要求8或12所述的一种液压制动马达，其特征在于：所述弹性体替换为螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的一端抵靠在活塞端面上，所述螺旋弹簧设置于连接板的安装孔内，所述螺旋弹簧的另一端抵靠在连接板的安装孔端面上。
20.根据权利要求3、4、5、6及19任一项所述的一种液压制动马达，其特征在于：液压制动马达的制动扭矩350Nm，制动器释放压力1.7 MPa至2.2MPa，螺旋弹簧的数量11个，螺旋弹簧均匀分布，采用8个摩擦片并与钢片组成摩擦副组件。
21.根据权利要求3、4、5、6及19任一项所述的一种液压制动马达，其特征在于：液压制动马达的制动扭矩300Nm，制动器释放压力1.6 MPa至2.2MPa，螺旋弹簧的数量10个，螺旋弹簧均匀分布，采用8个摩擦片并与钢片组成摩擦副组件。
22.根据权利要求15、18、20及21任一项所述的一种液压制动马达，其特征在于：体壳上的制动油口与连接板上的外泄油口设置在一条轴线上，与油口面在相同视图上。
23.根据权利要求2、6及22任一项所述的一种液压制动马达，其特征在于：采用6/7齿摆线转定子副的，定子的外形尺寸约为102mm×102mm。
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