一种具有低压低速运行功能的液压马达及工程运输车辆的制作方法

allin2023-04-09  124



1.本发明涉及一种马达领域,尤其是涉及一种具有低压低速运行功能的液压马达及工程运输车辆。


背景技术:

2.液压马达是一种常见的驱动设备。液压马达一般包括马达前盖、马达后盖、定子和与转轴连接的转子总成,转子总成外围设置有可径向移动的多个柱塞组件,马达后盖内设置有配流盘,马达后盖及配流盘内设置有液压油进入通道和液压油排出通道。不同使用场景中需要使用不同特性的液压马达。例如:在高速公路或市区道路路面标识和画线作业中,需要画线车辆及画线设备能够精确的缓慢移动,以便于画线作业精确美观,线条均匀,成功率高;例如:工矿场所施工中的货物吊装﹑运输﹑安装作业中,要求吊装车辆能够以超低速移动,对车辆移动位置的精准度要求比较高,同时车辆也要具有重载低速运行能力。在以上两种使用环境中,都必须使用具有低速控制能力的大扭矩液压马达。
3.传统的低速大扭矩液压马达的内部结构是由配流盘的配流原理实现液压马达的液压驱动,但是在低压力和低速情况下,存在低压﹑低速启动困难或低速无法启动,低速启动冲击比较大,也就是由低速不能缓慢的递增到高速,不能满足上述画线车辆或重载吊装车辆的低速启动的要求。特别是针对定子的曲线高度差较小的液压马达,其在低压低速时启动较为困难。


技术实现要素:

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种具有低压低速运行功能的液压马达及工程运输车辆,适用于定子的曲线高度差较小的液压马达,保证在低压低速时正常启动。
5.原理分析:一般的低速大扭矩液压马达的驱动是通过液压配流盘的液压配流实现由液压能转换为液压马达的机械能输出来实现液压马达的旋转来驱动车辆运动;此类马达一般都需要马达上的定子上的曲线大径和小径之间有一定的高度差,这个高度差的大小会影响马达的低压低速启动性能,高度差小的马达,由于马达柱塞在液压力的推动下,朝向旋转的分力减小,马达在低压下很难启动,如强行启动就需要提高液压泵输出的压力,但是压力升高会导致液压马达的转速骤然升高,而不是平稳的线性增加,不能满足上述载重吊装车辆和道路画线车辆的实际需求。
6.本专利需要解决的难点是:此类车辆上配置的液压马达都是排量比较小的马达,即马达上的定子曲线大径和小径高度差比较小,马达启动时柱塞副在同等条件下获得的转动势能比较小,马达加速性能不够好,导致马达启动困难。
7.本专利需要解决的问题是在马达定子上曲线大小径高度差比较小的情况下,如何改变现有的方式,让马达上的柱塞在定子的零速区(零速区为马达定子的顶部和底部位置)结束后立即给柱塞副一个加速的力来使转子快速转动,增加马达转动势能,从而使马达能够快速的启动。
8.液压马达转动时,配流盘不转动,转子总成发生相对转动,配流盘的通过液压油排出口和转子总成的液压油进入口处于间断性的重合和分离。传统的液压马达在零速区时,液压油进入口位于相邻两个液压油排出口的中间位置,此时液压油无法从配流盘进入到转子总成中。转子总成需要转动一定的角度才能使得液压油进入口和液压油排出口重新重叠。本发明的通过一定的结构把配流盘转动一定角度,减少转动总成使得液压油进入口和液压油排出口重新重叠的旋转角度,将液压油提早充入转子总成内,转子总成在转动时提前受力进行转动,从而补偿因为定子上的曲线高度差比较小带来的马达低压低速启动困难的影响。实现马达转速平稳线性增加,从而保证此类车辆低压力,低速度状况下平稳运行,保证车辆工作的稳定性,提升施工作业的精准度和可靠性。
9.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种具有低压低速运行功能的液压马达,包括马达前盖、马达后盖、定子和与转轴连接的转子总成,所述的转子总成外围设置有可径向移动的多个柱塞组件,所述的马达后盖内设置有配流盘,马达后盖和配流盘内设置有液压油进入通道和液压油排出通道,转子总成上设置有多个液压油进入口,配流盘上设置有与液压油进入口对应的液压油排出口,其特征在于所述的配流盘活动设置在马达后盖和转子总成之间,马达后盖内设置有活动阀芯,活动阀芯上设置有推杆,推杆插入配流盘中并带动配流盘朝转子总成转动的相反方向转动a角度,配流盘的液压油排出口朝转子总成转动的相反方向位移。
10.本发明进一步的优选方案为:所述的a大于0小于20。
11.本发明进一步的优选方案为:所述的活动阀芯可以进行双向运动,从而通过推杆带动配流盘顺时针转动或者逆时针转动。
12.本发明进一步的优选方案为:所述的活动阀芯包括横轴,横轴的中部位置设置有直径较大的中间体,横轴的两侧套有复位弹簧,推杆设置在中间体上。
13.本发明进一步的优选方案为:所述的马达后盖上设置有阀芯容纳腔,活动阀芯插入阀芯容纳腔内,中间体把阀芯容纳腔分割成为两个密闭的第一空间和第二空间。
14.本发明进一步的优选方案为:所述的第一空间和第二空间连通液压油进入通道或者液压油排出通道;液压油进入通道连接第一空间时,活动阀芯朝第二空间方向移动;或者液压油进入通道连接第二空间时,活动阀芯朝第一空间方向移动。
15.本发明进一步的优选方案为:所述的配流盘上设置有长条形凹槽,推杆插入到长条形凹槽内,推杆在长条形凹槽内移动并推动配流盘正向转动或者反向转动。
16.本发明进一步的优选方案为:所述的长条形凹槽为整体呈弧形,推杆和长条形凹槽的上端面之间设置有可供推杆运动的摆动间隙、推杆和长条形凹槽的下端面之间设置有可供推杆运动的摆动间隙。
17.本发明进一步的优选方案为:所述的定子内壁包括凸起部和凹陷部,所述的凸起部和凹陷部的顶端为零速区,所述的柱塞组件位于零速区时,液压油进入口位于相邻两个液压油排出口的中间位置;活动阀芯移动后,位于液压油进入口旋转方向的液压油排出口在活动阀芯的带动下,朝位于零速区的液压油进入口方向移动。
18.本发明进一步的优选方案为:所述的液压油进入口为8个且按照圆形均匀分布在转子总成的侧面,所述的液压油排出口为12个且按照圆形均匀分布在配流盘侧面的侧面。
19.本发明进一步的优选方案为:所述的配流盘的两侧设置有第一定位块和第二定位
块,所述的马达后盖的内腔上设置有第一定位槽和第二定位槽,第一定位块插入到第一定位槽中,第二定位块插入到第二定位槽。
20.本发明进一步的优选方案为:所述的第一定位槽的宽度是第一定位块厚度的两倍到三倍,第二定位槽的宽度是第二定位块厚度的两倍到三倍。
21.本发明进一步的优选方案为:所述的马达后盖内腔向转子总成方向延申的两对定位臂,每对定位臂形成了所述的第一定位槽和第二定位槽。
22.本发明进一步的优选方案为:所述的横轴的两端设置有导向块,导向块和阀芯容纳腔之间设置有润滑间隙,导向块的表面还分布有多个润滑槽。
23.本发明在把传统配流盘固定设置修改为活动设置,并且在马达后盖上设置活动阀芯,活动阀芯移动带动配流盘转动,配流盘转动方向和转子总成的转动方向相反;使用时,配流盘和转子总成相对转动,把配流盘上的液压油排出口提前对准液压油进入口进行输液,从而使转子总成内提前充入液压油,转子总成在转动时提前受力进行转动,从而补偿因为定子上的曲线高度差比较小带来的马达低压低速启动困难的影响。
附图说明
24.图1为传统液压马达的液压油进入口和液压油排出口的配合示意图;
25.图2为本发明的液压油进入口和液压油排出口的配合示意图;
26.图3为本发明的结构示意图;
27.图4为本发明的爆炸图;
28.图5为图4中a处的放大图;
29.图6为本发明的活动阀芯的结构示意图;
30.图7为配流盘和活动阀芯的立体图;
31.图8为配流盘为配流盘的立体图;
32.图9为活动阀芯的立体图;
33.图10为马达后盖的立体图。
具体实施方式
34.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
35.如图1所示,传统液压马达的液压油进入口10和液压油排出口11的配合关系示意图。当柱塞位于定子3的零速区时时,定子3的内部呈波浪形,液压油进入口10和液压油排出口11之间存在一定间隙。因为液压油进入口10和液压油排出口11无法连通液压油,使得转子总成4在转动过程中存在一定的动力中断,使获得的转动势能比较小,马达加速性能不够好,导致马达启动困难。
36.如图2-图10所示,本发明的技术方案:一种具有低压低速运行功能的液压马达,包括马达前盖1、马达后盖2、定子3和与转轴5连接的转子总成4,转子总成4外围设置有可径向移动的多个柱塞组件6,马达后盖2内设置有配流盘7,马达后盖2和配流盘7内设置有液压油进入通道8和液压油排出通道9,液压油进入通道8和液压油排出通道9可以根据需要进行调换,转子总成4上设置有多个液压油进入口10,配流盘7上设置有与液压油进入口10对应的液压油排出口11。使用时转子总成4保持旋转,配流盘7固定不动。对应的,液压油排出口11
不动,液压油进入口10旋转。当柱塞组件6的柱塞位于零速区时,液压油进入口10位于相邻两个液压油排出口11的中间位置。配流盘7活动设置在马达后盖2和转子总成4之间,马达后盖2内设置有活动阀芯12,活动阀芯12上设置有推杆13,推杆13插入配流盘7中并带动配流盘7朝转子总成4转动的相反方向转动a角度,配流盘7的液压油排出口11朝转子总成4转动的相反方向位移。使得液压油排出口11提前和液压油进入口10相连通,将液压油提早充入转子总成4内,转子总成4在转动时提前受力进行转动,从而补偿因为定子上的曲线高度差比较小带来的马达低压低速启动困难的影响。实现马达转速平稳线性增加,从而保证此类车辆低压力,低速度状况下平稳运行,保证车辆工作的稳定性,提升施工作业的精准度和可靠性。
37.a大于0小于20。根据液压力的大小,可以调整配流盘7的转动幅度,即液压力越大,配流盘7的旋转幅度越大,液压力越小,配流盘7的旋转幅度越小。优选的采用旋转11.5度。活动阀芯12可以进行双向运动,从而通过推杆13带动配流盘7顺时针转动或者逆时针转动。双向运动是为了应对有的液压马达也可以双向转动,为此设计了可以应对双向运动的液压马达的活动阀芯12。活动阀芯12包括横轴14,横轴14的中部位置设置有直径较大的中间体15,横轴14的两侧套有复位弹簧16,推杆13设置在中间体15上。两侧的复位弹簧16给横轴14施加压力,使得横轴14可以向两侧移动并具有复位功能。马达后盖2上设置有阀芯容纳腔17,活动阀芯12插入阀芯容纳腔17内,中间体15把阀芯容纳腔17分割成为两个密闭的第一空间18和第二空间19。当液压油进入第一空间18时,把活动阀芯12朝第二空间19推动;当液压油进入第二空间19时,把活动阀芯12朝第一空间18推动。第一空间18和第二空间19连通液压油进入通道8或者液压油排出通道9,有效利用了液压马达自身的液压力,无需再额外配置液压。同时,利用液压马达自带的液压力,能够保证活动阀芯12能够自动和液压马达的开启联动,无需单独控制;液压油进入通道8连接第一空间18时,活动阀芯12朝第二空间19方向移动;或者液压油进入通道8连接第二空间19时,活动阀芯12朝第一空间18方向移动。
38.配流盘7上设置有长条形凹槽20,推杆13插入到长条形凹槽20内,推杆13和长条形凹槽20的内壁之间设置有缓冲区域,推杆13在长条形凹槽20内移动并推动配流盘7正向转动或者反向转动。推杆13插入长条形凹槽20中,因为活动阀芯12灵敏度较高,必须提供一定的缓冲区域给推杆13,使得推杆13从长条形凹槽20中的一端移动至另一端时,必须经过该缓冲区域。长条形凹槽20为整体呈弧形,推杆13和长条形凹槽20的上端面之间设置有可供推杆运动的摆动间隙、推杆13和长条形凹槽20的下端面之间设置有可供推杆运动的摆动间隙。因为推杆沿着活动阀芯12来回移动,配流盘7受力后也会发生转动,所以其运动轨迹并不规则,所以需要有一定的间隙供推杆13摆动。定子3内壁包括凸起部31和凹陷部32,所述的凸起部31和凹陷部32的顶端为零速区。活动阀芯12移动前,所述的柱塞组件6位于零速区时,液压油进入口10位于相邻两个液压油排出口11的中间位置;活动阀芯12移动后,对应的液压油排出口11(马上要旋转后连通的液压油排出口11)在活动阀芯12的带动下,朝位于零速区的液压油进入口10方向移动,使得液压油进入口10和液压油排出口11提前连通。
39.液压油进入口10为8个且按照圆形均匀分布在转子总成4的侧面,所述的液压油排出口11为12个且按照圆形均匀分布在配流盘7侧面的侧面。两个侧面相互贴合实现液压油进入口10和液压油排出口11的连通。配流盘7的两侧设置有第一定位块71和第二定位块,所述的马达后盖2的内腔上设置有第一定位槽21和第二定位槽22,第一定位块71插入到第一
定位槽21中,第二定位块插入到第二定位槽22。实现配流盘7无法任意进行旋转。第一定位槽21的宽度是第一定位块71厚度的两倍到三倍,第二定位槽22的宽度是第二定位块72厚度的两倍到三倍,控制配流盘7的旋转幅度。避免因为活动阀芯12出现故障而导致配流盘7旋转过度。马达后盖2内腔向转子总成4方向延申的两对定位臂23,每对定位臂23形成了所述的第一定位槽21和第二定位槽22。两对定位臂23和转子总成4的侧面形成了第一定位块71和第二定位块72的固定空间,配流盘7的安装较为简单。
40.横轴14的两端设置有导向块24,导向块24和阀芯容纳腔17之间设置有润滑间隙,导向块24的表面还分布有多个润滑槽25。导向块24一方面填满阀芯容纳腔17,避免活动阀芯12的晃动,使得活动阀芯12运行更加顺畅。另一方面给液压油流出一定的缝隙,使得液压油能够进入到滑动槽内,实现活动阀芯12和阀芯容纳腔17的润滑效果。
41.工程运输车辆,包括上述任意一种结构的具有低压低速控制功能的液压马达。
42.以上对本发明所提供一种具有低压低速运行功能的液压马达及工程运输车辆进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

技术特征:
1.一种具有低压低速运行功能的液压马达,包括马达前盖、马达后盖、定子和与转轴连接的转子总成,所述的转子总成外围设置有可径向移动的多个柱塞组件,所述的马达后盖内设置有配流盘,马达后盖和配流盘内设置有液压油进入通道和液压油排出通道,转子总成上设置有多个液压油进入口,配流盘上设置有与液压油进入口对应的液压油排出口,其特征在于所述的配流盘活动设置在马达后盖和转子总成之间,马达后盖内设置有活动阀芯,活动阀芯上设置有推杆,推杆插入配流盘中并带动配流盘朝转子总成转动的相反方向转动a角度,配流盘的液压油排出口朝转子总成转动的相反方向位移。2.根据权利要求1所述的一种具有低压低速运行功能的液压马达,其特征在于所述的a大于0小于20。3.根据权利要求1所述的一种具有低压低速运行功能的液压马达,其特征在于所述的活动阀芯可以进行双向运动,从而通过推杆带动配流盘顺时针转动或者逆时针转动。4.根据权利要求1所述的一种具有低压低速运行功能的液压马达,其特征在于所述的活动阀芯包括横轴,横轴的中部位置设置有直径较大的中间体,横轴的两侧套有复位弹簧,推杆设置在中间体上。5.根据权利要求4所述的一种具有低压低速运行功能的液压马达,其特征在于所述的马达后盖上设置有阀芯容纳腔,活动阀芯插入阀芯容纳腔内,中间体把阀芯容纳腔分割成为两个密闭的第一空间和第二空间。6.根据权利要求5所述的一种具有低压低速运行功能的液压马达,其特征在于所述的第一空间和第二空间连通液压油进入通道或者液压油排出通道;液压油进入通道连接第一空间时,活动阀芯朝第二空间方向移动;或者液压油进入通道连接第二空间时,活动阀芯朝第一空间方向移动。7.根据权利要求1所述的一种具有低压低速运行功能的液压马达,其特征在于所述的配流盘上设置有长条形凹槽,推杆插入到长条形凹槽内,推杆和长条形凹槽的内壁之间设置有缓冲区域,推杆在长条形凹槽内移动并推动配流盘正向转动或者反向转动。8.根据权利要求7所述的一种具有低压低速运行功能的液压马达,其特征在于所述的长条形凹槽为整体呈弧形,推杆和长条形凹槽的上端面之间设置有可供推杆运动的摆动间隙、推杆和长条形凹槽的下端面之间设置有可供推杆运动的摆动间隙。9.根据权利要求1所述的一种具有低压低速运行功能的液压马达,其特征在于所述的定子内壁包括凸起部和凹陷部,所述的凸起部和凹陷部的顶端为零速区,所述的柱塞组件位于零速区时,液压油进入口位于相邻两个液压油排出口的中间位置;活动阀芯移动后,对应的液压油排出口在活动阀芯的带动下,朝位于零速区的液压油进入口方向移动。10.根据权利要求1所述的一种具有低压低速运行功能的液压马达,其特征在于所述的液压油进入口为8个且按照圆形均匀分布在转子总成的侧面,所述的液压油排出口为12个且按照圆形均匀分布在配流盘侧面的侧面。11.根据权利要求1所述的一种具有低压低速运行功能的液压马达,其特征在于所述的配流盘的两侧设置有第一定位块和第二定位块,所述的马达后盖的内腔上设置有第一定位槽和第二定位槽,第一定位块插入到第一定位槽中,第二定位块插入到第二定位槽。12.根据权利要求11所述的一种具有低压低速运行功能的液压马达,其特征在于所述的第一定位槽的宽度是第一定位块厚度的两倍到三倍,第二定位槽的宽度是第二定位块厚
度的两倍到三倍。13.根据权利要求11所述的一种具有低压低速运行功能的液压马达,其特征在于所述的马达后盖内腔向转子总成方向延申的两对定位臂,每对定位臂形成了所述的第一定位槽和第二定位槽。14.根据权利要求5所述的一种具有低压低速运行功能的液压马达,其特征在于所述的横轴的两端设置有导向块,导向块和阀芯容纳腔之间设置有润滑间隙,导向块的表面还分布有多个润滑槽。15.工程运输车辆,其特征在于包括如权利要求1-14所述的任一一种具有低压低速运行功能的液压马达。

技术总结
本发明公开了一种具有低压低速运行功能的液压马达及工程运输车辆,液压马达的配流盘活动设置在马达后盖和转子总成之间,马达后盖内设置有活动阀芯,活动阀芯上设置有推杆,推杆插入配流盘中并带动配流盘朝转子总成转动的相反方向转动a角度,配流盘的液压油排出口朝转子总成转动的相反方向位移,其优点在于把配流盘上的液压油排出口提前对准液压油进入口进行输液,从而使转子总成内提前充入液压油,转子总成在转动时提前受力进行转动,从而补偿因为定子上的曲线高度差比较小带来的马达低压低速启动困难的影响。达低压低速启动困难的影响。达低压低速启动困难的影响。


技术研发人员:李长民 金碧华 杨尚忠 王东升 徐玮
受保护的技术使用者:宁波恒通诺达液压股份有限公司
技术研发日:2022.04.20
技术公布日:2022/7/5
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