本實(shí)用新型涉及一種液壓能向機(jī)械能轉(zhuǎn)換的擺線液壓馬達(dá),尤其是一種高速配流擺線液壓馬達(dá),屬于液壓傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
擺線液壓馬達(dá)是常用的液壓驅(qū)動(dòng)裝置,是一種低速大扭矩馬達(dá),具有體積小、單位功率密度大、效率高、轉(zhuǎn)速范圍寬等優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛應(yīng)用,而隨著工農(nóng)業(yè)發(fā)展水平提高應(yīng)用將更加廣泛。
此類(lèi)裝置的基本結(jié)構(gòu)是體殼或后蓋上制有進(jìn)液口和回流口,一端裝有擺線針輪嚙合副和配流機(jī)構(gòu),配流機(jī)構(gòu)可以放置在擺線針輪嚙合副前或后,一般在前(體殼一側(cè))為軸閥配流,在后(后蓋一側(cè))為平面配流,另一端裝有輸出軸。擺線針輪嚙合副的轉(zhuǎn)子通過(guò)內(nèi)花鍵與聯(lián)動(dòng)軸一端的外齒輪嚙合,聯(lián)動(dòng)軸的另一端與輸出軸傳動(dòng)銜接。工作時(shí),配流機(jī)構(gòu)使進(jìn)液口與擺線針輪副的擴(kuò)展嚙合腔連通,并使擺線針輪副的收縮腔與回流口連通。結(jié)果,壓力液體從進(jìn)液口進(jìn)入體殼或后蓋后,進(jìn)入擺線針輪嚙合副形成的擴(kuò)展嚙合腔,使其容積不斷擴(kuò)大,同時(shí)擺線針輪嚙合副形成的收縮嚙合腔中液體則從回流口回流;在此過(guò)程中,擺線針輪嚙合副的轉(zhuǎn)子被擴(kuò)展嚙合腔與收縮嚙合腔的壓力差驅(qū)使旋轉(zhuǎn),并將此轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)聯(lián)動(dòng)軸傳遞到輸出軸輸出,從而實(shí)現(xiàn)液壓能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。與此同時(shí),配流機(jī)構(gòu)也被聯(lián)動(dòng)軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),周而復(fù)始的不斷切換連通狀態(tài),使轉(zhuǎn)換過(guò)程得以延續(xù)下去。這樣,馬達(dá)就可以連續(xù)的輸出扭矩,可以說(shuō)擺線針輪嚙合副以及配流機(jī)構(gòu)是液壓馬達(dá)的核心。
據(jù)申請(qǐng)人了解,現(xiàn)有的高速配流擺線液壓馬達(dá)基本均具有配流支撐板的結(jié)構(gòu),其配流支撐板的焊接結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工藝復(fù)雜要求高,易于造成出現(xiàn)可能滲漏,雖為重型支撐結(jié)構(gòu)馬達(dá)但其徑向力承受能力仍還有些不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:通過(guò)對(duì)高速配流擺線液壓馬達(dá)具有的多片式復(fù)合配流支撐板的結(jié)構(gòu)布局的研究,找出現(xiàn)有工藝復(fù)雜的薄弱環(huán)節(jié),并分析現(xiàn)有技術(shù)馬達(dá)徑向力承受能力不足結(jié)構(gòu)的缺陷,在保持現(xiàn)有安裝尺寸的前提下,提出一種多片式復(fù)合配流支撐板焊接可靠結(jié)構(gòu)與工藝,以及加強(qiáng)馬達(dá)的整體承載強(qiáng)度,以滿足客戶(hù)需求的要求。
本實(shí)用新型的目的在于:針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn),提出一種高速配流擺線液壓馬達(dá),從而通過(guò)多片式復(fù)合配流支撐板結(jié)構(gòu)與工藝的創(chuàng)新,改進(jìn)配流支撐板的結(jié)構(gòu),增強(qiáng)焊接的強(qiáng)度和可靠性,提升其高壓油液密封的可靠性,同時(shí)對(duì)馬達(dá)的支撐結(jié)構(gòu)與布局進(jìn)行改進(jìn)提高,以提高產(chǎn)品的重載承受能力以及產(chǎn)品的裝配工藝性。
為了達(dá)到以上目的,本實(shí)用新型一種高速配流擺線液壓馬達(dá)基本技術(shù)方案為:包括具有安裝法蘭面的體殼,安置在體殼內(nèi)的扭矩輸出的輸出軸結(jié)構(gòu),以及與所述體殼采用連接螺栓固連的轉(zhuǎn)定子副、配流系統(tǒng)和油液進(jìn)出馬達(dá)內(nèi)腔的流道和后蓋;其改進(jìn)之處在于:所述的配流系統(tǒng)的多片式復(fù)合配流支撐板是至少5塊組成板具有不同通道的零件組合體,所述組成板的外沿上至少有3個(gè)定位孔,所述定位孔中設(shè)置了定位銷(xiāo),所述定位銷(xiāo)兩端設(shè)置有內(nèi)凹形狀,所述定位銷(xiāo)采用低碳鋼材質(zhì),所述組合體由組成板各結(jié)合面銅焊密封連接成一體。
以上技術(shù)方案進(jìn)一步的完善是:所述組成板的外圓上至少設(shè)置有1個(gè)開(kāi)口孔,所述開(kāi)口孔靠近組成板的連接螺栓孔,所述的定位銷(xiāo)分布圓與連接螺栓孔分布圓相同。
所述轉(zhuǎn)定子副的轉(zhuǎn)子上設(shè)置了配流槽與通道,所述的配流支撐板上具有三層通道,所述的配流支撐板上最外層單個(gè)通道與最內(nèi)層單個(gè)通道錯(cuò)位溝通,所述的轉(zhuǎn)子上通道通過(guò)偏心運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)一部分最內(nèi)層單個(gè)通道與內(nèi)腔溝通,同時(shí)所述的轉(zhuǎn)子上通道通過(guò)偏心運(yùn)動(dòng)也實(shí)現(xiàn)另一部分最內(nèi)層單個(gè)通道與中間層單個(gè)通道溝通,所述的配流支撐板上最外層單個(gè)通道通過(guò)轉(zhuǎn)子的偏心運(yùn)動(dòng)就實(shí)現(xiàn)了高低壓變換,所述最外層單個(gè)通道高低壓變換的高低壓油液同時(shí)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)定子腔體運(yùn)動(dòng)。
以上技術(shù)方案更進(jìn)一步的完善是:所述的輸出軸前后兩端均設(shè)置有前后軸承,所述前軸承采用滿裝滾柱軸承,所述的后軸承采用滾針軸承,所述圓柱滾柱軸承由圓柱滾子和支撐架組成,所述圓柱滾子安裝在機(jī)械加工的支撐架凹槽內(nèi),所述的前軸承安裝位置設(shè)置了孔用擋圈。
所述前軸承與后軸承之間設(shè)置對(duì)殼體孔和輸出軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)密封的高壓軸封。
本實(shí)用新型多片式復(fù)合配流支撐板的銅焊方法包括以下步驟:
1)、準(zhǔn)備——將各個(gè)組成板按照零件形狀沖壓成形,將定位銷(xiāo)兩端加工出內(nèi)凹形狀,將固定連接板加工出預(yù)留定位銷(xiāo)位置、內(nèi)孔和注銅粉孔,準(zhǔn)備緊固螺栓,準(zhǔn)備合適的銅粉材料;
2)、裝配——按一組組成板開(kāi)口孔的位置采用定位銷(xiāo)將其固連在一起,將兩固定連接板放置在一組組成板上面和下面,采用壓機(jī)將一組組成板壓實(shí),并用緊固螺栓固定好兩固定連接板,同時(shí)將定位銷(xiāo)的內(nèi)凹形狀鉚接好;
3)、加入連接劑——將適量銅粉放置在一組組成板的組成的流道合適的位置;
4)、復(fù)合配流支撐板的組合體焊合:將經(jīng)過(guò)以上步驟的一組組成板放置在銅焊設(shè)備中,在還原性氣體保護(hù)或真空條件下,逐漸升溫至銅粉熔點(diǎn)以上的溫度,每一組組成板的結(jié)合面處形成固-液-固的不同相體,保持溫度40-60分鐘后,逐漸降低溫度,進(jìn)入室溫環(huán)境;
5)、焊后精加工——完成后續(xù)半精加工,熱處理,磨削形成成品。
不難理解,本實(shí)用新型打破了多片式復(fù)合配流支撐板采用外沿焊接以及內(nèi)孔采用薄壁L形內(nèi)擋進(jìn)行變形固定后進(jìn)行銅焊,實(shí)踐證明,本實(shí)用新型提高了接合面間的連接強(qiáng)度、密封可靠性,以及成品率大大提高,同時(shí)本實(shí)用新型提升了徑向力的承受能力。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的馬達(dá)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中輸出軸1,平鍵2,防塵圈3,孔擋4,體殼5,前軸承6,軸封7,堵頭8,后滾針軸承9,配流支撐板10,定子11,轉(zhuǎn)子12,連接螺栓13,密封圈14,鋼球15,密封圈16,后蓋17,平衡板18,針齒19,密封圈20,平面軸承21,聯(lián)動(dòng)軸22,軸承擋圈23,平面軸承24,螺母25。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的配流支撐板結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的配流支撐板前組成板示意圖。
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的配流支撐板的另一前組成板示意圖。
圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的配流支撐板后組成板示意圖。
圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的配流支撐板的另一后組成板示意圖。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明,本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施,給出了詳細(xì)實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
本實(shí)用新型一種高速配流擺線液壓馬達(dá)基本構(gòu)成參見(jiàn)圖1所示,結(jié)合上述圖1實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型再進(jìn)行如下詳細(xì)描述。本實(shí)施例的一種高速配流擺線液壓馬達(dá)包括具有安裝法蘭面的體殼5,安置在體殼5內(nèi)的扭矩輸出的輸出軸1結(jié)構(gòu),以及與所述體殼5采用連接螺栓13固連的轉(zhuǎn)定子副、配流系統(tǒng)和油液進(jìn)出馬達(dá)內(nèi)腔的流道和后蓋17,所述體殼5設(shè)置的油口面的寬度寬,寬度達(dá)到50mm至60mm,所述的轉(zhuǎn)定子副由定子11、轉(zhuǎn)子12和針齒19組成,所述的配流系統(tǒng)由轉(zhuǎn)子12和配流支撐板10組成,如圖2所示,所述的配流支撐板10是多片式復(fù)合配流支撐板的組合體,所述的配流支撐板10的多片式復(fù)合配流支撐板是至少5塊組成板具有不同通道的零件組合體,如圖3、圖5所示,所述組成板的外沿上至少有3個(gè)定位孔,所述定位孔中設(shè)置了定位銷(xiāo),所述定位銷(xiāo)兩端設(shè)置有內(nèi)凹形狀,所述定位銷(xiāo)采用低碳鋼材質(zhì)材料,材質(zhì)較軟,所述組合體由組成板各結(jié)合面銅焊密封連接成一體。
如圖4、圖6所示,所述配流支撐板10的組成板的外沿上具有7個(gè)均布的定位孔,所述定位孔中設(shè)置了定位銷(xiāo)。
所述組成板的外圓上至少設(shè)置有1個(gè)開(kāi)口孔,所述開(kāi)口孔靠近組成板的連接螺栓孔附近,所述開(kāi)口孔的目的是作為配流支撐板10的組合體在裝配及其使用中的顯著標(biāo)識(shí),所述的定位銷(xiāo)分布圓與連接螺栓孔分布圓相同,為了沖壓模具的設(shè)計(jì)制造的便利,如圖3、圖4、圖5、圖6所示有一定位銷(xiāo)在坐標(biāo)軸上。
所述轉(zhuǎn)定子副的轉(zhuǎn)子12上設(shè)置了配流槽和油液通道,同時(shí),所述的配流槽和油液通道與配流支撐板10的油液通道形成配流系統(tǒng),如圖4、圖6所示,所述的配流支撐板10的后組成板上具有三層通道,所述的配流支撐板10上最外層單個(gè)通道與最內(nèi)層單個(gè)通道錯(cuò)位溝通,所述的轉(zhuǎn)子12上通道通過(guò)偏心運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)一部分最內(nèi)層單個(gè)通道與內(nèi)腔溝通,同時(shí)所述的轉(zhuǎn)子12上通道通過(guò)轉(zhuǎn)定子副的偏心運(yùn)動(dòng)也實(shí)現(xiàn)另一部分最內(nèi)層單個(gè)通道與中間層單個(gè)通道溝通,所述的配流支撐板10上最外層單個(gè)通道通過(guò)轉(zhuǎn)子12的偏心運(yùn)動(dòng)就實(shí)現(xiàn)了高低壓變換,所述最外層單個(gè)通道高低壓變換的高低壓油液同時(shí)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)定子腔體不斷的轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)。
所述的輸出軸1前后兩端均設(shè)置有前后軸承,所述前軸承6采用滿裝滾柱軸承,所述的后軸承9采用滾針軸承,所述圓柱滾柱軸承由圓柱滾子和支撐架組成,所述圓柱滾子安裝在機(jī)械加工的支撐架凹槽內(nèi),所述的前軸承6安裝位置設(shè)置了孔用擋圈,所述的前軸6的支撐架寬度較通常馬達(dá)寬,寬達(dá)25mm,加強(qiáng)馬達(dá)的軸伸的徑向力承受能力,尤其是車(chē)輪法蘭連接方式的,同時(shí)也有利于軸向力的承受能力,輸出軸1的會(huì)有輕微的軸向竄動(dòng)位移,馬達(dá)結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)尤其適合于行走驅(qū)動(dòng)的局部受力的惡劣工況的適應(yīng)能力。
所述前軸承6與后軸承9之間的體殼5上設(shè)置對(duì)殼體5內(nèi)腔孔和輸出軸1進(jìn)行旋轉(zhuǎn)密封的高壓軸封7。
本實(shí)用新型多片式復(fù)合配流支撐板的銅焊方法包括以下步驟:
1)、準(zhǔn)備——將各個(gè)組成板按照零件形狀沖壓成形,或采用精密激光切割成形,將定位銷(xiāo)兩端加工出內(nèi)凹形狀,定位銷(xiāo)的材料采用低碳鋼,有助于定位銷(xiāo)的安裝,將固定連接板加工出具有預(yù)留定位銷(xiāo)位置、內(nèi)孔和注銅粉孔洞,準(zhǔn)備適當(dāng)緊固螺栓,準(zhǔn)備合適的銅粉材料;
2)、裝配——按一組組成板開(kāi)口孔的位置采用定位銷(xiāo)將其固連在一起,將兩固定連接板放置在一組組成板上面和下面,采用壓機(jī)將一組組成板壓實(shí),并用緊固螺栓固定好兩固定連接板,同時(shí)將定位銷(xiāo)的內(nèi)凹形狀鉚接好,使得一組組成板的各個(gè)接觸面獲得良好的接觸,并在焊合過(guò)程中可以一定時(shí)間段保持;
3)、加入連接劑——將適量銅粉放置在一組組成板的組成的流道合適的位置;
4)、復(fù)合配流支撐板的組合體焊合:將經(jīng)過(guò)以上步驟1-3的一組組成板放置在銅焊設(shè)備中,選取的設(shè)備可以使網(wǎng)帶加熱爐或真空加熱爐,在還原性氣體保護(hù)或真空條件下,逐漸加熱升溫至銅粉熔點(diǎn)以上的溫度,每一組組成板的結(jié)合面處形成固-液-固的不同相體,保持溫度40-60分鐘后,然后逐漸降至250℃溫度,脫離保護(hù)環(huán)境,進(jìn)入室溫環(huán)境,完全冷卻后,拆卸夾緊工裝;
5)、焊后精加工——完成后續(xù)半精加工外圓、內(nèi)孔和端面,熱處理,磨削兩端面形成成品。
為了實(shí)現(xiàn)銅焊方法自動(dòng)進(jìn)行以上工藝過(guò)程,申請(qǐng)人研制了實(shí)現(xiàn)工藝的一種網(wǎng)帶式連續(xù)銅焊爐,該設(shè)備主要由預(yù)熱區(qū)、加熱保溫區(qū)、冷卻區(qū)三段組成,通過(guò)工件通過(guò)的工作腔體將三區(qū)連接起來(lái),以及進(jìn)出口的氣體保護(hù)端。
所述加熱升溫是在還原性氣體保護(hù)或真空條件下,大約在40分鐘內(nèi)達(dá)到焊接最高溫度,以每分鐘升溫22℃-28℃速度逐漸升溫至1120℃到1140℃之間,達(dá)到銅粉熔化溫度。
所述保持溫度是在還原性氣體保護(hù)或真空及超過(guò)超過(guò)熔點(diǎn)溫度的1120℃-1140℃高溫條件下,保持相鄰一組組成板與其之間的銅粉處于固-液-固的不同相體55分鐘。
試驗(yàn)證明,本實(shí)用新型簡(jiǎn)化了馬達(dá)配流支撐板結(jié)構(gòu),提高了其多片式復(fù)合式接合面間的連接強(qiáng)度、密封可靠性,以及成品率大大提高,同時(shí)本實(shí)用新型馬達(dá)提升了徑向力的承受能力,等等。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案,均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。