一种带有泄油功能的壳转式摆线马达

技术领域

本发明属于涉及摆线液压马达领域，具体涉及一种带有泄油功能的壳转式摆线马达。

背景技术

摆线液压马达是常用的液压驱动装置，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，得到了广泛应用，而随着工农业发展水平提高应用将更加广泛。

现有技术的摆线液压马达带输出轴，轴向尺寸较长，在应用于小尺寸机器如微型挖掘机，作为行走马达使用时，较长的轴向尺寸使得马达无法完全安装于履带宽度之内，会超出履带保护范围，在机器行走时，恶劣的地面情况很容易对马达造成伤害。

采用壳转式摆线马达能够省略输出轴，从而使轴向尺寸减短。现有技术的轴转式摆线马达因为结构限制，无法增加泄油路，而缺少泄油功能的摆线马达在使用时，马达须装配能承受高压的液压轴封，价格昂贵，并且非常容易损坏，而液压轴封一旦损坏，需要将马达拆卸进行更换，维修频率和成本大幅提高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种带有泄油功能的壳转式摆线马达，通过增加分流片与补偿盘的设计，解决同类轴转马达无法增加泄油功能的问题，增加泄油腔后，能够降低马达轴封处理的压力，使得马达能够使用普通液压轴封，降低制造成本，并且延长液压轴封的使用寿命，降低维护成本；而且采用壳转式能够有效缩短马达的轴向长度，方便应用于小型机械的行走驱动。

本发明所提供的方案如下：

一种带有泄油功能的壳转式摆线马达，包括旋转部和固定部，所述旋转部一端套设于固定部外侧，并与固定部可旋转连接，旋转部内部与固定部配合连接，所述配合连接处设有液压轴封。本发明采用壳转式摆线马达，运行时由旋转部旋转进行动力输出，液压油封用于在旋转时提供密封。马达运行时，由于旋转部和固定部之间存在相对转动，液压油会从旋转部和固定部配合连接处漏出进入马达泄油腔，由液压轴封对漏出的液压油进行密封，避免泄漏到马达外，因此液压轴封需承受泄油腔液压油的压力。

还包括花键轴，所述花键轴一端伸入旋转部内部并与旋转部连接，另一端伸入固定部内部并与固定部连接。

具体的，所述旋转部包括依次连接的前盖、平衡盘、外转子、配流盘和轮毂，所述前盖、平衡盘、外转子、配流盘和轮毂均可围绕中心轴同步旋转。本发明所述的前盖、平衡盘、外转子、配流盘结构为现有技术的液压摆线马达工作结构，同时还包括内转子，所述内转子设于外转子内，内转子与外转子、平衡盘和配流盘配合形成工作油腔，工作油腔被内转子与外转子分隔成若干个油腔，一部分为高压油腔，一部分为低压油腔，通过压力差驱动内转子在外转子内进行公转，内转子的公转使得高压油腔和低压油腔依次更替，产生源源不断的动力。液压油通过配流盘的配流后流入工作油腔，提供液压动力。

与普通摆线马达不同的是，普通摆线马达是以内转子在外转子(普通摆线马达中此部件为定子)内进行公转的同时会产生自转，转动传递至与内转子连接的花键轴，由花键轴驱动输出轴进行动力输出。本发明所述的壳转式摆线马达是以液压动力驱动整体的转动部进行旋转，内转子在工作时只产生公转不进行自转，即与内转子所连接的花键轴不做动力输出。旋转部中的轮毂通过轴承套接在固定部的外周侧，使得整个旋转部能够进行旋转，直接由旋转部进行动力输出，无需输出轴，有效减少轴向长度，能够直接将所驱动的轮胎或履带安装在轮毂上进行驱动。

所述固定部包括壳体，壳体内设有中央油腔，所述中央油腔通过配流盘与工作油腔连通，还包括花键轴套，所述花键轴套设于中央油腔内，所述花键轴一端与花键轴套配合连接，花键轴套仅作为花键轴的连接件，不进行动力输出。

如上所述，轮毂通过轴承安装于壳体外侧，与壳体为可旋转连接。

壳体上设有第一油口和第二油口，所述第一油口通过配流盘与工作油腔连通，第二油口与中央油腔连通。第一油口和第二油口即为摆线马达的动力连接口，连接液压油源。两个油口中一个连接进油口，一个连接回油口，可通过调节液压油源的输出方向进行交替变更。与进油口连通时的油口即为高压油口，高压油经过配流后进入工作油腔中的高压腔，做功完成后通过通道从回油口流出，完成液压油的循环工作。

安装完成后配流盘与壳体之间存在相对转动，配流孔和第一油口连通处的液压油会从贴紧的配流盘和安装于壳体的补偿盘之间的液压平衡间隙漏出，液压轴封的目的就是将漏出的液压油进行密封。在市场上现有轴转马达产品中，当中央油腔为高压腔时，液压油封处即承受液压油源所输出的高压，因此在现有技术中，液压轴封的选择需要选用特定的能够承受高压的液压轴封，这种液压轴封价格昂贵，使得整个马达的成本大幅提高。

为了解决这个问题，本发明设计了泄油腔，泄油腔的位置位于旋转部和固定部的配合接触面的外周侧，即配流盘和壳体接触面外周侧的壳体上，泄油腔与配流盘和安装于壳体的补偿盘接触面进行连通。由于旋转部和固定部的配合接触面存在相对运动，高压油通过此配合接触面的缝隙流入泄油腔中，再通过与泄油腔连接的泄油油路，从泄油口流出，降低泄油腔的压力，使得液压油封无需承担过高的压力，从而在装配上可以选择普通液压油封即可，降低制造成本。

为了从结构上实现泄油腔的构造，本发明设置了补偿盘，所述补偿盘设于中央油腔内，所述花键轴穿过补偿盘，补偿盘一端与壳体连接，另一端与所述配流盘接触连接；补偿盘上设有若干补偿通油孔，所述补偿通油孔一端与第一油口连通，另一端通过配流盘的配流孔与工作油腔连通。同时，本发明的配流盘在现有技术的多片复合式配流盘的一侧，增加了分流片，所述分流片一侧与复合式配流盘连接，另一侧的中心部设有凸起端，所述凸起端伸入壳体并与补偿盘接触连接；所述分流片上设有分流通油孔，所述分流通油孔一端与配流孔连通，另一端与补偿通油孔连通；液压轴封设于凸起端外侧。补偿通油孔与分流通油孔的配合工作，能够保证在旋转时液压油的顺利流通，同时，通过分流片凸起端的设计，将液压油封的位置移入壳体内部，使得壳体上有足够的空间可以设置泄油腔，泄油腔即开设在分流片的凸起端和补偿盘的接触面外周侧的壳体上。当第一油口为进油口时，高压油通过补偿通油孔和分流通油孔后进入配流盘配流工作，马达旋转工作时高压油就会从补偿通油孔和分流通油孔之间的缝隙中流出，流入泄油腔中，在通过泄油口流出；而当第一油口为回油口时，此时补偿通油孔和分流通油孔均为低压通路，流出的油量很少，因此此时泄油腔的压力很低，近乎为零。

泄油腔通过泄油油路连接至设置在阀体上的泄油口，在使用时通常将泄油口再连接一根油管至油箱，使泄油流回至油箱回收。而在实际的工作中，由于增加一根油管可能会导致布管不方便等原因，可以将泄油口封闭不进行使用，因此泄油口上通常会设置可拆卸的堵头。在设计上，将泄油油路分别通过单向阀与第一油口、第二油口连通，当泄油口正常使用时，泄油油路的油从泄油口流出；泄油口封闭时，由于泄油油路中的液压油，打开与回油口相通的单向阀，泄油油路中的油流入回油口，与回油口的回油一起流出，因回油口压力不高，故普通轴封即可满足需要；通常情况下，回油口的压力很低，可以忽略不计。

与现有技术相比，本发明优点是：

1、设置泄油腔，使得液压轴封无需承受高压，能够使用普通液压轴封，降低制造成本，并且延长液压轴封的使用寿命，降低维护成本。

2、通过分流片与补偿盘的设计，从结构上解决现有技术轴转摆线马达无法增加泄油功能的问题。

3、壳转式能够有效缩短马达的轴向长度，方便应用于小型机械的行走驱动。

附图说明

图1是本申请剖面结构图。

图2是配流盘剖面结构图。

图3是配流盘主视图。

图4是补偿盘剖面结构图。

图5是补偿盘主视图。

图6是A-A方向剖面结构图。

图7是第一油路通道剖面结构图。

图8是第二油路通道剖面结构图。

图中，1、前盖，2、花键轴，3、内转子，4、螺栓，5、外转子，6、配流盘，7、分流片，8、轮毂，9、壳体，10、泄油口，11、花键套，12、中央油腔，13、泄油油路，14、轴承，15、泄油腔，16、补偿通油孔，17、分流通油孔，18、平衡盘，19、补偿盘，19-1、第一节，19-2、第二节，19-3、第三节，20、单向阀，21、第二油路通道，22、第二油口，23、第一油口，24、第一油路通道，25、液压轴封。

具体实施方式

下面是结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，一种带有泄油功能的壳转式摆线马达，包括旋转部和固定部。

旋转部由左至右依次为前盖1、平衡盘18、外转子5、配流盘6、轮毂8，上述部件通过螺栓4紧密连接，各部件之间均有密封圈进行连接缝隙的密封，防止漏油。外转子5的内部有内转子3，内转子3中心连接花键轴2，以上前盖1、平衡盘18、外转子5、内转子3、花键轴2、配流盘6的配合安装方式为现有技术摆线马达的安装方式。

固定部包括壳体9，壳体9内部的马达轴线位置开设半封闭的中央空腔，花键轴2从开口处伸入中央空腔内，沿花键轴2伸入方向依次有补偿盘19和花键套11，花键轴2伸入壳体的一端与花键套11连接。以上补偿盘19和花键套11外周侧与壳体内壁之间也安装密封圈。

将轮毂8内周侧套装在壳体的外周侧上，轮毂8与壳体2之间安装轴承14，使轮毂8可以围绕壳体9的外周侧进行以马达轴线为轴的旋转。壳体2外周侧设置能够与轮毂8卡接的部分，轮毂8与壳体9卡接的部分使用密封圈进行密封。

如图1、图2、图3所示，配流盘6为多片复合式配流盘，即以多个开设有特定孔的配流片组合焊接形成，各配流片的孔形状相互组合形成配流孔进行工作。本实施例的配流盘在现有技术多片复合式配流盘6的右侧还焊接有一片分流片7，分流片7的直径与其他配流片相同，右侧的中心部有圆柱体的凸起，在壳体9内部中央空腔左侧开口处的内径与凸起部分的直径相配合，在完成轮毂8与壳体9的安装后，分流片7的凸起部分能够伸入中央空腔形成配合。液压油封25即套设安装在上述凸起部分外周侧。分流片7上开设能够与配流孔连通的分流通油孔17，不影响原有配流孔的工作状态。

如图1、图4、图5所示，壳体9的中部空腔靠近开口处设置有补偿盘17，补偿盘17中部开设有通孔，供花键轴穿过。补偿盘17的形状为三个直径依次减小的空心圆柱体，在安装时，以直径最小的一节为第一节19-1，第一节19-1与壳体内壁固定压紧，并在外周侧设置密封圈；第二节19-2也与壳体内壁固定压紧，并在外周侧设置密封圈，第二节19-2的表面与右侧壳体内壁之间留有缝隙，作为油路通道；第三节19-3的左侧在马达装配完成后与分流片7的凸起部分贴紧。补偿盘19上设置有若干横向贯通第三节19-3和第二节19-2的补偿通油孔16，补偿通油孔16能够与分流通油孔17配合工作。

马达组装完成后，由配流盘6的中部通孔、补偿盘19的中部通孔和壳体9的中部空腔共同组成马达的中央油腔12，花键轴2即安装在中央油腔12内。

补偿盘19的下方壳体开设泄油腔15，泄油腔15连通分流片7与补偿盘19接触的缝隙，使缝隙中漏出的油能够流入泄油腔15。泄油腔15通过壳体下部的泄油油路13连通至设置在壳体右侧的泄油口10。由于液压系统在工作时所有腔均会充满液压油，因此泄油腔15的位置并不一定在下侧，只需满足能够与分流片7、补偿盘19接触的缝隙连通即可。

如图6所示，第一油口23和第二油口22也设置在壳体的右侧，第一油口23通过第一油路通道24连通至补偿盘第二节19-2右侧与壳体9之间的缝隙，第二油口22通过第二油路通道21连通至中央油腔12。泄油口10、第一油口23和第二油口22均设置在壳体9的右侧，泄油油路13在连通至泄油口10的同时，分出两条分路分别连接至第一油口23和第二油口22，并在两条分路上均安装单向阀20。

如图1、图7、图8所示，工作时，将第一油口23和第二油口22连接至液压油源。当第一油口23为进油口时，液压油通过第一油路通道24进入补偿盘第二节19-2与壳体9之间的缝隙，并通过补偿通油孔16和分流通油孔17进入配流孔，配流后进入外转子5和内转子3之间的工作油腔，作为高压油驱动外转子5旋转，使整个旋转部在轴承14的作用下围绕马达轴线旋转；由于摆线马达的工作原理，做功完成的高压腔更替为低压腔，液压油配流后流入中央油腔12，并通过第二油路通道21从第二油口22流出，此时第二油口22为回油口，中央油腔12为低压腔。而由于补偿配流片7与补偿盘19之间存在相对的旋转运动，液压油会从补偿通油孔16的端面和分流通油孔17的端面之间的缝隙漏出，流入下方的泄油腔15，液压油通过泄油油路13从泄油口10流出，因为上述的缝隙极小，故漏出的液压油量也很少。由于液压轴封5所密封的液压油也是这部分漏出的液压油，因此能够降低液压轴封5处的压力，使液压油封5无需承受高压。

当第二油口22为进油口时，液压油通过第二油路通道21流入中央油腔12，配流后流入工作油腔进行做功，做功完成后通过配流进入补偿通油孔16，再通过第一油路通道24从第一油口23流出。此时补偿通油孔16和分流通油孔17均为低压通路，从缝隙中漏出的液压油很少，液压轴封5也无需承受高压，而此时泄油腔15内的压力同样很小。

通常泄油口10可连接至油箱，回收泄油口流出的液压油。部分时候也可以使用堵头封闭泄油口10，此时泄油油路13中的液压油由于与回油口一侧的液压油存在压力差，便会打开回油口一侧的单向阀20，使泄油油路与回油口连通，泄油腔液压油能够通过回油口流回，也可达到降低压力的作用。

壳转式摆线马达的工作原理可参考现有技术，所需驱动的轮胎可安装至旋转部的轮毂上，直接由旋转部进行动力输出，有效减短了马达的轴向长度。在壳转式摆线马达中，内转子仅做在外转子内部围绕轴线的公转，以达到高低压腔更替的摆线马达工作原理作用，并不进行自转，因此所连接的花键轴只做摆动，不进行旋转，不作为动力输出件。