一种集成式马达总成及机械设备

技术领域

本发明涉及液压马达技术领域，具体涉及一种集成式马达总成及机械设备。

背景技术

液压马达是液压系统的一种执行元件，它将液压泵提供的液体压力能转变为输出轴的机械能(转矩和转速)。其中，液体是传递力和运动的介质。

现有技术中，液压马达一般采用外部特定的稳压油源推动马达的变量柱塞，并通过控制斜盘倾角，调整变量柱塞的活动位置，从而控制马达的排量。

然而，现有的液压马达，用于控制斜盘倾角的比例阀设置在马达的外部，在安装液压马达时，需要对比例阀进行单独的装配作业，从而增加了液压马达的使用成本。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的液压马达，在进行安装时，需要对比例阀进行单独装配的缺陷，从而提供一种集成式马达总成及装备有该集成式马达总成的机械设备。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种集成式马达总成，包括：壳体，所述壳体内设有液压马达，所述液压马达通过斜盘控制排量；

所述壳体内还设置有变量控制机构，所述变量控制机构用于控制斜盘动作以改变摆角。

可选地，所述变量控制机构包括变量缸、比例阀和反馈件；

所述变量缸用于控制斜盘摆角；

所述比例阀与所述变量缸连通，通过所述比例阀向所述变量缸供油，以改变所述液压马达的斜盘摆角；所述反馈件用于将所述变量缸的动作情况反馈给所述比例阀。

可选地，所述反馈件为反馈杆，所述比例阀的阀芯通过反馈杆与所述变量缸的柱塞杆弹性连接。

可选地，所述壳体内还设置有减速机，所述减速机和所述液压马达在所述壳体内沿轴向方向依次设置，所述减速机的主轴与所述液压马达的马达轴同轴设置。

可选地，所述液压马达和所述减速机的轴座之间通过销轴固定连接，所述减速机的主轴与所述液压马达的马达轴通过齿轮间接连接。

可选地，所述比例阀适于与所述壳体上的控制油口连通，所述控制油口的压力为4±0.5MPa。

可选地，所述反馈杆的一端与所述变量缸的柱塞杆固定连接，所述反馈杆的另一端通过弹性件与所述比例阀的阀芯弹性连接。

可选地，所述液压马达内设置有刹车盘，所述刹车盘通过液压控制阀控制，通过所述液压控制阀向所述刹车盘供油，以改变所述刹车盘的位置。

可选地，所述液压控制阀设置在所述壳体内，所述液压控制阀的油路入口设置在所述壳体上；所述壳体上设置有泄油口，所述液压控制阀和所述刹车盘分别通过油管路与所述泄油口连通；和/或，所述比例阀和所述斜盘分别通过油管路与所述泄油口连通。

本发明还提供一种机械设备，包括上述方案中任一项所述的集成式马达总成。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的集成式马达总成，采用斜盘控制液压马达的排量，所述斜盘通过变量控制机构驱动，所述变量控制机构与液压马达集成在壳体内部，安装时，无需单独装配比例阀，可提高液压马达安装的便捷性和经济性。

2.本发明在集成式马达总成的壳体内，通过反馈杆进行弹性连接变量缸和比例阀，从而通过反馈杆可提高变量缸的柱塞杆的反应速度，当比例阀的阀芯动作时，通过反馈杆可减小柱塞杆在变量缸内的摩擦，从而使控制油能够更加轻松的驱动柱塞杆，实现对液压马达速度的快速调节。

3.本发明提供的集成式马达总成，在液压马达上设有刹车系统，在进行液压马达的启动之前，首先需解除刹车系统对液压马达的刹车，并且在工作过程中，通过刹车系统还可以及时的对液压马达进行减速和刹车。

4.本发明提供的集成式马达总成，在壳体内集成设置有液压马达和减速机，并且液压马达采用斜盘控制，从而有效缩短了设备的轴向尺寸，节省安装空间，方便设备的安装，相比于分体式的马达结构，还具有成本优势。

5.本发明提供的机械设备，包括上述方案中任一项所述的集成式马达总成。所述机械设备可以为车辆，如自卸车、搅拌车、泵车、轿车，也可以为施工机械，如压路机、摊铺机、铣刨机、平地机、挖机、正面吊设备，还可以为固定设备，如机床等设备。由于所述机械设备包括本发明任一实施例所述的集成式马达总成，因此其具有本发明任一实施例所述的集成式马达总成的全部有益效果，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的集成式马达总成的一种实施方式中提供的主视剖视图。

图2为图1中所示的集成式马达总成的控制系统原理图。

附图标记说明：

1、壳体；2、液压马达；3、减速机；4、销轴；5、马达轴；6、主轴；7、斜盘；8、变量缸；9、比例阀；10、柱塞腔；11、柱塞杆；12、阀芯；13、反馈杆；14、刹车盘；15、液压控制阀；16、齿轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，本实施例提供一种集成式马达总成，包括：壳体1，在壳体1内沿轴向方向依次设有液压马达2和减速机3，所述液压马达2和所述减速机3的轴座之间通过销轴4固定连接为一体。所述减速机3具有主轴6，所述减速机3的主轴6与所述液压马达2的马达轴5为同轴心设置，具体的，所述液压马达2的马达轴5与所述减速机3的主轴6之间可以通过齿轮16间接连接。其中，所述减速机3可以为一级、二级或三级减速机中的任一种。另外，所述液压马达2的马达轴5与所述减速机3的主轴6之间，还可以通过其他联轴器结构连接，例如轴套。所述壳体1的靠近减速机3的一端为封闭结构，该封闭结构的内壁用于与减速机3配合，具体的，在所述减速机3的主轴6的端部，与所述壳体1的内壁之间通过滚珠连接，所述壳体1的内壁上具有用于配合所述滚珠的承载台，所述减速机3的主轴6上与所述承载台相对的，设置有容纳凹槽，滚珠可转动的设置在所述容纳凹槽内。通过该滚珠结构，可在端部限制主轴6的轴向位置，以避免减速机3产生较大的轴向窜动，提高减速机3运行的稳定性。

另外，如图1所示，所述减速机3为通过液压马达2安装在壳体1内的，具体的，首先将减速机3的轴座和液压马达2的轴座通过螺栓和销轴4连接为一体，将减速机3的主轴6和液压马达2的马达轴5通过齿轮16连接，然后将连接为一体的结构装入到壳体1内，并使减速机3的主轴6顶在壳体1内的承载台上，然后将液压马达2与壳体通过紧固件连接，从而将减速机3设置在壳体1内。该设置方法，从壳体1外部进行减速机3和液压马达2的连接，便于进行操作，可提高减速机3和液压马达2的配合精度。

本实施例提供的集成式马达总成，其中液压马达2采用斜盘7控制排量，并且，用于控制斜盘摆角的变量缸以及用于向所述变量缸供油的比例阀，均设置在集成式马达总成的壳体内。相比于分体式结构，本实施例提供的集成式马达总成不仅具有成本优势，而且由于比例阀和变量缸均设置在壳体内，因此，可使控制油管路较短，提高控制的速度和精度。具体的，变量缸8容纳在所述液压马达2的轴座上形成的容纳腔内，比例阀9设置在液压马达2的轴座的外围，具体可与轴座通过卡接、焊接或紧固件固定等方式连接，该设置方式，可便于对比例阀9进行维护，并对变量缸8形成保护，避免工作介质对变量缸工作的影响。另外，在液压马达2的轴座上，用于设置变量缸8的容纳腔与用于设置比例阀9的安装位置相通，当将比例阀9拆除后，可看到变量缸8在容纳腔内的工作情况，从而对变量缸8进行维护。

如图2所示，所述变量缸8具有柱塞腔10和柱塞杆11，所述柱塞杆11与所述斜盘7可转动地连接，从而用于驱动所述斜盘7摆角。所述比例阀9的出口与所述变量缸8的柱塞腔10连通，通过所述比例阀9控制所述柱塞杆11伸出或缩回的长度，从而控制斜盘7的倾角变化。所述比例阀9包括：用于进行调节的阀芯12，通过所述阀芯的移动，调节通过所述比例阀9的控制油的流量及方向。另外，所述比例阀9的阀芯12上还连接有反馈杆13，所述阀芯12通过所述反馈杆13与所述变量缸8的柱塞杆11保持弹性连接。具体的，所述反馈杆13的一端与所述变量缸8的柱塞杆11固定连接，所述反馈杆13的另一端通过弹性件与所述比例阀9的阀芯12弹性连接。通过该反馈杆13的设置，在比例阀9的阀芯12移动时，可直接对变量缸8的柱塞杆11形成驱动，然后配合控制油的驱动，可提高对斜盘的控制速度。另外，通过该反馈杆13将阀芯12与柱塞杆11之间形成弹性连接，可提高阀芯12位置的稳定性，进而保证斜盘7的稳定，实现对液压马达2排量的稳定控制。

本实施例的集成式马达总成的壳体中，所述比例阀9可以采用：电控比例阀、液压排量控制比例阀、位置反馈控制比例阀、力反馈控制比例阀中的任一种。其中，优选为电控比例阀，电控比例阀包括：阀内比例电磁铁和阀芯12。电控比例阀根据输入的电压信号产生相应动作，使阀芯12产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的流量输出。

本实施例的集成式马达总成中，所述比例阀9的控制油进口可以与壳体1内部的工作油连通，还可以与壳体1外部的控制油连通。如图2所示，当采用开放式系统时，即比例阀9的控制油采用外部油源，所述控制油口Ps处施加的控制油的压力接近4MPa，其变动幅度控制在0.5MPa以内。

作为一种优选实施方式，如图2所示，本实施例的液压马达中，还具有刹车盘14，所述刹车盘14通过弹簧连接在液压马达内，并通过液压控制阀15控制改变刹车盘14的位置，以对液压马达进行刹车或减速。具体的，平常情况下，刹车盘14在弹簧的作用下与液压马达2的马达轴5保持接触，从而对液压马达2的马达轴5形成刹车状态，当朝向刹车盘14方向供油时，通过改变刹车盘14的位置，解除刹车盘14对马达轴5的刹车状态，使马达轴5能够进行运转。其中，所述液压控制阀15设置在集成式马达总成的壳体内，所述液压控制阀15的油路进口设置在壳体1上，如图2所示的制动油口K位置。在进行液压马达2的启动之前，先要通过液压控制阀15解除刹车盘14对液压马达2的刹车，另外在液压马达2工作过程中，还可以通过液压控制阀15控制刹车盘14及时的对液压马达2进行减速和刹车。

本实施例的集成式马达总成的工作原理如下。

如图2所示，比例阀9通过电控驱动阀芯12产生位移，使控制油从外部通过比例阀9进入到变量缸8的柱塞腔10内；另外，由于比例阀9的阀芯12与变量缸8的柱塞杆11通过反馈杆13保持着弹性连接，在阀芯12的直接带动下可以产生使柱塞杆11进行移动的弹性力。控制油进入到变量缸8的柱塞腔10内后，在控制油的作用下，柱塞杆11产生位移，柱塞杆11的顶端驱动斜盘7改变倾角，从而改变液压马达2的流量及转速。另外，当斜盘7的摆角到位后，柱塞杆11连接的反馈杆13通过弹性件将该位置信息反馈到阀芯12上，该弹性力与对阀芯12的驱动力的平衡作用下，使阀芯12保持在一定位置，通过阀芯12的该位置反馈，可直接反馈对斜盘7的摆角调节情况，从而使进入柱塞腔10的控制油的压力保持在稳定状态，最终达到对斜盘7的稳定控制。

如图2中所示，A、B为液压马达2的工作油进出口，所述工作油用于驱动液压马达2的转动。T1为泄油口，用于导出多余的工作油。其中，从液压控制阀15排出的制动油以及从刹车盘14处排出的制动油，均可以与该泄油口连通，通过该泄油口排出。另外，从所述比例阀9排出的控制油以及从斜盘7内排出的控制油，均可以与该泄油口连通，通过该泄油口排出。

如图2所示，本实施例提供的集成式马达总成，在工作时，仅需连通五个油口(工作油进口A、工作油出口B、控制油口Ps、制动油口K和泄油口T1)，即可完成安装，其中泄油口T1还可不进行连接，因此现场安装十分便捷，从而有利于提高施工效率和安装质量。

另一方面，本发明提供一种机械设备，所述机械设备包括上述方案中任一项所述的集成式马达总成。所述机械设备可以为车辆，如自卸车、搅拌车、泵车、轿车，也可以为施工机械，如压路机、摊铺机、铣刨机、平地机、挖机、正面吊设备，还可以为固定设备，如机床等设备。由于所述机械设备包括本发明任一实施例所述的集成式马达总成，因此其具有本发明任一实施例所述的集成式马达总成的全部有益效果，在此不再赘述。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。