[实用新型]一种双侧驱动平衡式低速大扭矩轴向柱塞马达

说明书

技术领域

本实用新型涉及轴向柱塞马达技术领域，具体涉及一种双侧驱动平衡式低速大扭矩轴向柱塞马达。

背景技术

液压马达作为一种将液压能转化为机械能的执行元件，在液压系统中承担着输出机械设备所匹配机械能的功能。轴向柱塞马达因其结构紧凑、工作压力高、容积效率高，广泛应用于航空航天、工程机械、塑料机械、冶金、机床和农业机械等领域。轴向柱塞马达是技术含量很高的一类液压马达，其结构复杂，品种繁多，制造工艺复杂，加工要求高。在现今众多液压元件结构、工艺等发展相对稳定的情况下，轴向柱塞马达仍在结构、材料、性能、寿命等方面不断发展、完善。

低速大扭矩的主要结构形式为径向柱塞式，而在液压动力元件中市场占有率极高的轴向柱塞式，在工程机械中多作高速小扭矩马达使用，如何进一步改善其结构，拓宽其使用范围，充分发挥其特点，是轴向柱塞马达的重要研究内容和关注热点之一。通过分析现有轴向柱塞马达的结构特点，可以发现不论斜盘式轴向柱塞马达还是斜轴式轴向柱塞马达，都存在如下问题：

1、轴向柱塞马达的输出扭矩和转速始终存在脉动：扭矩与转速存在脉动是引起压力波动、振动和噪声的根本原因，也是容积式液压元件存在的一个普遍性问题，轴向柱塞马达可以通过柱塞的合理布置、柱塞数的选取在一定程度上减小输出扭矩和转速的脉动性，对径向柱塞马达而言，可以通过导轨曲线的优化设计，在理论上，基本甚至完全消除自身结构引起的扭矩和转速脉动，由于轴向柱塞马达的扭矩和转速脉动来源于其结构本身，只能通过合理措施进行减小，基于现有轴向柱塞马达的特点结构，很难完全消除其脉动；

2、轴向柱塞马达在大扭矩下的低速稳定性与径向柱塞马达存在差距：鉴于轴向柱塞马达自身结构特点，在启动和低速运行时不易稳定，常伴随爬行、间停现象，对设备的工作性能和寿命造成了不利的影响，严重制约了轴向柱塞马达的使用范围，其内部原因有两个：一是随转角的变化轴向柱塞马达的排量随之脉动，二是转速降低时摩擦阻力矩呈现负性阻抗；

3、轴向柱塞马达的关键零部件，如配流盘、斜盘、缸体上的轴向液压力不平衡：轴向柱塞马达工作时，配流副一侧通入高压油液，一侧排除低压油液，轴向液压力是不平衡的，使缸体存在一定程度的倾覆力矩，极大地影响缸体运转的平稳；同时使配流副产生偏磨，使其密封困难，易产生较大的泄漏，如轴向柱塞马达在高速、重载情况下运行，必然使其摩擦磨损加剧，泄漏量增大，容积效率降低，工作性能和使用寿命大为降低；与其扭矩脉动一样，马达主要零部件的轴向液压力不平衡也是由其自身结构造成的，同样也是难以消除和避免的。

因此，对轴向柱塞马达进行结构创新和优化，探讨如何减小甚至消除轴向柱塞马达扭矩脉动、轴向不平衡液压力、提高其低速稳定性的新结构和新措施，最终设计出高效、环保、可靠的新型低速大扭矩轴向柱塞马达显得尤为必要和迫切。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种双侧驱动平衡式低速大扭矩轴向柱塞马达，启动时平稳，在低速大扭矩时不会出现爬行、抖动等现象。

为了解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种双侧驱动平衡式低速大扭矩轴向柱塞马达，包括传动轴，马达壳体由前壳体、后壳体构成，马达壳体上设有进油口、出油口，马达壳体内设有配流盘、缸体、斜盘；所述传动轴的一端穿过所述前壳体、配流盘与所述缸体传动连接；所述缸体内设有若干外排柱塞孔，该外排柱塞孔沿所述缸体的圆周方向设置，该外排柱塞孔设有外排弹簧、外排柱塞，该外排弹簧的一端与所述外排柱塞的底端连接，另一端与所述外排柱塞孔的内壁连接，所述外排柱塞的顶端通过外排滑靴与所述斜盘的表面接触；所述配流盘对应所述外排柱塞孔设有第一腰形油窗孔；所述缸体内设有若干内排柱塞孔，该内排柱塞孔沿所述缸体的圆周方向设置，该内排柱塞孔设有内排弹簧、内排柱塞，该内排弹簧的一端与所述内排柱塞的底端连接，另一端与所述内排柱塞孔的内壁连接；所述斜盘的表面设有凸起，该凸起的上表面为斜面，该凸起的上表面的倾斜方向与所述斜盘表面的倾斜方向相反；所述内排柱塞的顶端通过内排滑靴与所述凸起的上表面接触；所述配流盘对应所述内排柱塞孔设有第二腰形油窗孔，所述外、内排柱塞孔通过所述第一、第二腰形油窗孔与所述进油口连通，所述外、内排柱塞孔通过所述第一、第二腰形油窗孔与所述出油口连通。

通过设置内、外排柱塞，能够实现在高压运转时，一方面可以提高缸体启动时的平稳性，另一方面可以在低速大扭矩时不会出现爬行、抖动等状态，且两侧都通入高压油液，使该马达的关键零部件如缸体、配流盘等的轴向液压力平衡，从而提高整个轴向柱塞马达的使用性能；同时能够降低振动和噪声。