[发明专利]一种用于狭窄空间的摆动马达

说明书

本发明涉及一种用于狭窄空间的摆动马达，属于液压传动领域。该摆动马达的外壳内设置前后方向的齿轮轴和与齿轮轴啮合的左右方向的上齿条和下齿条；每个齿条上均设有四个密封腔，四个密封腔两两一组分成左右两组；外壳内的左右两侧均固连有柱塞，柱塞密封插入同侧一一对应的密封腔中；柱塞上设有与对应密封腔相通的油道，外壳上左右两侧分别设有与同侧柱塞的油道相通的油口；上齿条和下齿条相反侧的油口同时通入压力油，经柱塞的油道进入相通的密封腔，驱动上齿条和下齿条沿柱塞同时相向运动，进而带动齿轮轴转动。齿条运动行程几乎全部与柱塞长度重合，缩短齿条运动方向尺寸，可应用于狭窄空间。柱塞提供导向，防止齿条沿齿宽方向倾斜。

技术领域

本发明属于液压传动领域，涉及一种用于狭窄空间的摆动马达。

背景技术

摆动马达(又称摆动油缸)是液压传动中较常见的执行机构，主要用于实现限定角度的回转或摆动。现有技术中存在上下单齿条结构、非对称驱动和上下双齿条结构、对称驱动两种技术类型：

(1)上下单齿条结构、非对称驱动(见申请号200920096087.1、201320343885.6专利)

此类摆动油缸上下各有一根齿条与中间的齿轮啮合，两根齿条都可以左右往复运动。齿条的两端设置有油缸活塞，一般由液压力驱动其中一根齿条作主动运动，主动齿条通过啮合驱动齿轮转动，从而输出转矩；同时，另一根齿条为被动运动，即由齿轮带动其与主动齿条相向运动。其主要缺点如下：

第一，采用油缸活塞型的结构，其中缸筒固定，双头的油缸活塞与齿条纵向排开连成一体，在两端缸筒内往复运动，因此沿齿条运动方向的尺寸较大；

第二，一根齿条主动运动，另一根齿条被动运动，齿轮径向受力不均匀，长时间使用极易造成齿轮弯曲变形；

第三，上下都只有一根齿条，由于齿条与齿轮间必然存在间隙，因此运动过程中会造成齿条沿齿宽方向的倾斜，造成啮合受力不均，同时进一步加重齿轮径向受力不均。此外，为适应油缸活塞型的结构形式，现有技术的齿条背面为圆柱形，缺少对齿条旋转的限制，增加了齿条倾斜的程度。

(2)上下双齿条结构、对称驱动(见申请号201820988494.2专利)

相比第1种技术，将齿轮上下两侧的齿条沿齿宽方向增加为两根，有利于同尺寸情况下提高输出扭矩，或者在同样输出扭矩情况下减小齿轮直径。在驱动方式方面，上下油缸相向同时做主动运动，驱动齿轮旋转，有效改善了齿轮的径向受力情况。但是该技术未能克服第1种的技术的其他缺点：

第一，油缸活塞型的结构仍然造成的沿齿条运动方向的尺寸较大；

第二，齿条仍然会沿齿宽方向的倾斜，齿条背面的圆柱形结构仍会增加其倾斜的程度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于狭窄空间的摆动马达，以解决传统油缸活塞型的结构存在的沿齿条运动方向尺寸较大造成使用空间受限的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于狭窄空间的摆动马达，包括外壳；外壳内沿前后方向水平布设齿轮轴且齿轮轴的输出端伸出外壳，沿左右方向水平布设上齿条和下齿条，上齿条和下齿条分别位于齿轮轴的上下两侧并与齿轮轴相啮合；上齿条和下齿条上均设有中心线位于同一水平面上且沿左右方向延长的四个密封腔，四个密封腔两两一组分成左右两组，每组的两个密封腔相对于所在齿条的前后方向的中心线对称；外壳内的左右两侧均固连有沿左右方向延长的柱塞，柱塞密封插入同侧一一对应的密封腔中；柱塞上设有与对应密封腔相通的油道，外壳上左右两侧分别设有与同侧柱塞的油道相通的油口；上齿条和下齿条相反侧的油口同时通入压力油，经柱塞的油道进入相通的密封腔，驱动上齿条和下齿条沿柱塞同时相向运动，进而带动齿轮轴转动。