[实用新型]高性能大扭矩油马达

说明书

本实用新型涉及矿山机械中叶片式油马达的改进。众所周知，矿山生产机械化目前正朝着三个大的方向发展，即所谓大钻机、大电铲、大汽车。其目的都是为了更大限度地提高矿山的生产能力。比如美国丹尼森公司及衡阳冶金修造厂生产的油马达，即属此类产品，它是牙轮钻机的重要配件。但是由于它采用轴向、径向、端面分开式机械密封，因而不但使装配工艺繁杂，而且在高压高速条件下工作时，零件易于磨损，造成内部泄漏。这将导致压力下降效率降低，得不到较大的扭矩，因而使用起来不够理想。

本实用新型的目的在于提供一种大扭矩、噪声小，工作平稳效率还高的叶片式油马达，作为牙轮钻机的重要配件，以满足矿山机械日益增长的需要。

本实用新型的技术解决方案，主要是加大排量和解决泄漏。众所周知，油马达定子内表面曲线由四段圆弧和联结圆弧的四段过渡曲线组成。加大排量可以由增加定子宽度H或者增加定子内表面曲线中两段对称圆弧的长半径R和两段对称圆弧的短半径r之差，即增大R－r来解决。我们知道，升程R－r太大时叶片易折断，而且在吸油腔还容易产生叶片顶部与定子内表面的脱空现象。因此我们这里采用前者，即在保持定子升程R－r不变的情况下，增加定子宽度。本实用新型设定R－r即升程为1.95毫米不变，选择定子宽度H在33毫米到43毫米之间。由于排量加大了8％到24％，使得扭矩可以相应提高29％到46％。因为没有采用改变定子曲率半径增加定子升程的方法，这就不仅避免了叶片折断、脱空而且也避免了油马达工作不平稳、噪声大的缺点。为了解决泄漏，本实用新型设置了套在马达轴上位于轴承一侧的碗状油封外套、环形钢纸垫、环形铁垫片、碟形耐油密封垫、横截面呈钩状的弹簧挡圈和卧于弹簧挡圈中的环状弹簧构成组合式变量密封环。

下面结合实施例附图，进一步描述本实用新型。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中组合变量密封环的结构示意图。

这些图描述了一种改进了的叶片式油马达。它包括马达体（1）和嵌于马达体中的定子（3），这里定子的长圆弧半径R取37.345毫米，短圆弧半径r取35.395毫米，过度曲线取阿基米德螺线。R对应的圆弧线段夹角取为46°，r对应的圆弧线段夹角取为34°，阿基米德螺线对应的夹角取为50°，转接处用等加速、等减速曲线圆滑过渡。该油马达还包括配油盘（4），包括与定子同心安装的两端靠轴承支承的马达轴（5）以及依靠套齿与马达轴相连的转子（6）、叶片（7）（见图1），装在叶片底部的压缩弹簧，使得叶片在静止和工作状态下始终和定子保持良好的接触，叶片顶部和侧部都开有油槽，使之通油润滑。配油盘内设置有泄荷阀，保证当压力超过17.1MPa时，泄荷阀自动打开，使高压油进入泄荷通路，返回油箱。在本实施例中，当H取35mm时，实测得的排量可达27ml／r，扭矩可达87.22Nm；当H取41mm时实测得的排量可达31mL／r，而扭矩则可达98.98Nm。为了提高它的密封效率，在马达轴（5）的一侧轴承旁设计有组合变量密封环（8），详细结构见图2，其中（11）为套在马达轴上的碗状油封外套，由金属片冲压而成，起骨架作用，（12）、（13）为环形钢纸垫和铁垫片，（14）、（9）均为橡胶制做的碟形耐油密封垫，它们之间夹有横截面为钩形的弹簧挡圈（16）和卧于其中的环状弹簧（15）。这种设置保证了耐油密封垫牢牢地箍在马达轴上，起到良好的密封效果。在密封垫（9）的背面再压一层铁垫片（10），用油封外套（11）的四边扣紧。这就形成一套完整的组合密封装置。它能保证在高压17.1MPa，高速2000r／min以上时无泄漏，而且随压力和速度的变化自动增强密封效果。本实用新型在工作时，高压油从马达盖（2）进油口流入油腔，油的压差将推动叶片，带动转子和轴克服负载与摩擦扭矩高速转动。

本实用新型由于采用上述的改进，使得扭矩提高30％到50％，密封效果大大提高，保证在高压高速下工作时的可靠性。本实用新型定子曲线变化不大，不仅使仿型和加工比较容易，而且工作起来平稳噪声小。总之本实用新型性能好、结构先进、加工方便、大扭矩、高寿命是矿山用牙轮钻机理想的配套产品。