轴向串联式超全周摆动液压马达制造技术

本发明专利技术公开了一种轴向串联式超全周摆动液压马达，包括初级定子、初级静叶片、初级动叶片、次级定子、次级静叶片、次级动叶片、转轴和盖板；次级定子、次级静叶片、次级动叶片、转轴和盖板构成次级摆动马达，初级定子、初级静叶片、初级动叶片和次级摆动马达构成初级摆动马达。本发明专利技术中两级摆动马达轴向布置，结构简单紧凑有利于减小转动惯量，液压回路串联，配油简洁，实现转轴转角的叠加，解决传统摆动液压马达转角小于３６０度的限制，适用于要求转角一周以上两周以下的直接驱动液压伺服动力机构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种轴向串联式超全周摆动液压马达，属于液压伺服驱动技术。
技术介绍
液压驱动具有功率重量比大和力(力矩)质量(惯量)比大的优点，适合大功率 和大力(力矩)驱动。液压伺服控制能够实现高频响、宽调速和低稳定速率的性能。因此 液压驱动及其伺服控制技术广泛应用于航空航天、舰船车辆、工程机械等领域。常规的柱塞马达、叶片马达、齿轮马达等虽然可实现连续回转，但由于结构复杂转 动惯量大、存在转速和力矩脉动等缺点不适合伺服驱动。在旋转运动的液压伺服驱动场合 中通常采用摆动液压马达，例如在仿真转台、负载模拟器、机器人关节、舵机等应用中。现有的摆动液压马达的转角范围小于360度，增加放大转角的传动机构必定会降 低伺服控制性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述摆动液压马达的转角范围小问题，提供一种结构简 单紧凑、能够直接驱动负载的轴向串联式超全周摆动液压马达，实现转轴转角一周以上两 周以下的液压伺服驱动。本专利技术一种轴向串联式超全周摆动液压马达，包括初级定子、初级静叶片、初级动 叶片、次级定子、次级静叶片、次级动叶片、转轴和盖板；次级定子、次级静叶片、次级动叶片、转轴和盖板构成次级摆动马达，次级动叶片 和次级静叶片的截面为圆环形的一部分，次级定子中间设有贯通的孔C和不贯通的孔D，转 轴安装在次级定子的孔C中，次级动叶片位于转轴和孔D之间，并且与转轴固定连接，次级 静叶片位于转轴和孔D之间，并且与次级定子固定连接；盖板与次级定子固定连接；转轴、 次级定子和盖板将转轴和孔D之间的空间围成密封腔，次级动叶片、次级静叶片将该密封 腔分割为工作油腔A和工作油腔B ；初级定子、初级静叶片、初级动叶片和次级摆动马达构成初级摆动马达，次级摆动 马达作为初级摆动马达的转子，初级静叶片、初级动叶片的截面为圆环形的一部分，初级定 子设有贯通的孔A和不贯通的孔B，转轴安装在初级定子的孔A中，初级动叶片位于转轴和 孔B之间，并且与次级定子固定连接，初级静叶片位于转轴和孔B之间，并且与初级定子固 定连接；初级定子、转轴和次级定子将转轴和孔B之间的空间围成密封腔，初级静叶片、初 级动叶片将该密封腔分割为工作油腔C和工作油腔D ；所述的次级动叶片能够带动转轴在孔D中旋转，初级动叶片能够带动次级定子在 孔B中旋转；转轴中设有“n”形孔，第一油孔将初级定子外油路与工作油腔D连通，第二油孔将 “n”形孔的一端与初级定子外油路连通，“n”形孔的另一端与工作油腔A连通，次级定子中 设有第三油孔，工作油腔C和工作油腔B通过第三油孔相连通。3本专利技术的优点在于本专利技术中两级摆动马达轴向布置，结构简单紧凑有利于减小转动惯量，液压回路 串联，配油简洁，实现转轴转角的叠加，解决传统摆动液压马达转角小于360度的限制，适 用于要求转角一周以上两周以下的直接驱动液压伺服动力机构。附图说明 图1是本专利技术轴向串联式超全周摆动液压马达的机构示意图； 图2是本专利技术图1中A-A剖面的结构示意图 图3是本专利技术图1中B-B剖面的结构示意图, 图中1-初级定子 5-次级定子 9-孔A 13- “n”形孔 17-轴承 21-动密封件 25-工作油腔D2-转轴3-初级静叶片6_次级动叶片7-次级静叶片 10-孑LB11-孔 C14-第一油孔 15-第二油孔 18-凸肩19-锁紧螺母22-工作油腔A 23-工作油腔B4_初级动叶片 8-盖板12-孔 D 16-第三油孔 20-调整垫片 24-工作油腔C具体实施例方式下面将结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术的轴向串联式超全周摆动液压马达，如图1所示，包括初级定子1、初级静 叶片3、初级动叶片4、次级定子5、次级静叶片7、次级动叶片6、转轴2和盖板8。次级定子5、次级静叶片7、次级动叶片6、转轴2和盖板8构成次级摆动马达，如图 1、图2所示，次级动叶片6和次级静叶片7的截面为圆环形的一部分，次级定子5中间设有 贯通的孔C11和不贯通的孔D12，转轴2安装在次级定子5的孔C11中，次级动叶片6位于 转轴2和孔D12之间，并且与转轴2固定连接，次级静叶片7位于转轴2和孔D12之间，并 且与次级定子5固定连接。盖板8通过螺钉与次级定子5固定连接。转轴2、次级定子5和 盖板8将转轴2和孔D12之间的空间围成密封腔，次级动叶片6、次级静叶片7将该密封腔 分割为工作油腔A22和工作油腔B23，如图2所示。初级定子1、初级静叶片3、初级动叶片4和次级摆动马达构成初级摆动马达，如图 1、图3所示，次级摆动马达作为初级摆动马达的转子，初级静叶片3、初级动叶片4的截面为 圆环形的一部分，初级定子1设有贯通的孔A9和不贯通的孔B10，转轴2安装在初级定子1 的孔A9中，初级动叶片4位于转轴2和孔B10之间，并且与次级定子5固定连接，初级静叶 片3位于转轴2和孔B10之间，并且与初级定子1固定连接。初级定子1、转轴2和次级定 子5将转轴2和孔B10之间的空间围成密封腔，初级静叶片3、初级动叶片4将该密封腔分 割为工作油腔C24和工作油腔B23，如图3所示。转轴2中设有“n”形孔13，初级定子1中有第一油孔14和第二油孔15，第一油孔 14将初级定子1外油路与工作油腔D25连通，第二油孔15将“n”形孔13的一端与初级定 子1外油路连通，“n”形孔13的另一端连接工作油腔A22连通，次级定子5中设有第三油4孔16，工作油腔C24和工作油腔B23通过第三油孔16相连通。初级定子1和盖板8上分别安装有两个轴承17，用于支撑转轴2，转轴2在盖板8 的一端，设置凸肩18用于转轴2的轴向定位，转轴2在初级定子的一端，设置锁紧螺母19 用于初级定子1和次级摆动马达的轴向紧固。初级定子1与次级定子5连接的位置装有轴 承17，次级定子5安装于轴承17的内孔，用于支撑次级定子5。次级定子5上有调整垫片 20，调整垫片20用于调整初级定子1和次级定子5配合端面之间的间隙。转轴2与初级定子1、次级定子5、盖板8接触的位置安装有动密封件21，用于转轴 2的动密封。初级定子1和次级定子5配合端面之间安装有动密封件21，用于该端面的动 密封。所述的轴向串联式超全周摆动液压马达的工作过程为当第二油孔15通入高压油液，第一油孔14接通低压回油，当工作油腔A22和工作 油腔B23中的油液的压力差达到一定数值，次级动叶片6带动与其固定连接的转轴2相对 于次级定子5转动，工作油腔C24和工作油腔D25中的压力差达到一定数值，初级动叶片4 带动与其固定连接的次级定子5相对于初级定子1，按照与转轴2相同的转向转动。当第一 油孔14通入高压油液，第二油孔15接通低压回油，工作过程相同，次级定子5和转轴2的 转向相反。转轴2相对于初级定子1的转角、转速和输出力矩为设次级定子5相对与初级定子1的旋转角度为a i，则0° < a < 360° ；转轴2 相对于次级定子5的旋转角度为a 2，则0° < a 2 < 360° ；初级摆动马达排量为；次级 摆动马达排量为q2 ；次级定子5相对与初级定子1的转速为；转轴2相对于次级定子5 的转速为；第一油孔14的压力为Pl ；第二油孔15的压力为p2 ；第三油孔16的压力为 Pk ；转轴2输出力矩为T ；串联的两级摆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴向串联式超全周摆动液压马达，其特征在于：包括初级定子、初级静叶片、初级动叶片、次级定子、次级静叶片、次级动叶片、转轴和盖板；　　次级定子、次级静叶片、次级动叶片、转轴和盖板构成次级摆动马达，次级动叶片和次级静叶片的截面为圆环形的一部分，次级定子中间设有贯通的孔Ｃ和不贯通的孔Ｄ，转轴安装在次级定子的孔Ｃ中，次级动叶片位于转轴和孔Ｄ之间，并且与转轴固定连接，次级静叶片位于转轴和孔Ｄ之间，并且与次级定子固定连接；盖板与次级定子固定连接；转轴、次级定子和盖板将转轴和孔Ｄ之间的空间围成密封腔，次级动叶片、次级静叶片将该密封腔分割为工作油腔Ａ和工作油腔Ｂ；　　初级定子、初级静叶片、初级动叶片和次级摆动马达构成初级摆动马达，次级摆动马达作为初级摆动马达的转子，初级静叶片、初级动叶片的截面为圆环形的一部分，初级定子设有贯通的孔Ａ和不贯通的孔Ｂ，转轴安装在初级定子的孔Ａ中，初级动叶片位于转轴和孔Ｂ之间，并且与次级定子固定连接，初级静叶片位于转轴和孔Ｂ之间，并且与初级定子固定连接；初级定子、转轴和次级定子将转轴和孔Ｂ之间的空间围成密封腔，初级静叶片、初级动叶片将该密封腔分割为工作油腔Ｃ和工作油腔Ｄ；　　所述的次级动叶片能够带动转轴在孔Ｄ中旋转，初级动叶片能够带动次级定子在孔Ｂ中旋转。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，胡永杨，方守龙，胡翔宇，杨国有，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]