技術領域

本發(fā)明涉及軸向柱塞馬達技術領域，具體涉及一種雙側(cè)驅(qū)動平衡式低速大扭矩軸向柱塞馬達。

背景技術

液壓馬達作為一種將液壓能轉(zhuǎn)化為機械能的執(zhí)行元件，在液壓系統(tǒng)中承擔著輸出機械設備所匹配機械能的功能。軸向柱塞馬達因其結(jié)構(gòu)緊湊、工作壓力高、容積效率高，廣泛應用于航空航天、工程機械、塑料機械、冶金、機床和農(nóng)業(yè)機械等領域。軸向柱塞馬達是技術含量很高的一類液壓馬達，其結(jié)構(gòu)復雜，品種繁多，制造工藝復雜，加工要求高。在現(xiàn)今眾多液壓元件結(jié)構(gòu)、工藝等發(fā)展相對穩(wěn)定的情況下，軸向柱塞馬達仍在結(jié)構(gòu)、材料、性能、壽命等方面不斷發(fā)展、完善。

低速大扭矩的主要結(jié)構(gòu)形式為徑向柱塞式，而在液壓動力元件中市場占有率極高的軸向柱塞式，在工程機械中多作高速小扭矩馬達使用，如何進一步改善其結(jié)構(gòu)，拓寬其使用范圍，充分發(fā)揮其特點，是軸向柱塞馬達的重要研究內(nèi)容和關注熱點之一。通過分析現(xiàn)有軸向柱塞馬達的結(jié)構(gòu)特點，可以發(fā)現(xiàn)不論斜盤式軸向柱塞馬達還是斜軸式軸向柱塞馬達，都存在如下問題：

1、軸向柱塞馬達的輸出扭矩和轉(zhuǎn)速始終存在脈動：扭矩與轉(zhuǎn)速存在脈動是引起壓力波動、振動和噪聲的根本原因，也是容積式液壓元件存在的一個普遍性問題，軸向柱塞馬達可以通過柱塞的合理布置、柱塞數(shù)的選取在一定程度上減小輸出扭矩和轉(zhuǎn)速的脈動性，對徑向柱塞馬達而言，可以通過導軌曲線的優(yōu)化設計，在理論上，基本甚至完全消除自身結(jié)構(gòu)引起的扭矩和轉(zhuǎn)速脈動，由于軸向柱塞馬達的扭矩和轉(zhuǎn)速脈動來源于其結(jié)構(gòu)本身，只能通過合理措施進行減小，基于現(xiàn)有軸向柱塞馬達的特點結(jié)構(gòu)，很難完全消除其脈動；

2、軸向柱塞馬達在大扭矩下的低速穩(wěn)定性與徑向柱塞馬達存在差距：鑒于軸向柱塞馬達自身結(jié)構(gòu)特點，在啟動和低速運行時不易穩(wěn)定，常伴隨爬行、間停現(xiàn)象，對設備的工作性能和壽命造成了不利的影響，嚴重制約了軸向柱塞馬達的使用范圍，其內(nèi)部原因有兩個：一是隨轉(zhuǎn)角的變化軸向柱塞馬達的排量隨之脈動，二是轉(zhuǎn)速降低時摩擦阻力矩呈現(xiàn)負性阻抗；

3、軸向柱塞馬達的關鍵零部件，如配流盤、斜盤、缸體上的軸向液壓力不平衡：軸向柱塞馬達工作時，配流副一側(cè)通入高壓油液，一側(cè)排除低壓油液，軸向液壓力是不平衡的，使缸體存在一定程度的傾覆力矩，極大地影響缸體運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)；同時使配流副產(chǎn)生偏磨，使其密封困難，易產(chǎn)生較大的泄漏，如軸向柱塞馬達在高速、重載情況下運行，必然使其摩擦磨損加劇，泄漏量增大，容積效率降低，工作性能和使用壽命大為降低；與其扭矩脈動一樣，馬達主要零部件的軸向液壓力不平衡也是由其自身結(jié)構(gòu)造成的，同樣也是難以消除和避免的。

因此，對軸向柱塞馬達進行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和優(yōu)化，探討如何減小甚至消除軸向柱塞馬達扭矩脈動、軸向不平衡液壓力、提高其低速穩(wěn)定性的新結(jié)構(gòu)和新措施，最終設計出高效、環(huán)保、可靠的新型低速大扭矩軸向柱塞馬達顯得尤為必要和迫切。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種雙側(cè)驅(qū)動平衡式低速大扭矩軸向柱塞馬達，啟動時平穩(wěn)，在低速大扭矩時不會出現(xiàn)爬行、抖動等現(xiàn)象。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供的技術方案為：

一種雙側(cè)驅(qū)動平衡式低速大扭矩軸向柱塞馬達，包括傳動軸，馬達殼體由前殼體、后殼體構(gòu)成，馬達殼體上設有進油口、出油口，馬達殼體內(nèi)設有配流盤、缸體、斜盤；所述傳動軸的一端穿過所述前殼體、配流盤與所述缸體傳動連接；所述缸體內(nèi)設有若干外排柱塞孔，該外排柱塞孔沿所述缸體的圓周方向設置，該外排柱塞孔設有外排彈簧、外排柱塞，該外排彈簧的一端與所述外排柱塞的底端連接，另一端與所述外排柱塞孔的內(nèi)壁連接，所述外排柱塞的頂端通過外排滑靴與所述斜盤的表面接觸；所述配流盤對應所述外排柱塞孔設有第一腰形油窗孔；所述缸體內(nèi)設有若干內(nèi)排柱塞孔，該內(nèi)排柱塞孔沿所述缸體的圓周方向設置，該內(nèi)排柱塞孔設有內(nèi)排彈簧、內(nèi)排柱塞，該內(nèi)排彈簧的一端與所述內(nèi)排柱塞的底端連接，另一端與所述內(nèi)排柱塞孔的內(nèi)壁連接；所述斜盤的表面設有凸起，該凸起的上表面為斜面，該凸起的上表面的傾斜方向與所述斜盤表面的傾斜方向相反；所述內(nèi)排柱塞的頂端通過內(nèi)排滑靴與所述凸起的上表面接觸；所述配流盤對應所述內(nèi)排柱塞孔設有第二腰形油窗孔，所述外、內(nèi)排柱塞孔通過所述第一、第二腰形油窗孔與所述進油口連通，所述外、內(nèi)排柱塞孔通過所述第一、第二腰形油窗孔與所述出油口連通。

通過設置內(nèi)、外排柱塞，能夠?qū)崿F(xiàn)在高壓運轉(zhuǎn)時，一方面可以提高缸體啟動時的平穩(wěn)性，另一方面可以在低速大扭矩時不會出現(xiàn)爬行、抖動等狀態(tài)，且兩側(cè)都通入高壓油液，使該馬達的關鍵零部件如缸體、配流盤等的軸向液壓力平衡，從而提高整個軸向柱塞馬達的使用性能；同時能夠降低振動和噪聲。