高压大扭矩摆线液压马达及专用滚刀
专利汇可以提供高压大扭矩摆线液压马达及专用滚刀专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种高压大 扭矩 摆线 液压 马 达 ，同时还涉及专用 滚刀 ，属于液压传动技术领域。该马达包括主要由体壳、 定子 和后盖固连构成的壳体，体壳内 支撑 有 输出轴 ，定子与其中的 转子 构成摆线针轮副，后盖内装有 配流盘 ，输出轴与转子之间通过各自内孔中的内 花键 分别与联动轴两端的外花键 啮合 传动联接，转子与配流盘之间通过各自内孔中的内花键分别与配流联动轴两端的外花键啮合传动联接，转子内花键的齿顶正对其 外齿 的齿谷，配流联动轴两端相同齿数的外花键齿形成偏差 角 ，且配流联动轴与转子啮合一端外花键齿的模数大于其与配流盘啮合一端外花键齿的模数。本发明在保持外廓尺寸、制造成本不变的情况下，显著提高了液压马达的承压和传输大扭矩的能 力 。，下面是高压大扭矩摆线液压马达及专用滚刀专利的具体信息内容。
1.一种高压大扭矩摆线液压马达，包括制有进液口和回流口的 壳体，所述壳体主要由体壳、定子和后盖固连构成，所述体壳内支撑 有输出轴，所述定子与所述定子中的转子构成摆线针轮副，所述后盖 内装有配流盘，所述输出轴与转子之间通过各自内孔中的内花键分别 与联动轴两端的外花键啮合传动联接，所述转子与配流盘之间通过各 自内孔中的内花键分别与配流联动轴两端的外花键啮合传动联接，其 特征在于：所述转子内花键的齿顶正对其外齿的齿谷，所述配流联动 轴两端相同齿数的外花键齿形成偏差角，且所述配流联动轴与转子啮 合一端外花键齿的模数大于其与配流盘啮合一端外花键齿的模数。
2.根据权利要求1所述高压大扭矩摆线液压马达，其特征在于： 当所述转子的外齿处于第一象限且与其相邻齿关于纵轴对称时，其沿 顺时针方向的齿峰至齿谷之间的摆线齿廓曲线上各点的切线与横轴 的夹角均小于90度。
3.根据权利要求2所述高压大扭矩摆线液压马达，其特征在于： 所述偏差角(α)等于二分之一齿间角。
4.根据权利要求3所述高压大扭矩摆线液压马达，其特征在于： 所述配流联动轴与配流盘啮合一端外花键齿的外段倒角，所述倒角为 20-30度。
5.根据权利要求4所述高压大扭矩摆线液压马达，其特征在于： 所述体壳上制有外泄油口，所述外泄油口与各间隙油膜运动的内部泄 漏油液的容腔体相连通。
6.根据权利要求5所述高压大扭矩摆线液压马达，其特征在于： 所述容腔体透过蝶形圈后经过输出轴的内腔体与外泄油口连通。
7.根据权利要求6所述高压大扭矩摆线液压马达，其特征在于： 所述后盖与定子之间固定配流压盘，所述配流压盘内安装两个单向阀 体，所述单向阀体由安置在配流压盘台阶孔中的钢球构成，所述两单 向阀体与两个单向阀孔汇合，通过定子的一个孔道与外泄油口相连 通。
8、根据权利要求1所述高压大扭矩摆线液压马达配流联动轴的 专用滚刀，其特征在于：整体呈圆柱状，两端分别制有滚刀齿，所述 两端滚刀齿的切削相位形成偏差角，一端滚刀齿的加工模数大于另一 端。
技术领域
本发明涉及一种液压能向机械能转换的摆线液压马达，尤其是一 种具有改进结构配流联动轴的摆线液压马达，同时还涉及该配流联动 轴加工的专用滚刀，属于液压传动技术领域。
背景技术
为了适应应用领域的发展变化，不断提高液压马达的传输功率逐 渐成为日益重要的研究课题。然而，现有中小排量的平面配流摆线液 压马达由于受转子、联动轴原有强度和刚性的制约，无法实现可靠稳 定的大扭矩输出。而在保持原有外廓尺寸不变的情况下，同时加大转 子、联动轴和配流系统的实体尺寸不仅难以实现，而且将带来制造难 度大或者整体强度刚性等一系列问题。
发明内容
研究和试验表明，现有摆线液压马达壳体组件内的输出轴及其内 端内花键啮合齿、联动轴及其两端的外花键啮合齿、转子及其内端内 花键啮合齿，三者直接承担着压力形成和扭矩的传递功能，在基本遵 循行业安装标准、保持其外型尺寸不改变的条件下，仅仅依靠改善其 材料的强度或选择更有利的花键变位系数，已不能达到理想的改进效 果。其中，联动轴直径较小，是最为薄弱的环节。
为此，申请人采取了以下一系列关联举措：
首先，适当加大联动轴直径，以提高其刚性和强度。带来的问题 是，与联动轴啮合的花瓣状转子的内孔必须相应加大，结果转子的强 度和刚性被削弱。但申请人注意到，现有技术转子的齿谷与其内花键 的齿根正好相对，使得加大内孔时，此处成为最薄弱的环节。
接着，为了保证转子的强度和刚性，使其能够承受高压力传递大 扭矩，在尽可能选取转子较大直径(Φ16)和针齿中心距(Φ62)的 同时，申请人改变了内花键与转子外齿的角向相对位置，使内花键的 齿顶正对转子的齿谷，从而保持了相同实体结构，而使转子的强度和 刚性得到增强。以上变动必将导致配流联动轴由原先两端对称花键的 结构改变为与转子啮合一端的花键加大、而与配流盘啮合一端的花键 相应转位，由此导致加工难度明显增加。
于是，为了保持生产效率，不增加制造成本，申请人设计了一次 可以加工出非对称结构的转用刀具。
最终，妥善解决了本发明的技术问题，在保持外廓尺寸、制造成 本基本不变的情况下，显著提高了液压马达的承压和传输大扭矩的能 力。归纳起来，本发明的摆线液压马达包括制有进液口和回流口的壳 体，所述壳体主要由体壳、定子和后盖固连构成，所述体壳内支撑有 输出轴，所述定子与其中的转子构成摆线针轮副，所述后盖内装有配 流盘，所述输出轴与转子之间通过各自内孔中的内花键分别与联动轴 两端的外花键啮合传动联接，所述转子与配流盘之间通过各自内孔中 的内花键分别与配流联动轴两端的外花键啮合传动联接，其改进后的 结构特征在于：所述转子内花键的齿顶正对其外齿的齿谷，所述配流 联动轴两端相同齿数的外花键齿形成偏差角，且所述配流联动轴与转 子啮合一端外花键齿的模数大于其与配流盘啮合一端外花键齿的模 数。
本发明进一步的改进是当所述转子的外齿处于第一象限且与其 相邻齿关于纵轴对称时，其沿顺时针方向的齿峰至齿谷之间的摆线齿 廓曲线上各点的切线与横轴的夹角均小于90度(简称无拐点，当夹 角为90度时定义为拐点)。与以往有拐点的摆线相比，本发明的上述 改进结构不仅本身可以在一定程度上提高强度，而且使得摆线针轮副 针齿具有尽可能大的直径，允许选取尽量大的针齿中心距，因此保证 了转子和定子的强度和刚性，有助于提高转定子啮合副承受高压力大 扭矩的能力。
本发明配流联动轴的专用滚刀整体呈圆柱状，两端分别制有滚刀 齿，所述两端滚刀齿的切削相位形成偏差角，一端滚刀齿的加工模数 大于另一端。这样，将两种不同模数的齿形加工刀具集成在同一起， 可以借助多轴联动数控滚齿加工机床等设备的串刀加工功能，一次加 工出两端非对称的配流联动轴，并保证两端齿形形成所需的相对角向 位置。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
图中防尘圈1，高压轴封2，体壳3，轴承4，轴承隔圈5，输出 轴6，联动轴7，垫片8，螺塞9，定子10，针齿11，转子12，钢球 13，O型圈14、16、18、31，油口盖15，后盖17，配流支撑板19， 顶柱20，弹性支撑体21，销22、25，连接螺栓23，配流盘24，配 流压盘26，配流联动轴27，连接板28，蝶形圈29，止推螺母30，容 腔体32。
图2(A)为原有转子的截面结构示意图。
图2(B)为图1实施例中转子的截面结构示意图。
图3为图1实施例中配流联动轴的结构示意图。
图4为图3的侧视图。
图5为图1实施例中配流联动轴加工刀具的结构示意图。
具体实施方式
本实施例的摆线液压马达如图1所示，其基本结构、整体外形、 连接尺寸均与目前现有的中小排量摆线液压马达(例如BM30、BMS， 典型结构参见专利申请号：200620170889.9的中国专利申请)相同， 但其扭矩形成机构和传递机构均能够承受超出常规20％以上的更高压 力和更大扭矩。
壳体主要由体壳3、定子10、配流压盘26和后盖17固连构成。 体壳3内通过轴承4支撑有输出轴6，定子10与其中的转子12通过 针齿11构成摆线针轮副，后盖17内装有配流盘24。输出轴6与转 子12之间通过各自内孔中的内花键分别与联动轴7两端的外花键啮 合传动联接，转子12与配流盘24之间通过各自内孔中的内花键分别 与配流联动轴27两端的外花键啮合传动联接。转子12的内花键经过 转位处理，如图2所示，内花键的齿顶正对其外齿的齿谷，从而避免 此处成为薄弱环节。并且，如图2(B)所示位置，当转子的外齿处 于第一象限且与其相邻齿关于纵轴对称时，其沿顺时针方向的齿峰至 齿谷之间的摆线齿廓曲线CBA上各点的切线与横轴的夹角均小于90 度(没有与X轴成90度的切线或没有水平方向的法线)。这样，一改 传统齿廓的设计——必然存在至少一点竖直方向的切线，即90度的 切线(参见图2(B)b点)。这一改进可以形成更为圆滑与强壮的齿 廓，有利于传输大扭矩。
配流联动轴的结构如图3、4所示，两端具有相同齿数的外花键， 两端齿之间角向形成等于二分之一齿间角的偏差角α，且与转子啮合 一端外花键齿的模数大于其与配流盘啮合一端外花键齿的模数，从而 形成大小端。该结构可以依然可以保持原先液压马达的各种配流结构 及其相关的零件外形，不改变配流关系的精确性，而改变了扭矩形成 与传递机构的强度。为防止配流系统出现咬死的失效，其与配流盘啮 合一端外花键齿齿形较短，最外段少许倒角δ，倒角δ约为20-30度。
此外，为了使配流联动轴的齿形与摆线马达的偏心运动相适应， 配流联动轴每端的外花键齿两侧形成向轴线方向倾斜的γ角，外花键 齿两侧之间圆弧过渡连接，γ角通常确定为比摆线马达偏心运动摆角 (图1中输出轴与配流联动轴轴线之间的夹角)大1-3度。
加工配流联动轴两端非对成结构的专用滚刀如图5所示，整体呈 圆柱状，两端分别制有滚刀齿，两端滚刀齿的切削相位形成相应的偏 差角α，一端滚刀齿的加工模数大于另一端。这样将两种不同模数的 齿形加工滚刀集成在同一把刀具上，两刀具之间的距离为L，其齿槽 分别为E1、E2，齿厚分别为S1、S2。利用多轴联动数控滚齿加工机 床的串刀加工功能，可以一次加工出两端不对称的配流联动轴。
该摆线液压马达的后盖17制有进液口和回流口。支撑输出轴6 的两个轴承4使用承载能力较强的圆锥滚子轴承，高压轴封2对输出 轴6和体壳3进行密封。位于体壳3右端的转子12、定子10和针齿 11构成摆线针轮副，在高低压液压油的驱动下，可以通过转子的转 动，将液压能转换成机械能，从而形成能量转换装置。联动轴7将转 子的扭矩通过花键啮合齿传递到体壳左端的输出轴，从而输出机械 能，形成动力输出装置。配流压盘26、配流盘24、配流支撑板19和 后盖17组成位于体壳右端的配流机构。配流联动轴27两端的花键啮 合齿将转子的运动与配流盘联系在一起，成为配流机构获得连续运动 动力的联系纽带。
体壳3上制有外泄油口，由垫片8、螺塞9及其连接螺纹组成， 使用中该外泄油口可以与液压系统的管路连结，油液直接回油箱。制 出外泄油口的主要目的为的是在回油口的背压太高时降低高压轴封2 的承压，避免影响轴封的密封性能和寿命。外泄油口与马达各间隙油 膜运动的内部泄漏油液的容腔体32相连通，容腔体由体壳3、输出 轴6和轴承4以及联动轴7和配流联动轴27的内外花键啮合体之间 的腔体组成，容腔体在马达的各个相连接体内部具有油液高低压循环 流动的通道，整个通道与进出油口相连通，流动中可以带走杂质及其 热量。
后盖17与定子10之间固定配流压盘26，在与进出油口相连通 的配流压盘26内安装两个单向阀体，单向阀体由安置在配流压盘26 台阶孔中的钢球13构成，在两单向阀体的另一端与两个单向阀孔汇 合，通过定子的一个孔道与外泄油口相连通。由于单向阀体不设置于 马达的后盖上，因此改善了后盖的加工工艺性，取消了斜深小孔的加 工，增强了马达为适应特定客户改型设计的可能性。
本实施例的马达工作过程中，高压力油液难免通过配合面适量泄 漏，这些内部泄漏油液通过联动轴进入容腔体，由于通过聚四氟乙烯 主材制造的蝶形圈29的密封，进入输出轴的内腔体，由前端的小孔 流入轴承4，最终达到外泄油口处，当外泄油口与油箱直接相通后， 油液可以回到油箱。当外泄油口不接油箱时，油液通过两单向阀体及 其与油口贯通的通道，回到油箱。即，马达在正反两个旋转方向工作 状态下(高低压进出油口切换)，两个单向阀体交替处于工作状态， 内泄油液在腔体内形成回路，润滑、冷却轴承4，并可直接通过单向 阀体返回到液压系统回路，流动中可以带走杂质及其热量。
实践证明，本实施例的摆线液压马达加工工艺简单，具有可靠的 高压密封效果。采用该装置的上述液压马达具有密封效果理想，因此 减少了马达内泄，提高了机械效率，使运动输出更加平稳。当将其应 用于液压马达之类的传动装置时，可以使原来规格的摆线液压马达能 够承受更高的压力和更大的扭矩。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，如马达的外型 可以是圆形结构等等。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案， 均落在本发明要求的保护范围。
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