專利名稱：一種殼配油式球形葉片液壓馬達的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓馬達，尤其涉及一種殼配油式球形葉片液壓馬達。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的葉片式液壓馬達結(jié)構(gòu)均為一轉(zhuǎn)子偏心置于油缸體內(nèi)，葉片徑向或與轉(zhuǎn)子半徑成一定角度置于轉(zhuǎn)子內(nèi)，工作時葉片在彈簧或油壓的作用下甩出，與油缸體形成密封腔。 這種形式葉片式液壓馬達由于葉片和油缸體之間是靠一條接觸線密封，因此密封性能較差，輸出扭矩較低，加上旋轉(zhuǎn)時葉片與轉(zhuǎn)子及油缸體間產(chǎn)生很大摩擦，致使葉片式液壓馬達整體磨損快，壽命短，效率低。另外，旋轉(zhuǎn)時為了保證葉片能在轉(zhuǎn)子內(nèi)安全進出，轉(zhuǎn)子必須有相當(dāng)?shù)闹睆?，這樣勢必體積大，比功率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種殼配油式球形葉片液壓馬達，本發(fā)明比功率大，全部密封處又均為面密封，且不易磨損。為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種殼配油式球形葉片液壓馬達，包括殼體、轉(zhuǎn)子、兩個葉片、兩個密封條和兩個墊塊。轉(zhuǎn)子位于中心，殼體位于外部，兩個葉片分別位于轉(zhuǎn)子的兩側(cè)，并安放在殼體對角的的空心圓環(huán)(即導(dǎo)向槽)內(nèi)，與轉(zhuǎn)子成一個角度，該角度的正切為殼體高度與殼體底圓直徑之比。葉片的一個平面與轉(zhuǎn)子的圓臺側(cè)面相切，密封條位于轉(zhuǎn)子和葉片之間，其平面一側(cè)與轉(zhuǎn)子的一個平面貼合，柱面一側(cè)則與葉片的柱面El貼合，墊塊位于殼體對角的的空心圓環(huán)內(nèi)，正好填滿由葉片、轉(zhuǎn)子和密封條形成的空缺。所述葉片由兩個平面A1、B1和兩個柱面C1、E1圍合而成，其中，柱面Cl是中心為球心01、半徑與殼體的空心圓環(huán)的柱面E3的半徑相同的柱面，柱面El是中心為球心01、半徑為OlKl的柱面，點Kl為過球心01的垂直對稱軸與柱面El的交點。兩個平面Al和Bl 平行，連接柱面Cl和E1。兩平行平面Al和Bl的距離為葉片厚度，葉片厚度與殼體的空心圓環(huán)寬度相等。OlKl的長度為轉(zhuǎn)子平板厚度的一半和密封條的高度之和。所述密封條上側(cè)是一中心為球心01、半徑與葉片柱面El半徑相等的柱面，下側(cè)是一平面，球心01與該下側(cè)平面的垂直距離為轉(zhuǎn)子平板厚度的一半，柱面Gl是中心為01、半徑與轉(zhuǎn)子柱面P2半徑相等的柱面，球面Fl是球心為01、半徑與殼體球面F3半徑相等的球面，平面Hl和Il平行，寬度(即平面Hl和Il的距離)與葉片的厚度相等。葉片和密封條均為軸對稱。所述轉(zhuǎn)子當(dāng)中是一塊平板，G2和H2是兩相同的準(zhǔn)圓臺部分側(cè)面，位于平板中間兩腰處，其中一個準(zhǔn)圓臺下底為B2，上底與平板相接處是中心為02半徑與密封條中間Gl半徑相同的陰圓柱面P2，A2和B2是半徑相等的平行的圓平面，12和J2是平行的平板平面，E2 和F2是球心為02的左右外側(cè)大球面，位于平面12和J2之間，兩平行平面12和J2的距離為轉(zhuǎn)子平版厚度，K2M2的直線段長度為轉(zhuǎn)子的寬度，整個轉(zhuǎn)子不僅關(guān)于中心02對稱，也是軸對稱。所述殼體是兩頭平行截掉兩個球冠的腰鼓形球面，厚度與轉(zhuǎn)子的寬度K2M2相等， 頂面A3和底面B3是半徑相等的平行的圓平面，球面F3是以03為球心，半徑與轉(zhuǎn)子左右外側(cè)大球面E2和F2的半徑相等的球面，殼體球面的對角是一空心圓環(huán)，空心圓環(huán)的兩個側(cè)面 C3和D3是平行的平面圓環(huán)，E3是中心軸通過03的柱面，位于殼體的對角線上，空心圓環(huán)平行的兩平面C3和D3的空間位置以如下而定保證裝配好后C3和D3兩平面與相應(yīng)的轉(zhuǎn)子兩圓臺側(cè)面G2和H2分別貼合，K3G3H3的球面為進油面，G3H3的位置是當(dāng)轉(zhuǎn)子由紙面位置轉(zhuǎn)到垂直于紙面位置時轉(zhuǎn)子平板左側(cè)平面的位置，L3I3J3的球面為排油面，I3J3的位置是當(dāng)轉(zhuǎn)子由紙面位置轉(zhuǎn)到垂直于紙面位置時，轉(zhuǎn)子平板右側(cè)平面的位置。整個殼體關(guān)于球臺中心03對稱。所述墊塊是一段圓環(huán)，其外側(cè)面A4是半徑與殼體空心圓環(huán)E3外徑相等的柱面，內(nèi)側(cè)面B4是半徑與殼體球面F3半徑相等的球面，兩腰部C4和D4是半徑與葉片底面柱面El 的半徑相等的柱面，墊塊的厚度與葉片厚度相同。墊塊形狀為軸對稱。高壓油從殼體的球面K3G3H3的進油面輸入，低壓油從殼體的球面L3I3J3的排油面輸出，液壓馬達輸出力矩至負載。本發(fā)明的有益效果是
1)所有密封處均為面密封；
2)體積小，扭矩大，效率高；
3)比功率大；
4)結(jié)構(gòu)緊湊，加工相對容易；
5)成本較低，壽命長。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。圖1是本發(fā)明的葉片形狀示意2是圖1的左視圖3是本發(fā)明的密封條結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖3中Ql向示意圖； 圖5是本發(fā)明的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是圖5的W-W剖視圖； 圖7是本發(fā)明的殼體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是殼體的剖視圖； 圖9是圖8的M-M剖視圖； 圖10是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11是圖10的K向示意圖； 圖12是圖10的N-N剖視圖； 圖13是本發(fā)明的運行原理示意圖； 圖14是圖10的U-U剖視圖； 圖15是本發(fā)明的工作過程原理示意圖；圖16是圖13的V-V剖視圖； 圖17是本發(fā)明的工作過程原理示意圖； 圖中殼體1、轉(zhuǎn)子2、葉片3、密封條4、墊塊5。
具體實施例方式如圖13所示，本發(fā)明殼配油式球形葉片液壓馬達包括殼體1、轉(zhuǎn)子2、兩個葉片 3、兩個密封條4和兩個墊塊5。轉(zhuǎn)子2位于中心，殼體1位于外部，兩個葉片3分別位于轉(zhuǎn)子2的兩側(cè)，并安放在殼體1對角的的空心圓環(huán)(即導(dǎo)向槽)內(nèi)，與轉(zhuǎn)子2成一個角度，該角度的正切為殼體1高度與殼體1底圓直徑之比。葉片3的一個平面與轉(zhuǎn)子2的圓臺側(cè)面相切，密封條4位于轉(zhuǎn)子2和葉片3之間，其平面一側(cè)與轉(zhuǎn)子2的一個平面貼合，柱面一側(cè)則與葉片3的柱面El貼合，墊塊5位于殼體1對角的的空心圓環(huán)內(nèi)，正好填滿由葉片3、轉(zhuǎn)子 2和密封條4形成的空缺。圖1和圖2所示為本發(fā)明的葉片3的形狀。葉片3由兩個平面A1、B1和兩個柱面 Cl、El圍合而成，其中，柱面Cl是中心為球心01、半徑與殼體1的空心圓環(huán)的柱面E3的半徑相同的柱面，柱面El是中心為球心01、半徑為OlKl的柱面，點Kl為過球心01的垂直對稱軸與柱面El的交點。兩個平面Al和Bl平行，連接柱面Cl和El。兩平行平面Al和Bl 的距離為葉片3厚度，葉片3厚度與圖8殼體1的空心圓環(huán)寬度相等。OlKl的長度為圖6 轉(zhuǎn)子2平板厚度的一半和密封條4的高度之和。圖3和圖4所示為本發(fā)明的密封條4的形狀。如圖4所示，密封條4上側(cè)是一中心為球心01、半徑與葉片3柱面El半徑相等的柱面，下側(cè)是一平面，球心01與該下側(cè)平面的垂直距離為圖6轉(zhuǎn)子2平板厚度的一半，柱面Gl是中心為01、半徑與圖5轉(zhuǎn)子2柱面P2 半徑相等的柱面，球面Fl是球心為01、半徑與圖8殼體1球面F3半徑相等的球面，平面Hl 和Il平行，寬度(即平面Hl和Il的距離)與葉片3的厚度相等。葉片3和密封條4均為軸對稱。圖5和圖6所示為本發(fā)明的轉(zhuǎn)子2的形狀。轉(zhuǎn)子2當(dāng)中是一塊平板，G2和H2是兩相同的準(zhǔn)圓臺部分側(cè)面，位于平板中間兩腰處，其中一個準(zhǔn)圓臺下底為B2，上底與平板相接處是中心為02半徑與密封條4中間Gl半徑相同的陰圓柱面P2，A2和B2是半徑相等的平行的圓平面，12和J2是平行的平板平面，E2和F2是球心為02的左右外側(cè)大球面，位于平面12和J2之間，兩平行平面12和J2的距離為轉(zhuǎn)子2平版厚度，K2M2的直線段長度為轉(zhuǎn)子2的寬度，整個轉(zhuǎn)子2不僅關(guān)于中心02對稱，也是軸對稱。圖7、圖8和圖9所示為本發(fā)明的殼體1的形狀。殼體1是兩頭平行截掉兩個球冠的腰鼓形球面，厚度與轉(zhuǎn)子2的寬度K2M2相等，頂面A3和底面B3是半徑相等的平行的圓平面，球面F3是以03為球心，半徑與轉(zhuǎn)子2左右外側(cè)大球面E2和F2的半徑相等的球面， 殼體1球面的對角是一空心圓環(huán)，空心圓環(huán)的兩個側(cè)面C3和D3是平行的平面圓環(huán)，E3是中心軸通過03的柱面，位于殼體1的對角線上，空心圓環(huán)平行的兩平面C3和D3的空間位置以如下而定保證裝配好后C3和D3兩平面與相應(yīng)的轉(zhuǎn)子2兩圓臺側(cè)面G2和H2分別貼合，K3G3H3的球面為進油面，G3H3的位置是當(dāng)轉(zhuǎn)子2由圖5所示紙面位置轉(zhuǎn)到如圖13所示的垂直于紙面位置時轉(zhuǎn)子2平板左側(cè)平面的位置，L3I3J3的球面為排油面，I3J3的位置是當(dāng)轉(zhuǎn)子2由圖5所示紙面位置轉(zhuǎn)到如圖13所示的垂直于紙面位置時，轉(zhuǎn)子2平板右側(cè)平面的位置。整個殼體1關(guān)于球臺中心03對稱。圖12中示出了墊塊5的形狀。墊塊5是一段圓環(huán)，其外側(cè)面A4是半徑與殼體1 空心圓環(huán)E3外徑相等的柱面，內(nèi)側(cè)面B4是半徑與殼體1球面F3半徑相等的球面，兩腰部 C4和D4是半徑與葉片3底面柱面El的半徑相等的柱面，墊塊5的厚度與葉片3厚度相同。 墊塊5形狀為軸對稱。如圖6所示，本發(fā)明球型葉片式液壓泵裝配好后，各部件的中心01、02、03重合。 本發(fā)明的運行工作原理如下如圖15，在葉片液壓馬達的一端，轉(zhuǎn)子2，葉片3，密封條
4和殼體1將油腔分割成三個各自獨立的密封腔Ql，Q2和Q3。在轉(zhuǎn)子2的一端，當(dāng)轉(zhuǎn)子2 處于進油開始位置(如圖10或6a)時，高壓油從殼體的進油面進入油腔Q1，如圖15，這時油腔Q3已經(jīng)充滿了高壓油，而油腔Q2則為低壓油，三個油腔形成的壓差，在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生扭矩，使轉(zhuǎn)子逆時針旋轉(zhuǎn)，繼而推動葉片逆時針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子逆時針旋轉(zhuǎn)時，油腔Q2里的低壓油通過殼體的排油面排出。當(dāng)高壓油繼續(xù)從殼體的進油面進入油腔Ql時，轉(zhuǎn)子繼續(xù)逆時針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到圖16位置，并繼續(xù)逆時針旋轉(zhuǎn)時，油腔Q3從高壓進油腔繼而變成低壓排油腔，而高壓油則繼續(xù)進入油腔Q1，油腔Q2仍為低壓排油腔。油壓差產(chǎn)生的扭矩繼續(xù)推動轉(zhuǎn)子逆時針旋轉(zhuǎn)，如圖17。這時Ql為高壓進油腔，Q2和Q3為低壓排油腔。當(dāng)轉(zhuǎn)子逆時針轉(zhuǎn)動圖14位置時，排油腔Q2里的低壓油排盡，而Ql仍為高壓進油腔，Q3仍為低壓排油腔， 這時高壓油又從殼體的進油面進入新的高壓進油腔，推動轉(zhuǎn)子繼續(xù)逆時針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到圖16位置時，油腔Ql從高壓進油腔繼而變成低壓排油腔，這時Q3仍為低壓排油腔，而高壓油繼續(xù)進入新的高壓進油腔，推動轉(zhuǎn)子繼續(xù)逆時針旋轉(zhuǎn)。如此周而復(fù)始，推動轉(zhuǎn)子不斷逆時針旋轉(zhuǎn)。在液壓馬達的另一端，情況也和這一端完全相同。與發(fā)明人之前的專利申請(專利申請?zhí)枮?00810162987. 1)相比，密封條由四條變?yōu)閮蓷l，與一個葉片相配的密封條由左右分開的兩條變?yōu)橐徽麠l，這樣不僅簡化了結(jié)構(gòu)，而且提高了密封效果和可靠性。同時，轉(zhuǎn)子中間由球面變?yōu)闇?zhǔn)圓臺，使轉(zhuǎn)子中間體積更小，空間更大。從而使輸出扭矩和比功率大幅度增加。上述實施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本方面進行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本方面作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種殼配油式球形葉片液壓馬達，其特征在于，它包括殼體(1 )、轉(zhuǎn)子(2)、兩個葉片 (3)、兩個密封條(4)和兩個墊塊(5)；轉(zhuǎn)子(2)位于中心，殼體(1)位于外部，兩個葉片(3) 分別位于轉(zhuǎn)子(2)的兩側(cè)，并安放在殼體(1)對角的的空心圓環(huán)(即導(dǎo)向槽)內(nèi)，與轉(zhuǎn)子(2) 成一個角度，該角度的正切為殼體(1)高度與殼體(1)底圓直徑之比；葉片(3)的一個平面與轉(zhuǎn)子(2)的圓臺側(cè)面相切，密封條(4)位于轉(zhuǎn)子(2)和葉片(3)之間，其平面一側(cè)與轉(zhuǎn)子 (2)的一個平面貼合，柱面一側(cè)則與葉片(3)的柱面El貼合，墊塊(5)位于殼體(1)對角的的空心圓環(huán)內(nèi)，正好填滿由葉片(3)、轉(zhuǎn)子(2)和密封條(4)形成的空缺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種殼配油式球形葉片液壓馬達，其特征在于，所述葉片(3)由兩個平面Al、Bl和兩個柱面Cl、El圍合而成，其中，柱面Cl是中心為球心01、半徑與殼體 (1)的空心圓環(huán)的柱面E3的半徑相同的柱面，柱面El是中心為球心01、半徑為OlKl的柱面，點Kl為過球心01的垂直對稱軸與柱面El的交點；兩個平面Al和Bl平行，連接柱面Cl 和El ；兩平行平面Al和Bl的距離為葉片(3)厚度，葉片(3)厚度與殼體(1)的空心圓環(huán)寬度相等；OlKl的長度為轉(zhuǎn)子(2)平板厚度的一半和密封條(4)的高度之和；所述密封條(4)上側(cè)是一中心為球心01、半徑與葉片(3)柱面El半徑相等的柱面，下側(cè)是一平面，球心01與該下側(cè)平面的垂直距離為轉(zhuǎn)子(2)平板厚度的一半，柱面Gl是中心為01、半徑與轉(zhuǎn)子(2)柱面P2半徑相等的柱面，球面Fl是球心為01、半徑與殼體(1)球面 F3半徑相等的球面，平面Hl和Il平行，寬度(即平面Hl和Il的距離)與葉片(3)的厚度相等；葉片(3)和密封條(4)均為軸對稱；所述轉(zhuǎn)子(2)當(dāng)中是一塊平板，G2和H2是兩相同的準(zhǔn)圓臺部分側(cè)面，位于平板中間兩腰處，其中一個準(zhǔn)圓臺下底為B2，上底與平板相接處是中心為02半徑與密封條(4)中間Gl 半徑相同的陰圓柱面P2，A2和B2是半徑相等的平行的圓平面，12和J2是平行的平板平面，E2和F2是球心為02的左右外側(cè)大球面，位于平面12和J2之間，兩平行平面12和J2 的距離為轉(zhuǎn)子(2)平版厚度，K2M2的直線段長度為轉(zhuǎn)子(2)的寬度，整個轉(zhuǎn)子(2)不僅關(guān)于中心02對稱，也是軸對稱；所述殼體(1)是兩頭平行截掉兩個球冠的腰鼓形球面，厚度與轉(zhuǎn)子(2)的寬度K2M2相等，頂面A3和底面B3是半徑相等的平行的圓平面，球面F3是以03為球心，半徑與轉(zhuǎn)子(2) 左右外側(cè)大球面E2和F2的半徑相等的球面，殼體(1)球面的對角是一空心圓環(huán)，空心圓環(huán)的兩個側(cè)面C3和D3是平行的平面圓環(huán)，E3是中心軸通過03的柱面，位于殼體(1)的對角線上，空心圓環(huán)平行的兩平面C3和D3的空間位置以如下而定保證裝配好后C3和D3兩平面與相應(yīng)的轉(zhuǎn)子(2)兩圓臺側(cè)面G2和H2分別貼合，K3G3H3的球面為進油面，G3H3的位置是當(dāng)轉(zhuǎn)子(2)由紙面位置轉(zhuǎn)到垂直于紙面位置時轉(zhuǎn)子(2)平板左側(cè)平面的位置，L3I3J3的球面為排油面，I3J3的位置是當(dāng)轉(zhuǎn)子(2)由紙面位置轉(zhuǎn)到垂直于紙面位置時，轉(zhuǎn)子(2)平板右側(cè)平面的位置；整個殼體(1)關(guān)于球臺中心03對稱；所述墊塊(5)是一段圓環(huán)，其外側(cè)面A4是半徑與殼體(1)空心圓環(huán)E3外徑相等的柱面，內(nèi)側(cè)面B4是半徑與殼體(1)球面F3半徑相等的球面，兩腰部C4和D4是半徑與葉片(3) 底面柱面El的半徑相等的柱面，墊塊(5)的厚度與葉片(3)厚度相同；墊塊(5)形狀為軸對稱；高壓油從殼體(1)的球面K3G3H3的進油面輸入，低壓油從殼體(1)的球面L3I3J3的排油面輸出，液壓馬達輸出力矩至負載。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種殼配油式球形葉片液壓馬達，它包括殼體、轉(zhuǎn)子、兩個葉片、兩個密封條兩個墊塊；轉(zhuǎn)子位于中心，殼體位于外部，兩個葉片分別位于轉(zhuǎn)子的兩側(cè)，并安放在殼體對角的的空心圓環(huán)內(nèi)，與轉(zhuǎn)子成一個角度，該角度的正切為殼體高度與殼體底圓直徑之比；密封條位于轉(zhuǎn)子和葉片之間，其平面一側(cè)與轉(zhuǎn)子的一個平面貼合，柱面一側(cè)則與葉片的柱面E1貼合，墊塊位于殼體對角的的空心圓環(huán)內(nèi)，正好填滿由葉片、轉(zhuǎn)子和密封條形成的空缺；本發(fā)明所有密封處均為面密封，效率高，比功率大，輸出扭矩大，結(jié)構(gòu)緊湊，壽命長。
文檔編號F03C2/30GK102562431SQ20111045341
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者金波, 陳行 申請人:浙江大學(xué)