[發明專利]一種用于狹窄空間的擺動馬達

有效

• 申請號: 202110282405.9
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113062894B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 辛德忠;陳航;萬軍;王清峰;張始齋;唐敏;蒲劍;呂晉軍;劉小華;馬振綱;龍威;楊林;雷萬年;萬園;周富佳;李淑健;張明明
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: F15B15/06
• 分類號: F15B15/06;F15B15/04;F15B15/20
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 張雪林

本發明涉及一種用于狹窄空間的擺動馬達，屬于液壓傳動領域。該擺動馬達的外殼內設置前后方向的齒輪軸和與齒輪軸嚙合的左右方向的上齒條和下齒條；每個齒條上均設有四個密封腔，四個密封腔兩兩一組分成左右兩組；外殼內的左右兩側均固連有柱塞，柱塞密封插入同側一一對應的密封腔中；柱塞上設有與對應密封腔相通的油道，外殼上左右兩側分別設有與同側柱塞的油道相通的油口；上齒條和下齒條相反側的油口同時通入壓力油，經柱塞的油道進入相通的密封腔，驅動上齒條和下齒條沿柱塞同時相向運動，進而帶動齒輪軸轉動。齒條運動行程幾乎全部與柱塞長度重合，縮短齒條運動方向尺寸，可應用于狹窄空間。柱塞提供導向，防止齒條沿齒寬方向傾斜。

技術領域

本發明屬于液壓傳動領域，涉及一種用于狹窄空間的擺動馬達。

背景技術

擺動馬達(又稱擺動油缸)是液壓傳動中較常見的執行機構，主要用于實現限定角度的回轉或擺動。現有技術中存在上下單齒條結構、非對稱驅動和上下雙齒條結構、對稱驅動兩種技術類型：

(1)上下單齒條結構、非對稱驅動(見申請號200920096087.1、201320343885.6專利)

此類擺動油缸上下各有一根齒條與中間的齒輪嚙合，兩根齒條都可以左右往復運動。齒條的兩端設置有油缸活塞，一般由液壓力驅動其中一根齒條作主動運動，主動齒條通過嚙合驅動齒輪轉動，從而輸出轉矩；同時，另一根齒條為被動運動，即由齒輪帶動其與主動齒條相向運動。其主要缺點如下：

第一，采用油缸活塞型的結構，其中缸筒固定，雙頭的油缸活塞與齒條縱向排開連成一體，在兩端缸筒內往復運動，因此沿齒條運動方向的尺寸較大；

第二，一根齒條主動運動，另一根齒條被動運動，齒輪徑向受力不均勻，長時間使用極易造成齒輪彎曲變形；

第三，上下都只有一根齒條，由于齒條與齒輪間必然存在間隙，因此運動過程中會造成齒條沿齒寬方向的傾斜，造成嚙合受力不均，同時進一步加重齒輪徑向受力不均。此外，為適應油缸活塞型的結構形式，現有技術的齒條背面為圓柱形，缺少對齒條旋轉的限制，增加了齒條傾斜的程度。

(2)上下雙齒條結構、對稱驅動(見申請號201820988494.2專利)

相比第1種技術，將齒輪上下兩側的齒條沿齒寬方向增加為兩根，有利于同尺寸情況下提高輸出扭矩，或者在同樣輸出扭矩情況下減小齒輪直徑。在驅動方式方面，上下油缸相向同時做主動運動，驅動齒輪旋轉，有效改善了齒輪的徑向受力情況。但是該技術未能克服第1種的技術的其他缺點：

第一，油缸活塞型的結構仍然造成的沿齒條運動方向的尺寸較大；

第二，齒條仍然會沿齒寬方向的傾斜，齒條背面的圓柱形結構仍會增加其傾斜的程度。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種用于狹窄空間的擺動馬達，以解決傳統油缸活塞型的結構存在的沿齒條運動方向尺寸較大造成使用空間受限的問題。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種用于狹窄空間的擺動馬達，包括外殼；外殼內沿前后方向水平布設齒輪軸且齒輪軸的輸出端伸出外殼，沿左右方向水平布設上齒條和下齒條，上齒條和下齒條分別位于齒輪軸的上下兩側并與齒輪軸相嚙合；上齒條和下齒條上均設有中心線位于同一水平面上且沿左右方向延長的四個密封腔，四個密封腔兩兩一組分成左右兩組，每組的兩個密封腔相對于所在齒條的前后方向的中心線對稱；外殼內的左右兩側均固連有沿左右方向延長的柱塞，柱塞密封插入同側一一對應的密封腔中；柱塞上設有與對應密封腔相通的油道，外殼上左右兩側分別設有與同側柱塞的油道相通的油口；上齒條和下齒條相反側的油口同時通入壓力油，經柱塞的油道進入相通的密封腔，驅動上齒條和下齒條沿柱塞同時相向運動，進而帶動齒輪軸轉動。