[發明專利]一種基于內齒輪軸傳動的低速大扭矩液壓馬達系統

有效

• 申請號: 202110685101.7
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113309756B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 王林翔;韓宇翔
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F15B15/06
• 分類號: F15B15/06;F15B13/044;F15B11/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種基于內齒輪軸傳動的低速大扭矩液壓馬達系統。包括機械傳動機構和液壓控制回路，機械傳動機構和液壓控制回路連接；機械傳動機構包括外殼體、缸體、若干個傳動結構和內齒輪軸，缸體、傳動結構和內齒輪軸均位于外殼體中，缸體同軸固定安裝于內齒輪軸中，沿缸體軸向間隔均勻地開有多個階梯圓柱通孔，每個階梯圓柱通孔沿缸體的徑向布置，每個階梯圓柱通孔經一個傳動結構和內齒輪軸的內壁連接，各個圓柱空腔和各自的液壓控制回路聯通。本發明將雙作用式液壓缸和內齒輪機構集成在液壓馬達內，憑借內齒輪傳動的大減速比特性來降低其輸出轉速，依靠多組外齒輪同時與內齒輪嚙合以進一步提高輸出扭矩。

技術領域

本發明屬于液壓馬達設計與控制技術領域，具體涉及了一種以雙作用式液壓缸為驅動元件，憑借內齒輪軸傳動的大減速比特性，獲得低輸出轉速、大輸出扭矩的液壓馬達系統

背景技術

液壓馬達作為一種輸出回轉運動的液壓執行元件，可按其額定轉速分為高速液壓馬達和低速液壓馬達兩大類。低速液壓馬達主要采用徑向柱塞式結構，具有轉速低、輸出扭矩較大的特點。徑向柱塞式液壓馬達的工作特性可靠，但是其輸出轉速和輸出扭矩往往受限于結構尺寸，需要與相應的減速裝置相連，以獲得轉速的進一步降低和扭矩的進一步提高。這種使用方式增加了系統的復雜程度，直接增大了工作系統的體積、重量等參數，將影響工作系統的可靠性和實用性。此外，徑向柱塞式馬達依賴各個徑向柱塞的有序伸縮，以實現偏心缸體的旋轉。各柱塞的伸縮順序受到液壓閥等控制元件的調控，這也增加了液壓控制回路和液壓馬達工作系統的復雜性。

發明內容

為了應對背景技術中所述的問題，本發明所要解決的技術問題是：提供了一種由雙作用式液壓缸驅動的，依靠內齒輪軸減速機構傳動的液壓馬達系統。本發明將雙作用式液壓缸和內齒輪軸機構集成在液壓馬達內，憑借內齒輪軸傳動的大減速比特性來降低其輸出轉速，依靠多組外齒輪軸同時與內齒輪軸嚙合以進一步提高輸出扭矩。本發明工作原理簡單易行，具有低速、大扭矩、液壓控制簡便可靠等工作優勢，可適用于驅動具有低速、超大扭矩工作特性要求的回轉機構。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

本發明包括機械傳動機構和液壓控制回路，機械傳動機構和液壓控制回路通過接頭和軟管等連接；

機械傳動機構包括外殼體、缸體、若干個傳動結構和內齒輪軸，缸體、傳動結構和內齒輪軸均位于外殼體中，缸體同軸固定安裝于內齒輪軸中，沿缸體軸向間隔均勻地開有多個階梯圓柱通孔，各個階梯圓柱通孔之間相互獨立且互不連通，每個階梯圓柱通孔沿缸體的徑向布置，每個階梯圓柱通孔的軸線均與缸體的軸線垂直，階梯圓柱通孔使得傳動結構中的活塞桿可以在階梯圓柱通孔中沿其軸向滑動，每個階梯圓柱通孔經一個傳動結構和內齒輪軸的內壁連接，各個圓柱空腔和各自的液壓控制回路聯通；

每個傳動結構均包括一個活塞桿、兩個滑塊和兩個外齒輪軸，活塞桿內端伸入到階梯圓柱通孔中和缸體內的活塞同軸固接，活塞桿外端伸出缸體后固定連接有長條形滑道，長條形滑道的滑動方向垂直于活塞桿，滑塊滑動嵌裝在長條形滑道中，滑塊在長條形滑道內滑動，與長條形滑道形成滑動副，滑塊相對長條形滑道往復滑動，滑塊鉸接安裝在外齒輪軸偏心位置處，外齒輪軸外周面加工為外齒圈，內齒輪軸空心內腔的內周面加工為內齒圈，外齒輪軸的外齒圈與內齒輪軸的內齒圈嚙合形成齒嚙合傳動副，每個外齒輪軸位置保持固定，可自轉地安裝，且內齒輪軸和外齒輪軸始終保持同向旋轉。

每個階梯圓柱通孔中間端的圓柱的兩端面上各開有一個窗口，外殼體的一端面與每個階梯圓柱空腔的兩個窗口之間均設有一個連通的油路，外部的液壓油通過油路經一個窗口流入階梯圓柱通孔中，階梯圓柱通孔中的液壓油經另外一個窗口和油路從階梯圓柱空腔中流出，每個階梯圓柱通孔中均布置一個傳動結構，傳動結構與內齒輪軸連接。

液壓控制回路包括若干個兩位四通電磁閥、一個控制裝置、一個油箱和一個油泵，每個階梯圓柱通孔均連接有一個兩位四通電磁閥，階梯圓柱通孔的數量和兩位四通電磁閥的數量相同。