專利名稱：球形液壓馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓馬達(dá)，尤其涉》一種新型高性能葉片式液壓馬達(dá)整體 方案設(shè)計。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的葉片式液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)均為一轉(zhuǎn)子偏心置于油缸體內(nèi)，葉片徑向與轉(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(dá)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(dá)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(jìn)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，提供一種球形液壓馬達(dá)，既能實現(xiàn) 比功率大，全部密封處又均為面密封，不易磨損。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下 一種球形液壓馬達(dá)，它 包括殼體、轉(zhuǎn)子、兩個葉片、四條密封條、兩個配油錐和兩塊墊塊。
葉片近似半圓形，共有相同的兩片，其中一片Al和Bl是平行的平面，葉
片寬度與圖4b殼體的空心圓環(huán)寬度相等，Cl是中心為01半徑與殼體柱面E4半 徑相同的柱面，Dl是球心為01半徑與圖2b轉(zhuǎn)子球臺C2半徑相同的球面，El 是柱面，El柱面以過球心01的對稱軸為中心軸，以01K1為半徑。
密封條共有相同的四條，其中一條上側(cè)是一半徑與葉片柱面E1半徑相等的 柱面，下側(cè)是平面，球心01與該平面的垂直距離為圖2b轉(zhuǎn)子平板厚度的一半，Gl是球心為01半徑與圖2b轉(zhuǎn)子中心球臺C2半徑相等的球面，F(xiàn)l是球心為01 半徑與圖4b殼體球面F4半徑相等的球面，Hl和II兩個面是平行的平面，寬度 與葉片寬度相等。葉片和密封條均為軸對稱。
轉(zhuǎn)子當(dāng)中是兩頭平行截掉兩個球冠的腰鼓形球臺，球臺中間如同插入一塊 平板，A2和B2是平行的圓平面，C2和D2是球心為02的球面，平板上下兩面 12和J2是平行的平面，E2和F2是球心為02半徑與殼體球面F4半徑相同的球 面，G2和H2是兩相同的陰圓臺側(cè)面，其中一個陰圓臺上下兩底分別是圓平面 B2和以K2L2為直徑的圓面，整個轉(zhuǎn)子不僅關(guān)于球臺中心02對稱，也是軸對稱。
配油錐是一圓臺，共有相同的兩個Z其中一個圓臺上下兩底A3和B3的半 徑分別和轉(zhuǎn)子陰圓臺側(cè)面G2和H2上下兩底的半徑相等，高度也與轉(zhuǎn)子陰圓臺 側(cè)面G2和H2的高度相等， 一側(cè)面是被一平面相截的平面C3，該平面可以與配 油錐圓臺側(cè)面的母線平行，也可以不與配油錐圓臺側(cè)面的母線平行，平面C3最 寬處的寬度不大于轉(zhuǎn)子平板厚度，平面C3的空間位置以如下而定保證裝配好 后平面C3和相應(yīng)的殼體圓環(huán)平行平面C4和D4相貼合，D3至E3的錐面為排油 面，點E3的位置是當(dāng)轉(zhuǎn)子由初始位置逆時針旋轉(zhuǎn)九十度時轉(zhuǎn)子平板左側(cè)平面的 位置，點F3至G3的錐面為進(jìn)油面，點G3的位置是當(dāng)轉(zhuǎn)子由初始位置逆時針旋 轉(zhuǎn)九十度時轉(zhuǎn)子平板左側(cè)平面的位置。
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， A4和B4是平行的圓平面，球面F4以04為球心，半徑與轉(zhuǎn)子左右外側(cè)E2和F2 球面的半徑相等，殼體球面的對角是一空心圓環(huán)，圓環(huán)寬度與葉片厚度相等， C4和D4是平行的圓平面，E4是中心為04的柱面，其外徑與葉片柱面Cl的外 經(jīng)相等，且大于殼體球面F4的外徑，圓環(huán)平行的C4和D4兩平面的空間位置以 如下而定保證裝配好后C4和D4兩平面與一配油錐側(cè)面的平面C3及另一配油 錐側(cè)面的相應(yīng)平面貼合。整個殼體關(guān)于球臺中心04對稱。
墊塊是一段圓環(huán)，共有相同的兩條，其中一條外側(cè)A5是半徑與殼體對角圓 環(huán)E4外徑相等的柱面，內(nèi)測B5是半徑與殼體球面F4半徑相等的球面，厚度與 葉片寬度相等，兩腰部C5和D5是半徑與葉片底面柱面El的半徑相等的柱面。 墊塊形狀為軸對稱。
進(jìn)一步地，所述配油錐一側(cè)面的平面C3也可省略；所述密封條的球面Gl 也可為半徑為0L的柱面，與之配合的轉(zhuǎn)子球面C2和D2的相應(yīng)部分也為半徑相 等的柱面；所述葉片柱面Cl和殼體柱面E4間也可安放一圈滾珠；所述進(jìn)油面 和排油面也可不放在配油錐上，而放在殼體上。本發(fā)明具有的有益效果是
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(jìn)一步說明。 圖1中，(a)是本發(fā)明的部件葉片和密封條形狀示意圖，(b)是(a)的左視圖; 圖2中，(a)是本發(fā)明的部件轉(zhuǎn)子形狀示意圖，(b)是(a)的W-W剖面示意圖; 圖3中，(a)是本發(fā)明的部件配油錐形狀示意圖，(b)是(a)的P向示意圖； 圖4中，(a)和(b)是本發(fā)明的部件殼體形狀示意圖，(c)是(b)的M-M剖 面示意圖； ' 圖5中，(a)是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，(b)是(a)的K向示意圖，(c)是
(a) 的N-N剖面示意圖6是本發(fā)明的運(yùn)行原理示意圖7中，(a)是圖5 (a)的U-U剖面示意圖，(c)是圖6的V-V剖面示意圖，
(b) 和(d)是本發(fā)明的工作過程原理示意圖中:1、殼體，2、轉(zhuǎn)子，3、葉片，4、密封條，5、配油錐，6、墊塊。
具體實施例方式
圖la和圖lb所示為本發(fā)明的葉片3和密封條4的形狀。葉片3近似半圓 形，共有相同的兩片，其中一片A1和B1是平行的平面，葉片3寬度與圖4b殼 體1的空心圓環(huán)寬度相等，Cl是中心為01半徑與殼體1柱面E4半徑相同的柱 面，Dl是球心為01半徑與轉(zhuǎn)子2球臺C2半徑相同的球面，El是柱面，El柱面 以過球心01的對稱軸為中心軸，以01K1為半徑。
密封條4共有相同的四條，其中一條上側(cè)是一半徑與葉片3柱面El半徑相 等的柱面，下側(cè)是平面，球心01與該平面的垂直距離為轉(zhuǎn)子2平板厚度的一半， Gl是球心為01半徑與轉(zhuǎn)子2中心球臺C2半徑相等的球面，球面Gl也可為半徑為0L的柱面，與之配合的轉(zhuǎn)子球面C2和D2的相應(yīng)部分也為半徑相等的柱面，F(xiàn)l 是球心為的01半徑與殼體1球面F4半徑相等的球面，Hl和II兩個面是平行的 平面，寬度與葉片3寬度相等。葉片3和密封條4均為軸對稱。
圖2a和圖2b所示為本發(fā)明的轉(zhuǎn)子2的形狀。轉(zhuǎn)子2當(dāng)中是兩頭平行截掉 兩個球冠的腰鼓形球臺，球臺中間如同插入一塊平板，A2和B2是平行的圓平面， C2和D2是球心為02的球面，當(dāng)密封條4的球面G1為半徑為OL的柱面時，與 之配合的球面C2和D2的相應(yīng)部分也為半徑相等的柱面，平板上下兩面12和J2 是平行的平面，E2和F2是球心為的02半徑與殼體1球面F4半徑相同的球面， G2和H2是兩相同的陰圓臺側(cè)面，其中二個陰圓臺上下兩底分別是圓平面B2和 以K2L2為直徑的圓面，整個轉(zhuǎn)子2不僅關(guān)于球臺中心02對稱，也是軸對稱。
圖3a和圖3b所示為本發(fā)明的配油錐5的形狀。配油錐5是一圓臺，共有 相同的兩個，其中一個圓臺上下兩底A3和B3的半徑分別和轉(zhuǎn)子2陰圓臺側(cè)面 G2和H2上下兩底的半徑相等，高度也與轉(zhuǎn)子2陰圓臺側(cè)面G2和H2的高度相等， 一側(cè)面是被一平面相截的平面C3，該平面可以與配油錐5圓臺側(cè)面的母線平行， 也可以不與配油錐5圓臺側(cè)面的母線平行，平面C3最寬處的寬度不大于轉(zhuǎn)子2 平板厚度，平面C3的空間位置以如下而定保證裝配好后平面C3和相應(yīng)的殼 體1圓環(huán)平行平面C4和D4相貼合，平面C3也可省略，這時，平面C3退化成 一條直線，D3至E3的錐面為排油面，點E3的位置是當(dāng)轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)到圖6所示位 置時轉(zhuǎn)子2平板左側(cè)平面的位置，點F3至G3的錐面為進(jìn)油面，點G3的位置是 當(dāng)轉(zhuǎn)2子轉(zhuǎn)到圖6所示位置時轉(zhuǎn)子2平板左側(cè)平面的位置，圖6所示位置即轉(zhuǎn) 子由初始位置圖5a (圖2b轉(zhuǎn)子平板上下兩面I2和J2處于水平位置)逆時針旋
轉(zhuǎn)九十度時的位置。
圖4a、圖4b和圖4c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，A4和B4是平行的 圓平面，球面F4以04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，殼體1球面的對角是一空心圓環(huán)，圓環(huán)寬度與葉片3厚度相等，C4和D4是 平行的圓平面，E4是中心軸通過04的柱面，其外徑與葉片3柱面Cl的外經(jīng)相 等，且大于殼體1球面F4的外徑，圓環(huán)平行的C4和D4兩平面的空間位置以如 下而定保證裝配好后C4和D4兩平面與一配油錐5側(cè)面的平面C3及另一配油 錐側(cè)面的相應(yīng)平面貼合。整個殼體1關(guān)于球臺中心04對稱。
葉片柱面Cl和殼體柱面E4間也可安放一圈滾珠。
圖5c中6所示為本發(fā)明的墊塊6的形狀。其中一條外側(cè)A5是半徑與殼體 1對角圓環(huán)E4外徑相等的柱面，內(nèi)測B5是半徑與殼體1球面F4半徑相等的球面，厚度與葉片3寬度相等，兩腰部C5和D5是半徑與葉片3底面柱面E1的半 徑相等的柱面。墊塊6形狀為軸對稱。
如圖5和圖6所示，本發(fā)明的球形液壓馬達(dá)包括殼體l、轉(zhuǎn)子2、兩個葉片 3、四條密封條4，兩個配油錐5和兩個墊塊6。
本發(fā)明的運(yùn)行工作原理如下
如圖7b ，在液壓馬達(dá)的一端，轉(zhuǎn)子2，葉片3，密封條4，配油錐5和殼 體1將油腔分割成三個各自獨(dú)立的密封腔Q1， Q2和Q3。在轉(zhuǎn)子2的一端，當(dāng)轉(zhuǎn) 子2處于進(jìn)油開始位置(如圖5a或7a)時，高壓油從配油錐的進(jìn)油面進(jìn)入油 腔Q1，如圖7b，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里的低壓油通過配油錐的排油面排出。 當(dāng)高壓油繼續(xù)從配油錐的進(jìn)油面進(jìn)入油腔Q1時，轉(zhuǎn)子繼續(xù)逆時針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)到圖7c位置，并繼續(xù)逆時針旋轉(zhuǎn)時，油腔Q3從高壓進(jìn)油腔繼而變成低壓排 油腔，而高壓油則繼續(xù)進(jìn)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7d。這時Q1為高壓進(jìn)油腔，Q2和Q3為低壓 排油腔。當(dāng)轉(zhuǎn)子逆時針轉(zhuǎn)動圖7a位置時，排油腔Q2里的低壓油排盡，而Q1仍 為高壓進(jìn)油腔，Q3仍為低壓排油腔，這時高壓油又從配油錐的進(jìn)油面進(jìn)入新的 高壓進(jìn)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7c位置時，油腔Ql 從高壓進(jìn)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(jìn) 入新的高壓進(jìn)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(dá)的另一端，情況也和這一端完全相同。
上述實施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本方面進(jìn)行限制，在本發(fā)明的 精神和權(quán)利要求的保護(hù)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(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種球形液壓馬達(dá)，其特征在于，它包括殼體、轉(zhuǎn)子、兩個葉片、四條密封條、兩個配油錐和兩塊墊塊。其中葉片為軸對稱，由面A1、B1、C1、D1、E1組成，平面A1和B1平行，葉片寬度與殼體的空心圓環(huán)寬度相等，C1是中心為O1半徑與殼體柱面E4半徑相同的柱面，D1是球心為O1半徑與轉(zhuǎn)子球臺C2半徑相同的球面，E1是以過球心O1的對稱軸為中心軸，以O(shè)1K1為半徑的柱面。密封條為軸對稱，其上側(cè)是一半徑與葉片柱面E1半徑相等的柱面，下側(cè)是平面，球心O1與該平面的垂直距離為轉(zhuǎn)子平板厚度的一半，G1是球心為O1半徑與轉(zhuǎn)子中心球臺C2半徑相等的球面，F(xiàn)1是球心為O1半徑與殼體球面F4半徑相等的球面，H1和I1兩個面是平行的平面，寬度與葉片寬度相等。轉(zhuǎn)子當(dāng)中是兩頭平行截掉兩個球冠的腰鼓形球臺，A2和B2是平行的圓平面，C2和D2是球心為O2的球面，平板上下兩面I2和J2是平行的平面，E2和F2是球心為O2半徑與殼體球面F4半徑相同的球面，G2和H2是兩相同的陰圓臺側(cè)面，其中一個陰圓臺上下兩底分別是圓平面B2和以K2L2為直徑的圓面，整個轉(zhuǎn)子不僅關(guān)于球臺中心O2對稱，也是軸對稱。配油錐是一圓臺，共有相同的兩個，其中一個圓臺上下兩底A3和B3的半徑分別和轉(zhuǎn)子陰圓臺側(cè)面G2和H2上下兩底的半徑相等，高度也與轉(zhuǎn)子陰圓臺側(cè)面G2和H2的高度相等，一側(cè)面是被一平面相截的平面C3，該平面可以與配油錐圓臺側(cè)面的母線平行，也可以不與配油錐圓臺側(cè)面的母線平行，平面C3最寬處的寬度不大于轉(zhuǎn)子平板厚度，平面C3的空間位置以如下而定保證裝配好后平面C3和相應(yīng)的殼體圓環(huán)平行平面C4和D4相貼合，D3至E3的錐面為排油面，點E3的位置是當(dāng)轉(zhuǎn)子由初始位置逆時針旋轉(zhuǎn)九十度時轉(zhuǎn)子平板左側(cè)平面的位置，點F3至G3的錐面為進(jìn)油面，點G3的位置是當(dāng)轉(zhuǎn)子由初始位置逆時針旋轉(zhuǎn)九十度時轉(zhuǎn)子平板左側(cè)平面的位置。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，A4和B4是平行的圓平面，球面F4以O(shè)4為球心，半徑與轉(zhuǎn)子左右外側(cè)E2和F2球面的半徑相等，殼體球面的對角是一空心圓環(huán)，圓環(huán)寬度與葉片厚度相等，C4和D4是平行的圓平面，E4是中心為O4的柱面，其外徑與葉片柱面C1的外經(jīng)相等，且大于殼體球面F4的外徑，圓環(huán)平行的C4和D4兩平面的空間位置以如下而定保證裝配好后C4和D4兩平面與一配油錐側(cè)面的平面C3及另一配油錐側(cè)面的相應(yīng)平面貼合。整個殼體關(guān)于球臺中心O4對稱。墊塊是一段圓環(huán)，為軸對稱，其外側(cè)A5是半徑與殼體對角圓環(huán)E4外徑相等的柱面，內(nèi)測B5是半徑與殼體球面F4半徑相等的球面，厚度與葉片寬度相等，兩腰部C5和D5是半徑與葉片底面柱面E1的半徑相等的柱面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形液壓馬達(dá)，其特征在于，所述配油錐一側(cè)面的平 面C3也可省略。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形液壓馬達(dá)，其特征在于，所述密封條的球面Gl 也可為半徑為OL的柱面，與之配合的轉(zhuǎn)子球面C2和D2的相應(yīng)部分也為半徑 相等的柱面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形液壓馬迖，其特征在于，所述葉片柱面Cl和殼 體柱面E4間也可安放一圈滾珠。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的球形液壓馬達(dá)，其特征在于，所述進(jìn)油面和排油面也 可不放在配油錐上，而放在殼體上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種球形液壓馬達(dá)，它包括殼體、轉(zhuǎn)子、兩個葉片、四條密封條、兩個配油錐和兩塊墊塊。本發(fā)明的球形液壓馬達(dá)所有密封處均為面密封，排量大，壓力高，效率高，比功率大，結(jié)構(gòu)緊湊，加工相對容易，成本較低，壽命長。
文檔編號F15B15/00GK101418772SQ20081016298
公開日2009年4月29日 申請日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日
發(fā)明者行 陳 申請人:寧波華液機(jī)器制造有限公司;陳 行