专利名称：强密封高速配流摆线液压马达及高压旋转轴封的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液压能向机械能转换的摆线液压马达，尤其 是一种高速配流摆线液压马达的密封结构改进，属于液压传动技术领域。
背景技术：
摆线液压马达是实现液-机能量转换的常用液压执行装置。摆线 液压马达具有体积小、单位功率密度大、效率高、转速范围宽等优点， 因而得到了广泛应用。此类装置的基本结构是壳体或后盖上制有进液 口和回流口 ， 一端装有摆线针轮副和配流机构，另 一端装有输出轴， 摆线针轮副的转子通过内花键与联动轴一端的外齿轮啮合，联动轴的 另一端与输出轴传动衔接。工 作时，配流机构4吏进液口与摆线针轮副 的扩展啮合腔连通，并使摆线针轮副的收缩腔与回流口连通，结果， 压力液体从进液口进入壳体或后盖后，进入摆线针轮副形成的扩展。齿 合腔，使其容积不断扩大，同时摆线针轮副形成的收缩啮合腔中液体
则从回流口回流；在此过程中，摆线针轮副的转子被扩展啮合腔与收 缩啮合腔的压力差驱使旋转，并将此转动通过联动轴传递到输出轴输 出，从而实现液压能向机械能的转换。与此同时，配流机构也被配流 传动轴带动旋转，周而复始的不断切换连通状态，使转换过程得以延
续下去。
据申请人了解，配流机'构的流道设计形式有多种，主要分成轴配
流和平面两种配流方式。其中，平面配流冲几构是4交为常见的一种，其 典型结构为摆线针轮副的 一侧固定一组形成可切换流道的配流支撑 盘，该配流支撑盘两侧分别安装制有切换流道孔的配流盘和摆线针轮
副的转子，转子的内花键齿与配流传动轴一端的外齿啮合，配流传动 轴的另一端穿过各配流支撑盘的内孔，与配流盘传动衔接。例如，授
权日为2003年4月8日的美国专利US6544018以及授权日为1992年 5月13曰的中国专利9122 L320. 5均爿>开了这种典型结构。
工作时，转子的运动一方面通过联动轴带动输出轴旋转，输出扭 矩，另一方面通过配流传动轴带动配流盘转动，实现流道的切换，使 压力液体顺序沿圓周进入各啮合容腔，从而保持转子不断转动，将液 压能转换成输出轴的机械能。
在此过程中，输出轴高低部位之间的旋转密封至关重要，其密封 效果不仅直接决定着液压马达的效率，而且影响传动平稳性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于通过对摆线副运动机理的深入研究，通 过对现有输出轴旋转密封结构的改进，提出一种强密封高速配流摆线 液压马达，同时提出一种高压旋转轴封，从而使其运动输出更加平稳， 容积效率更高。
本实用新型针对上述实用新型目的，其技术方案为强密封高速 配流摆线液压马达，包括制有进液口和回流口的壳体，所述壳体的一 端装有由定子和转子构成的摆线针轮副以及由配流支撑板复合液压 流道和复合转子构成的配流机构，其另一端的输出孔支撑有从壳体内 伸出的输出轴；所述摆线针轮副的转子通过内花键与联动轴一端的外 齿轮啮合，所述联动轴的另一端与输出轴传动衔接；其改进之处在于 所述壳体的输出孔内制有二级阶梯端面，所述输出轴制有与壳体阶梯 端面相对的台阶端面，所述阶梯端面中的第二级端面和台阶端面之间 安装端面轴承，所述阶梯端面中的第一级端面和端面轴承挡圈之间安
装高压旋转轴封。
该高压旋转轴封的环状主体由具柔性的耐磨材料制成，单边截面
呈至少内边向内径收缩的梯形。所述梯形截面的朝向高压侧的一边开 有凹槽，所述凹槽内村有开口朝向高压侧的槽型刚性支撑体。
该高压旋转轴封不仅可以通过向内径收缩的楔型配合密封防止 泄漏，而且朝向高压侧的凹槽在高压液体的作用下，具有撑胀主体内 外径的作用，从而使其与转轴的运动结合面始终保持一定得密封压紧 力，且该压紧力与液体压力成比例，可以有效避免高压液体的渗漏。 当将其安装在上述液压马达后，该高压旋转轴封单边端面的两端以及 外径分别受到壳体和端面轴承挡圈的约束，工作时，凹槽受高压产生 的撑胀作用可以保持内径始终与旋转输出轴紧密贴合，确保可靠有效 的密封，确保高速配流摆线液压马达在高压力状况下正常运转，从而 提高液压马达输出运动的平稳性以及整个马达的容积效率。以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。图中各零件与标号
对应关系为键l，防尘圈2，壳体3，滚针轴承4， 10，输出轴5， 高压旋转轴封6，轴承挡圈7、 9,平面推力轴承8、 12，联动轴ll, 密封圏13、 22，配流支撑板14,定子15,转子16,针齿17，连接 螺栓18，钢球阀体19,压力补偿板20,后盖21,孔道23。
图2为
图1实施例中高压旋转轴封6的组装结构放大示意图。
具体实施方式
实施例一
结合上述附图实施例，对本实用新型再进行如下详细描述。本实 施例的强密封高速配流摆线液压马达包括制有进液口和回流口的壳 体3，该壳体的一端装有由定子15、针齿17和转子16构成的摆线针 轮副以及配流机构，该配流机构由转子16上的阀体与配流支撑板14
的孔道2 3共同组成，配流支撑板14是由一组配流支撑薄片复合构成， 配流支撑薄片可以采用精密的激光切割。壳体另 一端通过滚针轴承4、 10和平面推力轴承8、 12共同支撑的输出轴5，输出轴5从壳体内伸 出，向外输出扭矩，平面推力轴承8两端由轴承挡團7、 9共同支撑， 轴承挡圈7、 9为浮动档环，浮动挡环的内孔与输出轴较小间隙配合， 外径与壳体较大间隙配合，即浮动挡环的内孔与输出轴之间的配合间 隙小于其外径与壳体之间的配合间隙。平面推力轴承12支撑着输出 轴5，摆线针轮副的转子16通过内花键与联动轴11 一端的外齿轮啮 合，该联动轴的另一端外齿与输出轴5 —端内孔中的内齿传动衔接， 形成扭矩输出机构，从而将压力液体产生的扭矩传递到输出轴的输出 端。摆线针轮副的转子16另一端与后盖21之间，通过压力补偿板 20内部的单向阀及其孔道，共同构成了转定子副两个端面的压力平 衡机构，从而使得转定子副运动灵活。 一组配流支撑片复合组成的配 流支撑板、转定子副、压力补偿板通过螺栓与壳体3固连在一起，形 成了马达整体结构。
摆线针轮副的转子两端平面上具有不同的分布均布的液流孔道， 其中 一端孔道与配流支撑板的孔道形成配流4几构，转子的液流孔道随 着转子通过偏心自转与公转，对高低液压油液进行配流，促使摆线针 轮副的转定子的密闭啮合容腔进行不断的扩展与收缩，形成扭矩，带 动输出轴不断的旋转运动以及扭矩的输出。另一端孔道与压力平衡板 的孔道相配合，与后盖之间形成液压油液的容腔，从而在转定子副与 压力平衡板之间以及后盖与压力平衡板形成一定的压力容腔，有利于 扭矩形成机构的稳定运行。
本实施例的液压马达借助高压旋转轴封6、密封圈13、 22分别 实现旋转输出轴以及固定端面之间进行密封。密封圈13、 22是橡胶
圏，其结构可以采用圓形结构既o形密封圏或矩形密封圏。由于马达
的结构需要更加紧凑，可以采用更加紧凑的矩形密封團，其制造成本 低，密封可靠。由于本实施例中的马达输出轴与联动轴相配的内花键 腔体直接作为与壳体的另 一个油口相通，马达在其中一种运动状态下
输出轴的轴颈密封(高压旋转轴封6)直接承受着高压力的液压油， 因此对高压旋转轴封6的要求十分高，必须具有承受高压的能力，该 高压旋转轴封6的环状主体采用聚四氟乙烯类主材24制造(参见图 2)，既有一定的柔性又具有理想的耐磨性，由于其截面的内边向内径 收缩、外边向外径扩展，因此呈梯形，有利于保持与内外接触面的密 封。该梯形截面朝向高压侧的一边(梯形下底)开有凹槽，凹槽内衬 有开口朝向高压侧的槽型刚性支撑体25，这样可以满足轴封的刚性 要求，并保证轴封固定不动。该刚性支撑体25可以是具有强弹性的 弹簧片，因为弹簧片既可以支撑整个轴封，又能够对唇口起加强作用； 若结构允许也可以是刚性支架，外加高弹性的弹簧对唇口进行加强。 除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等 同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范 围。
权利要求1.一种强密封高速配流摆线液压马达，包括制有进液口和回流口的壳体，所述壳体的一端装有由定子和转子构成的摆线针轮副以及由配流支撑板复合液压流道和复合转子构成的配流机构，其另一端的输出孔支撑有从壳体内伸出的输出轴；所述摆线针轮副的转子通过内花键与联动轴一端的外齿轮啮合，所述联动轴的另一端与输出轴传动衔接；其特征在于所述壳体的输出孔内制有二级阶梯端面，所述输出轴制有与壳体阶梯端面相对的台阶端面，所述阶梯端面中的第二级端面和台阶端面之间安装端面轴承，所述阶梯端面中的第一级端面和端面轴承挡圈之间安装高压旋转轴封，所述高压旋转轴封的环状主体由具柔性的耐磨材料制成，单边截面呈至少内边向内径收缩的梯形；所述梯形截面的朝向高压侧的一边开有凹槽，所述凹槽内衬有开口朝向高压侧的槽型刚性支撑体。
2、 根据权利要求1所述强密封高速配流摆线液压马达，其特征 在于所述高压旋转轴封与壳体轴向接触的支撑台阶处装有浮动挡 环；所述浮动挡环的内孔与输出轴之间的配合间隙小于其外径与壳体 之间的配合间隙。
3、 一种高压旋转轴封，包括由具柔性耐磨材料制成的环状主体， 其特征在于所述环状主体的单边截面呈至少内边向内径收缩的梯 形；所述梯形截面朝向高压侧的一边开有凹槽，所述凹槽内衬有开口 朝向高压侧的槽型刚性支撑体。
4、 根据权利要求3所述高压旋转轴封，其特征在于所述刚性 支撑体由具有强弹性的弹簧片制成。
5、 根据权利要求3所述高压旋转轴封，其特征在于所述环状 主体的单边截面的内边向内径收缩，外边向外径扩展，
专利摘要本实用新型是一种强密封高速配流摆线液压马达及高压旋转轴封，属于液压传动技术领域。该液压马达包括制有进液口和回流口的壳体、配流机构、输出轴；壳体的输出孔内制有二级阶梯端面，输出轴制有与壳体阶梯端面相对的台阶端面，阶梯端面中的第二级端面和台阶端面之间安装端面轴承，阶梯端面中的第一级端面和端面轴承挡圈之间安装高压旋转轴封。该高压旋转轴封的环状主体由具柔性的耐磨材料制成，单边截面呈至少内边向内径收缩的梯形；梯形截面的朝向高压侧的一边开有凹槽，凹槽内衬有开口朝向高压侧的槽型刚性支撑体。采用本实用新型后，可以确保可靠有效的密封，保证马达正常运转，提高液压马达输出运动的平稳性以及整个马达的容积效率。
文档编号F03C2/08GK201057122SQ20072003611
公开日2008年5月7日 申请日期2007年4月11日 优先权日2007年4月11日
发明者张智敏, 骏 潘, 王志生, 王顺发, 翁爱光 申请人:镇江大力液压马达有限责任公司