一种斜盘式轴向柱塞马达及其端盖的制作方法

1.本发明涉及液压元件的柱塞马达，特别是一种斜盘式轴向柱塞马达及其流线型隔板式端盖。


背景技术：

2.在柱塞马达的相关研究中，降低马达在工作过程中的流量脉动意味着马达在工作过程中有着更低的噪声和更好的工作性能。现有技术的轴向柱塞马达，普遍采用在配流盘处设计三角减振槽、u形减振槽和提高马达工作背压的方式来减小马达在工作过程中油液高低压过渡时的压力差来降低马达的流量脉动，这几种现有降低流量脉动的方式虽然有效，但无法避免油液在马达流道接口位置的涡流现象，无法解决因流道接口位置处的涡流而产生的流量脉动。而现有技术的马达端盖流道接口结构，普遍从制造工艺的角度出发，避繁就简，虽然能满足整体使用要求，但是作用较为单一，无法满足降低马达进出口处流量脉动的要求。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种斜盘式轴向柱塞马达及其流线型隔板式端盖，以降低马达在工作过程中的流量脉动。
4.为了实现上述目的，本发明提供了一种斜盘式轴向柱塞马达的端盖，安装在斜盘式轴向柱塞马达的壳体上，所述端盖上设置有与所述斜盘式轴向柱塞马达的配流盘连通的流体通道，其中，所述端盖为流线型隔板式结构，包括连接为一体的内盖体和外盖体，所述流体通道贯穿所述内盖体与外盖体，所述内盖体凸出于所述外盖体的两侧分别设置有通孔，所述内盖体通过所述通孔安装在所述壳体上，所述外盖体的端面上设置有流道接口，所述流道接口与所述流体通道连通，所述流体通道内设置有流线型隔板。
5.上述的斜盘式轴向柱塞马达的端盖，其中，所述流道接口为两个，对称设置在所述外盖体上并分别与对应的所述流体通道连通，所述流体通道内分别设置有所述流线型隔板，所述流线型隔板以所述外盖体的中线为对称中心呈轴对称设置，且所述流线型隔板分别贯穿对应的所述流体通道。
6.上述的斜盘式轴向柱塞马达的端盖，其中，所述流线型隔板为对称式结构，包括进流段和去流段，所述进流段和去流段结构相同，以保证换向时依然降低马达流量脉动，满足马达双向使用的要求。
7.上述的斜盘式轴向柱塞马达的端盖，其中，所述流线型隔板的截面为椭圆形，所述进流段和去流段满足如下流线型方程：
[0008][0009]
其中，y为纵坐标；x为横坐标；d0为隔板厚度；l
e(r)
为引流段或去流段长度。
[0010]
上述的斜盘式轴向柱塞马达的端盖，其中，所述流线型隔板的椭圆形截面的短轴
长度为6mm，长轴长度为54mm，焦距为53.7mm。
[0011]
上述的斜盘式轴向柱塞马达的端盖，其中，所述进流段和去流段的长度均为27mm，所述隔板厚度的最大值为6mm。
[0012]
上述的斜盘式轴向柱塞马达的端盖，其中，还包括贯穿所述内盖体与外盖体的泄油通道，所述外盖体上还设置有泄油口，所述泄油口位于所述外盖体的中点处并与所述泄油通道连通。
[0013]
上述的斜盘式轴向柱塞马达的端盖，其中，所述外盖体上还设置有多个螺纹孔，所述螺纹孔分别对应所述流道接口设置，所述螺纹孔用于通过螺柱与对开式法兰连接。
[0014]
上述的斜盘式轴向柱塞马达的端盖，其中，所述泄油通道按照孔径不同分为顺序连接的第一通道和第二通道，所述第一通道的孔径为22.4mm，深度为50mm；所述第二通道的孔径为32mm，深度为30mm；所述泄油口为直径为42mm且深度为1mm的沉孔。
[0015]
为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种斜盘式轴向柱塞马达，其中，包括上述的端盖。
[0016]
本发明的技术效果在于：
[0017]
本发明通过端盖流道接口内的半椭圆+半椭圆式流线型隔板，来改善马达工作过程中在流道接口处的涡流现象，从而降低在该处的流量脉动，可以降低马达的工作噪声，提升马达的性能。通过在流道接口设置流线型隔板，在马达工作过程中，油液经过流线型隔板的进流段，紧贴进流段隔板壁，可以消除流道接口处的紊流现象，从而降低马达的流量脉动。同时，流线型隔板依据半椭圆+半椭圆流线型方程进行设置，属于对称式结构，且轴对称设置，可以保证马达换向时依然降低马达流量脉动，满足马达双向使用的要求。
[0018]
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
[0019]
图1为本发明一实施例的斜盘式轴向柱塞马达结构示意图；
[0020]
图2a为本发明一实施例的端盖结构示意图
[0021]
图2b为图2a的俯视图；
[0022]
图3为本发明一实施例的中流线型隔板断面示意图；
[0023]
图4为本发明一实施例的流体通道结构示意图。
[0024]
其中，附图标记
[0025]
1壳体
[0026]
2端盖
[0027]
21内盖体
[0028]
22外盖体
[0029]
23流线型隔板
[0030]
24流道接口
[0031]
25泄油口
[0032]
26通孔
[0033]
27螺纹孔
[0034]
28流体通道
[0035]
3缸体
[0036]
31密封盖
[0037]
32无内圈圆柱滚子轴承
[0038]
4配流盘
[0039]
5回程盘
[0040]
6斜盘
[0041]
7传动轴
[0042]
71碟簧
[0043]
72有内圈圆柱滚子轴承
[0044]
8柱塞
[0045]
9滑靴
具体实施方式
[0046]
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
[0047]
参见图1，图1为本发明一实施例的斜盘式轴向柱塞马达结构示意图。本发明的斜盘式轴向柱塞马达包括端盖2、配流盘4、缸体3、壳体1、无内圈圆柱滚子轴承32、回程盘5、斜盘6、有内圈圆柱滚子轴承72、传动轴7、密封盖31、滑靴9、柱塞8和碟簧71，端盖2与壳体1通过螺栓连接在壳体1的外侧，配流盘4和端盖2通过销孔和销固定在缸体3和端盖2之间，无内圈圆柱滚子轴承32固定安装在缸体3和壳体1之间，回程盘5与滑靴9配合安装在滑靴9之上，斜盘6固定安装在壳体1内侧，有内圈圆柱滚子轴承72固定安装在壳体1和传动轴7之间，传动轴7通过花键与缸体3配合，密封盖31固定安装于壳体1左侧，滑靴9通过间隙配合的方式安装在柱塞8的球头处，柱塞8安装在缸体3的缸孔之内，碟簧71安装在缸体3右侧，且与传动轴7的右侧接触。该斜盘式轴向柱塞马达其他各部分的组成、结构、相互位置关系、连接关系及其工作原理等均为较成熟的现有技术，故在此不做赘述，下面仅对本发明的端盖2予以详细说明。
[0048]
参见图2a、2b及图4，图2a为本发明一实施例的端盖2结构示意图，图2b为图2a的俯视图，图4为本发明一实施例的流体通道28结构示意图。本发明的斜盘式轴向柱塞马达的端盖2，安装在斜盘式轴向柱塞马达的壳体1上，所述端盖2上设置有与所述斜盘式轴向柱塞马达的配流盘4连通的流体通道28，所述端盖2为流线型隔板23式结构，包括连接为一体的内盖体21和外盖体22，外盖体22的端面为端盖2与管道接头接触面，内盖体21的端面为端盖2与壳体1接触区域，所述流体通道28贯穿所述内盖体21与外盖体22，所述内盖体21凸出于所述外盖体22的两侧分别设置有通孔26，所述内盖体21通过所述通孔26安装在所述壳体1上，所述外盖体22的端面上设置有流道接口24，所述流道接口24与所述流体通道28连通，所述流体通道28内设置有流线型隔板23。
[0049]
其中，通孔26可按照端盖2水平中心线与竖直中心线呈轴对称分布，用于通过螺柱与壳体1进行固定，直径优选为17.5mm，相邻两通孔26水平中心距优选为139.7mm，相邻两通孔26竖直中心距优选为152.5mm。外盖体22形状为长度233mm，宽度117mm，四个直角经半径15mm的圆弧过渡的矩形。内盖体21形状为呈竖直中心线对称的六边形，六条边的长度分别为202mm、154.5mm、154.5mm、50mm、50mm、140mm，分别经半径为3mm和18mm的圆角过渡。
[0050]
本实施例中，还包括贯穿所述内盖体21与外盖体22的泄油通道，所述外盖体22上还设置有泄油口25，所述泄油口25位于所述外盖体22的中点处并与所述泄油通道连通，用于实现马达泄漏油液的排放。所述泄油通道按照孔径不同分为顺序连接的第一通道和第二通道，所述第一通道的孔径优选为22.4mm，深度优选为50mm；所述第二通道的孔径优选为32mm，深度优选为30mm；所述泄油口25的直径优选为42mm且深度优选为1mm的沉孔。
[0051]
其中，所述外盖体22上还设置有多个螺纹孔27，优选为8个，所述螺纹孔27分别对应所述流道接口24设置，所述螺纹孔27用于通过螺柱与对开式法兰连接。螺纹孔27在两个流道接口24处各分布4个，分别按照对应流道接口24的中心线呈轴对称分布，螺纹孔27大小优选为m14，螺纹钻孔深度优选为41mm，螺纹深度优选为28mm，同一流道接口24处，相邻两个螺纹孔27水平中心距优选为36.6mm，相邻两螺纹孔27竖直中心距优选为79.2mm。
[0052]
参见图3，图3为本发明一实施例的中流线型隔板23断面示意图。本实施例的所述流线型隔板23为对称式结构，包括进流段和去流段，所述进流段和去流段结构相同，即每个流线型隔板23的进流段与去流段结构完全一致，即可实现进流段当做去流段使用，去流段当做进流段使用，以保证换向时依然降低马达流量脉动，满足马达双向使用的要求。流线型隔板23沿所述端盖2竖直中心线呈轴对称设置，马达在调换进出口，进行换向工作时，油液的流动方向改变，流线型隔板23原先的进流段变为去流段，原先的去流段变为进流段，从而保证马达换向时同样可以起到降低流量脉动的作用。
[0053]
其中，所述流线型隔板23的截面为椭圆形，所述进流段和去流段满足如下流线型方程：
[0054][0055]
其中，y为纵坐标；x为横坐标；d0为隔板厚度；l
e(r)
为引流段或去流段长度。
[0056]
流线型隔板23呈半椭圆+半椭圆流线型结构，所述流线型隔板23的椭圆形截面的短轴长度优选为6mm，长轴长度优选为54mm，焦距优选为53.7mm。其中，所述进流段和去流段的长度均为27mm，所述隔板厚度的最大值为6mm，与外盖体22下侧水平线相距58.5mm，与内盖体21下侧水平线相距84.5mm。
[0057]
参见图4，本实施例的所述流道接口24为两个，对称设置在所述外盖体22上并分别与对应的所述流体通道28连通，流道接口24设置在外盖体22水平中心线上，按照外盖体22竖直中心线呈轴对称分布，流道接口24的直径大小优选为37mm，孔深优选为15mm，中心距优选为152mm。所述流体通道28内分别设置有所述流线型隔板23，所述流线型隔板23以所述外盖体22的中线为对称中心呈轴对称设置，且所述流线型隔板23分别贯穿对应的所述流体通道28。
[0058]
使用时，首先要保证端盖2与壳体1的正确安装，在端盖2与壳体1之间添加密封垫片进行密封，保证无漏油现象的发生。首先，利用螺钉经过通孔26与壳体1进行装配，在端盖2内盖体21的连接端面加装密封垫片，保证密封效果。之后利用对开式法兰与管接头和m14的螺钉对流道接口24和进出油管进行安装，其中，管接头型号要根据流道接口24的尺寸进行选择。
[0059]
工作时，高压油液经端盖2进入配流盘4，由配流盘4的腰形窗口进入缸体3的腰形窗口，推动柱塞8向外伸出，柱塞8的球头推动滑靴9，压向斜盘6，分别产生法向和切向作用
力，其中切向作用力对缸体3的轴心形成转矩，使缸体3克服摩擦力矩与负载力矩转动，随着缸体3的转动，法向分力推动柱塞8缩回，低压油液从缸体3的腰形窗口经配流盘4的腰形窗口由端盖2排出，完成一个完整的工作周期，以此往复进行工作。
[0060]
斜盘式轴向柱塞马达在工作过程中，高压油液经端盖2的流道接口24的进口流道流入柱塞8马达，使马达开始旋转，对外输出扭矩，低压油液经端盖2的流道接口24的出口流道流出。因为马达的周期性旋转运动，使得油液会在马达端盖2的流道接口24处产生一定的涡流现象，增加马达的流量脉动，从而加剧马达在工作过程中的噪声问题。本发明通过在马达端盖2流道接口24处设置进流段长度为27mm，去流段长度为27mm，最大厚度为6mm的半椭圆+半椭圆式流线型隔板23，有效降低了马达工作过程中在端盖2的流道接口24处的流量脉动，进而降低了马达的工作噪声，提升了马达的性能。同时，流线型隔板23的结构满足半椭圆+半椭圆流线型方程，为对称式结构且轴对称设置，可以保证马达换向时依然降低马达流量脉动，满足马达双向使用的要求。
[0061]
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种斜盘式轴向柱塞马达的端盖，安装在斜盘式轴向柱塞马达的壳体上，所述端盖上设置有与所述斜盘式轴向柱塞马达的配流盘连通的流体通道，其特征在于，所述端盖为流线型隔板式结构，包括连接为一体的内盖体和外盖体，所述流体通道贯穿所述内盖体与外盖体，所述内盖体凸出于所述外盖体的两侧分别设置有通孔，所述内盖体通过所述通孔安装在所述壳体上，所述外盖体的端面上设置有流道接口，所述流道接口与所述流体通道连通，所述流体通道内设置有流线型隔板。2.如权利要求1所述的斜盘式轴向柱塞马达的端盖，其特征在于，所述流道接口为两个，对称设置在所述外盖体上并分别与对应的所述流体通道连通，所述流体通道内分别设置有所述流线型隔板，所述流线型隔板以所述外盖体的中线为对称中心呈轴对称设置，且所述流线型隔板分别贯穿对应的所述流体通道。3.如权利要求2所述的斜盘式轴向柱塞马达的端盖，其特征在于，所述流线型隔板为对称式结构，包括进流段和去流段，所述进流段和去流段结构相同，以保证换向时依然降低马达流量脉动，满足马达双向使用的要求。4.如权利要求3所述的斜盘式轴向柱塞马达的端盖，其特征在于，所述流线型隔板的截面为椭圆形，所述进流段和去流段满足如下流线型方程：其中，y为纵坐标；x为横坐标；d0为隔板厚度；l
e(r)
为引流段或去流段长度。5.根据权利要求4所述的斜盘式轴向柱塞马达的端盖，其特征在于，所述流线型隔板的椭圆形截面的短轴长度为6mm，长轴长度为54mm，焦距为53.7mm。6.根据权利要求5所述的斜盘式轴向柱塞马达的端盖，其特征在于，所述进流段和去流段的长度均为27mm，所述隔板厚度的最大值为6mm。7.如权利要求1-6中任意一项所述的斜盘式轴向柱塞马达的端盖，其特征在于，还包括贯穿所述内盖体与外盖体的泄油通道，所述外盖体上还设置有泄油口，所述泄油口位于所述外盖体的中点处并与所述泄油通道连通。8.如权利要求7所述的斜盘式轴向柱塞马达的端盖，其特征在于，所述外盖体上还设置有多个螺纹孔，所述螺纹孔分别对应所述流道接口设置，所述螺纹孔用于通过螺柱与对开式法兰连接。9.根据权利要求7所述的斜盘式轴向柱塞马达的端盖，其特征在于，所述泄油通道按照孔径不同分为顺序连接的第一通道和第二通道，所述第一通道的孔径为22.4mm，深度为50mm；所述第二通道的孔径为32mm，深度为30mm；所述泄油口为直径为42mm且深度为1mm的沉孔。10.一种斜盘式轴向柱塞马达，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的端盖。

技术总结
一种斜盘式轴向柱塞马达及其端盖，该斜盘式轴向柱塞马达包括端盖，该端盖安装在斜盘式轴向柱塞马达的壳体上，所述端盖上设置有与所述斜盘式轴向柱塞马达的配流盘连通的流体通道，所述端盖为流线型隔板式结构，包括连接为一体的内盖体和外盖体，所述流体通道贯穿所述内盖体与外盖体，所述内盖体凸出于所述外盖体的两侧分别设置有通孔，所述内盖体通过所述通孔安装在所述壳体上，所述外盖体的端面上设置有流道接口，所述流道接口与所述流体通道连通，所述流体通道内设置有流线型隔板。本发明通过设置流线型隔板改善马达工作过程中流道接口处的涡流现象，从而减小流量脉动，降低马达的工作噪声，提升马达的性能。提升马达的性能。提升马达的性能。


技术研发人员：史俊强 高敬成 刘彦东 李晓涛 张晋 李莹
受保护的技术使用者：北京机械工业自动化研究所有限公司
技术研发日：2023.02.28
技术公布日：2023/5/16