專利名稱：軸轉(zhuǎn)動等寬曲線雙定子多速馬達的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓變?nèi)菔綑C械，特別是涉及一種可作為多速馬達使用的變?nèi)輽C械。
背景技術(shù)：
液壓馬達作為一種日益成熟的液壓元件，正在各行各業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用。 在各種馬達中，主要的零部件大部分處于滑動摩擦狀態(tài)，既影響了使用壽命，又降低了工作 效率，同時大多數(shù)馬達需要回程彈簧復(fù)位才能工作，而由往復(fù)運動造成的彈簧疲勞破壞，直 接影響了馬達的使用壽命和可靠性。且大多數(shù)為單輸入單輸出馬達，若想實現(xiàn)馬達多速度 就必須用多個馬達并聯(lián)。而在同一個馬達殼體內(nèi)有多個馬達同時存較為困難，故不易實現(xiàn) 大范圍的變速和變矩，也不易實現(xiàn)大功率，小體積，輕量化。發(fā)明人于2002年公開了一種等 寬曲線雙定子滾柱泵(中國專利；專利號=024144406. 4)，該發(fā)明的內(nèi)定子的外表面曲線和 外定子的內(nèi)表面曲線是兩條完全相同的光滑封閉曲線，外定子曲線曲率半徑和內(nèi)定子曲線 曲率半徑之差為常數(shù)，轉(zhuǎn)子為一圓環(huán)，在所述圓環(huán)上加工有安裝滾柱組的徑向通槽。所述滾 柱組由外滾柱體、連桿和內(nèi)滾柱體組成，該泵設(shè)計新穎、工作平穩(wěn)，既可以作為泵也可以作 為馬達使用。但是，這種等寬曲線雙定子滾柱泵的配油窗口都設(shè)置在側(cè)板上，這樣導(dǎo)致滾柱 組等零部件磨損嚴重，造成泄露油和效率低等問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明提供一種軸轉(zhuǎn)動等寬曲線雙定子多速 馬達，該發(fā)明工作平穩(wěn)、效率高，可在一個馬達上實現(xiàn)多種轉(zhuǎn)速的輸出。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是軸轉(zhuǎn)動等寬曲線雙定子多速馬達， 包括轉(zhuǎn)子、內(nèi)定子、外定子、滑塊組、左端蓋和右端蓋，所述內(nèi)定子前部外表面曲線和外定子 的內(nèi)表面曲線是兩條完全相同的光滑封閉曲線，轉(zhuǎn)子上裝有滑塊組。外定子開有外定子配 油窗口，外定子配油窗口的數(shù)量為2Xn個，單作用馬達開2個外定子配油窗口，雙作用馬達 開4個外定子配油窗口，n作用馬達開2Xn個(n為作用數(shù)，n = 1 5)外定子配油窗口。 內(nèi)定子前部分的外表面開有內(nèi)定子配油窗口，內(nèi)定子配油窗口與外定子配油窗口的數(shù)量相 同。內(nèi)定子安裝在轉(zhuǎn)子中，內(nèi)定子與右端蓋之間設(shè)置防止二者相對轉(zhuǎn)動的定位鍵，左墊片安 裝在轉(zhuǎn)子扇型柱體的底部，右墊片安裝在轉(zhuǎn)子扇型柱體的尾部，轉(zhuǎn)子由左軸承和右軸承安 裝在外定子的型腔內(nèi)，采用緊固螺栓將左端蓋和右端蓋安裝在外定子的兩個端面上。兩個 相鄰?fù)舛ㄗ优溆痛翱谶吘壍木嚯x大于或等于相鄰兩個滑塊組與外定子內(nèi)表面接觸所形成 的兩個切線間的最短距離，外定子配油窗口通過外定子通油孔和管道連通液壓站。兩個相 鄰內(nèi)定子配油窗口邊緣的距離大于或等于安裝在轉(zhuǎn)子扇形塊中的兩個滑塊組與內(nèi)定子前 部分外表面接觸所形成的兩個切線間的最短距離，所述內(nèi)定子配油窗口通過與其連通的內(nèi) 定子通油孔和管道連通液壓站。內(nèi)定子的后部外表面為圓柱面，所述圓柱面的外表面加工 鍵槽，內(nèi)定子的尾部加工螺紋，用圓螺母將內(nèi)定子固定在右端蓋上。轉(zhuǎn)子的前端加工有傳動軸安裝孔其后部加工有安裝滑塊組的均布多個扇形柱體，所述扇形柱體由圓環(huán)加工而成，兩個扇形柱體間的距離等于滑塊組的寬度，扇形柱體的個數(shù)為4Xn個(n為作用數(shù)，n = 1 5)。轉(zhuǎn)子的中心加工泄漏油孔，所述泄漏油孔與轉(zhuǎn)子的泄漏回油口相連通。左墊片為 圓形件，在其圓周開有與轉(zhuǎn)子扇型柱體相配合的扇型孔，在其圓心開有中心孔，右墊片也為 圓形件，在其圓周開有與轉(zhuǎn)子扇型柱體相配合的扇型孔，在其圓心開有與內(nèi)定子的圓柱面 相配合的內(nèi)定子安裝孔。滑塊組的結(jié)構(gòu)分為五種，分別是圓柱型、雙圓柱型、雙圓柱加連桿型、滑型和同心 圓切割成的葉片型?；瑝K組的寬度應(yīng)滿足轉(zhuǎn)子兩個相鄰扇形柱體所形成的槽的寬度要求， 滑塊組的高度等于轉(zhuǎn)子扇形柱體要求的高度?；瑝K組的個數(shù)應(yīng)大于或等于4Xn個(n為作 用數(shù)，n = 1 5)。雙圓柱連桿型滑塊組中連桿端部的半徑應(yīng)大于圓柱直徑?；瑝K型的滑 塊組應(yīng)是以雙定子馬達內(nèi)外曲線間的距離為直徑的圓柱上去掉兩側(cè)部分而成。本發(fā)明的有益效果是該發(fā)明由于在外定子橢圓曲線內(nèi)表面和內(nèi)定子前部分橢圓 曲線外表面開有配油窗口，因而使內(nèi)、外定子及滑塊組磨損小、泄漏少、磨損間隙可自動補 償。同時本發(fā)明工作平穩(wěn)，體積小，重量輕，比功率大，可操作性強，使用壽命長，效率高。本 發(fā)明在一個殼體內(nèi)設(shè)置多個不同輸入的多速液壓馬達，當(dāng)有不同的輸入時，該馬達可輸出 多種不同的轉(zhuǎn)速和扭矩。本發(fā)明還可以作為多輸出泵使用。


圖1是軸轉(zhuǎn)動等寬曲線雙定子變速馬達結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是軸轉(zhuǎn)動等寬曲線雙定子變速馬達剖視圖；圖3是定子的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是定子的K向結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是定子的右視圖；圖6是左墊片結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是右墊片結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是內(nèi)定子的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是內(nèi)定子的D-D剖視圖；圖10是內(nèi)定子的C-C剖視圖；圖11是內(nèi)定子的B-B剖視圖；圖12是半軸軸轉(zhuǎn)動等寬曲線雙定子變速馬達結(jié)構(gòu)示意圖。在上述附圖中，1.右端蓋，2.內(nèi)滾柱，3.外定子，4.連桿，5.轉(zhuǎn)子，6.左端蓋，7.傳 動軸，8.泄漏油孔，9.左軸承，10.泄漏回油口，11.左墊片，12.外滾柱，13.右墊片，14.調(diào) 整擋圈，15.緊固螺栓，16.右軸承，17.定位鍵，18.圓螺母，19.內(nèi)定子，20.外定子配油窗 口，21.外定子通油口，22.滑塊組，23.內(nèi)定子通油口，24.內(nèi)定子配油窗口，25.傳動軸安裝 孔，26.扇型柱體，27.扇形孔，28.內(nèi)定子安裝孔。
具體實施例方式實施例1圖1是公開的軸轉(zhuǎn)動等寬曲線雙定子變速馬達，所述軸轉(zhuǎn)動等寬曲線雙定子變速馬達包括轉(zhuǎn)子5、內(nèi)定子19、外定子3、滑塊組22、左端蓋6和右端蓋1，其中，內(nèi)定子19前部 外表面曲線和外定子3內(nèi)表面曲線是兩條完全相同的光滑封閉的橢圓曲線，轉(zhuǎn)子5上裝有 滑塊組，滑塊組由內(nèi)滾柱2、連桿4和外滾柱12組成。所述外定子3橢圓形內(nèi)表面開有4個 外定子配油窗口 20 ；內(nèi)定子19前部的橢圓形外表面開有4個內(nèi)定子配油窗口 24，內(nèi)定子19 安裝在轉(zhuǎn)子5中，內(nèi)定子19的后部外表面為圓柱面，所述圓柱面的外表面加工鍵槽與右端 蓋1的軸孔內(nèi)的鍵槽配合，使二者不產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。左墊片11為圓形件，在其圓周開有與轉(zhuǎn)子5 的扇型柱體26相配合的扇型孔27，在其圓心開有泄漏油孔8，左墊片11安裝在轉(zhuǎn)子5扇型 柱體26的底部。右墊片13也為圓形件，在其圓周開有與轉(zhuǎn)子5扇型柱體相配合的扇型孔 27，在其圓心開有與內(nèi)定子19的圓柱面相配合的內(nèi)定子安裝孔28，右墊片13安裝在轉(zhuǎn)子5 扇型柱體的尾部以起支承作用。上述兩個墊片是為了保證加工精度而設(shè)計的，如果轉(zhuǎn)子扇 形柱體部分的加工精度高，兩墊片可以省略。轉(zhuǎn)子5由左軸承9和右軸承16安裝在外定子 3的型腔內(nèi)，采用緊固螺栓15將左端蓋6和右端蓋1安裝在外定子3的兩個端面上。兩個 相鄰?fù)舛ㄗ优溆痛翱?20邊緣的距離大于或等于相鄰兩個滑塊組22與外定子3內(nèi)表面接觸 所形成的兩個切線間的最短距離，所述外定子配油窗口 20通過外定子通油孔21和管道連 通液壓站。兩個相鄰內(nèi)定子配油窗口 24邊緣的距離大于或等于安裝在轉(zhuǎn)子19扇型柱體26 中的兩個滑塊組22與內(nèi)定子19前部分外表面接觸所形成的兩個切線間的最短距離，所述 內(nèi)定子配油窗口 24通過與其連通的內(nèi)定子通油孔23和管道連通液壓站。內(nèi)定子19的尾 部加工螺紋，所述螺紋與圓螺母18配合將內(nèi)定子19作軸向固定。轉(zhuǎn)子5的前端加工有傳 動軸7的安裝孔25，轉(zhuǎn)子5與轉(zhuǎn)動軸7為分體結(jié)構(gòu)，通過轉(zhuǎn)動軸7將轉(zhuǎn)子5的力矩和轉(zhuǎn)速傳 遞出去，在工作時可將執(zhí)行機構(gòu)或原動機的傳動軸與轉(zhuǎn)子的安裝孔25直接鍵連接，省去傳 動軸使結(jié)構(gòu)更簡單。轉(zhuǎn)子5的后部是加工安裝滑塊組22的多個均布扇形柱體26，所述扇形 柱體26由圓環(huán)加工而成，兩個扇形柱體26間的距離等于滑塊組22的寬度，扇形柱體26的 個數(shù)為8個。扇形柱體26的寬度與偏心有關(guān)，決定流量和轉(zhuǎn)速。不同滑塊組其兩個扇形柱 體間的距離寬度不同，滑塊組22為雙圓柱加連桿型時，則只等于連桿4的寬度，安裝滑塊組 22的扇形柱體的個數(shù)大于或等于4Xn個(n為作用數(shù)，n = 1 5)。轉(zhuǎn)子5的中心加工泄 漏油孔8，所述泄漏油孔8與轉(zhuǎn)子5的泄漏回油口 10相連通。實施例2圖12本發(fā)明是公開的懸臂型軸轉(zhuǎn)動等寬曲線雙定子多速馬達，所述馬達包括轉(zhuǎn) 子、內(nèi)定子、外定子、滑塊組、左端蓋和右端蓋，其中，輸出軸與轉(zhuǎn)子加工為一體，所述轉(zhuǎn)子由 向心推力軸承安裝在左端蓋的軸孔中，省略兩個墊片和右側(cè)軸承，該馬達其它部分的結(jié)構(gòu) 與實施例1相同。在軸轉(zhuǎn)動等寬曲線雙定子多速馬達中，由內(nèi)定子19、轉(zhuǎn)子的扇形柱體26內(nèi)側(cè)、滑 塊組22和兩側(cè)端蓋組成內(nèi)馬達，由外定子3、轉(zhuǎn)子扇形柱體26外側(cè)、滑塊組22和兩側(cè)端蓋 組成外馬達，這樣在一個殼體內(nèi)就構(gòu)成了內(nèi)外馬達，單作用的一對，雙作用的兩對，多作用 的多對內(nèi)外馬達，馬達的個數(shù)等于2Xn個(n為作用數(shù)，n = 1 5)。在控制系統(tǒng)的控制之 下，當(dāng)其中一個馬達工作，其余馬達空載，就有一個轉(zhuǎn)數(shù)，多個馬達的不同組合就可形成多 個不同的轉(zhuǎn)數(shù)，形成多速馬達。當(dāng)內(nèi)馬達和外馬達對應(yīng)的扭矩方向反向時就形成了差動馬 達。單作用的可組成一個差動馬達，雙作用和多作用的可組成多種不同的組合，形成多種差 動馬達。因此，在一個馬達殼體內(nèi)可實現(xiàn)多種不同的轉(zhuǎn)速。
權(quán)利要求
一種軸轉(zhuǎn)動等寬曲線雙定子多速馬達，包括轉(zhuǎn)子(5)，內(nèi)定子(19)，外定子(3)，滑塊組(22)，左端蓋(6)和右端蓋(1)，所述內(nèi)定子(19)前部外表面曲線和外定子(3)內(nèi)表面曲線是兩條完全相同的光滑封閉曲線，轉(zhuǎn)子(5)上裝有滑塊組(22)，其特征是外定子(3)開有外定子配油窗口(20)，外定子配油窗口(20)的數(shù)量為2×n個，n為作用數(shù)，n＝1～5；內(nèi)定子(19)前部分的外表面開有內(nèi)定子配油窗口(24)，內(nèi)定子配油窗口(24)與外定子配油窗口(20)數(shù)量相同；內(nèi)定子(19)安裝在轉(zhuǎn)子(5)中，內(nèi)定子(19)與右端蓋(1)之間設(shè)置防止二者相對轉(zhuǎn)動的定位鍵(17)，左墊片(11)安裝在轉(zhuǎn)子(5)扇型柱體(26)的底部，右墊片(13)安裝在轉(zhuǎn)子(5)扇型柱體(26)的尾部，轉(zhuǎn)子(5)由左軸承(9)和右軸承(16)安裝在外定子(3)的型腔內(nèi)，用緊固螺栓(15)將左端蓋(6)和右端蓋(1)安裝在外定子(3)的兩個端面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸轉(zhuǎn)動等寬曲線雙定子多速馬達，其特征是兩個相鄰?fù)舛?子配油窗口(20)邊緣的距離大于或等于相鄰兩個滑塊組(22)與外定子(3)內(nèi)表面接觸所 形成的兩個切線間的最短距離，所述外定子配油窗口(20)通過外定子通油孔(21)和管道 連通液壓站。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸轉(zhuǎn)動等寬曲線雙定子多速馬達，其特征是兩個相鄰內(nèi)定 子配油窗口(24)邊緣的距離大于或等于兩個滑塊組(22)與內(nèi)定子(19)前部分外表面接 觸所形成的兩個切線間的最短距離，所述內(nèi)定子配油窗口(24)通過與其連通的內(nèi)定子通 油孔(23)和管道連通液壓站。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的軸轉(zhuǎn)動等寬曲線雙定子多速馬達，其特征是內(nèi)定子 (19)的后部外表面為圓柱面，所述圓柱面的外表面加工鍵槽，內(nèi)定子(19)的尾部加工螺 紋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸轉(zhuǎn)動等寬曲線雙定子多速馬達，其特征是轉(zhuǎn)子(5)的前 端加工有傳動軸安裝孔(25)其后部加工有安裝滑塊組(22)的多個均布扇形柱體(26)，所 述扇形柱體(26)由圓環(huán)加工而成，兩個扇形柱體(26)間的距離等于滑塊組的寬度，扇形柱 體(26)的數(shù)量為4Xn個，n為作用數(shù)，n = 1 5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的軸轉(zhuǎn)動等寬曲線雙定子多速馬達，其特征是轉(zhuǎn)子(5)加 工有泄漏油孔(8)，所述泄漏油孔(8)與泄漏回油口(10)相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸轉(zhuǎn)動等寬曲線雙定子多速馬達，其特征是左墊片(11)為 圓形件，在其圓周開有與扇型柱體(26)相配合的扇型孔(27)，在其圓心開有中心孔；右墊 片(13)也為圓形件，在其圓周開有與扇型柱體(26)相配合的扇型孔(27)，在其圓心開有與 內(nèi)定子(19)的圓柱面相配合的內(nèi)定子安裝孔(28)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種軸轉(zhuǎn)動等寬曲線雙定子多速馬達，所述馬達包括轉(zhuǎn)子(5)、內(nèi)定子(19)、外定子(3)、滑塊組(21)、左端蓋(6)和右端蓋(1)，所述內(nèi)定子(19)前部外表面曲線和外定子(3)的內(nèi)表面曲線是兩條完全相同的光滑封閉曲線，轉(zhuǎn)子(5)上裝有滑塊組(21)，其特征是外定子(3)開有外定子配油窗口(20)，外定子配油窗口(20)的數(shù)量為2×n個(n為作用數(shù)，n＝1～5)，內(nèi)定子(19)前部分的外表面開有內(nèi)定子配油窗口(24)，內(nèi)定子(19)安裝在轉(zhuǎn)子(5)中，轉(zhuǎn)子(5)由左軸承(9)和右軸承(16)安裝在外定子(3)的型腔內(nèi)。本發(fā)明設(shè)計新穎，工作平穩(wěn)，體積小，重量輕，效率高，比功率大，本發(fā)明在一個殼體內(nèi)設(shè)置多個不同輸入的多個液壓馬達，當(dāng)馬達有不同輸入或輸出時，可輸出多種不同的轉(zhuǎn)速和扭矩。
文檔編號H02K16/04GK101847917SQ201010137829
公開日2010年9月29日 申請日期2010年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者聞德生 申請人:燕山大學(xué)