一种具有三相绕组和磁化缸体的内曲线马达转让专利
申请号 : CN202010988223.9
文献号 : CN112360675B
文献日 : 2022-02-11
发明人 : 赵建华 , 王永强 , 李胜 , 马旭超 , 高殿荣 , 杜国君
申请人 : 燕山大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种具有三相绕组和磁化缸体的内曲线马达,包括第一端盖(1)、第二端盖(2)、设置在第一端盖(1)和第二端盖(2)之间的定子(4)、可转动的铰接在定子(4)内部的缸体(3)、配流装置以及设置在缸体(3)上的柱塞,其特征在于:所述定子(4)内壁上设有沿内壁周向分布的多组绕线柱(401),所述绕线柱(401)上缠绕有通有三相交流电的线圈(5),所述缸体(3)外周面上沿所述缸体(3)周向等间距设有若干槽口(304),所述槽口(304)内均卡接有与线圈(5)配合的磁极(7);
所述绕线柱(401)为两组,每组绕线柱包括在同一个圆周上均布的多个绕线柱(401),且所述两组绕线柱(401)完全相同,并沿定子(4)轴向重复布置;
所述定子(4)内壁上设有位于所述两组绕线柱(401)之间的隔磁环(403),所述隔磁环(403)采用不导磁材料加工而成;
所述槽口(304)共设有三组,且所述三组槽口(304)沿所述缸体(3)的轴向方向设置,每组槽口包括均布在同一个圆周上的多个槽口(304);所述每组绕线柱(401)与相邻的两组槽口(304)之间的空间相对;
缸体(3)最终的输出扭矩等于液压系统的输出扭矩与电磁系统的输出扭矩之和,进而能够满足更大转矩负载的需要,增加了内曲线马达的适用范围。
2.根据权利要求1所述的一种具有三相绕组和磁化缸体的内曲线马达,其特征在于:所述第一端盖(1)包括与缸体(3)接触的圆盘及伸入缸体(3)中心内孔中的中心轴,配流装置包括设置于所述圆盘上的贯穿所述圆盘的进油口(101)和出油口(102)、设置在圆盘内侧的若干配流窗口(103)、设置在圆盘上的两个环形油槽(104),所述进油口(101)通过外侧的环形油槽(104)与所述配流窗口(103)相连,所述出油口(102)通过内侧的环形油槽(104)与所述配流窗口(103)相连,且与所述进油口(101)相连接的所述配流窗口(103)和与所述出油口(102)相连接的所述配流窗口(103)间隔布置。
3.根据权利要求2所述的一种具有三相绕组和磁化缸体的内曲线马达,其特征在于:所述中心轴中心设置轴向设置的油孔(105),油孔(105)上连接有沿着径向设置的将油液导入到中心轴和缸体(3)中心内孔之间的径向润滑通道。
4.根据权利要求2所述的一种具有三相绕组和磁化缸体的内曲线马达,其特征在于:所述缸体(3)设于所述定子(4)内腔,所述缸体(3)于所述第二端盖(2)一侧设置有向外延伸的输出轴(301),所述缸体(3)与所述第一端盖(1)接触面上设有若干与配流窗口(103)相对的通油孔(302),于所述缸体(3)圆周面上设有与所述通油孔(302)配合且相通的柱塞孔(303),于所述柱塞孔(303)内设置有与所述柱塞孔(303)相配合的柱塞(6),所述定子(4)内壁上还设有沿内壁均布的且形状完全相同的曲线导轨(402),曲线导轨(402)与柱塞(6)相对。
5.根据权利要求4所述的一种具有三相绕组和磁化缸体的内曲线马达,其特征在于:所述第二端盖(2)外侧通过螺栓连接有轴承端盖(201),所述第二端盖(2)内侧设置有套接于所述输出轴(301)的深沟球轴承(8),所述输出轴(301)的内壁上设有沿所述输出轴(301)周向分布的若干键槽(9)。
6.根据权利要求4所述的一种具有三相绕组和磁化缸体的内曲线马达,其特征在于:所述柱塞(6)包括柱塞套(601)及嵌置于所述柱塞套(601)内的钢球(602),所述柱塞套(601)底端加工有与柱塞套(601)内的钢球(602)联通的狭孔(603)。
7.根据权利要求1所述的一种具有三相绕组和磁化缸体的内曲线马达,其特征在于:所述定子(4)上设有出线口(404),所述线圈(5)通过所述出线口(404)连接有设于所述定子(4)外的接线盒(10)。
说明书 :
一种具有三相绕组和磁化缸体的内曲线马达
技术领域
背景技术
效率高等一系列的优点。但是在一些场合下,内曲线径向马达也存在着输出转矩不足,无法
带动负载旋转的情况,因此,提出了一种具有三相绕组与磁化缸体的内曲线液压马达。
座,配油盘,制动器和制动轴等构成,本发明马达轨道采用单曲线轨道公式加工的齿圈来满
足柱塞运动;各型密封圈的使用能够让高压与低压腔中间无显著泄漏,同时微量的泄漏量
可以满足轴承的润滑需要,保证机器在运转过程中温度不会过高而损坏,但此专利中仍然
不能解决输出转矩不足的问题。
塞孔的外侧设置有柱塞,进油管道和出油管道的另一端均设置有过滤网,进油管道和出油
管道的一侧均设置有导热块,导热块的内侧涂抹有导热胶,导热块的一端设置有散热架。本
实用新型通过在进油管道和出油管道的一端设置过滤网,将进入马达的液油内的杂质过
滤,保证液油清洁并防止杂质进入马达内导致内部部件损坏,通过在主体内设置导热胶并
在导热胶的外端连接散热架,使导热胶可快速将热量传导至散热架,并通过散热架将热量
消散,从而提高了本实用新型的实用性。此专利中解决的问题也是马达的散热问题,仍然不
能解决输出转矩不足的问题。
并与转子体的配流端面形成配流摩擦副;柱塞分别安装在转子体对应的径向柱塞孔中,柱
塞内装入滚动体;所述转子体的配流端面上开有沿圆周均布的转子轴向孔,每个转子轴向
孔与对应的一个径向柱塞孔相通,定子套在转子体外,且内壁与所有滚动体均构成滚动摩
擦副。前盖与定子及后盖通过螺栓固定,定子与滚动体的接触面为具有过渡区的等加速运
动规律曲面,配流体的圆柱面开设有沿圆周均布的第一径向孔和沿圆周均布的第二径向
孔,第一径向孔和第二径向孔在圆周上交错布置;每个第一径向孔与对应一个后盖第一流
道相通,每个第二径向孔与对应一个后盖第二流道相通;配流体的配流端面开设有沿圆周
均布的配流体轴向孔,每个配流体轴向孔与转子体对应的一个转子轴向孔相通。工作时水
液压泵提供的高压水通过后盖进入配流体的第一径向孔或第二径向孔,然后大部分高压水
进入转子体上的径向柱塞孔;进入到转子体中的高压水通过径向柱塞孔作用在柱塞的底
部,作用在柱塞底部的高压水使得柱塞在径向水液压力的作用下沿径向向外运动,从而将
与其接触的钢球压在定子的内曲面上,这时钢球连同柱塞会受到定子给予的反作用力,反
作用力分解出的切应力通过钢球和柱塞最终作用在转子体上,产生转矩,使转子体绕中心
旋转,并在输出轴上形成一定的转速和扭矩。本专利中通过对定子内表面结构、材料以及增
添弹性阻尼器等多方面的设计,进而实现水液压马达的低振动和低噪音,提升水液压马达
的工作性能,延长其使用寿命,但是显然不能解决输出转矩不足的问题。
发明内容
体上的柱塞,其特征在于:所述定子内壁上设有沿内壁周向分布的多组绕线柱,所述绕线柱
上缠绕有通有三相交流电的线圈,所述缸体外周面上沿所述缸体周向等间距设有若干槽
口,所述槽口内均卡接有与线圈配合的磁极。
与相邻的两组槽口之间的空间相对。
油口、设置在圆盘内侧的若干配流窗口、设置在圆盘上的两个环形油槽,所述进油口通过所
述外侧的环形油槽与所述配流窗口相连,所述出油口通过所述内侧的环形油槽与所述配流
窗口相连,且与所述进油口相连接的所述配流窗口和与所述出油口相连接的所述配流窗口
间隔布置。
配流窗口相对的通油孔,于所述缸体圆周面上设有与所述通油孔配合且相通的柱塞孔,于
所述柱塞孔内设置有与所述柱塞孔相配合的柱塞,所述定子内壁上还设有沿内壁均布的且
形状完全相同的曲线导轨,曲线导轨与柱塞相对。
沿所述输出轴周向分布的若干键槽。
入柱塞套,在液压马达工作时,柱塞上的钢球沿着曲线滑轨运动,将滑动摩擦转变为滚动摩
擦,以上两点,均通过减小了摩擦来提高了马达的工作寿命。
场与缸体上的磁极相互作用,产生的转矩使得缸体旋转。与此同时第二端盖的进油孔通高
压油,通过端面上的配流槽高压油进入缸体上的对应油孔,将缸体柱塞孔里的柱塞顶起,柱
塞与曲线滑轨相接触并且相互挤压,使柱塞受到切向力,带动缸体的旋转。当液压马达需要
反向旋转时,只需要将进出油孔对换,进油孔作为出油孔,出油孔作为进油孔,同时将三相
交流电的接线盒里面的三相电任意两相反接,即可实现缸体的反向旋转。缸体最终的输出
扭矩等于液压系统的输出扭矩与电磁系统的输出扭矩之和,进而可以满足更大转矩负载的
需要,增加了内曲线马达的适用范围。
附图说明
口,4、定子,401、绕线柱,402、曲线导轨,403、隔磁环,404、出线口,5、线圈,6、柱塞,601、柱
塞套,602、钢球,603、狭孔,7、磁极,8、深沟球轴承,9、键槽,10、接线盒。
具体实施方式
栓连接有定子4,缸体3位于定子4内腔。
设有若干配流窗口103,此外,圆盘上还构造有两个直径不同的环形油槽104,进油口101和
出油口102通过环形油槽104与各个配流窗口103相连,且与进油口101相连接的配流窗口
103和与出油口102相连接的配流窗口103间隔布置,另外,于第一端盖1的中心轴上还设置
有油孔105,油孔105上连接有沿着径向设置的将油液导入到中心轴和缸体3中心内孔之间
的径向润滑通道,油液可以通过油孔105进入到第一端盖1与缸体3的摩擦表面,起到减摩润
滑的作用。
后低压油再由各个与直径小的环形油槽104相连接的配流窗口103中流到直径小的环形油
槽104中,最后从出油口102流出,以起到减摩润滑的作用,从而提高使用寿命。
缸体3并降低其摩擦系数,轴承端盖201起到防尘的作用,以提高寿命,保证润滑。
且两组绕线柱401完全相同,并沿定子4轴向重复布置,绕线柱401上均缠绕有线圈5,定子4
内壁上还设有沿内壁均布的且形状完全相同的曲线导轨402,定子4内壁上还设有位于两组
绕线柱401之间的隔磁环403,且为了防止两组绕线柱401的线圈5通电之后之产生的磁场相
互影响,隔磁环403采用不导磁的材料加工制成。此外,定子4上还设有出线口404,缠绕于绕
线柱401上的线圈5通过出线口404以与定子4外的接线盒10相连接,以供外部接线使用。
通油孔302的数量与上述配流窗口103的数量相同,于缸体3圆周面上设有与通油孔302配合
且相通的柱塞孔303,柱塞孔303与通油孔302的数量相同,于柱塞孔303内设置有与柱塞孔
303相配合的柱塞6,柱塞6沿着曲线导轨402的表面滑动,滑动过程中,柱塞6在柱塞孔303内
升降。
过柱塞套601下面的狭孔603流入柱塞套601与钢球602相接触的面,起到减摩润滑的作用,
钢球602将柱塞6沿着曲线滑轨运动时的滑动摩擦变为滚动摩擦,减小柱塞6的摩擦磨损,提
高了工作寿命,同时使得耐冲击性得到了改善。
柱401相对,槽口304内均卡接有磁极7,如图5所示为缸体3的磁极7布置情况,每一组有8个
槽口304,相邻的四个磁极7为N极向外,S极向内;另外四个相邻的磁极7为S极向外,N极向
内,三组磁极7的布置方式相同。另外,缸体3靠近第二端盖2的一侧的输出轴301的内壁上加
工有花键的键槽9,通过花键来输出扭矩。
磁场与缸体3上的磁极7相互作用,产生的转矩使得缸体3旋转。与此同时第一端盖1的进油
口101通高压油,通过端面上的配流窗口103高压油进入缸体3上的对应通油孔302,将缸体3
柱塞孔303里的柱塞6顶起,柱塞6与曲线滑轨相接触并且相互挤压,使柱塞6受到切向力,带
动缸体3的旋转。
相反接,即可实现缸体3的反向旋转。缸体3最终的输出扭矩等于液压系统的输出扭矩与电
磁系统的输出扭矩之和。进而可以满足更大转矩负载的需要,增加了内曲线马达的适用范
围。
案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。