[发明专利]具有仿生非光滑表面织构的低速大扭矩水液压马达

说明书

技术领域

本发明属于液压技术领域，涉及低速大扭矩水液压马达，尤其涉及一种具有仿生非光滑表面织构的低速大扭矩水液压马达。

背景技术

低速大扭矩水液压马达是以淡水或海水为工作介质，并能将水压能转换为机械能实现连续回转运动的水液压执行元件，在水液压系统中起着重要的作用。配流体与转子体组成的配流摩擦副是低速大扭矩水液压马达配流摩擦副中的关键摩擦副之一。配流体为有中心通孔的圆盘，在中心通孔与外周面之间的摩擦面上设有与中心通孔同轴的轴向孔流道；与配流体摩擦面对应的转子体的摩擦面，转子体摩擦面的中心通孔与配流体的中心通孔相对应，在转子体摩擦面与外周面之间的摩擦面上也设有与中心通孔同轴的流道，与配流体的轴向孔流道相对应。配流摩擦副由于工作在水环境中(尤其在海水中)，加之重载，因而极易腐蚀、磨损，进而导致失效，严重影响低速大扭矩水液压马达的正常使用及使用寿命。国内外相关领域的专家针对低速大扭矩水液压马达配流摩擦副存在的问题一直进行着研究，但解决问题的思路是寻求满足耐腐蚀、抗磨损和具有自润滑性能的配对材料。由研究及工程实践来看工程塑料、陶瓷等材料比较适合配流摩擦副的制造。以上研究已经相对完善，但是如何进一步提高低速大扭矩水液压马达的配流摩擦副的润滑能力、承载特性、摩擦磨损性能和寿命，还是尚待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种具有仿生非光滑表面织构的低速大扭矩水液压马达，根据仿生非光滑表面效应，将低速大扭矩水液压马达的配流摩擦副摩擦表面加工成具有一定织构形态的非光滑表面，改善其在水中(尤其在海水中)，以及低速、重载条件下配流摩擦副的润滑能力、承载特性、摩擦磨损性能。

本发明的具体方案如下：

本发明包括定子、后盖、配流体、钢球、柱塞、前盖和转子体；所述的配流体安装在后盖的中心孔中，并与转子体的配流端面形成配流摩擦副；k个柱塞分别安装在转子体对应的径向柱塞孔中，k≥5，且为整数；所述的柱塞内装入钢球；所述转子体的配流端面上开有沿圆周均布的k个转子轴向孔，每个转子轴向孔与转子体外圆柱面上对应的一个径向柱塞孔相通；所述的定子套在转子体外，且内壁与所有钢球均构成摩擦副；所述的前盖通过滚子轴承支承在转子体上，其内部与转子体的伸出轴外圆面之间设置密封圈；前盖与定子和后盖通过螺栓固定，螺栓与后盖之间设有弹垫；前盖、后盖与定子的内壁接触面处均通过O形圈密封；所述定子的纵截面内壁为具有过渡区的等加速运动规律曲线。

所述配流体的端面开设有沿圆周均布的m个第一轴向孔和m个第二轴向孔，m≥k/2，且为整数；所述的第一轴向孔和第二轴向孔设置在同一圆周上，且交错布置；所述配流体的配流端面开设有若干仿生织构单元孔，构成仿生非光滑表面形态；所述的仿生织构单元孔均布在以配流体的中心为圆心且等距分布的同心圆周上，但m个第一轴向孔和m个第二轴向孔所在配流体的配流端面处不布置仿生织构单元孔。

所述柱塞的侧面开设有若干仿生织构单元孔，构成仿生非光滑表面形态；所述的仿生织构单元孔均布在沿柱塞轴向等距排布的若干圆周面上。

所述后盖的泄漏流道与轴向流道相通，轴向流道及配流体上的半圆槽与后盖、配流体、转子体及定子所形成的空腔相通；所述配流体中的两个U型槽与后盖的两个销钉孔相对应，且均通过销钉连接。

所述转子体的外圆柱面开有沿圆周均布的h个径向细孔流道，h≥1，且为整数；所有径向细孔流道均与转子体的内圆柱腔相通；所述内圆柱腔的壁面开有环形卡槽，环形卡槽内安装卡簧；挡板装入内圆柱腔内，且位于卡簧前部。

所述配流体的配流端面及柱塞侧面的仿生织构单元孔的深度均为0.01～3mm；仿生织构单元孔在配流体的配流端面及柱塞侧面上的截面积均为0.7～12mm²；所述的仿生织构单元孔为正三棱柱形、正四棱柱形、圆柱形或正六棱柱形中的一种或多种的组合。

本发明与现有技术相比具有如下优点：