帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達的製作方法
2023-09-21 20:28:15
帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達的製作方法
【專利摘要】本發明屬於礦用液壓馬達領域，特別是公開了帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達；所要解決的技術問題為提供一種結構簡單、操作方便、安全係數高、使用壽命長且能夠有效降低煤礦井下事故率的帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達；採用的技術方案為：帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達，包括油箱、過濾裝置、油泵和液壓缸式馬達，所述油箱的供油口和油泵的進油口之間通過過濾裝置相連，油泵的出油口與油箱的回油口之間通過液壓缸式馬達相連，液壓缸式馬達將液壓缸的水平往復運動轉化為曲軸的迴轉運動，過濾裝置用於給液壓缸式馬達的液壓缸提供清潔的乳化液，提高液壓缸式馬達的使用壽命。
【專利說明】帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達
【技術領域】
[0001]本發明屬於礦用液壓馬達領域，特別是涉及一種帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達，主要應用於煤礦採礦工作面的採煤機、刮板運輸機、牽引機車和吊車等上的動力輸入。
【背景技術】
[0002]煤炭行業是我國的支柱產業，煤礦開採中的安全又是重中之重。由於煤礦井下經常會存在瓦斯，瓦斯的主要成分是烷烴，其中甲烷佔絕大多數，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般還含有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣，以及微量的惰性氣體，如氦和氬等。在標準狀況下，甲烷至丁烷以氣體狀態存在，戊烷以上為液體。如遇明火，即可燃燒，發生「瓦斯」爆炸，直接威脅著礦工的生命安全。為了減少和預防髮絲爆炸事故的發生，對井下作業安全係數的要求必須要高。
[0003]隨著高新技術和現代化生產的發展，煤礦的產量也在一年一年的上升，煤礦設備對於煤礦的發展也就顯得更為重要，已經成為一個制約煤礦發展的重要因素，煤礦設備的效率直接影響著礦井的生產效率。因此發展高效快捷安全的煤礦設備是我國煤礦工業建設的一項重要任務。
[0004]煤礦的常用設備包括採煤機、刮板運輸機、牽引機車及單軌吊車等。其中採煤機是以旋轉工作機構破煤，並將其裝入輸送機或其他運輸設備的採煤機械，採煤機刮板運輸機的動力源均為電纜帶動電動機在工作面運行，這樣採煤工作面存在不安全因素，危險係數極聞。
[0005]目前的礦用井下刮板輸送機，其動力系統為由電機帶動減速器，減速器帶動設備的鏈輪軸組工作，由於鏈輪軸組需經常調速並頻繁啟停，電機頻繁啟停對電網的衝擊大，且啟停時的大扭矩對刮板輸送機的鏈輪軸組造成很大的衝擊振動，鏈輪軸組使用壽命短。
[0006]而單軌吊車由於不受底板條件的影響，其運輸巷道布置方便節省空間且運輸效率高。但單軌吊車技術在國內還處於發展階段，單軌吊機車行走在懸掛於巷道頂部的軌道上，由柴油機提供動力，依靠來行走驅動輪與軌道間的摩擦力驅動單軌吊車行走。柴油機在工作過程中需消耗大量的柴油，且其排出大量的高溫熱氣存在安全隱患。
[0007]上述幾種煤礦機械，主要由於動力輸入採用傳統的電機或者是柴油機，這種動力輸入方式不適合煤礦機械設備使用，在煤礦設備使用的過程中會存在很大的安全隱患，造成礦下工作人員的安全係數偏高，因此現有的動力輸入設備已經嚴重的制約了煤礦井下設備的發展。
[0008]另外，目前煤礦井下高壓乳化液需過濾後循環使用，一般採用過濾網過濾，由於礦下環境惡劣，過濾網使用一段時間後，就會在濾網上堆積非常多的雜質，這些雜質會影響濾芯的過濾速度和過濾效率，因此，需要及時將濾芯清理。目前需將濾芯拆下後清理，這就要停機更換濾網，影響正常生產，同時成本較高，更換時間較長。
【發明內容】
[0009]本發明克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題為提供一種結構簡單、操作方便、安全係數高、使用壽命長且能夠有效降低煤礦井下事故率的帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達。
[0010]為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為:帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達，包括油箱、過濾裝置、油泵和液壓缸式馬達，所述油箱的供油口和油泵的進油口之間通過過濾裝置相連，油泵的出油口與油箱的回油口之間通過液壓缸式馬達相連。
[0011]其中，所述過濾裝置包括第一過濾器和第二過濾器，所述第一過濾器內通過過濾網I分隔為外腔I和內腔I，所述第一過濾器的一側設置有與外腔I相連通的第一集液腔，另一側設置有與外腔I相連通的第二集液腔，所述第一集液腔上設置有與系統進液管I相連通的第一進液口，第二集液腔上設置有與反衝出液管I相連通的第一出液口，所述第一集液腔的外側還設置有與內腔I相連通的第一接頭，第一接頭的外伸埠為與反衝洗進液管I相連通的第二進液口，所述第二集液腔的外側設置有與內腔I相連通的第二接頭，第二接頭的外伸端為與系統出液管I相連通的第二出液口。
[0012]其中，第一進液口與系統進液管I之間通過液壓鎖I相連，液壓鎖I由反向串聯的第一液控單向閥和第一單向閥組成，所述第一液控單向閥的P 口與第一進液口相連，第一單向閥的P 口與系統進液管I相連，第一出液口與反衝出液管I之間通過第二液控單向閥相連，第一出液口與第二液控單向閥的T 口相連，所述第二進液口與反衝進液管I之間通過第二單向閥相連，第二進液口與第二單向閥的T 口相連，反衝進液管I與第二單向閥的T 口相連，第二出液口與系統出液管I之間通過液壓鎖II相連，液壓鎖II由反向串聯的第三液控單向閥和第三單向閥組成，第二出液口與第三液控單向閥的T 口相連，系統出液管I與第三單向閥的T 口相連。
[0013]其中，所述第二過濾器內通過過濾網II分隔為外腔II和內腔II，所述第二過濾器的一側設置有與外腔II相連通的第三集液腔，另一側設置有與外腔II相連通的第四集液腔，所述第三集液腔上設置有與系統進液管II相連通的第三進液口，第四集液腔上設置有與反衝出液管II相連通的第三出液口，所述第三集液腔的外側還設置有與內腔II相連通的第三接頭，第三接頭的外伸埠為第四進液口，所述第四集液腔的外側設置有與內腔I相連通的第四接頭，第四接頭的外伸端為第四出液口。
[0014]其中，第三進液口與系統進液管II之間通過液壓鎖III相連，液壓鎖III由反向串聯的第四液控單向閥和第四單向閥組成，所述第四液控單向閥的P 口與第三進液口相連，系統進液管II與第四單向閥的P 口相連，第三出液口與反衝出液管II之間通過第五液控單向閥相連，第三出液口與第五液控單向閥的T 口相連，所述第四進液口與反衝進液管II之間通過第五單向閥相連，第四進液口與第五單向閥的T 口相連，第四出液口與系統出液管II之間通過液壓鎖IV相連，液壓鎖IV包括第六液控單向閥和第六單向閥，第四出液口與第六液控單向閥的T 口相連，系統出液管II與第六單向閥的T 口相連。
[0015]其中，所述系統進液管II與狀態轉換閥的P 口相連，狀態轉換閥的A 口通過管道與第一液控單向閥和第三液控單向閥的控制油路相連，狀態轉換閥的B 口通過管道與第四液控單向閥和第六液控單向閥的控制油路相連。
[0016]其中，系統中還設置有衝洗閥門I，衝洗閥門I的B 口與第二單向閥的P 口和第二液控單向閥的控制油路相連，衝洗閥門I的T 口與第六單向閥的T 口相連。
[0017]其中，系統中還設置有衝洗閥門II，衝洗閥門II的B 口與第五單向閥的P 口和第五液控單向閥的控制油路相連，衝洗閥門II的T 口與第三單向閥的T 口相連。
[0018]所述液壓缸式馬達包括箱體、三個液壓缸、曲軸、箱體前端組件、控制系統，所述箱體整體為殼體結構，箱體內部的後端並排設置有三個用於安裝液壓缸的耳環，所述耳環上設有液壓缸安裝孔，箱體的前端設置有安裝曲軸的箱體半圓座，所述箱體半圓座上設置有與箱體前端組件連接的螺紋孔；所述箱體前端組件與箱體固定連接將所述曲軸固定，所述三個液壓缸耳環與箱體內部的液壓缸安裝孔固定連接，液壓缸活塞端頭與曲軸通過活塞端頭蓋連接，液壓缸往復運動帶動曲軸做旋轉運動同時曲軸帶動控制系統運動，所述控制系統控制三個液壓缸的往復運動從而帶動曲軸做連續的迴轉運動。
[0019]優選的是，所述曲軸包括三組並排設置的結構相同的第一活塞曲柄連接裝置、第二活塞曲柄連接裝置、第三活塞曲柄連接裝置，中間軸，輸出軸和尾軸，所述第一、第二和第三活塞曲柄連接裝置均包括兩個整體為圓形的夾板，所述夾板的中心設置有軸安裝孔，在所述軸安裝孔周圍的夾板上設置有三個呈120度均勻分布的銷軸孔，兩個夾板之間通過單個曲柄銷與夾板上銷軸孔過盈配合將兩個夾板固定連接；
所述夾板的外側面均設置有凸輪，所述凸輪由兩個同心的不等徑的小半圓環和大半圓環組成，每個活塞曲柄連接裝置的兩個夾板上的凸輪呈反向設置，凸輪的小半圓環和大半圓環的分界線與曲柄銷的中心線以及軸安裝孔的中心線位於同一平面內；
所述第二活塞曲柄連接裝置通過中間軸與夾板上的軸安裝孔過盈配合分別與第一活塞曲柄連接裝置、第三活塞曲柄連接裝置固定連接，第一活塞曲柄連接裝置、第二活塞曲柄連接裝置和第三活塞曲柄連接裝置的曲柄銷以軸安裝孔為中心呈120度均勻分布；
所述輸出軸與第一活塞曲柄連接裝置外側夾板的軸安裝孔固定連接，所述尾軸和第三活塞曲柄連接裝置外側夾板的軸安裝孔固定連接。
[0020]優選的是，所述小半圓環和大半圓環之間設置有過渡連接段，所述過渡連接段與小半圓環和大半圓環圓滑過渡。
[0021]優選的是，所述凸輪與夾板之間可以採用螺釘加過盈配合連接，也可以採用凸輪與夾板一體成型設置。
[0022]優選的是，所述輸出軸、尾軸與軸安裝孔之間通過鍵和過盈配合相連接。
[0023]優選的是，所述箱體前端組件包括前端本體，所述前端本體的兩端設置有箱體前端半圓座，所述箱體前端半圓座上設置有與箱體連接的螺紋孔，箱體前端半圓座和箱體半圓座螺紋連接將曲軸的輸出軸和尾軸固定，所述箱體前端半圓座之間並排設置中間軸支撐座，所述中間軸支撐座為對開結構，中間軸支撐座將曲軸的兩個中間軸固定，所述箱體前端半圓座和中間軸支撐座之間的前端本體上設置有用於安裝挺杆的導向孔。
[0024]優選的是，所述輸出軸、尾軸和中間軸上均設置有軸瓦。
[0025]優選的是，所述控制系統包括結構相同的第一磕頭裝置、第二磕頭裝置和第三磕頭裝置，所述第一磕頭裝置、第二磕頭裝置和第三磕頭裝置並排設置在磕頭座上並通過磕頭座與箱體前端組件固定連接，第一、第二和第三磕頭裝置的前方均設置有控制閥，所述控制閥用於控制液壓缸往復運動。
[0026]優選的是，所述第一磕頭裝置、第二磕頭裝置和第三磕頭裝置均包括左磕頭、右磕頭和挺杆，所述左磕頭和右磕頭通過銷軸活動設置在磕頭座上，所述左磕頭和右磕頭的上部與磕頭座之間設置有彈簧，左磕頭和右磕頭的下部與設置在箱體前端組件導向孔內的挺杆接觸，所述挺杆的另一側活動設置有滾輪，所述滾輪與凸輪始終接觸並驅動挺杆按照凸輪的運動軌跡做往復運動，左磕頭與右磕頭的前方與所述控制閥的閥芯接觸。
[0027]優選的是，所述導向孔內設置有導向套。
[0028]本發明與現有技術相比具有以下有益效果。
[0029]第一、本發明的過濾裝置有三種過濾狀態，第一種是在狀態轉換閥處於中位時，第一過濾器和第二過濾器均過濾乳化液，乳化液從外腔向內腔流動，乳化液通過過濾網的過濾完成過濾過程；第二種是當狀態轉換閥處於下位時，第一過濾器處於過濾狀態，第二過濾器處於反衝洗狀態，第一過濾器過濾後的清潔乳化液進入到第二過濾器內，用清潔的乳化液對第二過濾器的濾芯進行反衝洗，將濾芯外側的雜質衝洗掉，濾芯的清潔度高，避免二次汙染；第三種是第一過濾器處於反衝洗狀態，第二過濾器處於過濾狀態，第二過濾器過濾後的清潔乳化液進入到第一過濾器內，用清潔的乳化液對第一過濾器的濾芯進行反衝洗，濾芯的清潔度高，避免二次汙染。清潔的乳化液保證液壓缸式馬達的穩定運轉，能夠輸出穩定的動力，不會出現拉缸現象，液壓缸式馬達的使用壽命更長。
[0030]第二，本發明的液壓缸式馬達利用三個通用液壓缸，驅動三個120度均勻分布的曲柄，從而將液壓缸的直線運動轉化為曲軸的迴轉運動，再通過控制系統控制控制閥從而自動控制液流方向，實現曲軸的連續運轉，採用三曲柄均勻分布的結構減小迴轉運動的曲軸的轉速和輸出轉矩的脈動，使曲軸的輸出轉速和轉矩平穩，這樣就能夠作為採煤機、刮板運輸機、牽引機車和單軌吊機車的動力輸入裝置。
[0031]第三，本發明的液壓缸式馬達改變了傳統的使用電機或者柴油機作為動力輸入設備的現狀，採用礦井下常用的乳化液作為液壓缸的液源，控制系統同樣採用機械和液壓結合的結構，不使用電器設備，通過這種設置方式就能夠有效解決採煤工作面的防爆問題，降低了生產成本,提高了生產安全係數。
[0032]第四，本發明的液壓缸式馬達採用箱體式結構，安裝簡單，維修方便、快捷。由於採用液壓缸驅動曲軸轉動，所以轉數較低，扭矩較大，適合煤礦井下設備使用的要求，另外本產品能夠大大地降低機械事故率，增加更多的有效工作時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。
[0034]圖1為本發明的整體結構連接圖。
[0035]圖2為圖1中液壓缸式馬達的結構示意圖。
[0036]圖3為圖1中液壓缸式馬達的俯視結構示意圖。
[0037]圖4為圖2中箱體的結構示意圖。
[0038]圖5為圖2中曲軸的結構示意圖。
[0039]圖6為圖5的主視結構示意圖。
[0040]圖7為圖5的左側結構示意圖。
[0041]圖8為圖2中凸輪的結構示意圖。
[0042]圖9為圖2中控制系統與箱體前端組件的連接結構示意圖。
[0043]圖10為圖2中曲軸的輸出轉速和轉矩圖。
[0044]圖11為圖1中過濾裝置的結構示意圖。
[0045]圖12為圖11中所有液控單向閥的結構示意圖。
[0046]圖13為圖11中所有單向閥的結構示意圖。
[0047]圖14為圖11中操縱閥的結構示意圖。
[0048]圖中:1為箱體，11為耳環，12為液壓缸安裝孔，13為箱體半圓座，2為液壓缸，21為液壓缸耳環，22為液壓缸活塞糹而頭，23為活塞糹而頭蓋，3為曲軸，31為兎一活塞曲柄連接裝置，311為夾板，312為軸安裝孔，313為銷軸孔，314為曲柄銷，315為凸輪，3151為小半圓環，3152為大半圓環，3153為過渡連接段，32為第二活塞曲柄連接裝置，33為第三活塞曲柄連接裝置，34為中間軸,35為輸出軸,36為尾軸,4為箱體前端組件,41為前端本體，42為箱體前端半圓座，43為中間軸支撐座，44為導向孔，45為導向套，5為控制系統，51為第一磕頭裝置，511為左磕頭，512為右磕頭，513為挺杆，52為第二磕頭裝置，53為第三磕頭裝置，54為德頭座,55為彈簧,56為滾輪,6為控制閥,7為油箱,8為過濾裝置,81為第一過濾器，82為第二過濾器，83為狀態轉換閥，84為衝洗閥門I，85為衝洗閥門II，811為外腔I，812為內腔I，813為第一集液腔，814為第二集液腔，815為第一接頭，816為第二接頭，817為液壓鎖I，818為第二液控單向閥，819為液壓鎖II，820為第二單向閥，821為外腔II，822為內腔Π，823為第三集液腔，824為第四集液腔，825為第三接頭，826為第四接頭，827為液壓鎖III，828為第五液控單向閥，829為液壓鎖IV，830為第五單向閥，8131為第一進液口，8141為第一出液口，8151為第二進液口，8161第二出液口，8171為第一液控單向閥，8172為第一單向閥，8191為第三液控單向閥，8192為第三單向閥，8231為第三進液口，8241為第三出液口，8251為第四進液口，8261為第四出液口，8271為第四液控單向閥，8272為第四單向閥，8291為第六液控單向閥，8292為第六單向閥，9為油泵。
【具體實施方式】
[0049]如圖1、圖11、圖12、圖13和圖14所示，帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達，包括油箱7、過濾裝置8、油泵9和液壓缸式馬達，所述油箱7的供油口和油泵9的進油口之間通過過濾裝置8相連，油泵9的出油口與油箱7的回油口之間通過液壓缸式馬達相連。
[0050]所述過濾裝置包括第一過濾器81和第二過濾器82，所述第一過濾器81內通過過濾網I分隔為外腔I 811和內腔I 812，所述第一過濾器81的一側設置有與外腔I 811相連通的第一集液腔813，另一側設置有與外腔I 811相連通的第二集液腔814，所述第一集液腔813上設置有與系統進液管I相連通的第一進液口 8131，第二集液腔814上設置有與反衝出液管I相連通的第一出液口 8141，所述第一集液腔813的外側還設置有與內腔
I812相連通的第一接頭815，第一接頭815的外伸埠為與反衝洗進液管I相連通的第二進液口 8151，所述第二集液腔814的外側設置有與內腔I 812相連通的第二接頭816，第二接頭816的外伸端為與系統出液管I相連通的第二出液口 8161。
[0051]其中，第一進液口 8131與系統進液管I之間通過液壓鎖I 817相連，液壓鎖I 817由反向串聯的第一液控單向閥8171和第一單向閥8172組成，所述第一液控單向閥8171的P 口與第一進液口 8131相連，第一單向閥8172的P 口與系統進液管I相連，第一出液口8141與反衝出液管I之間通過第二液控單向閥818相連，第一出液口 8141與第二液控單向閥818的T 口相連，所述第二進液口 8151與反衝進液管I之間通過第二單向閥820相連，第二進液口 8151與第二單向閥820的T 口相連，反衝進液管I與第二單向閥820的T 口相連，第二出液口 8161與系統出液管I之間通過液壓鎖II 819相連，液壓鎖II 819由反向串聯的第三液控單向閥8191和第三單向閥8192組成，第二出液口 8161與第三液控單向閥8191的T 口相連，系統出液管I與第三單向閥8192的T 口相連。
[0052]其中，所述第二過濾器82內通過過濾網II分隔為外腔II 821和內腔II 822，所述第二過濾器82的一側設置有與外腔II 821相連通的第三集液腔823，另一側設置有與外腔II 821相連通的第四集液腔824，所述第三集液腔823上設置有與系統進液管II相連通的第三進液口 8231，第四集液腔824上設置有與反衝出液管II相連通的第三出液口 8241，所述第三集液腔823的外側還設置有與內腔II 822相連通的第三接頭825，第三接頭825的外伸埠為第四進液口 8251，所述第四集液腔824的外側設置有與內腔I 812相連通的第四接頭826，第四接頭826的外伸端為第四出液口 8261。
[0053]其中，第三進液口 8231與系統進液管II之間通過液壓鎖III827相連，液壓鎖III827由反向串聯的第四液控單向閥8271和第四單向閥8272組成，所述第四液控單向閥8271的P 口與第三進液口 8231相連，系統進液管II與第四單向閥8272的P 口相連，第三出液口8241與反衝出液管II之間通過第五液控單向閥828相連，第三出液口 8241與第五液控單向閥828的T 口相連，所述第四進液口 8251與反衝進液管II之間通過第五單向閥830相連，第四進液口 8251與第五單向閥830的T 口相連，第四出液口 8261與系統出液管II之間通過液壓鎖IV 829相連，液壓鎖IV 829包括第六液控單向閥8291和第六單向閥8292，第四出液口 8261與第六液控單向閥8291的T 口相連，系統出液管II與第六單向閥的T 口相連。
[0054]其中，所述系統進液管II與狀態轉換閥83的P 口相連，狀態轉換閥83的A 口通過管道與第一液控單向閥8171和第三液控單向閥8191的控制油路相連，狀態轉換閥83的B口通過管道與第四液控單向閥8271和第六液控單向閥8291的控制油路相連。
[0055]其中，系統中還設置有衝洗閥門I 84，衝洗閥門I 84的B 口與第二單向閥820的P 口和第二液控單向閥818的控制油路相連，衝洗閥門I 84的T 口與第六單向閥8292的T口相連。
[0056]其中，系統中還設置有衝洗閥門II 85，衝洗閥門II 85的B 口與第五單向閥830的P 口和第五液控單向閥828的控制油路相連，衝洗閥門II 85的T 口與第三單向閥8192的T口相連。
[0057]其中，所述衝洗閥門I 84、衝洗閥門II 85和狀態轉換閥83均為Y型的三位四通閥。
[0058]本發明過濾裝置的工作過程為:本發明的過濾裝置將第一過濾器81和第二過濾器82並聯工作，系統進液管I通整機所需的壓力乳化液，系統出液管I排出過濾後清潔乳化液，反衝洗進液管I通用於清洗第一濾芯81的乳化液，反衝洗出液管I將清洗濾芯後的乳化液排走，系統進液管II通整機所需的壓力乳化液，系統出液管II排出過濾後清潔乳化液，反衝洗進液管II通用於清洗第二濾芯82的乳化液，反衝洗出液管II將清洗濾芯後的乳化液排走，兩個過濾器工作時有三種工作狀態。
[0059]第一種、兩種過濾器均處於過濾狀態。
[0060]當狀態轉換閥83、衝洗閥I和衝洗閥II均處於中位時，系統的進液從狀態轉換閥83的P 口進入，從狀態轉換閥83的A 口和B 口流出，從A 口流出的乳化液將第一過濾器81上的第一液控單向閥8171和第三液控單向閥8191打開，系統進液管I的乳化液依次通過第一單向閥8172和第一液控單向閥8171後進入到第一集液腔813，然後依次通過外腔
I811、過濾網1、內腔I 812、第二接頭816、第三液控單向閥8191和第三單向閥8192後排出，完成對乳化液的過濾，這時，第二液控單向閥818和第二單向閥820均處於關閉狀態，不會漏液。從B 口流出的乳化液將第四液控單向閥8271和第六液控單向閥8291打開，系統進液管II的乳化液通過第四單向閥8272、第四液控單向閥8271後進入第二過濾器82的第三集液腔823，然後依次通過外腔II 821、過濾網I1、內腔II 822、第四接頭826、第六液控單向閥8291、第六單向閥8292後排出，完成對乳化液的過濾。這時，第五液控單向閥828和第五單向閥830均處於關閉狀態，不會漏液。
[0061]第二種、第一過濾器81處於過濾狀態，第二過濾器82處於反衝洗狀態。
[0062]當狀態轉換閥83處於下位時，系統的進液從狀態轉換閥83的P 口進入，從狀態轉換閥83的A 口流出，從A 口流出的乳化液將第一過濾器81上的第一液控單向閥8171和第三液控單向閥8191打開，第二液控單向閥818和第二單向閥820均處於關閉狀態，系統進液管I的乳化液依次通過第一單向閥8172和第一液控單向閥8171後進入到第一集液腔813，然後依次通過外腔I 811、過濾網1、內腔I 812、第二接頭816、第三液控單向閥8191和第三單向閥8192後排出，完成對乳化液的過濾。將衝洗閥狀態轉換閥83的B 口沒有乳化液流出，衝洗閥門I 84處於中位，衝洗閥門II 85移至右位，從第三單向閥8192排出的乳化液進入衝洗閥II中，然後從衝洗閥II的B 口排出，作為第二過濾器82的反衝洗液，反衝洗液將第五液控單向閥828打開，液壓鎖III827和液壓鎖IV 829均處於關閉狀態，清潔的反衝洗液打開第五單向閥830進入到第二過濾器82的內腔II 822，然後依次通過過濾網I1、外腔
II821、第四集液腔824、第三出液口 8241和第五液控單向閥828後排出，清潔的反衝洗液將過濾網II外側的粘附物和雜質衝洗掉，保證了第二過濾器82的清潔。
[0063]第三種、第二過濾器82處於過濾狀態，第一過濾器81處於反衝洗狀態。
[0064]當狀態轉換閥83處於上位時，系統的進液從狀態轉換閥83的P 口進入，從狀態轉換閥83的B 口流出，從B 口流出的乳化液將第二過濾器82上的第四液控單向閥8271和第六液控單向閥8291打開，第五液控單向閥828和第五單向閥830均處於關閉狀態，系統進液管II的乳化液依次通過第四單向閥8272和第四液控單向閥8271後進入到第三集液腔823，然後依次通過外腔II 821、過濾網I1、內腔II 822、第四接頭826、第六液控單向閥8291和第六單向閥8292排出，完成對乳化液的過濾。衝洗閥門I 84移至右位，衝洗閥門II 85處於中位，從第二過濾器82過濾後的清潔乳化液通過衝洗閥I的B 口後作為第一過濾器81的反衝洗液，反衝洗液的壓力打開第二液控單向閥818，液壓鎖I 817和液壓鎖II 819均處於關閉狀態，反衝洗液從第二單向閥820進入到第一過濾器81的內腔I 812後，依次通過過濾器1、外腔I 811、第二集液腔814和第二液控單向閥818後排出，清潔的反衝洗液將過濾網I外側的粘附物和雜質衝洗掉，保證了第一過濾器81的清潔。
[0065]過濾裝置的第二種和第三種工作方式，利用清潔的反衝洗乳化液對過濾網進行清洗，可交叉清洗，清潔時間短，清潔效果好，清潔後的油液供液壓缸式馬達使用，液壓缸式馬達不會出現拉缸現象，使用壽命長。
[0066]如圖2-圖4所述，所述液壓缸式馬達包括箱體1、三個液壓缸2、曲軸3、箱體前端組件4、控制系統5，所述箱體I整體為殼體結構，箱體I內部的後端並排設置有三個用於安裝液壓缸2的耳環11，所述耳環11上設有液壓缸安裝孔12，箱體I的前端設置有安裝曲軸3的箱體半圓座13，所述箱體半圓座13上設置有與箱體前端組件4連接的螺紋孔；所述箱體前端組件4與箱體I固定連接將所述曲軸3固定，所述三個液壓缸耳環21與箱體I內部的液壓缸安裝孔12固定連接，液壓缸活塞端頭22與曲軸3通過活塞端頭蓋23連接，液壓缸2往復運動帶動曲軸3做旋轉運動同時曲軸3帶動控制系統5運動，所述控制系統5控制三個液壓缸2的往復運動從而帶動曲軸3做連續的迴轉運動。
[0067]如圖5-圖8所示，所述曲軸3包括三組並排設置的結構相同的第一活塞曲柄連接裝置31、第二活塞曲柄連接裝置32、第三活塞曲柄連接裝置33，中間軸34，輸出軸35和尾軸36，所述第一、第二和第三活塞曲柄連接裝置31、32、33均包括兩個整體為圓形的夾板311，所述夾板311的中心設置有軸安裝孔312，在所述軸安裝孔312周圍的夾板311上設置有三個呈120度均勻分布的銷軸孔313，兩個夾板311之間通過單個曲柄銷314與夾板311上銷軸孔313過盈配合將兩個夾板311固定連接；
所述夾板311的外側面均設置有凸輪315，所述凸輪315由兩個同心的不等徑的小半圓環3151和大半圓環3152組成，每個活塞曲柄連接裝置的兩個夾板311上的凸輪315呈反向設置，凸輪315的小半圓環3151和大半圓環3152的分界線與曲柄銷314的中心線以及軸安裝孔312的中心線位於同一平面內；
所述第二活塞曲柄連接裝置32通過中間軸34與夾板311上的軸安裝孔312過盈配合分別與第一活塞曲柄連接裝置31、第三活塞曲柄連接裝置33固定連接，第一活塞曲柄連接裝置31、第二活塞曲柄連接裝置32和第三活塞曲柄連接裝置33的曲柄銷314以軸安裝孔312為中心呈120度均勻分布；
所述輸出軸35與第一活塞曲柄連接裝置31外側夾板的軸安裝孔312固定連接，所述尾軸36和第三活塞曲柄連接裝置33外側夾板的軸安裝孔312固定連接。
[0068]曲軸3的工作過程:三個液壓缸2分別於第一活塞曲柄連接裝置31、第二活塞曲柄連接裝置32和第三活塞曲柄連接裝置33的曲柄銷314連接，由於第一活塞曲柄連接裝置31、第二活塞曲柄連接裝置32和第三活塞曲柄連接裝置33的曲柄銷314以軸安裝孔312為中心呈120度均勻分布，這樣曲軸3就能夠在三個液壓缸2的驅動下做連續的迴轉運動，從而能夠提供穩定的轉速和轉矩輸出。
[0069]優選的是，所述小半圓環3151和大半圓環3152之間設置有過渡連接段3153，所述過渡連接段3513與小半圓環3151和大半圓環3152圓滑過渡。
[0070]優選的是，所述凸輪315與夾板311之間可以採用螺釘加過盈配合連接，也可以採用凸輪315與夾板311 —體成型設置。
[0071]優選的是，所述輸出軸35、尾軸36與軸安裝孔312之間通過鍵和過盈配合相連接。
[0072]如圖9所示，所述箱體前端組件4包括前端本體41，所述前端本體41的兩端設置有箱體前端半圓座42，所述箱體前端半圓座42上設置有與箱體I連接的螺紋孔，箱體前端半圓座42和箱體半圓座13螺紋連接將曲軸3的輸出軸35和尾軸36固定，所述箱體前端半圓座42之間並排設置中間軸支撐座43，所述中間軸支撐座43為對開結構，中間軸支撐座43將曲軸3的兩個中間軸34固定，所述箱體前端半圓座42和中間軸支撐座43之間的前端本體41上設置有用於安裝挺杆56的導向孔44。
[0073]優選的是，所述輸出軸35、尾軸36和中間軸34上均設置有軸瓦，。
[0074]優選的是，所述控制系統5包括結構相同的第一磕頭裝置51、第二磕頭裝置52和第三磕頭裝置53，所述第一磕頭裝置51、第二磕頭裝置52和第三磕頭裝置53並排設置在磕頭座54上並通過磕頭座54與箱體前端組件4固定連接，第一、第二和第三磕頭裝置51、52,53的前方均設置有控制閥6，所述控制閥6用於控制液壓缸2往復運動。
[0075]優選的是，所述第一磕頭裝置51、第二磕頭裝置52和第三磕頭裝置53均包括左磕頭511、右磕頭512和挺杆513，所述左磕頭511和右磕頭512通過銷軸活動設置在磕頭座54上，所述左磕頭511和右磕頭512的上部與磕頭座54之間設置有彈簧55，左磕頭511和右磕頭512的下部與設置在箱體前端組件4導向孔44內的挺杆56接觸，所述挺杆56的另一側活動設置有滾輪56，所述滾輪56與凸輪315始終接觸並驅動挺杆56按照凸輪315的運動軌跡做往復運動，左磕頭511與右磕頭512的前方與所述控制閥6的閥芯接觸。左右磕頭511、512與磕頭座54之間設置有彈簧55，在彈簧力的作用下滾輪56與凸輪315始終接觸，所以滾輪56會按照凸輪315的運動軌跡做往復運動，從而帶動左右磕頭511、512做往復運動，從而控制控制閥6閥門的開閉，第一磕頭裝置51中左磕頭511和右磕頭512分別由第一活塞曲柄連接裝置31的兩個夾板311外凸輪315控制，第一活塞曲柄連接裝置31中兩個夾板311外側的凸輪315是相對設置的，這樣由第一磕頭裝置51的左磕頭511和右磕頭512控制的控制閥6的閥門剛好處於相反的開閉狀態，這兩個控制閥6用於控制與第一活塞曲柄連接裝置31連接的液壓缸2的液流方向，使液壓缸2做往復的伸縮運動。第二磕頭裝置52、第三磕頭裝置53和第二活塞曲柄連接裝置32、第三活塞曲柄連接裝置33的控制過程與第一磕頭裝置51和第一活塞曲柄連接裝置31相同，控制系統5、曲軸3和液壓缸2共同作用組成了一個閉環系統，使曲軸3能夠做連續的迴轉運動。
[0076]優選的是，所述導向孔44內設置有導向套45。
[0077]液壓缸式馬達的工作過程為:三個液壓缸2分別與曲軸3上的第一活塞曲柄連接裝置31、第二活塞曲柄連接裝置32、第三活塞曲柄連接裝置33的曲柄銷314連接，液壓缸2的活塞杆、曲柄銷314和曲軸3組成了一個連杆機構，這樣液壓缸2的活塞杆做伸縮運動，帶動曲柄銷314繞夾板311上軸安裝孔312轉動，從而帶動夾板311及整個曲軸3做迴轉運動，由於夾板311的外側面設置有凸輪315，凸輪315會隨著夾板311繞軸安裝孔312轉動，這樣凸輪315就會帶動控制系統5的頂杆56做前後往復運動，頂杆56的另一端就會控制左、右磕頭511、512，從而控制控制閥6的開閉，控制閥6用於控制液壓缸2液流方向，從而控制液壓缸2的伸縮，這樣就構成了一個完整的閉環系統。通過三個等分布的液壓缸2驅動曲軸3轉動，每個液壓缸2由控制系統5的第一磕頭裝置51、第二磕頭裝置52和第三磕頭裝置53控制，保證三個液壓缸2能夠驅動曲軸3做連續的迴轉運動。
[0078]如圖10所示，曲軸的輸出轉速和轉矩的曲線，輸出轉速和轉矩平穩，轉速小且轉矩大，適合作為井下設備的動力輸入設備。
[0079]液壓缸式馬達採用箱體式結構，安裝簡單，維修方便、快捷。由於採用液壓缸驅動曲軸轉動，所以轉數較低，扭矩較大，適合煤礦井下設備使用的要求，另外本產品能夠大大地降低機械事故率，增加更多的有效工作時間。
[0080]上面結合附圖對本發明的實施例作了詳細說明，但是本發明並不限於上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。
【權利要求】
1.帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達，其特徵在於:包括油箱(7)、過濾裝置(8)、油泵(9)和液壓缸式馬達，所述油箱(7)的供油口和油泵(9)的進油口之間通過過濾裝置(8)相連，油泵(9)的出油口與油箱(7)的回油口之間通過液壓缸式馬達相連； 所述過濾裝置包括第一過濾器(81)和第二過濾器(82)，所述第一過濾器(81)內通過過濾網I分隔為外腔I (811)和內腔I (812)，所述第一過濾器(81)的一側設置有與外腔I (811)相連通的第一集液腔(813)，另一側設置有與外腔I (811)相連通的第二集液腔(814)，所述第一集液腔(813)上設置有與系統進液管I相連通的第一進液口(8131)，第二集液腔(814)上設置有與反衝出液管I相連通的第一出液口(8141)，所述第一集液腔(813)的外側還設置有與內腔I (812)相連通的第一接頭(815)，第一接頭(815)的外伸埠為與反衝洗進液管I相連通的第二進液口(8151)，所述第二集液腔(814)的外側設置有與內腔I (812)相連通的第二接頭(816)，第二接頭(816)的外伸端為與系統出液管I相連通的第二出液口(8161)； 第一進液口(8131)與系統進液管I之間通過液壓鎖I (817)相連，液壓鎖I (817)由反向串聯的第一液控單向閥(8171)和第一單向閥(8172)組成，所述第一液控單向閥(8171)的P 口與第一進液口(8131)相連，第一單向閥(8172)的P 口與系統進液管I相連，第一出液口(8141)與反衝出液管I之間通過第二液控單向閥(818)相連，第一出液口(8141)與第二液控單向閥(818)的T 口相連，所述第二進液口(8151)與反衝進液管I之間通過第二單向閥(820)相連，第二進液口(8151)與第二單向閥(820)的T 口相連，反衝進液管I與第二單向閥(820)的T 口相連，第二出液口(8161)與系統出液管I之間通過液壓鎖II (819)相連，液壓鎖II (819)由反向串聯的第三液控單向閥(8191)和第三單向閥(8192)組成，第二出液口(8161)與第三液控單向閥(8191)的T 口相連，系統出液管I與第三單向閥(8192)的T 口相連； 所述第二過濾器(82)內通過過濾網II分隔為外腔II (821)和內腔II (822)，所述第二過濾器(82)的一側設置有與外腔II (821)相連通的第三集液腔(823)，另一側設置有與外腔II (821)相連通的第四集液腔(824)，所述第三集液腔(823)上設置有與系統進液管II相連通的第三進液口(8231)，第四集液腔(824)上設置有與反衝出液管II相連通的第三出液口(8241)，所述第三集液腔(823)的外側還設置有與內腔II (822)相連通的第三接頭(825)，第三接頭(825)的外伸埠為第四進液口(8251)，所述第四集液腔(824)的外側設置有與內腔I (812)相連通的第四接頭(826)，第四接頭(826)的外伸端為第四出液口(8261)； 第三進液口(8231)與系統進液管II之間通過液壓鎖111(827)相連，液壓鎖111(827)由反向串聯的第四液控單向閥(8271)和第四單向閥(8272)組成，所述第四液控單向閥(8271)的P 口與第三進液口(8231)相連，系統進液管II與第四單向閥(8272)的P 口相連，第三出液口(8241)與反衝出液管II之間通過第五液控單向閥(828)相連，第三出液口(8241)與第五液控單向閥(828)的T 口相連，所述第四進液口(8251)與反衝進液管II之間通過第五單向閥(830)相連，第四進液口(8251)與第五單向閥(830)的T 口相連，第四出液口(8261)與系統出液管II之間通過液壓鎖IV (829)相連，液壓鎖IV (829)包括第六液控單向閥(8291)和第六單向閥(8292 )，第四出液口( 8261)與第六液控單向閥(8291)的T 口相連，系統出液管II與第六單向閥(8292)的T 口相連； 所述系統進液管II與狀態轉換閥(83)的P 口相連，狀態轉換閥(83)的A 口通過管道與第一液控單向閥(8171)和第三液控單向閥(8191)的控制油路相連，狀態轉換閥(83)的B 口通過管道與第四液控單向閥(8271)和第六液控單向閥(8291)的控制油路相連； 系統中還設置有衝洗閥門I (84)，衝洗閥門I (84)的B 口與第二單向閥(820)的P 口和第二液控單向閥(818)的控制油路相連，衝洗閥門I (84)的T 口與第六單向閥(8292)的T 口相連； 系統中還設置有衝洗閥門II (85)，衝洗閥門II (85)的B 口與第五單向閥(830)的P 口和第五液控單向閥(828)的控制油路相連，衝洗閥門II (85)的T 口與第三單向閥(8192)的T 口相連； 所述液壓缸式馬達包括箱體(I)、三個液壓缸(2)、曲軸(3)、箱體前端組件(4)、控制系統(5)，所述箱體(I)整體為殼體結構，箱體(I)內部的後端並排設置有三個用於安裝液壓缸(2)的耳環(11)，所述耳環(11)上設有液壓缸安裝孔(12)，箱體(I)的前端設置有安裝曲軸(3)的箱體半圓座(13)，所述箱體半圓座(13)上設置有與箱體前端組件(4)連接的螺紋孔；所述箱體前端組件(4)與箱體(I)固定連接將所述曲軸(3)固定，所述三個液壓缸耳環(21)與箱體(I)內部的液壓缸安裝孔(12)固定連接，液壓缸活塞端頭(22)與曲軸(3)通過活塞端頭蓋(23 )連接，液壓缸(2 )往復運動帶動曲軸(3 )做旋轉運動同時曲軸(3 )帶動控制系統(5 )運動，所述控制系統(5 )控制三個液壓缸(2 )的往復運動從而帶動曲軸(3 )做連續的迴轉運動。
2.根據權利要求1所述的帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達，其特徵在於:所述曲軸(3)包括三組並排設置的結構相同的第一活塞曲柄連接裝置(31)、第二活塞曲柄連接裝置(32 )、第三活塞曲柄連接裝置(33 )，中間軸(34 )，輸出軸(35 )和尾軸(36 )，所述第一、第二和第三活塞曲柄連接裝置(31)、(32)、(33)均包括兩個整體為圓形的夾板(311)，所述夾板(311)的中心設置有軸安裝孔(312)，在所述軸安裝孔(312)周圍的夾板(311)上設置有三個呈(120)度均勻分布的銷軸孔(313)，兩個夾板(311)之間通過單個曲柄銷(314)與夾板(311)上銷軸孔(313)過盈配合將兩個夾板(311)固定連接； 所述夾板(311)的外側面均設置有凸輪(315)，所述凸輪(315)由兩個同心的不等徑的小半圓環(3151)和大半圓環(3152)組成，每個活塞曲柄連接裝置的兩個夾板(311)上的凸輪(315)呈反向設置，凸輪(315)的小半圓環(3151)和大半圓環(3152)的分界線與曲柄銷(314)的中心線以及軸安裝孔(312)的中心線位於同一平面內； 所述第二活塞曲柄連接裝置(32)通過中間軸(34)與夾板(311)上的軸安裝孔(312)過盈配合分別與第一活塞曲柄連接裝置(31 )、第三活塞曲柄連接裝置(33)固定連接，第一活塞曲柄連接裝置(31)、第二活塞曲柄連接裝置(32)和第三活塞曲柄連接裝置(33)的曲柄銷(314)以軸安裝孔(312)為中心呈(120)度均勻分布； 所述輸出軸(35)與第一活塞曲柄連接裝置(31)外側夾板的軸安裝孔(312)固定連接，所述尾軸(36 )和第三活塞曲柄連接裝置(33 )外側夾板的軸安裝孔(312 )固定連接。
3.根據權利要求2所述的帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達，其特徵在於:所述小半圓環(3151)和大半圓環(3152)之間設置有過渡連接段(3153)，所述過渡連接段(3513)與小半圓環(3151)和大半圓環(3152)圓滑過渡。
4.根據權利要求2所述的帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達，其特徵在於:所述凸輪(315)與夾板(311)之間可以採用螺釘加過盈配合連接，也可以採用凸輪(315)與夾板(311) —體成型設置。
5.根據權利要求2所述的帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達，其特徵在於:所述輸出軸(35)、尾軸(36)與軸安裝孔(312)之間通過鍵和過盈配合相連接。
6.根據權利要求1所述的帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達，其特徵在於:所述箱體前端組件(4)包括前端本體(41)，所述前端本體(41)的兩端設置有箱體前端半圓座(42)，所述箱體前端半圓座(42)上設置有與箱體(I)連接的螺紋孔，箱體前端半圓座(42)和箱體半圓座(13)螺紋連接將曲軸(3)的輸出軸(35)和尾軸(36)固定，所述箱體前端半圓座(42)之間並排設置中間軸支撐座(43)，所述中間軸支撐座(43)為對開結構，中間軸支撐座(43)將曲軸(3)的兩個中間軸(34)固定，所述箱體前端半圓座(42)和中間軸支撐座(43 )之間的前端本體(41)上設置有用於安裝挺杆(56 )的導向孔(44 )。
7.根據權利要求6所述的帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達，其特徵在於:所述輸出軸(35 )、尾軸(36 )和中間軸(34 )上均設置有軸瓦。
8.根據權利要求1所述的帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達，其特徵在於:所述控制系統(5)包括結構相同的第一磕頭裝置(51)、第二磕頭裝置(52)和第三磕頭裝置(53)，所述第一磕頭裝置(51)、第二磕頭裝置(52)和第三磕頭裝置(53)並排設置在磕頭座(54)上並通過磕頭座(54)與箱體前端組件(4)固定連接，第一、第二和第三磕頭裝置(51)、(52),(53)的前方均設置有控制閥(6)，所述控制閥(6)用於控制液壓缸(2)往復運動。
9.根據權利要求8所述的帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達，其特徵在於:所述第一磕頭裝置(51)、第二磕頭裝置(52)和第三磕頭裝置(53)均包括左磕頭(511)、右磕頭(512)和挺杆(513)，所述左磕頭(511)和右磕頭(512)通過銷軸活動設置在磕頭座(54)上，所述左磕頭(511)和右磕頭(512)的上部與磕頭座(54)之間設置有彈簧(55)，左磕頭(511)和右磕頭(512)的下部與設置在箱體前端組件(4)導向孔(44)內的挺杆(56)接觸，所述挺杆(56)的另一側活動設置有滾輪(56)，所述滾輪(56)與凸輪(315)始終接觸並驅動挺杆(56)按照凸輪(315)的運動軌跡做往復運動，左磕頭(511)與右磕頭(512)的前方與所述控制閥(6)的閥芯接觸。
10.根據權利要求9所述的帶反衝洗雙過濾器的等分布角液壓缸式馬達，其特徵在於:所述導向孔(44)內設置有導向套(45)。
【文檔編號】F03C1/40GK104132034SQ201410349682
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月22日 優先權日:2014年7月22日
【發明者】常補孩, 常金鳳, 孔仁山, 司天善, 馬霄立, 王曉東, 黃小麗 申請人:長治市永華機械有限公司