自潤滑軸向柱塞水馬達的製作方法
2023-05-27 02:48:41
專利名稱：自潤滑軸向柱塞水馬達的製作方法
技術領域：
本發明涉及自潤滑軸向柱塞水馬達，尤其適用於煤礦採煤工作面上(下)偶角瓦斯積聚地小型風機動力源，也適用於不能用電作為動力的危險場合。
背景技術：
瓦斯礦井的通風死角(如採煤工作面上、下隅角)是最易積聚瓦斯的地點，也是煤礦瓦斯事故高發區。因工作面瓦斯超限後，煤礦安全規程規定必須停產進行瓦斯排放，直到瓦斯濃度降到安全線以下時才能恢復生產。由於瓦斯超限區域不能直接使用電動風機吹排，所以，不論從安全意義上還是從提高生產率的意義上講，使用水馬達射流風機吹排積聚的瓦斯是煤礦生產中十分急需的。因此，國內外一直在研究能夠有效治理採煤工作面上偶角瓦斯積聚的裝備。目前，煤礦採煤工作面上偶角瓦斯積聚的治理方法可歸納為排、引、吹、導、抽等。具體代表性的做法是①在工作面上隅角處設置風障或隔牆，採用無火花局扇抽排；②用風流引射器和防爆局扇抽排；③採用自動控制系統在上隅角處強制抽出採空區中的瓦斯，使其自然湧出量減少；④用徑向射流風機產生脈動射流吹排；⑤用軸向射流擾動風機吹排。此外還有改變通風方式；加大主通風量等方法。
①②③法治理上偶角瓦斯積聚是有效的，但它們都採用了電動局部風機加抽排風筒的系統，移動搬遷不方便，使用中還要防止抽排風筒中的瓦斯超限。④和⑤法採用小型液壓風機安置在上隅角處直接吹排，具有系統簡單、搬遷方便、控制範圍大的優點，因其採用了無火花性能的安全液壓動力源，故可以用來治理已經超限的上隅角瓦斯，這在煤礦是非常需要的。但這種方法要得到推廣應用，還需要解決的關鍵問題是①要求馬達結構緊湊、體積小、重量輕；②要求馬達具有自動加入輔助潤滑劑的功能，以此提高馬達的轉速，便於驅動風機葉輪並提高馬達的可靠性和使用壽命。
發明內容
技術問題本發明的目的是提供一種結構緊湊、體積小、重量輕、磨損小、性能可靠、使用壽命長的自潤滑軸向柱塞水馬達。
技術方案本發明自潤滑軸向柱塞水馬達，它包括用高壓水或乳化液驅動的主軸，進出水盤，靜盤，動盤轉子，壓緊彈簧，泵體，柱塞，壓緊套，回程盤，滑靴，滾針軸承和斜盤，泵體上設有與其端面和內孔相配合的後端座，後端座的內側設有放置斜盤的內凹槽；後端座的外側設有可盛裝輔助潤滑劑的外凹槽，外凹槽端部設有使其形成一密閉空間A的密封蓋，外凹槽槽壁上設有向密閉空間A中注入潤滑劑和油孔，後端座內外凹槽的隔層上設有使內外凹槽相通的小孔B和C。
本發明自潤滑軸向柱塞水馬達，在所述進出水盤的出水口壁上開有一個與出水口E相通回流小孔D；所述動力輸出主軸的端頭設有一個用於鎖緊裝在主軸上的風機葉輪，防止葉輪滑出的螺紋內孔；所述後端座與泵體的連接可以是螺釘連接，也可以是螺紋連接；所述後端座內外凹槽相通的小孔B設在隔層的中心位置，小孔C設在距離中心距1/3～7/8內凹槽半徑的位置；所述後端座中心位置小孔B上設有進液管。
技術效果本發明自潤滑軸向柱塞水馬達，最適用於煤礦採煤工作面上(下)偶角瓦斯積聚地小型風機動力源，也可作為通用流體機械應用。在泵體上設置帶有一個可以盛裝輔助潤滑劑的後端座，並在出水口的壁上開設小孔實現內部回流，可直接採用煤礦井下現有的高壓水或乳化液作為動力源，具有可內部回流的特點，並具有自動加入輔助潤滑劑的功能，因此可大大提高馬達的轉速，減輕馬達的磨損，從而提高馬達的運轉可靠性和使用壽命，其結構緊湊、體積小、重量輕，安全可靠，使用方便，具有廣泛的實用性。
四
附圖是本發明自潤滑軸向柱塞水馬達結構圖。
圖中主軸-1，進出水盤-2，靜盤-3，動盤轉子-4，壓緊彈簧-5，泵體-6，柱塞-7，壓緊套-8，回程盤-9，滑靴-10，滾針軸承-11，斜盤-12，後端座-13，進液管-14，密封蓋-15。
五具體實施例方式
下面將結合附圖對本發明的一個實施例作進一步的描述本發明自潤滑軸向柱塞水馬達，主要由主軸1、進出水盤2、靜盤3、動盤轉子4、壓緊彈簧5、泵體6、柱塞7、壓緊套8、回程盤9、滑靴10、滾針軸承11、斜盤12、後端座13、進液管14和密封蓋15等組成。進出水盤2上帶有一個進液口G和一個出液口E，主軸1穿過進出水盤2並通過設在進出水盤中的軸承與泵體6連接，進出水盤2與泵體6用螺釘固定。主軸1與動盤轉子4通過花鍵聯接，穿套在滾針軸承11內的動盤轉子4的一個端面緊貼在靜盤3上，另一端面設有多個柱塞孔；與滑靴10鉸接的柱塞6穿過回程盤9上的圓孔後插入動盤轉子4的柱塞孔中，通過設置的壓緊彈簧5、壓緊套8和回程盤9，使滑靴10始終能與斜盤12接觸，動盤轉子4始終與靜盤3接觸。後端座13通過螺釘固定在泵體6上，斜盤12裝在後端座13的內凹槽中，後端座13的外側設有可盛裝輔助潤滑劑的外凹槽，外凹槽端部設有密封蓋15，使其形成一密閉空間A，外凹槽槽壁上設有向密閉空間A中注入潤滑劑的油孔，後端座13內外凹槽的隔層上設有使內外凹槽相通的小孔B和C，小孔B設在後端座13的中心，並設有進液管14，小孔C設在距離中心約1/3～7/8內凹槽半徑的位置；在進出水盤2的出水口壁上開有一個與出水口E相通回流小孔D。泵體中A、M、F、N和出水口E的空間相互連通，其動力輸出主軸1的端頭上設有一個螺紋內孔，用於鎖緊裝在主軸上的風機葉輪，並防止葉輪滑出。在後端座13的密閉空間A中注入比重與水不同、不易與水混合、且與固體間具有較高附著力的液態潤滑劑，由於M腔中的流體存在離心壓差，後端座13上的中心小孔B和邊上的小孔C之間產生有壓差，此壓差會傳遞到A腔中，A腔中的液態潤滑劑在此壓差的作用下經進液管14和小孔B流出到M腔中，同時M腔中的乳化液(或水)也會經小孔C流入A腔，流出到M腔中的潤滑劑就會多多少少地附著在摩擦副上，實現自動潤滑，從而起到了減輕摩擦的作用。
馬達自動加入輔助潤滑劑的功能是根據流體力學中轉動的液體具有附加離心壓力P1，當動盤轉子4轉動時，會帶動腔體F中的液體也產生轉動。其大小為p1=2r22]]>式中ρ為液體的密度；ω為液體轉動的角速度；r為液體所處的半徑；k是與結構有關的係數。根據流體靜力學，此壓力P1也會相應傳遞到與之相連通的流體中，如M腔中。
其工作原理當液壓馬達的進水口G接通高壓乳化液乳時，位於進口一側的若干個柱塞7同時受高壓液體的作用，產生相對於動盤轉子4向左的移動，由於斜盤12、滾針軸承11和靜盤3等相關零部件的限位，迫使柱塞7在向左移動的同時帶著動盤轉子4產生轉動並通過花鍵將此轉動傳遞給主軸1。當柱塞7剛剛滑過左死點並在斜盤12的限位下需要向右移動時，柱塞腔與出水口E接通，柱塞腔中的低壓水被擠出，只要進水口G始終接通高壓乳化液乳，就能使主軸1連續轉動。從各個間隙洩入腔體F、M和N中的乳化液會從回流小孔D流進出水口E中，從而保證腔體F中流體為相對低壓，且維持動盤轉子4產生一個向左作用的總壓力，從而使得動盤4與靜盤3之間的壓緊力基本不變。
權利要求
1.一種自潤滑軸向柱塞水馬達，它包括用高壓水或乳化液驅動的主軸(1)，進出水盤(2)，靜盤(3)，動盤轉子(4)，壓緊彈簧(5)，泵體(6)，柱塞(7)，壓緊套(8)，回程盤(9)，滑靴(10)，滾針軸承(11)和斜盤(12)，其特徵在於泵體(6)上設有與其端面和內孔相配合的後端座(13)，後端座(13)的內側設有放置斜盤(12)的內凹槽；後端座(13)的外側設有可盛裝輔助潤滑劑的外凹槽，外凹槽端部設有使其形成一密閉空間A的密封蓋(15)，外凹槽槽壁上設有向密閉空間A中注入潤滑劑的油孔，後端座(13)內外凹槽的隔層上設有使內外凹槽相通的小孔B和C。
2.根據權利要求1所述的自潤滑軸向柱塞水馬達，其特徵在於在所述進出水盤(2)的出水口壁上開有一個與出水口E相通回流小孔D。
3.根據權利要求1所述的自潤滑軸向柱塞水馬達，其特徵在於所述動力輸出主軸(1)的端頭設有一個用於鎖緊裝在主軸上的風機葉輪，防止葉輪滑出的螺紋內孔。
4.根據權利要求1所述的自潤滑軸向柱塞水馬達，其特徵在於所述後端座(13)與泵體(6)的連接可以是螺釘連接，也可以是螺紋連接。
5.根據權利要求1或4所述的自潤滑軸向柱塞水馬達，其特徵在於所述後端座(13)內外凹槽相通的小孔B設在隔層的中心位置，小孔C設在距離中心距1/3～7/8內凹槽半徑的位置。
6.根據權利要求5所述的自潤滑軸向柱塞水馬達，其特徵在於所述後端座(13)中心位置小孔B上設有進液管(14)。
全文摘要
本發明自潤滑軸向柱塞水馬達，最適用於煤礦採煤工作面上(下)偶角瓦斯積聚地小型風機動力源。它主要由主軸、進出水盤、泵體和後端座組成，後端座的外側設有可盛裝輔助潤滑劑的外凹槽，外凹槽端部設有使其形成一密閉空間A的密封蓋，後端座上設有中心小孔B和與其相距一定距離的小孔C，並在出水口的壁上開有實現內部回流小孔D。該馬達可直接採用煤礦井下現有的高壓水或乳化液作為動力源，具有可內部回流的特點，並具有自動加入輔助潤滑劑的功能，因此可大大提高馬達的轉速，減輕馬達的磨損，提高馬達運轉的可靠性和使用壽命。其結構緊湊、體積小、重量輕，安全可靠，使用方便，具有廣泛的實用性。
文檔編號F15B15/14GK1844683SQ20061003883
公開日2006年10月11日 申請日期2006年3月10日 優先權日2006年3月10日
發明者張景松, 高雲鵬, 楊春敏 申請人:中國礦業大學