本发明涉及液压马达的领域，特别涉及一种液压马达的控制结构及液压马达。
背景技术：
1、很多工况希望液压马达能够同时满足低速重载和高速轻载两种不同情况下的使用，双速液压马达能够在大扭矩低转速和小扭矩高转速的状态之间切换，因而符合上述需求。
2、现有的液压马达的变量控制采取三通方式，配流轴形成三通道，定义为第一通道、第二通道和第三通道，三条通道各自对应连接数量为n、n和2n的柱塞孔。第一通道连接第一通油孔，第三通道连通第二通油孔，通过变量阀杆移动，使得第一通道和第二通道连通，此时进油窗口（连通第一通油孔的柱塞孔）和出油窗口（连通出油孔的柱塞孔）数量分别为2n，液压马达实现全排量（进油窗口与出油窗口数量相同）。移动变量阀杆移动，使第二通道和第三通道连通，此时进油窗口和出油窗口数量分别为n和3n（若此时第一通油孔和第二通油孔反接，液压马达反转，进油窗口和出油窗口的数量分别为3n和n）。进油窗口和出油窗口数量不平衡，实际等量于n个柱塞孔进油、n个柱塞孔出油，实现液压马达的半排量。
3、此种变量方式存在如下问题：在半排量情况下，马达正转时进油窗口为n，出油窗口为3n，马达反转（第一通油孔和第二通油孔反接）时进油窗口为3n、出油窗口为n。由于马达进油为高压，出油为低压，高压对于机械效率和容积效率影响较大，数量为3n的进油窗口时，马达进高压油窗口多，排低压油窗口少，导致2n数量的进油窗口中高压油的能量转换为马达的内力作用，造成马达磨损、发热、效率变低，与数量为n的进油窗口的转动方式下马达的效率差异大，导致半排量时正反转效率先天性差异大，影响液压马达使用的同步性，增加客户使用的复杂性及难度，终端使用体验感较差。
技术实现思路
1、为解决现有技术中双速液压马达存在的缺陷，本发明提供一种液压马达的控制结构及液压马达，解决液压马达先天性正反转差异大问题，提高马达使用的同步性、马达的整体效率和马达的使用寿命。
2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、根据本发明的第一方面，提供一种液压马达的控制结构，所述控制结构包括后盖、配流轴和阀芯组件，所述后盖套设于所述配流轴外，所述后盖与所述配流轴形成分别独立连通相同数量的柱塞孔的第一通道、第二通道、第三通道和第四通道，所述第一通道连通的所述柱塞孔与所述第四通道连通的所述柱塞孔相对，所述第一通道连通于第一通油孔，所述所述第四通道连通于第二通油孔；
4、所述后盖内设置有第一阀腔，所述第一阀腔连通于所述第一通道、第二通道、第三通道和第四通道；所述阀芯组件安装于所述第一阀腔内；
5、所述阀芯组件能够控制所述第一通道与所述第二通道连通，所述第三通道与所述第四通道连通，所述第一通道和所述第二通道均与所述第三通道和所述第四通道隔断；并且，所述阀芯组件能够控制所述第二通道与所述第三通道连通，所述第一通道与所述第四通道中通入高压油的一个与所述第二通道和第三通道隔断，所述第一通道与所述第四通道中的另一个与所述第一通道、第二通道和第三通道连通。
6、在本方案中，第一通道、第二通道、第三通道和第四通道分别连通相同数量（记为n）的柱塞孔。第一通道连通的所述柱塞孔与第四通道连通的所述柱塞孔相对，即第一通道连通的柱塞孔与第四通道连通的柱塞孔相差为180°，使得第一通油孔进油、第二通油孔出油时液压马达的转动方向与第一通油孔出油、第二通油孔进油时相反，通过改变液压油接入口，能够实现液压马达的正反转切换。
7、阀芯组件在第一阀腔内运动，改变第一通道、第二通道、第三通道和第四通道的连通状况，从而可改变液压马达的配油状况。具体地，阀芯组件能控制第一通道和第二通道连通、第三通道和第四通道连通，且使得第一通道、第二通道二者与第三通道和第四通道均隔断，此时无论是第一通油孔进油、第二通油孔出油，还是第一通油孔出油、第二通油孔进油，进油和出油的柱塞孔数量均为2n，控制结构控制液压马达处于全排量模式（即高转速速低扭矩模式）；当阀芯组件控制第二通道与第三通道连通，并控制第一通道和第四通道中通入高压油的一个与第二通道、第三通道隔断，另一个与第二通道、第三通道连通时，使得无论是第一通油孔进油、第二通油孔出油，还是第一通油孔出油、第二通油孔进油，进油的柱塞孔数量始终为n，出油的柱塞孔数量始终为3n，此时等效于n个柱塞孔进油、n个柱塞孔出油，控制结构控制液压马达处于半排量模式（即低转速高扭矩模式）。
8、通过该控制结构对液压马达控制，使得半排量模式下，进高压油的柱塞孔数量小于出低压油的柱塞孔的数量，高压油的能量能顺利转化成马达的动能，而不易转换为马达的内力作用，减少液压马达的磨损、发热及效率损失，同时无论第一通油孔、第二通油孔中哪一个通入高压油（即无论液压马达正转还是反转），该控制结构均能保证进油的柱塞孔数量始终为n，出油的柱塞孔数量始终为3n，避免液压马达正反转效率出现差异，提高液压马达使用时的同步性，进而提升液压马达使用的寿命。
9、进一步地，所述阀芯组件包括外阀杆和内阀杆，所述外阀杆设置于所述第一阀腔内，所述外阀杆内设置有第二阀腔，所述内阀杆设置于所述第二阀腔内；
10、所述外阀杆具有第一阀位和第二阀位；当所述外阀杆处于第一阀位时，所述第一通道与所述第二通道连通，所述第三通道与所述第四通道连通，所述第二通道与所述第三通道隔断；当所述外阀杆处于第二阀位时，所述第二通道与所述第三通道连通，所述内阀杆能够控制所述第一通道与所述第二通道连通，或控制所述第三通道与所述第四通道连通。
11、在本方案中，通过两个阀杆串联控制，实现该控制结构的功能，具体地，当外阀杆处于第一阀位时，控制结构控制液压马达处于全排量模式；当外阀杆移动至第二阀位时，通过内阀杆控制第一通道与第二通道连通，使得第一通道、第二通道及第三通道连通以排出低压油，此时第四通道通入高压油；或内阀杆控制第四通道与第三通道连通，使得第二通道、第三通道及第四通道连通以排出低压油，此时第一通道通入高压油。由此使得该控制结构能够实现半排量模式下四个通道的调节，满足本方案的需求。
12、进一步地，所述外阀杆上设置有与所述第二阀腔连通的第一阀孔、第二阀孔、第三阀孔和第四阀孔；
13、当所述外阀杆处于第二阀位时，所述第一阀孔连通所述第一通道，所述第二阀孔连通所述第二通道，所述第三阀孔连通所述第三通道，所述第四阀孔连通所述第四通道；
14、所述内阀杆具有：
15、第三阀位，所述第一通油孔通入高压油，所述内阀杆在所述第二阀腔内隔断所述第一阀孔与所述第二阀孔，所述内阀杆在所述第二阀腔内隔断所述第二阀孔与所述第三阀孔，所述第三阀孔与所述第四阀孔之间通过所述第二阀腔连通；
16、第四阀位，所述第二通油孔通入高压油，所述第一阀孔与所述第二阀孔通过所述第二阀腔连通，所述内阀杆在所述第二阀腔内隔断所述第二阀孔和所述第三阀孔，所述内阀杆在所述第二阀腔内隔断所述第三阀孔和所述第四阀孔。
17、在本方案中，外阀杆处于第一阀位时，控制结构控制液压马达处于全排量模式。当外阀杆处于第二阀位时，第二通道与第三通道连通，若第一通油孔通入高压油，则内阀杆处于第三阀位，高压油经第一通道、第一阀孔进入第二阀腔，而不会进入第三阀孔；第三阀孔与第四阀孔之间连通，使得第三通道与第四通道连通，进而第二通道、第三通道和第四通道连通以排出低压油；若第二通油孔通入高压油，则内阀杆处于第四阀位，高压油经第四通道、第四阀孔进入第二阀腔，而不会从第二阀腔进入第三阀孔，即高压油只能经第四通道进入柱塞孔，而第一阀孔与第二阀孔通过第二阀腔连通，使得第一通道、第二通道和第三通道连通以排出低压油。
18、进一步地，所述外阀杆的外周径向朝外凸设有密封贴合于所述第一阀腔内壁的第一环状部、第二环状部和第三环状部，所述第一环状部与所述第二环状部沿所述外阀杆轴向间隔形成第一环形阀槽，所述第二环状部与所述第三环状部沿所述外阀杆轴向间隔形成第二环形阀槽；当所述外阀杆处于第一阀位时，所述第一环形阀槽对准所述第一通道和所述第二通道，所述第二环形阀槽对准所述第三通道和所述第四通道；当所述外阀杆处于第二阀位时，所述第二环形阀槽对准所述第二通道和所述第三通道。
19、进一步地，所述第一阀孔连通于所述第一环形阀槽，所述第二阀孔贯穿所述第二环状部外周侧，所述第三阀孔连通于所述第二环形阀槽，所述第四阀孔贯穿所述第三环状部的外周侧。
20、在本方案中，公开了外阀杆的具体结构，外阀杆为两位四通阀，其能够相对第一阀腔轴向移动以改变各个通道的连通情况。
21、进一步地，所述内阀杆将所述第二阀腔隔断成左腔室和右腔室，所述第一阀孔和所述第二阀孔设置于所述左腔室，所述第三阀孔和所述第四阀孔设置于所述右腔室；所述左腔室与所述第一通道连通，所述右腔室与所述第四通道连通；当所述内阀杆处于第三阀位时，所述内阀杆与所述第二阀腔的远离所述第一通道的一端内壁抵接；当所述内阀杆处于第四阀位时，所述内阀杆与所述第二阀腔的远离所述第四通道的一端内壁抵接。
22、在本方案中，内阀杆将第二阀腔隔断成左腔室和右腔室，左腔室与第一通道连通，右腔室与第四通道连通。由此当第一通油孔通入高压油、第二通油孔排出低压油时，高压油经第一通道进入左腔室，内阀杆在左右腔室压差作用下移动直至与第二阀腔远离第一通道的一端内壁抵接，使得内阀杆切换到第三阀位；同理当第二通油孔通入高压油、第一通油孔排出低压油时，内阀杆在左右腔室压差作用下移动直至与第二阀腔远离第四通道的一端内壁抵接，使得内阀杆切换到第四阀位。由此无需额外设置内阀杆驱动控制结构，内阀杆能够自动根据进油方向在第三阀位和第四阀位之间其切换，以保证始终一个通道进油、三个通道出油。
23、进一步地，所述内阀杆的外周沿径向朝外凸设有贴合于所述第二阀腔内壁的第四环状部、第五环状部和第六环状部；所述第五环状部阻隔于所述第二阀孔和所述第三阀孔之间的所述第二阀腔内；
24、所述第四环状部与所述第五环状部之间形成第三环形阀槽，所述第五环状部和所述第六环状部之间形成第四环形阀槽，所述内阀杆设置有第一连通流路和第二连通流路，所述第一连通流路连通所述第三环形阀槽和所述第一阀孔，所述第二连通流路连通所述第四环形阀槽和所述第四阀孔；当所述内阀杆处于第三阀位时，所述第四环状部正对所述第二阀孔、所述第四环形阀槽正对所述第三阀孔；当所述内阀杆处于所述第四阀位时，所述第三环形阀槽正对所述第二阀孔，所述第六环状部正对所述第三阀孔。
25、进一步地，所述第一连通流路包括第四阀腔、第五阀孔和第六阀孔，所述第四阀腔设置于所述内阀杆位于所述左腔室的部分内，所述第五阀孔和所述第六阀孔连通于所述第四阀腔，所述第五阀孔连通于所述第一阀孔，所述第六阀孔连通于所述第三环形阀槽；
26、所述第二连通流路包括第五阀腔、第七阀孔和第八阀孔，所述第五阀腔设置于所述内阀杆的位于所述右腔室的部分内，所述第七阀孔和所述第八阀孔连通于所述第五阀腔，所述第七阀孔连通于所述第四环形阀槽，所述第八阀孔连通于所述第四阀孔。
27、进一步地，所述后盖尾部盖合有一盖板，所述盖板与所述后盖围合形成一控制腔；
28、所述外阀杆朝向所述盖板的一端伸出所述第一阀腔并插入所述控制腔内，所述控制腔中设置有用于通入液压油的变量油孔；所述外阀杆与所述控制腔内壁之间抵接有一弹性复位件，所述弹性复位件为所述外阀杆提供朝向所述盖板方向的作用力。
29、在本方案中，通过变量油孔向控制腔中注入压力油，能够驱动外阀杆向远离盖板方向运动以切换外阀杆的阀位；当控制腔中压力油排出后，弹性复位件驱动外阀杆朝向盖板方向运动，再次切换外阀杆的阀位。由此实现外阀杆阀位切换控制，其结构简单、控制方便。
30、根据本发明的第二方面，提供一种液压马达，所述液压马达包括前盖、传动轴、定子、转子、柱塞和如上所述的控制结构，所述控制结构的后盖、所述定子及所述前盖固定连接，所述转子转动配合于所述定子，所述传动轴联结于所述转子；所述转子上设置有多个柱塞孔，每个所述柱塞孔均设置一个柱塞，每个所述柱塞孔与所述第一通道、第二通道、第三通道和第四通道中的一个连通。
31、在本方案中，该液压马达具有该液压马达的控制结构的优点，此处不再赘述。
32、综上所述，本发明具有以下有益效果：
33、本发明通过该控制结构对液压马达控制，能够实现液压马达全排量和半排量的切换，满足不同条件下液压马达的使用需求；在半排量模式下，该控制结构使得进高压油的柱塞孔数量小于排出低压油的柱塞孔的数量，高压油的能量能顺利转化成马达的动能，而不易转换为马达的内力作用，减少液压马达的磨损、发热及效率损失。同时无论第一通油孔、第二通油孔中哪一个通入高压油、无论液压马达正转还是反转，该控制结构均能保证进油的柱塞孔数量始终为出油的柱塞孔数量的1/3，液压马达正反转效率相同避免液压马达正反转效率出现差异，提高液压马达使用时的同步性，进而提升液压马达使用的寿命。
1.一种液压马达的控制结构，其特征在于，所述控制结构(2000)包括后盖(2100)、配流轴(2200)和阀芯组件(2300)，所述后盖(2100)套设于所述配流轴(2200)外，所述后盖(2100)与所述配流轴(2200)形成分别独立连通相同数量的柱塞孔(600)的第一通道(2001)、第二通道(2002)、第三通道(2003)和第四通道(2004)，所述第一通道(2001)连通的所述柱塞孔(600)与所述第四通道(2004)连通的所述柱塞孔(600)相对，所述第一通道(2001)连通于第一通油孔(2130)，所述第四通道(2004)连通于第二通油孔(2140)；
2.如权利要求1所述的一种液压马达的控制结构，其特征在于，所述阀芯组件(2300)包括外阀杆(2310)和内阀杆(2320)，所述外阀杆(2310)设置于所述第一阀腔(2110)内，所述外阀杆(2310)内设置有第二阀腔(2311)，所述内阀杆(2320)设置于所述第二阀腔(2311)内；
3.如权利要求2所述的一种液压马达的控制结构，其特征在于，所述外阀杆(2310)上设置有与所述第二阀腔(2311)连通的第一阀孔(2331)、第二阀孔(2332)、第三阀孔(2333)和第四阀孔(2334)；
4.如权利要求3所述的一种液压马达的控制结构，其特征在于，所述外阀杆(2310)的外周径向朝外凸设有密封贴合于所述第一阀腔(2110)内壁的第一环状部(2312)、第二环状部(2313)和第三环状部(2314)，所述第一环状部(2312)与所述第二环状部(2313)沿所述外阀杆(2310)轴向间隔形成第一环形阀槽(2315)，所述第二环状部(2313)与所述第三环状部(2314)沿所述外阀杆(2310)轴向间隔形成第二环形阀槽(2316)；当所述外阀杆(2310)处于第一阀位时，所述第一环形阀槽(2315)对准所述第一通道(2001)和所述第二通道(2002)，所述第二环形阀槽(2316)对准所述第三通道(2003)和所述第四通道(2004)；当所述外阀杆(2310)处于第二阀位时，所述第二环形阀槽(2316)对准所述第二通道(2002)和所述第三通道(2003)。
5.如权利要求4所述的一种液压马达的控制结构，其特征在于，所述第一阀孔(2331)连通于所述第一环形阀槽(2315)，所述第二阀孔(2332)贯穿所述第二环状部(2313)外周侧，所述第三阀孔(2333)连通于所述第二环形阀槽(2316)，所述第四阀孔(2334)贯穿所述第三环状部(2314)的外周侧。
6.如权利要求3所述的一种液压马达的控制结构，其特征在于，所述内阀杆(2320)将所述第二阀腔(2311)隔断成左腔室(2317)和右腔室(2318)，所述第一阀孔(2331)和所述第二阀孔(2332)设置于所述左腔室(2317)，所述第三阀孔(2333)和所述第四阀孔(2334)设置于所述右腔室(2318)；所述左腔室(2317)与所述第一通道(2001)连通，所述右腔室(2318)与所述第四通道(2004)连通；当所述内阀杆(2320)处于第三阀位时，所述内阀杆(2320)与所述第二阀腔(2311)的远离所述第一通道(2001)的一端内壁抵接；当所述内阀杆(2320)处于第四阀位时，所述内阀杆(2320)与所述第二阀腔(2311)的远离所述第四通道(2004)的一端内壁抵接。
7.如权利要求6所述的一种液压马达的控制结构，其特征在于，所述内阀杆(2320)的外周沿径向朝外凸设有贴合于所述第二阀腔(2311)内壁的第四环状部(2321)、第五环状部(2322)和第六环状部(2323)；所述第五环状部(2322)阻隔于所述第二阀孔(2332)和所述第三阀孔(2333)之间的所述第二阀腔(2311)内；
8.如权利要求7所述的一种液压马达的控制结构，其特征在于，所述第一连通流路(2340)包括第四阀腔(2341)、第五阀孔(2342)和第六阀孔(2343)，所述第四阀腔(2341)设置于所述内阀杆(2320)位于所述左腔室(2317)的部分内，所述第五阀孔(2342)和所述第六阀孔(2343)连通于所述第四阀腔(2341)，所述第五阀孔(2342)连通于所述第一阀孔(2331)，所述第六阀孔(2343)连通于所述第三环形阀槽(2324)；
9.如权利要求2所述的一种液压马达的控制结构，其特征在于，所述后盖(2100)尾部盖合有一盖板(2400)，所述盖板(2400)与所述后盖(2100)围合形成一控制腔(2500)；
10.一种液压马达，其特征在于，所述液压马达(1000)包括前盖(100)、传动轴(200)、定子(300)、转子(400)、柱塞(500)和如权利要求1-9中任一项所述的控制结构(2000)，所述控制结构(2000)的后盖(2100)、所述定子(300)及所述前盖(100)固定连接，所述转子(400)转动配合于所述定子(300)，所述传动轴(200)联结于所述转子(400)；所述转子(400)上设置有多个柱塞孔(600)，每个所述柱塞孔(600)均设置一个柱塞(500)，每个所述柱塞孔(600)与所述第一通道(2001)、第二通道(2002)、第三通道(2003)和第四通道(2004)中的一个连通。
