本发明是关于单作用液压马达的发明。曲轴连杆式径向油马达（以下简称连杆式油马达）和静力平衡径向油马达（以下简称静力平衡油马达）是两种常用的单作用油马达。静力平衡油马达工作时其柱塞、压力环和五星轮基本上实现了静力平衡，它们之间的作用力很小，这些另件只起构成密封通道的作用，使油马达产生转矩的液体推力直接作用在曲轴偏心轮上，因此曲轴、五星轮、压力环以及柱塞之间的摩擦、磨损和功率损失很小;这种油马达的曲轴既是动力输出轴，又是配流轴，使配流方式简单。但是这种油马达工作时，柱塞受到的侧向力较大，这不但增大了它和缸体之间的摩擦、磨损和功率损失，同时还使柱塞行程与直径比取得较小;由于缸体内的大弹簧经常大幅度伸缩，所以容易产生疲劳破坏;油马达封油制动时压力环容易啃伤柱塞底面产生“喷油”现象。连杆式油马达工作时活塞受到的侧向力很小，因此可以取较大的柱塞行程与直径比;同时因为没有压力环和大幅度伸缩的弹簧，所以工作可靠。但是这种油马达配流方式复杂，需要专门的配流转阀配流;同时壳体内有弯曲的铸造油道，使壳体的铸造工艺复杂化;因为连杆与曲轴偏心轮之间摩擦速度很高，因此连杆底面往往需要浇铸一层很薄的轴承合金，使连杆的制造工艺复杂化。 另外，这两种油马达都没有回收储存在高压油和缸体等构件内的弹性能。无论是连杆式油马达，还是静力平衡油马达，当其某个油缸的活塞刚刚作功完毕而封油时，油缸内封闭着一腔高压油。高压油内储存着一定量的弹性能。同时缸体等构件在高压油的作用下也产生了弹性变形，因此也储存有弹性能。这时油马达在其它油缸活塞的作用下还要继续旋转，而继续旋转的结果就把上述那一腔高压油与低压腔接通了。这样储存在高压油和缸体等构件内的弹性能就会骤然释放，并引起冲击、振动和噪音。连杆式油马达和静力平衡油马达通常是用在封油面上开小槽或缝隙的办法来减小这种冲击振动和噪音，但是那部分能量全部浪费了，并引起油液发热。
本发明的目地是为了用连杆式油马达的优点来克服静力平衡油马达的上述缺点，用静力平衡油马达的优点来克服连杆式油马达的上述缺点，同时回收储存在高压油和缸体等构件中的弹性能，使之克服负载作功，从而制造出一种新型的单作用液压马达。
本发明以连杆式油马达为基础，取消了连杆式油马达的配流转阀和壳体内部的铸造油道，保留了活塞连杆机构，但是在活塞和连杆内部加工出主油道，在连杆的底面上加工出与主油道相通的静力平衡油室，取消了连杆底面上浇铸的轴承合金。本发明采用了静力平衡油马达的油路走向和配流方式，但是取消了缸体内的大弹簧和压力环等，并把五星轮改变成配流套。装配后依靠连杆挡圈使连杆底面与配流套外园柱面经常结合。工作时连杆底面贴合在配流套外园柱面上并可在其上往复滑动，但是配流套上的每个配流窗口始终和同一个连杆底部的静力平衡油室相通。配流套套在曲轴偏心轮上。为了使配流套能象五星轮那样作平面平行运动，增加了配流套的限位机构。为了回收压力油和缸体等构件内的弹性能，进一步提高油马达的效率、寿命和工作质量，本发明在配流机构（例如曲轮偏心轮即配流油）上作出了四个单向阀。
在这种油马达中，首先对活塞连杆整体基本上实现了静力平衡，这种静力平衡区别于原连杆式油马达的静压支承，因为油马达工作时连杆相对于活塞的摆动角度很小。因此在初略分析时可以把它们看成一个整体，同时也只有把它们看成一个整体，活塞和连杆之间的作用力才能暂时被视为内力，在这个整体机构上受到了如下的作用力：缸体内的油液对活塞的推力;连杆底部的油液对连杆的推力;缸壁对活塞的支承力和摩擦力;配流套对连杆的剩余压紧力和摩擦力以及机构运动的惯性力。这些力的计算和取舍是按常法进行的。但是设计时必须保证连杆底面和配流套之间的剩余压紧力永远为一个较小的正值。
这种油马达的连杆仍可以用渗碳钢制造，要求鞍形底面处渗碳淬火、渗碳深度和淬火硬度与连杆球头处相同，其它要求同原连杆式油马达。
这类油马达工作时，连杆球头与活塞球面之间的接触比压很大，这样势必影响了油马达的使用寿命，并限制了其工作压力。本方案一方面增大球面直径，另一方面合理选择活塞材料，提高活塞材料的许用比压。与其同时合理布置活塞球面上的窄浅油槽，增强压力油对球铰副的支承与润滑。
配流套的静力平衡与五星轮是相仿的。在配流套的外表面上受到了连杆底部的油液对配油套的推力以及连杆对配流套的剩余压紧力和摩擦力。在配流套的内表面上受到了曲轴和配流套之间的油液的推力以及曲轴对配流套的剩余压紧力和摩擦力。另外配流套还受到运动的惯性力。这些力的计算和取舍是按常法进行的。设计时一般可使曲轴对配流套在高压腔的剩余压紧力稍大于零。
为了使配流套能象五星轮那样作平面平行运动，必须分析五星轮的运动规律。通过分析可知，静力平衡油马达工作时，五星轮上任意一点的运动轨迹是一个以偏心距e为半径的平面园。有了这个结论就好办了，这样可以用若干个园柱面来限制配流套的运动规律。本发明在配流套的一端，均布对称地安装了四个小轴，小轴的中心心线与配流套的中心线平行，并用四个鉚钉分别将它们与配流套固紧。在小轴的伸出端分别套上四个滚轮，滚轮分别插入限位板上的四个园柱孔内，并与园柱孔表面接触（也可省去滚轮，如果省去滚轮，小轴的伸出端直接插入限位板上的园柱孔内，并与园柱表面接触）。设滚轮的公称外径为d，则园柱孔的公称内径应为（2e+d）。限位板用销子定位，用螺钉安装在壳体上。有了这样一套机构就可以保证油马达工作时配流套只作平面平行运动。
在这种油马达中，配流套必须用强度高、耐磨性好的材料制造，热处理后使其内外表面具有相当高的硬度和耐磨性。小轴和滚轮也要求用强度高，耐磨性好的材料制造，并进行相应的热处理。限位板可用钢材或铸铁等金属材料来制造。为了避免连杆底面对配流套的非均匀磨损，在配流套的外表面上开有很浅的连杆底面越程槽。
这种油马达的曲轴与静力平衡油马达的很相似。曲轴内部有主油道，偏心轮上有静力平衡油室，但是曲轴的偏心可按连杆式油马达选取。
对于轴转式油马达来说，无论是静力平衡油马达还是本发明的油马达，曲轴的一端都有衬套。通过衬套把高压油通入曲轴内，并把作功后的低压油排出马达外。为了减少曲轴和衬套之间的摩擦力，要求衬套能够浮动。本发明衬套的浮动是通过装在衬套外表面处的切槽内的浮动密封装置实现的。这种装置是由两个“O”型密封圈和一个开口弹性环组成的。其中一个“O”型密封圈装在弹性环的内表面处、另一个装在弹性环外表面处的切槽内，安装后要使弹性环开口处的缝隙很少，并使两个“O”型密封圈都有一定的径向压缩量，油马达工作时依靠“O”型密封圈微小的变形来使衬套获得一定的浮动量。
如前所述，本发明是利用作在配流机构（如配流轴）上的四个单向阀来回收储存在高压油和缸体等构件内的弹性能。这种回收装置的道理很简单，就是提前封闭，按时打开。对于通高压油的油缸来说，当其活塞快要到达极限（死点）位置时，就关闭了它的进油通路，这时被封闭的油液因为具有压力，所以对活塞仍有一推力，而且这种推力仍然偏离曲轴的旋转中心，因而对曲轴仍能产生一转矩。在这种转矩和其它缸内压力油所产生的转矩共同作用下，油马达还要继续旋转。当其活塞到达极限位置时，缸内的油液得到了膨胀，压力降到与低压腔相近，缸体等构件也基本上消除了弹性变形，储存在高压油和缸体等构件内的弹性能克服负载作了功，这时通过单向阀把这种分低压油与低压腔接通，既能回收能量，又减小了冲击、振动和噪音。
对于排油的油缸也是如此，当其活塞快要到达极限位置时，就关闭了它的排油通路，油马达继续旋转的结果就要对被封闭的油液进行预压缩，使其压力有所提高。当其活塞到达极限位置时，缸内的压力也上升到与高压腔相近了。这时通过单向阀将之与高压腔接通，同样避免了冲击、振动和噪音。油马达反转时道理也是一样，只是另外两个单向阀开启。
关于能量回收机构中有关参数的计算和取舍本行业的普通工程技术人员是可以胜任的。
本发明与原连杆式油马达相比，大大简化了加工制造工艺，提高了油马达的低速稳定性和起动性能，并提高了油马达抗油液污染能力。同静力平衡油马达相比，提高了工作的安全可靠性，增大了柱塞行程与直径比，并减小了柱塞上的侧向力。同它们二者相比，回收了弹性能，具有效率高、寿命长和噪音小等优点。
图1是这种油马达轴转式结构的主视图。图2是其右视图并沿油缸轴线剖去一半;图3是图1中的A-A剖视;图4是作功油缸提前封油图;图5是作功油缸作功完毕图;图6是排油油缸提前封油图;图7是排油油缸排油完毕图。
油马达工作时压力油由管接头（图中未画出）先后经过壳体（1）的进油口（4），衬套（2）的进油口（5），到达衬套（2）的环槽（6）内，再经过曲轴（3）上的径向孔（16）、轴向孔（17）、偏心轮（22）上的径向孔（42），到达偏心轮（22）和配流套（34）所围成的油室A内。油马达处于图示位置时压力油经过配流套（34）上的配流窗口（32）、（35）分别到达连杆（28）和（37）底部的静力平衡油室（33）、（41）内，然后再分别经过连杆（28）和（37）的主油道（31）、（40），活塞（27）和（36）的主油道（30）、（39），最后到达作功油缸（29）和（38）内。如果忽略了液体流动中的压力损失，那么上述这些部位的油压是相等的。使油马达旋转的液体推力直接作用在曲轴（3）的偏心轮（22）上，其合力到曲轴（3）的旋转中心线距离为e，这样就使油马达产生了转矩而旋转。
油马达在图示位置旋转时，排油缸（44）和（45）内的油液经过活塞主油道、连杆主油道、连杆底部的静力平衡油室、配流套（34）上的配流窗口到达配流套（34）和偏心轮（22）所围成的另一个油室内（以上结构在图1、图2中均未剖出，另一个油室就是图4-7中的B油室）。再经过偏心轮（22）上的径向孔（21）、曲轴（3）内的轴向孔（15）、径向孔（11）、衬套（2）的环槽（12）、出油口（13），壳体（1）的出油口（14），管接头（图中未画）排出马达外。油马达工作时，配流套（34）通过鉚钉（20），小轴（19），滚轮（18），限位板（26）上的园柱孔（25）限位，使其上每一点的运动规迹都是一个以e为半径的平面园，这样配流套（34）就实现了平面平行运动。
开口弹性环（8）和“O”型密封圈（7）和（9）构成浮动密封。油马达工作时依靠“O”型密封圈的变形来使衬套（2）获得足够的浮动量。
图中半环（24）是为了防止配流套（34）轴向移动，螺钉（10）是为了防止衬套（2）轴向移动和转动。螺钉（47）和销子（46）是用于安装限位板。图中（23）为连杆挡圈，（43）为连杆底面越程槽。
本发明能量回收的实施如图4、图5、图6和图7所示。从图4中可以看出，当活塞（48）快要运动到极限位置（图中未示出）时，通过偏心轮（22）和配流套（34）就对作功油缸（49）封油了，这时油缸（49）内的油压为p，容积为V，缸体（49）等构件也已经产生了弹性变形。这时其内的压力油对偏心轮（22）还有一推力F，推力F仍偏离偏心轮（22）的旋转中心“O”，因此还能推动偏心轮（22）克服负载作功。图5是油缸（49）作功完毕图。从图中可以看出，这时缸（49）内的压力降到Po附近，容积增大到（V+V′），缸体（49）等构件也基本上恢复了原形，与其同时通过油道（50），单向阀（51），油道（52），把这部分油液与低压油室B接通，因而开始排油，图6是油缸（49）排油时提前封油图。从图中可以看出，这时油缸（49）内封闭着压力为Po，容积为Vo的低压油。油马达进而旋转的结果，就要对这部分油液进行预压缩，使其压力有所提高。图7是油缸（49）排油结束时的情况。这时被封闭的油液压力已经上升到P附近，体积也缩小到（Vo-V′o），这时通过油道（56），单向阀（54），油道（57）将之与高压油室A接通。油马达反转时，油路反接即可，此时单向阀（55）和（53）开启，而单向阀（51）和（54）关闭。
本发明的壳转式结构更简单，它省掉了衬套（2）等另件。由于曲轴（3）不转，所以进出油管接头可直接与之固联。