專利名稱:交步液壓原動機及泵的制作方法
本發(fā)明涉及到一種靜壓差型或容積型的原動機及泵，均屬于液力能量轉(zhuǎn)換機械。
目前各種液壓轉(zhuǎn)子原動機及泵，由于液流控制轉(zhuǎn)子與功率轉(zhuǎn)子均是合成一體的，都以擠占或擴大轉(zhuǎn)子輪廓外空間的形式進行工作，它們的空間交替消長是不平穩(wěn)的，局部湍流現(xiàn)象是較嚴重的，通流截面也受到一定限制，這樣不僅轉(zhuǎn)矩小而不穩(wěn)定，液流也出現(xiàn)脈沖現(xiàn)象，而能量轉(zhuǎn)換效率由于上述原因而相對下降。螺旋齒輪泵雖然在轉(zhuǎn)動扭矩與液體流動上能達到較為平穩(wěn)，但因為螺旋齒輪要求同時有更多的齒間嚙合，齒的尺寸較正齒輪小，因此能量也就較小，而且也不適應(yīng)于剪敏液工質(zhì)中工作。參閱美國雜志《Machine Desi gn/September 19.1985》第45頁。
本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種由兩組以上串聯(lián)交替閉鎖，用齒輪聯(lián)結(jié)的，液流控制轉(zhuǎn)子和功率轉(zhuǎn)子分開并分了工的液壓原動機及泵，要求其性能上具備上述優(yōu)良品質(zhì)，能量轉(zhuǎn)換效率要高，性能可靠，噪音小，結(jié)構(gòu)簡單，易于制造。
本發(fā)明涉及的交步液壓原動機及泵，主要是由殼體、軸和兩組以上串聯(lián)交替閉鎖并用齒輪聯(lián)結(jié)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成，前后二組轉(zhuǎn)子完全相同，每組轉(zhuǎn)子分別由液流控制轉(zhuǎn)子和功率轉(zhuǎn)子組成并前后錯開180°，分別安裝在液流控制軸和功率軸上面。
以下以原動機為例，用附圖對本發(fā)明作進一步的說明圖1是交步液壓原動機的機理圖A。
圖2是交步液壓原動機的機理圖B。
在圖1和圖2中描述了由液流控制轉(zhuǎn)子和功率轉(zhuǎn)子分開組合而成的交步液壓原動機的機理。如圖1所示，當液流自進口(6)進入到從出口(7)處流出的過程中，每組轉(zhuǎn)子(1.、2.或1.'、2.')每轉(zhuǎn)一周只形成半周的液體密封狀態(tài)，余下半周則作為液體通道，液流進入機體，交替推動前后兩組轉(zhuǎn)子(1.、2.及1.'、2.')各作半周旋轉(zhuǎn)運動，其余半周則借助齒輪(11)傳動回復(fù)到初始狀態(tài)，因而形成周而復(fù)始的旋轉(zhuǎn)運動，并輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)動扭矩。按照這一交替推動機理工作的液壓原動機，還可以有二個或更多個功率轉(zhuǎn)子與液流控制轉(zhuǎn)子配對交替作用的派生機型出現(xiàn)，如圖2所示;與圖1機型比較，它也只有一個液流控制轉(zhuǎn)子(1)，以齒輪組(5)與它聯(lián)結(jié)在一起作同步運轉(zhuǎn)的兩個功率轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)(2.、2.')分別排布在它的兩側(cè)并各自與液流控制轉(zhuǎn)子(1)配對交替作用，機理如圖2中(1)至(6)的過程，而液流進口(3)與出口(4)應(yīng)交錯開來。
如圖1所示;交步液壓原動機液流控制轉(zhuǎn)子(1)有一個軸心夾角約略超過180°的園柱面，稱為密封面(8)，其余夾角小于180°的那一部份，可以是園柱面，也可以是其他形狀的面，只是當該轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，這個面與功率轉(zhuǎn)子外緣之間要留有一定的間隙，不起密封作用，而密封面(8)的作用是當它與外殼(5)或功率轉(zhuǎn)子密封園柱(9)貼近時，就起到阻礙液流在它與外殼(5)或功率轉(zhuǎn)子密封園柱(9)之間流過的作用，控制了原動液的流向，功率轉(zhuǎn)子(2)可分為兩部份，一是密封園柱(9)，另一是推動葉片(10)，兩者可合成一件，也可分為兩件來制造，然后再聯(lián)結(jié)成為一體。本發(fā)明的原動機及泵可用金屬或工程塑料制造。
對于高壓原動液，這樣的機構(gòu)提供了很好的密封條件，根據(jù)特殊的需要，液流控制轉(zhuǎn)子和功率轉(zhuǎn)子的密封園柱兩者之一，還可以采用復(fù)合彈性材料制造，兩者之間用過盈配合，彈性材料受到壓縮，由密封線變?yōu)槊芊饷妫愦蟠筇岣咂涿芊庑阅堋?br>本發(fā)明涉及的交步液壓原動機及泵，是屬于壓差型液力能量轉(zhuǎn)換機械。液力能量轉(zhuǎn)換機械的實踐表明，壓差型比諸動力型有更高的液力能量轉(zhuǎn)換效率。由于本發(fā)明的交步液壓原動機及泵，其液流控制轉(zhuǎn)子和功率轉(zhuǎn)子分了工，從機理上說功率轉(zhuǎn)子直徑及液流通過截面可以做到盡可能的大，因此還比同軸距的轉(zhuǎn)子原動機有更大的起動轉(zhuǎn)矩和較大的功率，轉(zhuǎn)矩更為均衡，液流更為穩(wěn)定。此外，所配齒輪組僅作為運動傳遞，而不是功率傳遞，故要求不高。本發(fā)明作為原動機，在穩(wěn)定的原動液壓下，不論轉(zhuǎn)速高低，壓力大小，都能產(chǎn)生穩(wěn)定的、大小不變的轉(zhuǎn)動扭矩。作為泵，在穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速下，同樣無論轉(zhuǎn)速高低，也無論相應(yīng)的出口壓力大小，都能提供無脈沖的穩(wěn)定液流，并且還適應(yīng)剪敏液(Shear-Sensitive fluid)或帶顆粒與氣體的液體的輸送。
本發(fā)明涉及的交步液壓原動機及泵，使用領(lǐng)域廣闊，除特別適合于上述特殊需要的條件下使用外，也可以用作一般的高低壓原動機及泵，容量小的可以適應(yīng)儀表及家庭需要，容量大的可以應(yīng)用在工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)上，或作為能量轉(zhuǎn)換機械使用。
以下是幾個具體應(yīng)用的例子附圖3;是用作低壓油馬達使用的油壓馬達。圖中(1)為殼體，(2)為液流控制轉(zhuǎn)子，(3)為功率轉(zhuǎn)子，(4)為齒輪組。附圖4;是高位冷卻水能量回收裝置，其中交步液壓泵(1)用以供水，交步液壓原動機(2)作回收能源，變速電動機(3)是用作補償前二者的能量差及有關(guān)損失，使系統(tǒng)能維持正常運行。圖5是臥式螺旋卸料沉降離心機的差轉(zhuǎn)速控制裝置，圖中(1)是聯(lián)結(jié)離心機轉(zhuǎn)鼓與螺旋傳動軸的交步油壓馬達，(2)是差速控制交步油泵，通過流量的變化控制差轉(zhuǎn)速，以便與物料特性相適應(yīng)，從而可達到在沉降分離上取得最佳的效果。
權(quán)利要求
1.一種供能量轉(zhuǎn)換用的原動機及泵，主要是由轉(zhuǎn)子、軸殼體及齒輪組成的交步液壓原動機及泵，其特征是前后串聯(lián)的二組轉(zhuǎn)子完全相同，每組轉(zhuǎn)子分液流控制轉(zhuǎn)子和功率轉(zhuǎn)子，并分別前后錯開180°安裝在控制軸和功率軸上。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1.所述的液流控制轉(zhuǎn)子，其特征在于有一個軸心夾角超過180°的園柱面構(gòu)成的密封面和另一個其夾角小于180°的，可為園柱面或其他形狀的非密封面組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2.所述的非密封面，其特征在于非密封面與功率轉(zhuǎn)子外緣之間留有一定的間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1.所述的功率轉(zhuǎn)子，其特征在于由密封園柱和推動葉片組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4.所述的功率轉(zhuǎn)子，其特征在于密封園柱和推動葉片兩者可合成一體，亦可分為二件制造，然后聯(lián)結(jié)成一體。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1.所述的液壓原動機及泵，其特征在于可用金屬或工程塑料制造。
專利摘要
一種交步液壓原動機及泵，屬于液力能量轉(zhuǎn)換機械。由轉(zhuǎn)子、軸、殼體及齒輪組成。前后串聯(lián)的二組轉(zhuǎn)子相同，每組分液流控制轉(zhuǎn)子和功率轉(zhuǎn)子并分別前后錯開180°安裝在控制軸和功率軸上。其轉(zhuǎn)子分了工，功率轉(zhuǎn)子直徑及液流通過截面可盡可能大，故比同軸距的轉(zhuǎn)子原動機有更大的起動轉(zhuǎn)矩和較大的功率，轉(zhuǎn)矩更穩(wěn)定。本發(fā)明可供要求穩(wěn)定不變的轉(zhuǎn)動扭矩或無脈沖穩(wěn)定液流的場合中使用或作一般液力能量轉(zhuǎn)換機械之用。
文檔編號F03C2/00GK86103891SQ86103891
公開日1987年12月16日 申請日期1986年6月2日
發(fā)明者雷沃煖 申請人:雷沃煖導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan