專利名稱：可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器和以它為基礎(chǔ)的容積式位移裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)，更具體地說(shuō)，涉及一種可將軸的轉(zhuǎn)動(dòng)變換為在運(yùn)動(dòng)學(xué)上與軸相連接的工作機(jī)件(例如葉片型的機(jī)件)的擺動(dòng)或者將所述工作機(jī)件的擺動(dòng)變換為軸的轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換器，并且涉及一種以上述轉(zhuǎn)換器為基礎(chǔ)的帶有擺動(dòng)工作機(jī)件的容積式位移裝置的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)。
上述的轉(zhuǎn)換器可用于帶動(dòng)工作機(jī)件，例如，帶動(dòng)用于制備以液體彌散介質(zhì)為基的任意成分的混合物的攪拌機(jī)的葉片，或者帶動(dòng)船舶的“魚尾”形螺旋槳等；和作為上述的帶有擺動(dòng)工作機(jī)件的容積式位移裝置的通用基礎(chǔ)。
所述的容積式位移裝置可用作如下設(shè)備當(dāng)對(duì)軸施加負(fù)荷時(shí)，用作-泵，特別是真空泵；或-壓縮機(jī)；和-容量計(jì)量器(最好是液體介質(zhì)的)；當(dāng)對(duì)兩個(gè)進(jìn)入口(供給口)交替地加入壓縮氣體或帶壓力的液體時(shí)，以及在由軸接受和傳遞扭矩時(shí)，用作-氣動(dòng)的或者液壓的發(fā)動(dòng)機(jī)；或者最好是-流量計(jì)(主要是液體介質(zhì)的)。
上述的應(yīng)用范圍對(duì)于本發(fā)明的單組和多組的容積式位移裝置來(lái)說(shuō)是有代表性的。
當(dāng)使用由共用軸聯(lián)接的幾個(gè)上述裝置時(shí)，可制成多級(jí)泵，或者高壓力的壓縮機(jī)；氣動(dòng)的或液壓的起動(dòng)器，主要是大功率柴油機(jī)(特別是船用的柴油機(jī))的起動(dòng)器；最后，當(dāng)使用幾個(gè)上述的氣動(dòng)或液壓連接的裝置時(shí)可制成同步的氣動(dòng)或液壓傳動(dòng)器，特別是重型運(yùn)輸裝置的傳動(dòng)器。
容積式位移裝置十分廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代技術(shù)，其中，許多是成批或大量生產(chǎn)的產(chǎn)品。
因此，十分希望這些裝置具有盡可能高的可靠性；盡可能大的比功率，并且，相應(yīng)地盡可能在制造時(shí)消耗材料少；盡可能高的有效功率，相應(yīng)地，單位有效工作的比能耗要盡可能小(后者是按計(jì)算而不按重要性)；盡可能容易適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化，而不取決于具體的用途。
由于上述的運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器是上述容積式位移裝置的基礎(chǔ)，所以要滿足上述的要求在很大程度上取決于上述變換器的發(fā)展情況。
容積式位移裝置的運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器通常含有軸和與軸(通常是剛性地)連接的任意的工作機(jī)件，該機(jī)件在軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠或者對(duì)流體(液體的或氣體的)介質(zhì)發(fā)生作用，或者接受上述介質(zhì)的壓力并將其轉(zhuǎn)換為軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。
例如，公知的葉片式轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，含有一個(gè)軸，該軸安置在至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸承上和含有至少一個(gè)最好是徑向固定在軸上的葉片(參看，例如，綜合技術(shù)詞典，蘇聯(lián)(Энукцоедч)出版社，莫斯科，1976，260頁(yè)，文章《葉輪機(jī)》)。
應(yīng)用上述類型的轉(zhuǎn)換器的具體實(shí)例有旋轉(zhuǎn)泵(美國(guó)專利3985473)、渦流式渦輪機(jī)(日本的已接受的專利申請(qǐng)2-291499，1990年)、容積式發(fā)動(dòng)機(jī)(蘇聯(lián)發(fā)明人證書600323)以及許多其他的泵、壓縮機(jī)和氣動(dòng)或液壓發(fā)動(dòng)機(jī)。
葉片式的轉(zhuǎn)換器和以它為基礎(chǔ)的容積式位移裝置是廣為普及的，而且，它們通常是足夠可靠的，其中一些具有很高的效率和比功率。
但是，它們的具體結(jié)構(gòu)是如此之多，以致僅僅分類目錄(不說(shuō)技術(shù)水平的細(xì)節(jié))就夠?qū)憥资?yè)了。在日益擴(kuò)大的社會(huì)生產(chǎn)和需求的實(shí)踐中，在工業(yè)產(chǎn)品總量中液壓設(shè)備和風(fēng)動(dòng)設(shè)備所占份額早就有增多的趨勢(shì)，所以，上面指出的結(jié)構(gòu)多樣性就往往造成生產(chǎn)和使用上的不合理費(fèi)用。
因此，日益迫切要求制造出這樣一種可逆式機(jī)械運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器，它能夠作為實(shí)際上不同用途的裝置特別是容積式位移裝置的共同結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
上述轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)合理地以制造“通用鉸鏈”之類的三維的，更具體地說(shuō)是球形機(jī)構(gòu)的一般原理為基礎(chǔ)(參見(jiàn)，例如，NN,APToδoAeBKuu的《機(jī)械與機(jī)器理論》，高等學(xué)校教科書，第四次再版，莫斯科，科學(xué)出版社，1988)。
上述類型的普通可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器含有一個(gè)殼體；一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體內(nèi)的軸；一個(gè)與軸剛性連接的導(dǎo)引件；和至少一個(gè)與導(dǎo)引件可操作連接并能承受軸的轉(zhuǎn)動(dòng)或?qū)⑥D(zhuǎn)動(dòng)傳給軸的零件。同時(shí)，所有構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)幾何軸線都相交在一點(diǎn)(參看上述的書，168-172頁(yè)，圖8.3和8.4)。特別是，在圖8.3示出的球形四件組合件含有一個(gè)殼體，該殼體做成帶有相隔大于0°至小于90°角度范圍的凸部的支承環(huán)狀，還有兩個(gè)鉸合地安裝在該凸部上的軸，每個(gè)軸可以是輸入軸或者是輸出軸(這取決于所連接的發(fā)動(dòng)機(jī))，而且每個(gè)軸都在十字頭端部通過(guò)鉸鏈與鋼叉狀(或套圈狀)的導(dǎo)引件相連接。
上述這種機(jī)構(gòu)僅可用于在與輸入軸的幾何軸線成一角度下傳輸轉(zhuǎn)動(dòng)，并不能用于容積式位移裝置。
這里順便說(shuō)明，下面要提到“旋轉(zhuǎn)型”的容積式位移裝置，其中，可與本發(fā)明相比較的較好的類似裝置是例如美國(guó)專利5127810公開的“帶有球形殼體的旋轉(zhuǎn)式泵或發(fā)動(dòng)機(jī)”。
所述的容積式位移裝置具有一個(gè)可移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)體型(具體說(shuō)就是上述的球體型)的殼體，該殼體由一個(gè)葉輪式工作機(jī)件(具體說(shuō)是盤件)分成兩個(gè)半球部分，所述工作機(jī)件與可將轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)(具體說(shuō)，殼體的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng))變換為盤件的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)(或者相反)的可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器相連接。同時(shí)，上述的轉(zhuǎn)換器是基于幾個(gè)對(duì)置的楔形件而制成的；該楔形件安裝在殼體內(nèi)部，沿盤件的不同側(cè)面排列，并與盤件呈鉸鏈連接，其幾何轉(zhuǎn)動(dòng)軸線互相垂直，且相交在球體的中心。
雖然上述的容積式位移裝置具有較高的比功率和可接受的效率，但是，當(dāng)上述的楔形件和連接該楔形件和盤件的鉸鏈?zhǔn)艿降臋C(jī)械負(fù)荷越高，其可靠性就越差。
根據(jù)以上的敘述本發(fā)明的目的如下通過(guò)改變通用鉸鏈的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和設(shè)計(jì)制成這樣一種可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器可用作在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的入口端或出口端使用的各種裝置特別是各種用途的容積式位移裝置的通用基礎(chǔ)，所述的容積式位移裝置至少包括壓縮機(jī)或氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，泵或液壓發(fā)動(dòng)機(jī)，容積流量計(jì)和計(jì)量器，而且還應(yīng)用上述的轉(zhuǎn)換器制成帶有擺動(dòng)工作機(jī)件的容積式位移裝置，這種裝置有更高的使用可靠性。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種以通用鉸鏈為基礎(chǔ)的可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器含有一個(gè)殼體；一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體內(nèi)的軸；一個(gè)與軸剛性地連接的導(dǎo)引件；和至少一個(gè)與導(dǎo)引件可操作連接并能承受軸的轉(zhuǎn)動(dòng)或使軸轉(zhuǎn)動(dòng)的零件，在其中，所有構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相交在一點(diǎn)，按照本發(fā)明，上述導(dǎo)引件做成旋轉(zhuǎn)體狀，并設(shè)有環(huán)形槽，其對(duì)稱面相對(duì)于軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線傾斜，并通過(guò)上述的軸線相交點(diǎn)，而在傳動(dòng)路線上與導(dǎo)引件連接的最后一個(gè)零件做成工作機(jī)件的型式，它能夠?qū)α黧w介質(zhì)發(fā)生作用，或承受流動(dòng)介質(zhì)的壓力，它通過(guò)兩個(gè)對(duì)置的半軸與殼體實(shí)行可操作連接，并帶有一個(gè)中間連接件，該連接件可移動(dòng)地安裝在導(dǎo)引件的上述環(huán)形槽內(nèi)。
上述的多種特征的綜合，使流體力學(xué)的可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器具有明顯特征，即可作為各類裝置的通用基礎(chǔ)。
上述轉(zhuǎn)換器的第一附加特點(diǎn)是，其殼體和工作機(jī)件做成鋼箍狀或套圈狀，導(dǎo)引件做成平的墊圈狀，帶有上述特點(diǎn)的流體力學(xué)運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器最適合于裝備葉片式攪拌器，并且最適合于與“魚尾”形推進(jìn)器配合使用。
上述轉(zhuǎn)換器的第二個(gè)附加特點(diǎn)是，其殼體做成盒狀，其內(nèi)壁具有轉(zhuǎn)動(dòng)體表面，工作機(jī)件做成帶有中心圓孔的葉輪狀，所述圓孔具有球形表面，包住導(dǎo)引件，而導(dǎo)引件則做成球體狀，在其環(huán)形槽中與球面齊平地裝有一個(gè)環(huán)形嵌塊，該嵌塊至少有一個(gè)凹部，用以設(shè)置中間連接件。帶有上述特點(diǎn)的流體力學(xué)運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器最適用于作為容積式位移裝置的基礎(chǔ)。
上述轉(zhuǎn)換器的第三個(gè)附加特點(diǎn)是，上述的中間連接件做成球狀，這可使葉片與導(dǎo)引件達(dá)到最可靠的連接。
上述轉(zhuǎn)換器的第四個(gè)特點(diǎn)是，殼體具有球形內(nèi)表面，而帶有中心孔的葉輪最好做成組合式的環(huán)件，做成這種型式的轉(zhuǎn)換器用在泵和壓縮機(jī)或氣動(dòng)和液壓發(fā)動(dòng)機(jī)是極佳的。
上述轉(zhuǎn)換器的第五個(gè)特點(diǎn)是，其殼體具有圓柱形內(nèi)表面，該內(nèi)表面相對(duì)于對(duì)置的半軸是對(duì)稱的，而帶有中心孔的葉片做成其外形像板片狀，做成上述型式的轉(zhuǎn)換器最適用于容積計(jì)量器或流量計(jì)。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明還提供了一種帶有擺動(dòng)工作機(jī)件的容積式位移裝置，它含有一個(gè)在其壁上帶有可供流體介質(zhì)進(jìn)入和排出的孔口的空心殼體，在其內(nèi)腔為轉(zhuǎn)動(dòng)體表面并裝有葉輪式工作機(jī)件，該機(jī)件與能夠?qū)⒀b置的入口端傳動(dòng)組件的轉(zhuǎn)動(dòng)變換為葉輪式工作機(jī)件的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)或者將該機(jī)件的擺動(dòng)變換為出口端傳動(dòng)組件的轉(zhuǎn)動(dòng)的可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器相連接，按照本發(fā)明，上述的可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器是在通用鉸鏈的基礎(chǔ)上制成的，其中，全部轉(zhuǎn)動(dòng)件的幾何軸線相交在一點(diǎn)，它的殼體就是容積式位移裝置的殼體，上述轉(zhuǎn)換器含有一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在上述殼體內(nèi)的軸，作為入口端傳動(dòng)件或出口端傳動(dòng)件；一個(gè)與軸剛性地連接并具有環(huán)形槽的球形導(dǎo)引件，其對(duì)稱面相對(duì)于軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線傾斜，并通過(guò)上述的軸線相交點(diǎn)；一個(gè)可移動(dòng)地安裝在上述球形導(dǎo)引件的環(huán)形槽內(nèi)并與葉輪式工作機(jī)件連接的中間連接件，工作機(jī)件具有一個(gè)包圍球形導(dǎo)引件的中心孔，并通過(guò)兩個(gè)對(duì)置的半軸補(bǔ)充地與殼體實(shí)行補(bǔ)充動(dòng)態(tài)連接，所述半軸的幾何軸線與上述軸的幾何軸線相垂直，而且在殼體的內(nèi)腔設(shè)置有剛性的隔板，其對(duì)稱面包含著上述的軸和上述的半軸的幾何軸線，隔板上還有用來(lái)安置導(dǎo)引件和上述半軸的凹部。
下面通過(guò)參看附圖詳細(xì)說(shuō)明所提出的可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器以及以它為基礎(chǔ)的某些容積式位移裝置的結(jié)構(gòu)和工作，將進(jìn)一步了解本發(fā)明的本質(zhì)，附圖中

圖1是一種帶有擺動(dòng)工作機(jī)件的容積式位移裝置，它具有一個(gè)內(nèi)腔為球形或圓柱形的殼體(垂直于工作機(jī)件對(duì)稱面的縱向剖視圖)；
圖2是沿圖1的II-II線的剖面圖；圖3是沿圖1的III-III線的剖面圖(在工作機(jī)件的縱向?qū)ΨQ面上)；圖4是沿圖1的IV-IV線的剖面圖(是圓柱形工作內(nèi)腔的情況)；圖5是沿圖1的V-V線的剖面圖(是在圓柱形工作內(nèi)腔的情況下的工作機(jī)件的縱向?qū)ΨQ面上)；圖6是帶有擺動(dòng)工作機(jī)件的容積式位移裝置的總的視圖，它裝有控制閥的機(jī)構(gòu)(垂直于工作機(jī)件對(duì)稱面的縱剖面，其中分配盤有條件地轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)“α”角)；圖7是沿圖6中VII-VII線的控制閥機(jī)構(gòu)的橫剖面圖；和圖8是以兩臺(tái)帶有擺動(dòng)工作機(jī)件的容積式位移裝置為基礎(chǔ)的氣動(dòng)或液壓發(fā)動(dòng)機(jī)(帶有共用的輸出軸和工作機(jī)件在不同部分的角位移)。
下面說(shuō)明本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
本發(fā)明提出的可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器具有下列基本部分(參看圖1)殼體1，它至少有一對(duì)對(duì)置的同軸的孔，并且至少有兩個(gè)另外的非同軸的(或者成對(duì)地同軸的)孔，這些孔用來(lái)安置下面要說(shuō)到的零件，這些零件的轉(zhuǎn)動(dòng)幾何軸線全都相交在一點(diǎn)，上述的殼體1，—在用于例如帶動(dòng)攪拌器的葉片或“魚尾”式螺旋槳的轉(zhuǎn)換器的情況下，做成鋼箍狀或者說(shuō)套圈狀(為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，在圖中未畫出)，而—在用于作為容積式位移裝置的基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)換器的情況下，做成盒狀，在其壁上除了帶有上述的孔外，還做出另外的下面將要說(shuō)明的附加孔，用于流體介質(zhì)的流入和排出，它的內(nèi)部由一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體(首先是球體)的表面來(lái)限定，如圖1、2和3所示，或者，例如由一個(gè)圓柱體表面來(lái)限定，如圖4和5所示；軸2，它安裝在合適的帶有適宜密封墊圈的滾動(dòng)或滑動(dòng)軸承內(nèi)(為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，圖中未示出所述軸承和密封墊圈)它—或者穿過(guò)上述的做成套圈式的殼體1上的通孔，—或者穿過(guò)空心殼體1之壁上的兩個(gè)同軸的孔(其中一個(gè)孔是盲孔)；
導(dǎo)引件3，它與軸2呈剛性連接，并帶有環(huán)形凹槽，其對(duì)稱面相對(duì)于軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線是傾斜的，并且通過(guò)上述的軸線相交點(diǎn)，該導(dǎo)引件3—或者做成帶有敞開的外緣環(huán)形槽以便與圖中未示出的銷釘相連接的圓形墊圈狀(在圖中未直接示出)，特別是在用于上面所述的攪拌器結(jié)構(gòu)的情況下是如此，—或者做成帶有類似環(huán)形槽的球體狀(特別當(dāng)它與軸2做成一個(gè)整體時(shí)是如此)，在槽中可設(shè)置環(huán)形嵌塊4，它與上述球體表面處于同一高度，并帶有至少一個(gè)(最好是球形的)凹槽以便與銷釘零件連接，或者，最好是與球5連接；葉片6，它通過(guò)上述的銷釘或上述的球5與導(dǎo)引件3相連接，其形狀做成—或者是在圖中未示出的板片狀，如果該板片用作攪拌器機(jī)件的話最好是蹄鐵形的，(上述板片應(yīng)設(shè)置在位于做成鋼箍或套圈形的殼體1上的同軸孔中的對(duì)置的半軸上)，—或者是帶有圓形中心孔的板片，該板片一具有沿上述中心孔的圓周的球形表面，并且可滑動(dòng)地包圍上述的球形導(dǎo)引件3，并—安裝成可在端部的徑向?qū)χ玫陌胼S7上擺動(dòng)，所述的半軸7置于做成空心體的殼體1壁上的孔內(nèi)(參見(jiàn)圖2和3、4和5)。
軸2可帶有穿透的孔道，而導(dǎo)引件3可做成空心的(如圖6所示)，以利于摩擦表面的潤(rùn)滑。
環(huán)形嵌塊4可以—或者完全用耐磨材料制成，或者至少涂上一層耐磨材料，以便減輕導(dǎo)引件3的環(huán)形槽壁的磨擦，—最好由兩個(gè)對(duì)接的半環(huán)件組成，(見(jiàn)圖3或5)以利于制造時(shí)的裝配，或修理時(shí)容易更換零件。
包圍著球形導(dǎo)引件3的葉片6可做成兩個(gè)對(duì)接件或者互相重疊件的型式，以利安裝。葉片6若用在帶有球形內(nèi)腔的殼體1，可在平面上具有環(huán)的形狀(見(jiàn)圖3)，該環(huán)沿其外圓周帶有合適的密封圈，而若用于具有圓柱形內(nèi)腔的殼體1則可以是長(zhǎng)方形的，最好是帶圓角部分的正方形(見(jiàn)圖5)。
半軸7可以固定而不轉(zhuǎn)動(dòng)它或者固定在環(huán)形葉片6內(nèi)，這對(duì)于制造方便和容積式位移裝置的密封可靠性來(lái)說(shuō)是最適宜的，或者固定在上面所述的套圈式的殼體1內(nèi)，這對(duì)于將本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器用來(lái)驅(qū)動(dòng)帶葉片的攪拌器或“魚尾”式螺旋槳的情況是最合適的。
當(dāng)上述的運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器與泵和壓縮機(jī)或者氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓發(fā)動(dòng)機(jī)這一類容積式位移裝置相結(jié)合使用時(shí)，帶有球形內(nèi)腔的殼體1和環(huán)形的葉片6是最適宜的，而對(duì)于流量計(jì)和容積計(jì)量器來(lái)說(shuō)，帶有圓柱形內(nèi)腔(或圓錐形內(nèi)腔，未特別示出)的殼體1及相應(yīng)形狀的葉片6是最適宜的。
在所有情況下，半軸7的幾何軸線就是圓柱形(圓錐形)殼體1的對(duì)稱軸線(見(jiàn)圖5)。圓錐體可以按照熟悉本技術(shù)的人們?nèi)菀桌斫獾姆椒ㄗ龀蓛蓚€(gè)大頭彼此相對(duì)的截頭圓錐。
所提出的以上述運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器為基礎(chǔ)的帶有擺動(dòng)工作機(jī)件的容積式位移裝置除了具有上述的零部件外，還具有下列附加零件(參看圖6)剛性隔板8，它的對(duì)稱平面包含著軸2和半軸7的幾何軸線，它有用來(lái)分別與導(dǎo)向件3和半軸7相配合的球形凹部或圓柱形凹部，(上述的隔板8也可在圖1清楚地看到)，用來(lái)通入和排出流體介質(zhì)的管接頭9，和至少一個(gè)控制閥的(最好是盤狀的)機(jī)構(gòu)10，所述機(jī)構(gòu)10含有(參看圖6和7)帶有與機(jī)器殼體1剛性連接的底部和凸出在該底部上方的端面凸緣的圓柱形外殼11，該外殼11含有—軸2可自由通過(guò)的中心孔；兩個(gè)設(shè)在上述底部的直徑相等的并且與軸2的幾何軸線相隔等距離的位置相背地設(shè)置的孔，該孔轉(zhuǎn)入管接頭9；—至少一個(gè)設(shè)在端面凸緣上的周邊孔(通常用來(lái)“注入”)；與軸2剛性連接的分配盤12，該盤12含有
—由壁13限定的鐮刀形的開口；和—向著圓柱形外殼11的側(cè)面敞開的并由壁14在相對(duì)側(cè)面限定的、按照體積與上述鐮刀形開口相等的鐮刀形凹槽；帶有兩個(gè)通孔(通常用來(lái)“吸入”)的端蓋15。
此外，在圖6還示意地示出密封件16和供給潤(rùn)滑油的通道17。
在本發(fā)明的裝置的某些可能的實(shí)施例中(這對(duì)于本專業(yè)技術(shù)人員是熟知的，故在此不作特別說(shuō)明)，控制閥的機(jī)構(gòu)10的分配盤12可安裝在裝置的殼體1的壁外側(cè)的凹槽內(nèi)，該殼體1壁上的相應(yīng)的孔可起到管接頭9的作用。
由于孤立的容積式位移裝置的葉片6具有死點(diǎn)，所以在軸2上適當(dāng)?shù)嘏渖巷w輪。在最為簡(jiǎn)單的情況下(例如在上述裝置用作流量計(jì)的情況下)，帶有導(dǎo)引件3和分配盤12的軸2本身可以起到上述作用。以本發(fā)明的裝置為基礎(chǔ)的氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)或液壓發(fā)動(dòng)機(jī)，可裝上相對(duì)于軸2偏心的負(fù)重。而在其他的用途中，當(dāng)軸2與轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接時(shí)，選出的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分可起到上述飛輪的作用。
氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)或液壓發(fā)動(dòng)機(jī)(相應(yīng)地，壓縮機(jī)或泵)最好是至少由兩個(gè)本發(fā)明的容積式位移裝置組成，它們的葉片按照90°相差安裝在共同的軸上，并且并列地與共同的排出(或注入)管路相連通，如圖8所示。
在以本發(fā)明的容積式位移裝置為基礎(chǔ)的多級(jí)泵或壓縮機(jī)中，也得到了另外的重要效果-減緩輸出端的壓力波動(dòng)。
上述的運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器和容積式位移裝置按如下方式工作在原理上可有兩個(gè)基本變型，第一個(gè)變型是殼體1固定，而第二個(gè)變型是軸2固定。
第二個(gè)變型最好是作為葉片6從死點(diǎn)引出的方法，但是，對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用而言是不適宜的，所以，(本專業(yè)技術(shù)人員會(huì)明白)，就不討論進(jìn)一步的細(xì)節(jié)了。
在第一個(gè)變型中(也就是在殼體1固定的情況)，由于本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器具有可逆性，故也可雙重地實(shí)現(xiàn)，即或者通過(guò)對(duì)軸2施加載荷的方法(在注入或流體介質(zhì)計(jì)量的情況下)，
或者通過(guò)對(duì)葉片6施加載荷的方法(在發(fā)動(dòng)機(jī)或流量計(jì)的情況下)。
下面詳細(xì)說(shuō)明注入流體的情況下的工作方式，(如果沒(méi)有特別說(shuō)明的話，參見(jiàn)圖6)。
軸2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)引件3迫使環(huán)形嵌塊4在其環(huán)形槽內(nèi)沿同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，該環(huán)形嵌塊4推動(dòng)球5在嵌塊4的槽中轉(zhuǎn)動(dòng)，從而引起葉片6擺動(dòng)。
在葉片6的每次擺動(dòng)中在其后面形成了真空(相應(yīng)地，在殼體1內(nèi)腔的那一部分也形成真空)，該真空區(qū)由隔板8和(在特殊的工藝階段時(shí))葉片6的“背面”所限定，通過(guò)在分配盤12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)打開的控制閥的機(jī)構(gòu)10的通道部分和相應(yīng)的管接頭9吸入流體介質(zhì)，而在其前面則產(chǎn)生高的壓力(相應(yīng)地從殼體1內(nèi)腔的那部分也產(chǎn)生高的壓力)，所述的部分是由隔板8和(在特殊的工藝階段中)葉片6的“前面”所限定，通過(guò)控制閥的機(jī)構(gòu)10的在分配盤12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)打開的管道的其他部分和相應(yīng)的管接頭9將壓縮的流體介質(zhì)排至出口管內(nèi)。
在安裝于殼體內(nèi)腔的葉片6上沿隔板8的不同側(cè)面依次施加載荷時(shí)(也就是，流體介質(zhì)在壓力下通過(guò)控制閥的機(jī)構(gòu)10而進(jìn)入時(shí))，工藝過(guò)程按照與上面所述次序相反的次序進(jìn)行，即葉片擺動(dòng)，通過(guò)球5推動(dòng)環(huán)形嵌塊4并使之轉(zhuǎn)動(dòng)，該嵌塊4使導(dǎo)引件3與輸出軸2一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從軸2接收有用的負(fù)荷。
顯然，上面的描述和圖示決不包容本發(fā)明的全部?jī)?nèi)容，并且決不限制實(shí)施本發(fā)明的其他可能的方案。
上述的發(fā)明可以通過(guò)在材料、設(shè)備及工具工業(yè)上熟知的應(yīng)用而得以實(shí)現(xiàn)。
在大多數(shù)優(yōu)選實(shí)施例中，必須特別注意，作為實(shí)施本發(fā)明意向的最佳實(shí)施例是與擠奶機(jī)的容積流量計(jì)和計(jì)量器以及真空泵有關(guān)的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種在通用鉸鏈的基礎(chǔ)上的可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器，它含有一個(gè)殼體，一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體內(nèi)的軸，一個(gè)與軸剛性地連接的導(dǎo)引件，和至少一個(gè)與導(dǎo)引件可操作連接并能承受軸的轉(zhuǎn)動(dòng)或使軸轉(zhuǎn)動(dòng)的零件，在轉(zhuǎn)換器中，全部構(gòu)件的幾何轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相交在一個(gè)點(diǎn)上，其特征在于，上述的導(dǎo)引件做成轉(zhuǎn)動(dòng)體的型式，并帶有環(huán)形槽，其對(duì)稱面向著軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線傾斜，并通過(guò)上述的軸線相交點(diǎn)，在傳動(dòng)線路上最后一個(gè)與導(dǎo)引件連接的零件做成能夠?qū)α黧w介質(zhì)發(fā)生作用或能夠承受流體介質(zhì)壓力的工作機(jī)件的型式，該機(jī)件通過(guò)兩個(gè)對(duì)置的半軸與殼體可操作地連接，并帶有安裝成可在上述導(dǎo)引件的環(huán)形槽中移動(dòng)的中間連接件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器，其特征在于，上述的殼體和工作機(jī)件做成鋼箍狀或套圈狀，而上述的導(dǎo)引件做成平的墊圈狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器，其特征在于，上述的殼體做成盒狀，其壁的內(nèi)面由轉(zhuǎn)動(dòng)體的表面來(lái)限定，上述的工作機(jī)件做成帶有中心圓孔的葉片狀，所述的孔具有球形表面并包圍上述導(dǎo)引件，而該導(dǎo)引件做成球體狀，在其環(huán)形槽中，與球面齊平地安裝一個(gè)環(huán)形嵌塊，該嵌塊至少有一個(gè)適合于安裝上述中間連接件的凹部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器，其特征在于，上述的中間連接件做成球體型式。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器，其特征在于，上述殼體內(nèi)部具有球形表面，而帶有中心孔的葉片最好做成組合式環(huán)圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器，其特征在于，上述的殼體內(nèi)部具有圓柱形表面，該表面相對(duì)于半軸的幾何軸線是對(duì)稱的，而帶有中心孔的葉片做成外形像長(zhǎng)主形的板片狀。
7.帶有擺動(dòng)機(jī)件的容積式位移裝置，它具有一個(gè)在其壁上帶有可供流體介質(zhì)進(jìn)入和排出的孔的空心殼體，其內(nèi)腔具有轉(zhuǎn)動(dòng)體的內(nèi)表面，在該內(nèi)腔安裝有葉片式工作機(jī)件，殼體與可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器相連接，該轉(zhuǎn)換器能將裝置的輸入端的運(yùn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)變換為葉片式工作機(jī)件的擺動(dòng)，或者將該機(jī)件的擺動(dòng)變換為輸出端運(yùn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)，其特征在于，上述的可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器是在通用鉸鏈的基礎(chǔ)上做成的，在其中，所有的轉(zhuǎn)動(dòng)件的幾何軸線相交在一點(diǎn)，裝置的殼體就是轉(zhuǎn)換器的殼體，所述轉(zhuǎn)換器具有一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體內(nèi)的軸，作為輸入端或輸出端運(yùn)動(dòng)部件；一個(gè)與軸剛性地連接并帶有環(huán)形槽的導(dǎo)引件，其對(duì)稱面相對(duì)于軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線傾斜，并通過(guò)上述的軸線相交點(diǎn)；和一個(gè)可移動(dòng)地安裝在上述球形導(dǎo)引件的環(huán)形槽內(nèi)并與葉片式工作機(jī)件相連接的中間連接件，該連接件帶有包住上述球形導(dǎo)引件的中心孔，并且還通過(guò)兩個(gè)對(duì)置的半軸與殼體補(bǔ)充活動(dòng)連接，所述半軸的幾何軸線與上述軸的幾何軸線相垂直，而且，在殼體的內(nèi)腔設(shè)置有剛性的隔板，該隔板的對(duì)稱面包含著上述的軸和半軸的幾何軸線，隔板上帶有設(shè)置上述導(dǎo)引件和上述半軸的凹部。
全文摘要
可逆式運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換器,其中,所有轉(zhuǎn)動(dòng)件的幾何軸線都彼此相交在一點(diǎn),上述轉(zhuǎn)換器含有:一個(gè)殼體;一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體內(nèi)的軸;一個(gè)與該軸呈剛性連接并做成轉(zhuǎn)動(dòng)體狀帶有環(huán)形槽的導(dǎo)引件,其對(duì)稱面相對(duì)于軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線傾斜,并且通過(guò)上述的軸線相交點(diǎn);和一個(gè)通過(guò)中間連接件與導(dǎo)引件的環(huán)形槽活動(dòng)連接的葉片,該葉片安裝在殼體內(nèi)的半軸上,能夠承接軸的轉(zhuǎn)動(dòng)或者使軸轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明還涉及以上述轉(zhuǎn)換器為基礎(chǔ)的帶有擺動(dòng)工作機(jī)件的容積式位移裝置。
文檔編號(hào)F01C3/00GK1183132SQ96193685
公開日1998年5月27日 申請(qǐng)日期1996年3月7日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月4日
發(fā)明者尼古拉·尼古拉耶維奇·貝爾迪, 維塔莉·尼古拉耶維奇·貝爾迪 申請(qǐng)人:尼古拉·尼古拉耶維奇·貝爾迪