專利名稱：液壓泵、馬達及其組合液壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種回轉(zhuǎn)容積式液壓裝置。
目前，在液壓傳動中，大多是由變量泵或變量馬達、流量控制閥等，與定量泵、馬達以及其他相關(guān)附件組成的液壓系統(tǒng)實現(xiàn)變速傳動，由不同排量的定量泵和馬達的設(shè)定組合以及其他相關(guān)附件組成的液壓系統(tǒng)實現(xiàn)減速、增速傳動的。上述系統(tǒng)由其液壓回路的組成狀況造成相應(yīng)的能量損失，并且該系統(tǒng)在安裝空間受限制的設(shè)備上應(yīng)用也受到限制；(例如，機動車輛的主變速器就較少采用全液壓傳動裝置。)另外，系統(tǒng)中較多使用的柱塞泵及馬達存在結(jié)構(gòu)較復雜、造價較高的不足；齒輪、葉片泵及馬達則存在使用壓力及壽命偏低的不足。
本發(fā)明的目的就是為了克服上述液壓傳動裝置及系統(tǒng)中存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、體積小、造價低、安裝使用方便、機械效率相對較高、應(yīng)用范圍廣范的液壓裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下總體技術(shù)方案將由活塊與軸槽形成可變工作液腔的轉(zhuǎn)子與裝有偏心軸承套或者調(diào)心軸承套的機體構(gòu)件組裝，或者將兩個由轉(zhuǎn)子和機體構(gòu)件組裝構(gòu)成的部件夾組合配流盤同軸對裝；分別構(gòu)成一種結(jié)構(gòu)相近功能有別的液壓裝置。由轉(zhuǎn)子和裝有偏心軸承套的機體構(gòu)件組裝構(gòu)成的裝置具有定量泵及馬達功能，稱做活塊式定量泵及馬達；由轉(zhuǎn)子和裝有調(diào)心軸承套的機體構(gòu)件組裝構(gòu)成的裝置具有變量泵及馬達的功能，稱做活塊式變量泵及馬達；一個由轉(zhuǎn)子與裝有調(diào)心軸承套的機體構(gòu)件組裝構(gòu)成的部件，和一個由轉(zhuǎn)子與裝有偏心軸承套的機體構(gòu)件組裝構(gòu)成的部件，夾組合配流盤同軸對裝構(gòu)成的裝置具有變速傳動功能，稱做活塊式液壓變速器；由兩個工作排量不同的轉(zhuǎn)子分別與裝有偏心軸承套的機體構(gòu)件組裝構(gòu)成的部件夾組合配流盤同軸對裝構(gòu)成的裝置具有減速或增速傳動功能，稱做活塊式液壓減速器或增速器。
總體技術(shù)方案中的轉(zhuǎn)子構(gòu)件是由心軸、軸盤、活塊、游動環(huán)構(gòu)成的。在心軸的外軸面沿周奇數(shù)均布開有軸向矩形通槽、相應(yīng)直徑處對應(yīng)軸槽隔壁均布等量軸向通液孔、各孔分別有孔經(jīng)軸槽隔壁與外徑相通；軸盤的內(nèi)徑開有與心軸槽壁精確配合的花鍵槽、一側(cè)面對應(yīng)于鍵槽隔壁分別設(shè)有周邊封閉的含液淺槽、淺槽底相應(yīng)直徑處分別設(shè)有軸向液壓平衡通孔，兩只軸盤淺槽相背，套裝在心軸的兩端，外端面與心軸端面嚴格平齊，軸盤內(nèi)徑與心軸槽底間留有液流通道；活塊由MC尼龍或其它高強度低磨擦有彈性的工程塑料以及其它復合材料、金屬材料制成，或以金屬材料為主體，與其它低磨擦彈性材料鑲嵌、拼裝而成，形狀為多曲面棱柱體，對應(yīng)壓力液的承壓面居中有靜壓平衡孔通出對面，分別含裝在兩軸盤間的各心軸槽內(nèi)，可沿槽壁徑向滑動及以與槽壁接觸部位為軸周向擺動，并且在運動中始終保持與軸槽、軸盤接觸周邊的有效密封；游動環(huán)兼有軸承內(nèi)外圈的作用，套含全部活塊，并為活塊留有適量沿徑向游動空間，并且在與各活塊接觸弧面內(nèi)形成靜壓液腔。
總體技術(shù)方案中的活塊式定量泵及馬達的機體構(gòu)件主要由機體、側(cè)盤、軸盤軸承、偏心軸承套、配流盤和端蓋構(gòu)成。機體的內(nèi)腔設(shè)對鍵槽，內(nèi)端部貼近內(nèi)孔處側(cè)槽，槽內(nèi)裝有柔性側(cè)封密封圈；側(cè)盤外徑帶與機體鍵槽配合的對鍵，一側(cè)面貼近內(nèi)孔處設(shè)側(cè)槽，槽底設(shè)軸向泄流孔，槽內(nèi)裝有柔性側(cè)封密封圈，另一側(cè)面垂直于對鍵，沿直徑對稱設(shè)同心內(nèi)弧槽和外弧槽，槽底分別設(shè)數(shù)個軸向液壓平衡孔，槽內(nèi)裝有側(cè)封密封件，貼裝于機體的內(nèi)端面；軸盤軸承由充填增強的氟塑料或其它高強低磨擦彈性材料成，內(nèi)徑設(shè)靜壓對油腔，外徑過靜壓油腔垂分線設(shè)對鍵，對鍵帶軸向通孔，通孔分別有孔與對油腔交通；偏心軸承套外徑帶對鍵槽、槽內(nèi)裝有帶軸向通孔的平鍵，平鍵長度與偏心套寬度嚴格一致，內(nèi)徑裝有靜壓軸承或者復合軸承合金，設(shè)有靜壓對油腔；軸盤軸承套裝在軸盤的外徑，偏心軸承套套裝在游動環(huán)的外徑，與轉(zhuǎn)子構(gòu)成組件一并裝入機體內(nèi)腔；配流盤由盤體和外徑密封圈組成，盤體的一側(cè)面設(shè)有與側(cè)盤相同的內(nèi)弧槽和外弧槽，裝有同樣的密封件，內(nèi)弧槽底設(shè)弧形配流孔，孔外弧壁設(shè)徑向孔，盤體外徑制兩段槽，槽的一端過一徑向孔，另一端過對側(cè)弧形配孔中垂線，外弧槽底設(shè)液壓平衡孔；外徑密封圈用柔性密封材料制成，體外帶對鍵，鍵體設(shè)軸向通孔，孔中部有孔與內(nèi)徑交通，套裝于盤體的外徑，裝于機體內(nèi)腔貼于組件端面，組合形成由一配流孔向軸盤軸承對側(cè)靜壓油腔供液的通道；端蓋設(shè)吸、排液口，兩口分別裝有與內(nèi)腔連通的排出單向閥，對應(yīng)配流盤外弧槽，蓋體設(shè)閥腔，裝有差徑活塞減壓閥，對應(yīng)配流盤內(nèi)弧槽設(shè)孔與閥的入液端連通。
總體技術(shù)方案中的活塊式變量泵及馬達的機體構(gòu)件構(gòu)成與活塊式定量泵及馬達的不同之處是，由調(diào)心軸承套取代了偏心軸承套和機體的相應(yīng)位置設(shè)有變量控制器安裝口。調(diào)心軸承套由定位套和調(diào)整套組成，定位套帶內(nèi)外對鍵槽，內(nèi)鍵槽底居中設(shè)徑向通孔，孔外口忽平，外鍵槽內(nèi)裝有帶軸向通孔、長度與定位套寬度嚴格一致的平鍵；調(diào)整套的外徑帶徑向?qū)I，鍵頂居中設(shè)一螺孔，內(nèi)徑裝有靜壓軸承或復合軸承合金、設(shè)有靜壓對油腔，經(jīng)鍵與鍵槽配合裝于定位套內(nèi)腔，可沿鍵槽適量徑向滑移，組裝后，對鍵頂面居中裝有導桿，導桿通過定位套鍵槽底孔、機體的變量控制器安裝口，可與變量控制器的執(zhí)行機構(gòu)對接。
總體技術(shù)方案中的組合配流盤由盤體、外圈、閥條、卡簧構(gòu)成。盤體貼近內(nèi)孔處，兩側(cè)面設(shè)側(cè)槽，槽內(nèi)裝柔性側(cè)封密封圈；沿直徑對稱設(shè)帶卡簧槽和臺階的弧形配流孔，孔內(nèi)弧壁沿周均布設(shè)有兩列分別斜通兩側(cè)面?zhèn)炔鄣耐ㄒ嚎?，兩配流孔外弧壁各設(shè)有一個徑向通液孔；外徑設(shè)兩段槽，槽的一端過一徑向孔，另一端過對側(cè)配流孔中垂線，于槽底沿中垂線鉆孔至相應(yīng)深度，再鉆孔與一側(cè)面相通；外圈用橡膠或其它柔性材料制成，外徑設(shè)對鍵，對鍵設(shè)軸向通孔，通孔中部有孔與內(nèi)徑交通，套裝在盤體外徑，組合形成由配流孔同時向兩邊軸盤軸承對側(cè)靜壓油腔供液的通道；閥條用充填的氟塑料或其它柔性材料制成，形狀與盤體弧形配流孔相配合，沿周設(shè)有一列徑向通液孔，裝在盤體配流孔內(nèi)，有卡簧限定，能沿孔內(nèi)弧壁做適量軸向滑動，同時打開孔內(nèi)弧壁的兩列斜通通液孔、隔斷配流孔直通通道，或關(guān)閉通液孔、打開配流孔直通通道。
總體技術(shù)方案中的活塊式液壓變速器的基本構(gòu)造是，一個由轉(zhuǎn)子和裝有調(diào)心軸承套的機體構(gòu)件組成的部件與一個由轉(zhuǎn)子和裝有偏心軸承套的機體構(gòu)件組成的部件，夾持組合配流盤同軸對裝為一個整體，兩部件機體的端部內(nèi)側(cè)貼近內(nèi)孔處設(shè)側(cè)槽，槽內(nèi)裝有柔性側(cè)封密封圈，槽外壁沿周均布數(shù)個徑向孔使側(cè)槽與機體外徑相通；對應(yīng)側(cè)盤外弧槽處設(shè)閥腔，腔內(nèi)裝有差徑活塞減壓閥，對應(yīng)側(cè)盤內(nèi)弧槽處設(shè)孔與減壓閥進液端連通，對裝后的機體體外套裝帶有變速控制器安裝口和散熱翼片的外機體，外機體與內(nèi)機體間形成一個涵容內(nèi)機體兩端徑向孔的封閉環(huán)形容腔，腔內(nèi)裝有帶剛性骨架的盤狀濾液網(wǎng)，裝有工作液，濾液網(wǎng)將工作液分割為已過濾和待過濾兩部分，由環(huán)形容腔、兩部件和組合配流盤的相關(guān)零件的體內(nèi)孔道構(gòu)成工作液的工作循環(huán)回路。
總體技術(shù)方案中的活塊式液壓減速器或者增速器的基本構(gòu)造是，將兩個工作排量不同的轉(zhuǎn)子分別和裝有偏心軸承套的機體構(gòu)件組成的部件，夾組合配流盤同軸對裝，體外套裝只帶散熱翼片的外機體，具有與液壓變速器結(jié)構(gòu)方式相同的槽、孔、閥、環(huán)形容腔，構(gòu)成相同的工作液工作循環(huán)回路。動力輸入端轉(zhuǎn)子工作排量小于動力輸出端轉(zhuǎn)子工作排量的本裝置為減速器，反之為增速器。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于對于活塊式液壓泵及馬達而言，與目前通用的液壓泵及馬達相比，具有使用壓力、功率、轉(zhuǎn)速范圍大的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢；與柱塞泵及馬達相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、造價低等優(yōu)點；與齒輪、葉片泵及馬達相比，具有使用壓力高、機械壽命長等優(yōu)點。
對于活塊式液壓變速、減速、增速器而言，與機械變速器和減速增速器相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、操作簡便、噪音低、可無級變速等優(yōu)點；與由泵、馬達、閥及相關(guān)附件組成的液壓變速、減速、增速傳動系統(tǒng)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、安裝方便、造價低、應(yīng)用范圍廣、節(jié)能等優(yōu)點。
綜上所述可以預測，本發(fā)明的實施開發(fā)，將為目前機械動力傳動方式和傳動裝置的改進提供一種有效途徑。例如，利用本發(fā)明的液壓變速器取代目前普遍采用的機械變速器，裝入機動車輛，即可實現(xiàn)真正意義上的自動無級變速，這對汽車等機動車輛駕駛性能的改進具有相當?shù)默F(xiàn)實和深遠意義。
下面結(jié)合附圖，通過實施例對本發(fā)明的實質(zhì)和特征做進一步詳細、具體的描述。


圖1是一個可以直接安裝于電動機、內(nèi)燃機輸出端的活塊式定量泵及馬達實施例的縱剖構(gòu)造圖，圖2是該實施例按圖1所示位置階梯橫剖構(gòu)造圖，圖3、圖4是按圖2所示位置剖視圖，圖5是按圖1所示位置橫剖視圖；圖6是一個活塊式變量泵及馬達的橫剖構(gòu)造圖；圖7是一個可以直接安裝于動力源輸出端的活塊式液壓變速器實施例的縱剖構(gòu)造圖，圖8、圖9、圖10、圖11、圖12是該實施例按圖7所示位置的剖視圖；圖13、圖14、圖15是組合配流盤的剖視構(gòu)造圖；圖16是一個大傳動比活塊式液壓減速器實施例的縱剖構(gòu)造圖。
按各圖標注序號1，機體；2，側(cè)盤；3，心軸；4，活塊；5，游動環(huán)；6，偏心軸承套；7，軸盤；8，軸盤軸承；9，柔性外徑密封圈；10，配流盤體；11，端蓋；12，外弧槽密封件；13，內(nèi)弧槽密封件；14，差徑活塞式減壓閥；15，單向閥；16，帶孔平鍵；17，調(diào)整套；18，定位套；19，變型機體；20，導桿；21，組合密封套；22，泵體；24，組合配流盤體；25，外圈；26，馬達體；27，濾液網(wǎng)；28，外機體；29，差徑活塞減壓閥(2)；30，閥條；31，卡簧；32，外機體(2)；BLK，變量控制器；BSK，變速控制器。
如圖1所示的活塊式定量泵及馬達的外形為圓柱體，內(nèi)部構(gòu)造構(gòu)造如圖1，圖2，圖3，圖4，圖5所示機體1的端部，外設(shè)與動力源對裝的法蘭盤，內(nèi)側(cè)貼近內(nèi)孔處設(shè)側(cè)槽，槽內(nèi)裝柔性側(cè)封密封圈，內(nèi)腔柱面設(shè)對鍵槽，側(cè)盤2外徑帶對鍵，一側(cè)面貼近內(nèi)孔處設(shè)側(cè)槽，槽內(nèi)裝柔性側(cè)封密封圈，槽底均布軸向泄流孔，另一側(cè)面對稱設(shè)置垂直于對鍵所在直徑的同心內(nèi)弧槽和外弧槽，槽底分別設(shè)數(shù)個軸向液壓平衡孔，槽內(nèi)分別裝有密封件13，12，貼裝在1的內(nèi)腔端部；心軸3設(shè)帶花鍵內(nèi)孔，外周均布奇數(shù)個矩形軸向通槽，在貼近內(nèi)孔處對應(yīng)于槽的隔壁沿周均布與槽的個數(shù)相同的軸向通液孔，在孔的中部有孔經(jīng)槽的隔壁與外徑相通，在通槽內(nèi)分別含裝活塊4，其可沿槽壁徑向滑移及以接觸部位為軸適量周向擺動，4由MC尼龍或其他高強度低摩擦有彈性工程塑料以及其它復合材料制成，或者用金屬和其它材料制成的零件鑲嵌、拼裝而成，形狀為多曲面棱柱體，承壓面中部有液壓平衡孔通出對面，游動環(huán)5兼負軸承內(nèi)外圈的功能，套含全部活塊，并為活塊留有適量沿槽徑向游動空間，環(huán)外套裝偏心軸承套6，6的外徑垂直偏心方向設(shè)對鍵槽，槽內(nèi)裝有長度與套寬嚴格一致、帶軸向通孔的平鍵16，內(nèi)徑裝有靜壓滑動軸承或者復合軸承合金，對稱于偏心方向設(shè)置靜壓對油腔，在薄壁一側(cè)對稱于偏心方向的內(nèi)徑處設(shè)有兩個通液缺口，與兩靜壓油腔分別相通，軸盤7的內(nèi)徑設(shè)有與心軸槽隔壁精確配合的花鍵槽，一側(cè)面對應(yīng)花鍵槽的間隔處，分別設(shè)有周邊閉合的含油淺槽，槽的面積總和與外弧槽面積相近，槽底有軸向通孔與另一側(cè)面相通，通孔所在直徑與偏心軸承套通液缺口相對應(yīng)，外徑套裝軸盤軸承8，8由充填增強的氟塑料或其它高強度低摩擦彈性材料制成，外徑設(shè)帶軸向通孔的對鍵，內(nèi)孔垂直與對鍵所在直徑設(shè)靜壓對油腔，腔內(nèi)有孔與對鍵通孔交通，套裝在軸盤的外徑，與軸盤一起夾持活塊、偏心軸承套套裝在心軸的兩端(兩軸盤的含液淺槽相背，盤內(nèi)徑與槽底間留有液流通道)，作為一個組件安裝在機體的內(nèi)腔，貼合于側(cè)盤盤面，配流盤體10一側(cè)面設(shè)有與側(cè)盤相同的內(nèi)弧槽和外弧槽，內(nèi)弧槽底設(shè)弧形配流孔，兩孔外弧壁各設(shè)一徑向孔，外徑制兩段槽，槽的一端過一徑向孔，另一端過對側(cè)弧形配流孔中垂線，外弧槽底設(shè)數(shù)個軸向液壓平衡孔，盤外徑套裝帶外對鍵的柔生密封圈9(對鍵設(shè)軸向通孔，孔中部有孔與內(nèi)徑交通)，組合形成由一配流孔向軸盤軸承對側(cè)靜壓油腔供液的通道，內(nèi)、外弧槽分裝密封件13、12一并裝入機體內(nèi)腔，貼合于組件端面，再由端蓋11與機體封裝，11設(shè)吸、排液口，兩口分別裝有與內(nèi)腔相通的排出單向閥15，對應(yīng)配流盤外弧槽處制有閥腔，腔內(nèi)裝有差徑活塞減壓閥14，對應(yīng)內(nèi)弧槽設(shè)孔，與減壓閥進液端貫通。
該泵及馬達的工作原理是當心軸被動力源驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，其槽內(nèi)的活塊也隨之旋轉(zhuǎn)，并且在離心力的作用下貼合在游動環(huán)的內(nèi)孔壁，游動環(huán)在與活塊磨擦力的作用下也隨之在偏心軸承套內(nèi)孔準同步旋轉(zhuǎn)，由于其軸心與心軸軸心偏置使得各活塊與軸槽形成的容腔容積隨之周期變化，在其容積增大的半周從配流盤的配流孔吸入工作液，為吸液區(qū)間，在其容積減小的半周將腔內(nèi)的工作液經(jīng)配流孔壓出，為排液區(qū)間，各槽、塊連續(xù)的順序動作即完成泵液作業(yè)，實現(xiàn)泵功能；當將壓力工作液經(jīng)配流孔壓入容腔，壓力液通過受偏心設(shè)置的游動環(huán)限制的活塊，對軸槽以至心軸形成扭矩，驅(qū)動心軸旋轉(zhuǎn)，液腔容積隨之周期變化，增大的半周經(jīng)配流孔壓入工作液，為驅(qū)動區(qū)間，減小的半周經(jīng)配流孔泄出工作液，為回液區(qū)間，連續(xù)供給壓力液則驅(qū)動心軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)馬達功能。
需要附加說明的是，由其構(gòu)造可以看出，第一，該泵及馬達采用自供液靜壓滑動軸承結(jié)構(gòu)，(參看圖2)軸盤軸承靜壓油腔的壓力液是由配流盤對側(cè)配流孔經(jīng)徑向通液孔、外徑槽、軸承體外鍵通孔注入(兩軸盤軸承靜壓油腔由偏心軸承套鍵槽內(nèi)的平鍵通孔分別連通，對側(cè)油腔經(jīng)體外鍵通孔、配流盤外徑槽、徑向孔與本側(cè)配流孔連通，液體壓力為常壓。)，根據(jù)活塊的承壓面積確定恰當?shù)妮S盤軸承靜壓油腔面積參數(shù)，即可實現(xiàn)液壓徑向平衡，使軸盤在近似懸浮的狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，摩擦阻力大大減小，盡管軸承采用氟塑料等非金屬材料，仍能保證滿意的使用壽命。偏心軸承套靜壓油腔的壓力液是由配流盤的配流孔、端蓋斜通孔、經(jīng)減壓閥減壓、再過外弧槽底液壓平衡孔、經(jīng)偏心軸承套通液缺口注入，(參看圖3、圖5)根據(jù)活塊承壓面積確定恰當?shù)臏p壓比、靜壓油腔面積參數(shù)，即可實現(xiàn)游動環(huán)在近似懸浮的狀態(tài)下運轉(zhuǎn)；在油動環(huán)內(nèi)孔壁與活塊接觸弧面內(nèi)形成面積與活塊承壓面積相當?shù)撵o壓油腔，通過活塊液壓平衡孔供壓，實現(xiàn)活塊的徑向液壓平衡；另外，側(cè)盤、配流盤與旋轉(zhuǎn)組件端面的配合也采用軸向液壓平衡的方式使兩盤浮動貼合于組件端面，既實現(xiàn)有效密封，又減小阻力和部件磨損。第二，該泵及馬達包括活塊在內(nèi)，較多地采用了非金屬，免切削零件，在簡化工藝、降低成本、節(jié)能，運轉(zhuǎn)噪音明顯降低的同時，使用壽命也有保證，以用MC尼龍鑄成的活塊為例，盡管其隨心軸高速旋轉(zhuǎn)，但與接觸部件間的相對位移速度卻極小(一般環(huán)會超過1m／s)，并且可以利用其彈性壓力自封補償磨損，另外，其承受的基本是簡單壓應(yīng)力，即使在40MPa的壓力下也不會超過允許使用壓力范圍，因此，即工藝簡單成本低，又能保證滿意的工作性能。
活塊式變量泵及馬達的構(gòu)造如圖6所示(參看圖1至圖5)，采用與定量活塊泵及馬達相同的結(jié)構(gòu)方式，與之的構(gòu)造差異是，第一，機體采用變型機體19的結(jié)構(gòu)，即機體筒壁的中部設(shè)兩個過直徑的同軸螺孔，一孔端設(shè)變量控制器安裝座，孔內(nèi)裝密封組合螺套21，第二，游動環(huán)外徑套裝的是，由調(diào)整套17和定位套18組成的調(diào)心軸承套，定位套外徑設(shè)對鍵槽，槽內(nèi)裝帶軸向通孔的平鍵，內(nèi)徑垂直于外對鍵槽設(shè)內(nèi)對鍵槽，槽底居中設(shè)孔，孔外端忽平；調(diào)整套外徑設(shè)對滑鍵，鍵頂居中設(shè)導桿20的安裝螺孔(主體組裝完成后，將20通過機體裝有密封組合螺套的螺孔，安裝在本孔上)，內(nèi)徑(可以安裝靜壓軸承)復合軸承合金，對稱于對鍵設(shè)靜壓對油腔，油腔有孔與外徑分別相通，組裝后，調(diào)整套可沿定位套內(nèi)對鍵槽徑向滑移，第三，軸盤含液淺槽底通液孔所在直徑與定位套內(nèi)孔與調(diào)整套外徑形成的環(huán)腔相對應(yīng)，其余零件構(gòu)造和組裝結(jié)構(gòu)與定量活塊泵及馬達相同。
該泵及馬達的工作原理是，當將變量控制器BLK的執(zhí)行機構(gòu)與導桿對接，根據(jù)控制器的種類，由聲、光、電、液、氣、機動、手動方式操作執(zhí)行機構(gòu)推拉導桿牽動調(diào)心軸承套的調(diào)整套，改變其軸心偏移量，進而改變運轉(zhuǎn)中的活塊與心軸槽形成的液腔容積的變化幅度，作為泵則改變輸出排量，作為馬達則改變輸出轉(zhuǎn)速，即實現(xiàn)其變量泵及馬達功能。
需要附加說明的是，調(diào)整套靜壓油腔的壓力液是由配流盤的配流孔經(jīng)減壓閥減壓通過軸盤通液孔進入定位套、調(diào)整套間的半環(huán)腔，再經(jīng)調(diào)整套壁的徑向通孔注入；定位套內(nèi)對鍵槽與調(diào)整套對滑鍵的配合處留有適量的間隙，使鍵頂與鍵槽底間形成的容腔與容有壓力液的半環(huán)腔連通；調(diào)整套靜壓油腔的面積、減壓閥的減壓比、活塊承壓面積、對鍵高度及厚度、須確定一個恰當?shù)膮?shù)組合，以使對鍵承受的力及力偶、靜壓油腔的液壓力與活塊的外推力、調(diào)整套壁的徑向力盡量趨于平衡。
活塊式液壓變速器的構(gòu)造如圖7至圖12所示，在泵體22的內(nèi)腔裝有與變量泵及馬達構(gòu)造及結(jié)構(gòu)完全相同的構(gòu)件，在馬達體26的內(nèi)腔裝有與定量泵及馬達構(gòu)造及結(jié)構(gòu)完全相同的構(gòu)件，夾持由盤體24等零件裝配而成的組合配流盤同軸對裝為一個整體，體外套裝帶有散熱翼片，對應(yīng)于導桿20安裝部位設(shè)有轉(zhuǎn)速控制器BSK安裝座的外機體28，外機體與內(nèi)體形成一個封閉的環(huán)形容腔，腔內(nèi)充裝工作液，卡裝帶有剛性骨架的盤狀濾液網(wǎng)，濾液網(wǎng)將工作液分割為待過濾和己過濾兩部分。由環(huán)形容腔、內(nèi)機體及體內(nèi)相關(guān)零件的孔道構(gòu)成閉合的工作液工作循環(huán)回路。
泵體22與變型機體19的主要構(gòu)造區(qū)別是，在泵體的端部沿周均布數(shù)個與內(nèi)孔附近內(nèi)側(cè)槽貫通的徑向通液孔，該通液孔涵容在封閉的環(huán)形容腔內(nèi)，內(nèi)腔端部對應(yīng)側(cè)盤外弧槽設(shè)閥腔，腔內(nèi)裝有減壓閥(2)29，對應(yīng)側(cè)盤內(nèi)弧槽設(shè)孔，與減壓閥進液端相通，馬達體26與機體1的主要構(gòu)造區(qū)別是，端部布有與泵體相同的通液孔，同樣裝有減壓閥。
組合配流盤的構(gòu)造如圖13、14、15所示，是由盤體24、外圈25、閥條30、卡簧31及柔性側(cè)封密封圈裝配而成。盤體貼近內(nèi)孔處兩側(cè)面設(shè)側(cè)槽，槽內(nèi)裝有柔性側(cè)封密封圈，沿直徑對稱設(shè)有帶臺階和卡簧槽的弧形配流孔，孔的內(nèi)弧壁沿周均布設(shè)有兩列斜通側(cè)面?zhèn)炔鄣耐ㄒ嚎?，兩配流孔的外弧壁各設(shè)有一個徑向通液孔，盤外徑設(shè)兩段槽，槽的一端過一徑向孔，另一端過對側(cè)配流孔中垂線，在此中垂線處經(jīng)槽底徑向鉆孔至馬達體內(nèi)軸盤軸承對鍵軸向通孔所在直徑的深度，再鉆軸向孔與馬達體一側(cè)面貫通，外圈用橡膠或其它柔性材料制成，外徑設(shè)對鍵，對鍵設(shè)軸向通孔，通孔中部有孔與內(nèi)徑交通，套裝在盤體外徑，組合形成由一配流孔同時向兩邊軸盤軸承對側(cè)靜壓油腔供液的通道；閥條用充填的氟塑料或其它高強度彈性材料制成，形狀與盤體弧形配流孔相配合，沿周設(shè)有一列徑向通液孔，裝在盤體配流孔內(nèi)，由卡簧限定，但能沿孔內(nèi)弧壁做適量軸向滑動，同時打開配流孔內(nèi)弧壁的兩列斜通通液孔、隔斷配流孔直通通道，或同時關(guān)閉通液孔、打開配流孔直通通道。
該變速器的工作原理是，當泵體內(nèi)的心軸旋轉(zhuǎn)時，將工作液從環(huán)形容腔經(jīng)泵體端部的徑向通液孔、過側(cè)盤通液孔、心軸軸向通液孔、組合配流盤體的斜通液孔、弧形配流孔吸入加壓，經(jīng)組合配流盤另一配流孔送入馬達體驅(qū)動其心軸旋轉(zhuǎn)，工作液隨之經(jīng)組合配流盤弧形配流孔、斜通液孔、過馬達體內(nèi)心軸軸向通液孔、側(cè)盤通液孔、馬達體端部徑向通液孔排回環(huán)形容腔，使工作液構(gòu)成一個完整的工作循環(huán)回路，通過操作轉(zhuǎn)速控制器改變泵體內(nèi)壓力液的排量和輸送方向，即造成馬達體內(nèi)心軸轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向的改變，進而實現(xiàn)了該變速器的變速、變向輸出旋轉(zhuǎn)動力的傳動器功能。(壓力液排量與調(diào)心軸承套調(diào)整圈的軸心相對于心軸軸心偏移量成正比，輸送方向與偏移方向有關(guān)，如果偏移于心軸軸心上方壓力液由一配流孔輸送，則偏移于下方時壓力液就由另一配流孔輸送。)對于組合配流盤的配流過程，現(xiàn)單獨加以說明，當泵體內(nèi)心軸旋轉(zhuǎn)時，組合配流盤與吸入?yún)^(qū)間對應(yīng)的配流孔內(nèi)的閥條被吸入液吸貼于卡簧端面，外弧面與配流孔的外弧壁貼合，隔斷該配流孔的直接通道，同步打開配流孔內(nèi)弧壁的兩列斜通液孔，使泵和馬達體內(nèi)的相應(yīng)工作容腔分別經(jīng)兩列斜通液孔由盤體兩側(cè)通過相關(guān)孔道與環(huán)形容腔相通，工作液從泵體一側(cè)的斜通液孔吸入，由馬達體一側(cè)的斜通液孔排出，同時，與排出區(qū)間對應(yīng)的配流孔內(nèi)的閥條被壓力液壓貼于孔內(nèi)弧臺肩，外弧面與孔的外弧壁脫離，開通配流孔直接通道，同步封閉兩列斜通液孔，將壓力液由泵體工作容腔直接壓入馬達體工作容腔，實現(xiàn)了工作液的連續(xù)循環(huán)，并且，不管兩心軸旋向和壓力液的輸送方向如何，配流盤總能將工作液工作回路恰當連通，另外，盤體的徑向孔、外徑槽、外圈對鍵通孔組合構(gòu)成由配流孔同時向兩側(cè)軸盤軸承對側(cè)靜壓油腔供液的通道。
活塊式液壓減速器的基本構(gòu)造是，將兩個工作排量不同的轉(zhuǎn)子分別和液壓變速器的馬達體一側(cè)構(gòu)造相同的機體構(gòu)件組成的部件夾持組合配流盤同軸對裝，體外套裝外機體32，形成封閉的環(huán)形容腔，腔內(nèi)卡裝盤狀濾液網(wǎng)，充裝工作液，就構(gòu)成一個液壓減速器或增速器，心軸與動力源相接轉(zhuǎn)子的工作排量小于另一轉(zhuǎn)子的工作排量是減速器，反之是增速器。圖16是一個可以將電動機等動力源直接安裝其輸入端部的大傳動比減速器實施例的縱剖構(gòu)造圖，外機體32的一端設(shè)與動力源對裝法蘭，底部設(shè)安裝底腳。
該減速器或增速器的工作特點是，受動力源驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的輸入端轉(zhuǎn)子使工作液產(chǎn)生液壓，驅(qū)動輸出端轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，其傳動比與兩轉(zhuǎn)子的工作排量成反比；旋轉(zhuǎn)方向與兩機體構(gòu)件中的偏心軸承套的偏心方向有關(guān)，偏心方向相反則兩轉(zhuǎn)子旋向相同，反之則相反。
上述實施例，足以體現(xiàn)了本發(fā)明的新穎性、可實施性和良好的開發(fā)應(yīng)用前景，因此，希望授予相應(yīng)的專利權(quán)。
權(quán)利要求
1，一種由轉(zhuǎn)子和機體構(gòu)件組裝構(gòu)成的液壓裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)子由心軸、軸盤、活塊、游動環(huán)構(gòu)成，其中的活塊與心軸外軸面槽構(gòu)成可變工作容腔；機體構(gòu)件主要由機體、側(cè)盤、軸盤軸承、偏心軸承套或者調(diào)心軸承套、配流盤或者組合配流盤端蓋或者外機體等零件選擇組合構(gòu)成；轉(zhuǎn)子與結(jié)構(gòu)有別的機體構(gòu)件組合，分別構(gòu)成一種結(jié)構(gòu)相近功能有別的液壓裝置由轉(zhuǎn)子和裝有偏心軸承套，一端加端蓋的機體構(gòu)件組裝，構(gòu)成具有定量泵及馬達功能的活塊式定量泵及馬達；由轉(zhuǎn)子和裝有調(diào)心軸承套，一端加端蓋的機體構(gòu)件組裝，構(gòu)成具有變量泵及馬達功能的活塊式變量泵及馬達；一個由轉(zhuǎn)子與裝有調(diào)心軸承套的機體構(gòu)件組裝構(gòu)成的部件，和一個由轉(zhuǎn)子與裝有偏心軸承套的機體構(gòu)件組裝構(gòu)成的部件，夾裝組合配流盤，套裝外機體構(gòu)成具有變速傳動功能的活塊式液壓變速器；由兩個工作排量不同的轉(zhuǎn)子分別與裝有偏心軸承套的機體構(gòu)件組裝構(gòu)成的部件，夾裝組合配流盤，套裝外機體構(gòu)成具有減速或增速傳動功能的活塊式液壓減速器或增速器。
2，一種如權(quán)利要求1所述的液壓裝置，其特征在于，在轉(zhuǎn)子的心軸外軸面沿周奇數(shù)均布開有軸向矩形通槽、相應(yīng)直徑處對應(yīng)軸槽隔壁均布等量軸向通液孔、各孔分別有孔經(jīng)軸槽隔壁與外徑相通；軸盤的內(nèi)徑開有與心軸槽壁精確配合的花鍵槽、一側(cè)面對應(yīng)于鍵槽隔壁分別設(shè)有周邊封閉的含液淺槽、淺槽底相應(yīng)直徑處分別設(shè)有軸向液壓平衡通孔，兩只軸盤淺槽相背，套裝在心軸的兩端，外端面與心軸端面嚴格平齊，軸盤內(nèi)徑與心軸槽底間留有液流通道；活塊由MC尼龍或其它高強度低磨擦有彈性的工程塑料以及其它復合材料制成，或以金屬材料為主體，與其它低磨擦彈性材料鑲嵌、拼裝而成，形狀為多曲面棱柱體，對應(yīng)壓力液的承壓面居中有靜壓平衡孔通出對面，分別含裝在兩軸盤間的各心軸槽內(nèi)，可沿槽壁徑向滑動，以及以與槽壁接觸部位為軸周向擺動，并且在運動中始終保持與軸槽、軸盤接觸周邊的有效密封；游動環(huán)兼有軸承內(nèi)外圈的作用，套含全部活塊，為活塊留有適量沿徑向游動空間，并且在與各活塊接觸弧面內(nèi)形成靜壓液腔。
3，一種如權(quán)利要求1所述的液壓裝置，其特征在于，其機體構(gòu)件主要由機體、側(cè)盤、軸盤軸承、偏心軸承套、配流盤和端蓋構(gòu)成；機體的內(nèi)腔設(shè)對鍵槽，內(nèi)端部貼近內(nèi)孔處設(shè)側(cè)槽，槽內(nèi)裝有柔性側(cè)封密封圈；側(cè)盤外徑帶與機體鍵槽配合的對鍵，一側(cè)面貼近內(nèi)孔處設(shè)側(cè)槽，槽底設(shè)數(shù)個軸向泄流孔，槽內(nèi)裝有柔性側(cè)封密封圈，另一側(cè)面垂直于對鍵直徑對稱設(shè)同心內(nèi)弧槽和外弧槽，槽底分別設(shè)數(shù)個軸向液壓平衡孔，槽內(nèi)裝有側(cè)封密封件，貼裝于機體的內(nèi)端面；軸盤軸承由充填增強的氟塑料或其它高強低磨擦彈性材料制成，內(nèi)徑設(shè)靜壓對油腔，外徑過靜壓油腔垂分線設(shè)對鍵，對鍵帶軸向通孔，通孔分別有孔與對油腔交通；偏心軸套外徑帶對鍵槽、槽內(nèi)裝有帶軸向通孔的平鍵，平鍵長度與偏心套寬度嚴格一致，內(nèi)徑裝有靜壓滑動軸承或者復合軸承合金設(shè)有靜壓對油腔，對油腔分別有通液缺口通出側(cè)面；軸盤軸承套裝在軸盤的外徑，偏心軸承套套裝在游動環(huán)的外徑，與轉(zhuǎn)子構(gòu)成組件一并裝入機體內(nèi)腔；配流盤由盤體和外徑密封圈組成，盤體的一側(cè)面設(shè)有與側(cè)盤相同的內(nèi)弧槽和外弧槽，裝有同樣的密封件，內(nèi)弧槽底設(shè)弧形配流孔，兩配流孔外弧壁各設(shè)一徑向孔通出外徑，盤體外徑制兩段槽，槽的一端過一徑向孔，另一端過對側(cè)弧形配流孔中垂線，外弧槽底設(shè)液壓平衡孔；外徑密封圈用柔性密封材料制成，體外帶對鍵，鍵體設(shè)軸向通孔，孔中部有孔與內(nèi)徑交通，套裝于盤體的外徑，組合形成由一配流孔向軸盤軸承對側(cè)靜壓油腔供液的通道，裝于機體內(nèi)腔，貼于組件端面；端蓋設(shè)吸、排液口，兩口分另裝有與內(nèi)腔連通的排出單向閥，對應(yīng)配流盤外弧槽，蓋體設(shè)閥腔，腔內(nèi)裝有差徑活塞減壓閥，對應(yīng)配流盤內(nèi)弧槽，蓋體設(shè)孔與減壓閥的入液端連通，端蓋裝于機體端部，將機體內(nèi)腔及腔內(nèi)構(gòu)件包封。
4，一種如權(quán)利要求1所述的液壓裝置，其特征在于，其機體構(gòu)件中的機體相應(yīng)部位設(shè)有變量控制器安裝口，腔內(nèi)由調(diào)心軸承套取代了偏心軸承套，其余零件和結(jié)構(gòu)與權(quán)利要求3所述的機體構(gòu)件相同；調(diào)心軸承套由定位套和調(diào)整套組成，定位套設(shè)有內(nèi)外對鍵槽(對鍵槽連線互相垂直)，內(nèi)鍵槽底居中設(shè)徑向通孔，孔外口忽平，外鍵槽內(nèi)裝有帶軸向通孔、長度與定位套寬度嚴格一致的平鍵；調(diào)整套的外徑帶徑向?qū)I，鍵頂居中設(shè)一螺孔，內(nèi)徑裝有靜壓軸承或復合軸承合金、設(shè)有靜壓對油腔，腔內(nèi)設(shè)孔與外徑相通，經(jīng)鍵與鍵槽配合裝于定位套內(nèi)腔，可沿鍵槽適量徑向滑移，組裝后，鍵頂螺孔處安裝導桿，導桿通過定位套鍵槽底孔、機體的變量控制器安裝口，可與變量控制器執(zhí)行機構(gòu)對接。
5，一種如權(quán)利要求1所述的液壓裝置，其特征在于，其機體構(gòu)件中夾裝組合配流盤；組合配流盤由盤體、外圈、閥條、卡簧構(gòu)成；盤體貼近內(nèi)孔處，兩側(cè)面設(shè)側(cè)槽，槽內(nèi)裝柔性側(cè)封密封圈；沿直徑對稱設(shè)帶卡簧槽和臺階的弧形配流孔，孔內(nèi)弧壁沿周均布設(shè)有兩列分另斜通兩側(cè)面?zhèn)炔鄣耐ㄒ嚎祝瑑膳淞骺淄饣”诟髟O(shè)有一個徑向通液孔，外徑設(shè)兩段槽，槽的一端過一徑向孔，另一端過對側(cè)配流孔中垂線，于槽底沿中垂線鉆孔至相應(yīng)深度，再鉆孔與一側(cè)面相通；外圈用橡膠或其它柔性材料制成，外徑設(shè)對鍵，對鍵設(shè)軸向通孔，通孔中部有孔與內(nèi)徑交通，套裝在盤體外徑，組合形成由配流孔同時向兩邊軸盤軸承對側(cè)靜壓油腔供液的通道；閥條用充填的氟塑料或其它高強度低磨擦彈性材料制成，形狀與盤體弧形配流孔相配合，沿周設(shè)有一列徑向通液孔，裝在盤體配流孔內(nèi)，由卡簧限定，能沿孔內(nèi)弧壁做適量軸向滑動，同時打開配流孔內(nèi)弧壁的兩列斜通通液孔、隔斷配流孔直通通道，或關(guān)閉通液孔、打開配流孔直通通道。
6，一種如權(quán)利要求1所述的液壓裝置，其特征在于，一個由轉(zhuǎn)子和裝有調(diào)心軸承套的機體構(gòu)件組成的部件，與一個由轉(zhuǎn)子和裝有偏心軸承套的機體構(gòu)件組成的部件，夾持組合配流盤同軸對裝為一個整體，兩部件機體的內(nèi)端面貼近內(nèi)孔處設(shè)側(cè)槽，槽內(nèi)裝有柔性側(cè)封密封圈，槽外壁沿周均布數(shù)個徑向孔，使側(cè)槽與機體外徑相通，對應(yīng)側(cè)盤外弧槽處設(shè)閥腔，腔內(nèi)裝有差徑活塞減壓閥，對應(yīng)側(cè)盤內(nèi)弧槽處設(shè)孔與減壓閥進液端連通，對裝后的機體體外套裝帶有變速控制器安裝口和散熱翼片的外機體，外機體與內(nèi)機體間形成一個涵容內(nèi)機體兩端徑向孔的封閉的環(huán)形容腔，腔內(nèi)裝有帶剛性骨架的盤狀濾液網(wǎng)，裝有工作液，濾液網(wǎng)將工作液分割為已過濾和待過濾兩部分，由環(huán)形容腔、兩部件和組合配流盤的相關(guān)零件的體內(nèi)孔道構(gòu)成閉合的工作液工作循環(huán)回路。
7，一種如權(quán)利要求1所述的液壓裝置，其特征在于，兩個工作排量不同的轉(zhuǎn)子分別和裝有偏心軸承套的機體構(gòu)件組成的部件，夾組合配流盤同軸對裝為一個整體，體外套裝只帶散熱翼片的外機體，具有與權(quán)利要求6所述液壓裝置結(jié)構(gòu)方式相同的槽、孔、閥、環(huán)形容腔結(jié)構(gòu)，構(gòu)成相同的工作液工作循環(huán)回路。
全文摘要
一種回轉(zhuǎn)容積式液壓裝置,最基本的技術(shù)特征是,由其轉(zhuǎn)子中的活塊與軸槽形成可變工作容腔;依據(jù)其用途可分為活塊式變量、定量液壓泵及馬達,液壓變速器、減速器和增速器等具體結(jié)構(gòu)形式,該液壓泵及馬達具有目前通用的各種容積式液壓泵及馬達的使用功能,該液壓變速器、減速器和增速器具有目前通用機械變速器、減速器和增速器同樣的使用功能,并且液壓變速器具有無級變速特性。
文檔編號F16H39/00GK1279366SQ99106568
公開日2001年1月10日 申請日期1999年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月29日
發(fā)明者彭利, 彭凌宇 申請人:彭利