專利名稱：旋轉(zhuǎn)圈均衡磨損流體壓力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體壓縮裝置，更具體的說是容積式葉片泵和旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi) 燃機的壓縮結(jié)構(gòu)，屬于流體壓縮機械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
下面以容積式葉片泵舉例在流體輸送領(lǐng)域，在諸多才幾械的液壓系統(tǒng)和氣 壓系統(tǒng)中，各種類型的流體壓力泵(如柱塞泵、空氣壓縮泵、齒輪泵、容積式 葉片泵)是其中不可缺少的重要裝置之一。其中容積式葉片泵因其結(jié)構(gòu)緊湊、 運行平穩(wěn)、空載負荷小等優(yōu)點被很多機械使用在其流體壓縮輸送系統(tǒng)中(如車 床、汽車等)。但容積式葉片泵因其中心轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動件(轉(zhuǎn)子)及其葉片槽內(nèi)安 裝的葉片和與之配合的相對固定的耦合件(包括定子與端蓋)之間都是相對運 動的，這些工件在相對運動中表面會發(fā)生磨損，因磨損造成的間隙又缺乏補充 機制，所以容積式葉片泵容易因磨損造成泄漏而失效。雖然葉片頂端磨損可以 得到葉片自身的補充，但葉片槽導(dǎo)程有限，導(dǎo)程過短時可使葉片翻出槽外或因 杠桿原理崩裂葉片槽，從而使整個泵主要工件破壞。所以容積式葉片泵其不足 之處是限制其應(yīng)用范圍的根本原因。下面結(jié)合附圖4闡述容積式葉片泵的結(jié)構(gòu) 和工作原理。
常規(guī)葉片泵的結(jié)構(gòu)和原理如圖4,圖中(1)為泵殼，(2)為定子，(3)為 上端蓋，(4)為下端蓋，(5)為轉(zhuǎn)子，(6)為葉片，(7)為葉片槽，(8)為主 軸，(9)為進流口， (10)為出流口， (11)為定子定位孔。當(dāng)轉(zhuǎn)子(5)在上端 蓋(3)、下端蓋(4)與定子(2)固連形成的泵腔中旋轉(zhuǎn)時(如順時針旋轉(zhuǎn))， 轉(zhuǎn)子葉片槽(7)內(nèi)的葉片(6)在離心力的作用下被甩出，當(dāng)葉片(6)頂端抵 達定子(2)內(nèi)壁時，被設(shè)計成寬窄不等的環(huán)形泵腔被切斷成與葉片(6)數(shù)量相同、容積不等的若干腔段。隨著轉(zhuǎn)子(5)的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，各腔泵的容積不斷變 化。當(dāng)某段泵腔的容積由小變大時，流體受到負壓，進流口 (9)就在大氣壓力 下吸進流體；當(dāng)某段泵腔的容積由大變小時，流體受到壓迫產(chǎn)生壓力而由出流 口 (IO)排出。從而達到液壓系統(tǒng)中需要的目的。葉片(6)中任意一片都在轉(zhuǎn) 子(5)旋轉(zhuǎn)一周的過程中伸出、壓進葉片槽(7) —次。從而葉片泵周而復(fù)始 地工作。
顯而易見葉片泵在工作中，葉片在葉片槽內(nèi)伸縮是位移的，葉片在泵腔中 與泵腔內(nèi)壁也是位移的。在流壓較高的泵腔內(nèi)，這種配件之間的運動所形成的 摩擦力是較大的，不僅造成了葉片泵的能耗損失，更重要的是主要的相關(guān)工件 磨損嚴(yán)重而泄流以致失去原先設(shè)定的壓力與流量。專利號為200410094833. 5的 一種容積式葉片泵專利技術(shù)中用帶錐度葉片和帶錐度泵腔解決了個別工件的磨 損補充問題，但制造難度較大，葉片導(dǎo)程受到影響。
本人在實踐中也設(shè)想過在葉片頂端加一滾柱，如圖5,圖中(1)為葉片， (2)為滾柱，(3)為葉片(1)與滾柱(2)之間的間隙。當(dāng)葉片(1)隨轉(zhuǎn)子 旋轉(zhuǎn)時，滾柱(2)外周與定子(3)內(nèi)壁開始是可以滾動的，但滾柱(2)圓周 邊與葉片(1)配合的間隙(3)很不理想，過大會造成泄流，過小葉片(1)與 滾柱(2 )仍存在滑動摩擦，只不過是把滑動摩擦換了位置。即使其間間隙調(diào)得 好，但隨著滾柱(2)的軸和葉片(1)上的孔的磨損，滾柱(2)的內(nèi)側(cè)外圓面 與葉片成滑動摩擦接觸，再加之滾柱側(cè)面與葉片之間滑動磨損開始即存在，所 以研究分析的結(jié)果表明這是一個不實用的想法。因此葉片泵結(jié)構(gòu)特征上的不足 之處，是限制其適用范圍的原因。

發(fā)明內(nèi)容
綜上所述從附圖和上述文中可以看出常規(guī)容積式葉片泵存在以下三個方面的不足。 一方面，葉片泵在工作時，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，所有的葉片頂端都會沿 著定子內(nèi)壁滑動一周，并且在葉片槽中伸縮一次。前者的滑動距離是^f艮長的，
后者不過是前者的幾十分之一，因此如果省掉前者其意義是可想而知的；第二 方面，葉片在與之接觸的工件運動中都是滑動摩擦，滑動摩擦力遠遠大于滾動 摩擦力；第三方面，常規(guī)的容積式葉片泵兩端蓋是覆蓋在定子端面上的，由于 兩者之間沒有相對運動，也就沒有磨損，當(dāng)轉(zhuǎn)子端面、葉片側(cè)面、兩端蓋內(nèi)表 面磨損形成間隙時，端蓋因定子阻礙不能順軸向進動而不能補充間隙，以致泄 露流體，使效果變差。
綜上所述，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)圏均衡磨損流體壓力裝置從三方面入手解決常規(guī) 葉片泵的不足 一是將常規(guī)容積式葉片泵的定子改為轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)圈；二是用滾 動體來替代常規(guī)容積式葉片泵的葉片，這樣就減少了摩擦阻力；三是一只端蓋 或兩只端蓋可順軸向進動，并均衡兩端蓋與兩端蓋之間運動件的磨損，從而補 充因磨損產(chǎn)生的間隙。


附圖1是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)圏均衡磨損流體壓力裝置實施例一的結(jié)構(gòu)圖。 附圖2是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)圈均衡磨損流體壓力裝置實施例二的結(jié)構(gòu)圖。 附圖3是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)圈均衡磨損流體壓力裝置實施例三的結(jié)構(gòu)圖。 附圖4是常規(guī)容積式葉片泵結(jié)構(gòu)圖。 附圖5是帶滾柱的葉片結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
實施例一
本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)圏均衡磨損流體壓力裝置包括殼體(1)，上端蓋(2),旋轉(zhuǎn) 圈(3),下端蓋(4)，轉(zhuǎn)子(5)，葉片(6)，葉片槽(7)，主軸(8),進流口(9)，出流口 (10)，密封塞(ll)。其特征在于所述上端蓋(2)、下端蓋(4) 和殼體(1)三者的空間中安裝有與轉(zhuǎn)子(5)同向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)圈(3),轉(zhuǎn)子(5)， 以及可在葉片槽(7)內(nèi)自由滑動的葉片(6)。
下面結(jié)合圖1闡述實施例一的結(jié)構(gòu)和工作原理。圖1中，(1)為殼體，(2) 上端蓋，(3)為旋轉(zhuǎn)圈，(4)為下端蓋，(5)為轉(zhuǎn)子，(6)為葉片，(7)為葉 片槽，(8)為主軸，(9)為進流口， (10)為出流口， (11)為密封塞。當(dāng)主軸
(8 )帶動轉(zhuǎn)子(5 )旋轉(zhuǎn)時(這里設(shè)為順時針旋轉(zhuǎn))，轉(zhuǎn)子(5 )上的葉片槽(7 ) 內(nèi)可自由滑動的葉片(6)在離心力和流體壓力的雙重作用下向外甩出，葉片(6) 頂端與旋轉(zhuǎn)圈(3)內(nèi)壁接觸，由于滑動摩擦力遠大于滾動摩擦力的原因，葉片
(6)通過摩擦力帶動旋轉(zhuǎn)圈(3)與轉(zhuǎn)子(5)同向旋轉(zhuǎn)，并同時向前壓迫流體。 當(dāng)被壓迫的流體受到密封塞(11)的阻斷時，高壓流體就不會流向低壓流區(qū)而 從出流口 (IO)流出。當(dāng)葉片(6)通過密封塞(11)時，被壓進葉片槽(7) 內(nèi)。當(dāng)葉片(6)在背向進流口 (9)旋轉(zhuǎn)時，葉片(6)背后產(chǎn)生負壓，在大氣 的壓迫下，流體由進流口 (9)流入。當(dāng)密封塞(11)由于磨損產(chǎn)生間隙時，密 封塞(11)可自行補充間隙。如此周而復(fù)始的工作。工作中，當(dāng)轉(zhuǎn)子(5)的兩 端面、葉片(6)兩側(cè)面、旋轉(zhuǎn)圈的兩端面、上下端蓋的內(nèi)表面發(fā)生磨損時，一 只或兩只端蓋可順軸向進動來補充因磨損造成的間隙，使流體不能泄露。
本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)圈均ff磨損流體壓力裝置的旋轉(zhuǎn)圈(3)在有良好潤滑時，可 依殼體(l)內(nèi)壁為支承體，或以滾動體為支承體，或以密封塞(11)為支承體， 或以高壓的流體為支承體等等。如果將旋轉(zhuǎn)圈(3)與轉(zhuǎn)子(5)偏心安裝，那 密封塞(11)的密封作用是由葉片來代替的，可不安裝密封塞(ll)。為了減少 旋轉(zhuǎn)圏(3)、轉(zhuǎn)子(5)、葉片(6)三者端面與端蓋(2、 4)內(nèi)表面的磨損，密 封塞(11)除了安裝在兩只端蓋(2、 4)上，還可以安裝在其中一只端蓋上，另一只端蓋可隨旋轉(zhuǎn)圈(3)—起旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明旋轉(zhuǎn)圈均衡磨損流體壓力裝置的 葉片(6)、葉片槽(7)可以為其他形狀和組合形式。葉片槽(6)可設(shè)計在轉(zhuǎn) 子(5 )上，或設(shè)計在旋轉(zhuǎn)圈(3 )上，或轉(zhuǎn)子(5 )和旋轉(zhuǎn)圈(3 )上都設(shè)有葉 片槽(6)。 實施例二見圖2,與實施例一的區(qū)別在于葉片(6)的形狀不同。 實施例三本發(fā)明旋轉(zhuǎn)圏均衡磨損流體壓力裝置，包括殼體(l)，上端蓋(2),旋轉(zhuǎn) 圈(3)，下端蓋(4),轉(zhuǎn)子(5),葉片(6)，葉片槽(7),主軸(8)，進流口 (9),出流口 (10)，旋轉(zhuǎn)圈支承滾(ll)。其特征在于所述上端蓋(2)、下 端蓋(4 )、殼體(1 )三者組合的空間內(nèi)安裝有可以隨主軸(8 )轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子(5 )， 轉(zhuǎn)子(5)的葉片槽(7)內(nèi)可以自由滑動的葉片(6)，以及通過葉片(6)帶動 的并與轉(zhuǎn)子(5)同向轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)圏(3)。下面結(jié)合附圖3進一步闡述本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)圈均衡磨損流體壓力裝置。圖中 (1)為殼體，(2)為上端蓋，(3)為旋轉(zhuǎn)圏，(4)為下端蓋，(5)為轉(zhuǎn)子，(6) 為葉片，(7)為葉片槽，(8)為主軸，(9)為進流口， (10)為出流口， (11) 為旋轉(zhuǎn)圏支承滾。當(dāng)主軸(8)帶動轉(zhuǎn)子(5)旋轉(zhuǎn)時，通過葉片(6)帶動旋轉(zhuǎn) 圏(3)同向旋轉(zhuǎn)。此時由于轉(zhuǎn)子(5)和旋轉(zhuǎn)圈(3)是偏心安裝的，所以其兩 者之間形成的空間寬窄不等，被若干只葉片(6 )分隔成若干段容積不等的腔段。 隨著轉(zhuǎn)子(5)和旋轉(zhuǎn)圈(3)的旋轉(zhuǎn)，其中各腔段的容積不斷變化，容積由小 變大時進流，由大變小時壓流。當(dāng)某一葉片(6)隨轉(zhuǎn)子(5)旋轉(zhuǎn)一圏后，一 次壓流、p及流完成。除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)圈均衡磨損流體壓力裝置比常規(guī)的容積式葉片泵在結(jié)構(gòu)上有較大的改進，會有很好的市場前景，在該領(lǐng)域?qū)a(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。
權(quán)利要求
1、 本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)圈均衡磨損流體壓力裝置包括殼體(1),上端蓋(2),旋 轉(zhuǎn)圈(3)，下端蓋(4)，轉(zhuǎn)子(5)，葉片(6)，葉片槽(7)，主軸(8),進流 口 (9)，出流口 (10),密封塞(ll)。其特征在于所述上端蓋(2)、下端蓋 (4)和殼體(1)三者的空間中安裝有與轉(zhuǎn)子(5)同向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)圈(3)，轉(zhuǎn)子(5 ),以及可在葉片槽(7 )內(nèi)自由滑動的葉片(6 )。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩端蓋(2、 4)至少一只是可以順軸向進動的。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的上端蓋(2 )和下端蓋(4 )可以都旋轉(zhuǎn)，也可以 都不旋轉(zhuǎn)，或其中一只端蓋旋轉(zhuǎn)、另一只端蓋不旋轉(zhuǎn)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述旋轉(zhuǎn)圈(3)內(nèi)壁可以是多邊形、圓形、橢圓形或 其他形狀。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)圈(3)圓心與轉(zhuǎn)子(5)圓心可以是偏心安 裝的。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)圏(3)可支承在殼體(1)內(nèi)壁上，或支承 在滾動體上，或支承在密封塞(11)上，或以高壓的流體為支承體等等。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的旋轉(zhuǎn)圏(3)上可以設(shè)有葉片槽。轉(zhuǎn)子(5)上可 以不設(shè)葉片槽。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述葉片(6)可為圓柱形、多邊形、片形或其他形狀。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封塞(11)可以為圓形、弓形或其他形狀。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封塞(11)安裝在上端蓋(2 )、下端蓋(4 ) 中至少一只端蓋上。
全文摘要
本發(fā)明旋轉(zhuǎn)圈流體壓力裝置公開了一種容積式葉片泵的重要改進方案，包括殼體(1)，上端蓋(2)，旋轉(zhuǎn)圈(3)，下端蓋(4)，轉(zhuǎn)子(5)，葉片(6)，葉片槽(7)，主軸(8)，進流口(9)，出流口(10)，密封塞(11)。由殼體(1)與兩端蓋(2、4)組成的空腔內(nèi)安裝有旋轉(zhuǎn)圈(3)和轉(zhuǎn)子(5)以及安裝在葉片槽(7)內(nèi)可以自由滑動的葉片(6)。其中旋轉(zhuǎn)圈(3)是與轉(zhuǎn)子(5)同向旋轉(zhuǎn)的。葉片(6)頂端與旋轉(zhuǎn)圈(3)內(nèi)壁可以沒有相對運動，也就沒有磨損。是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)圈流體壓力裝置的主要發(fā)明點。
文檔編號F04C18/344GK101311541SQ200710106659
公開日2008年11月26日 申請日期2007年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月27日
發(fā)明者勇 丁 申請人:勇 丁