專利名稱：液壓轉輪的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種配置有動力傳遞工作輪的回轉容積式定量液壓泵及馬達。
背景技術：
日前，本人于申請?zhí)枮?0119358.9，名稱為“回轉容積式流體壓輸及傳動裝置”的發(fā)明專利申請中，提出了一種由轉子的空心旋轉體鉸接擺動葉片做為變容構件，由內孔與空心旋轉體相結合、外周通出對裝于其兩側定子的傳動盤進行動力傳遞的回轉容積式定量液壓泵及馬達的技術方案。依據(jù)該方案構造的液壓泵及馬達與現(xiàn)有同種用途的其他類型液壓泵及馬達相比，雖然結構簡單、制造成本低的優(yōu)點明顯，但是，在保證容積效率和工作壽命等綜合工作性能的具體解決方案上尚有欠缺。

發(fā)明內容
本實用新型所要解決的技術問題是，以上述背景技術為基礎，彌補其欠缺，部分依據(jù)背景技術，構造一種由液壓工作部件及其傳動盤外周(或者外環(huán))制備或者配裝動力傳遞工作輪體所構成的容積效率高、工作壽命長、用于機械、液壓動力轉換及傳動的液壓轉輪。該技術問題的解決是由如下方案實現(xiàn)的該液壓轉輪是由液壓工作部件及其轉子的傳動盤外周(或者外環(huán))制備或者配裝動力傳遞工作輪體所構成。其液壓工作部件的基本結構是，以內孔為滑動軸承工作面、外周面沿周均布設置配裝擺動葉片鉸座的空心旋轉體做為轉子的主體，內孔設有與空心旋轉體鉸座配合的內花鍵、外周設置動力傳遞工作輪體或者制備配裝動力傳遞工作輪體連接結構的傳動盤，居中套裝于空心旋轉體的外周(內花鍵與各鉸座相配合)，擺動葉片的頭端指向轉子旋轉方向順序排列或者擺動葉片兩兩頭端相對組合成對排列、根端分別與空心旋轉體的鉸座鉸接構成鉸鏈，貼裝于傳動盤兩側的空心旋轉體的外周、同時分別被隨動環(huán)套環(huán)、隨動環(huán)內徑與空心旋轉體外周間留有擺動葉片頭端在其間往復擺動的適量間隔，由此構成轉子；兩只互為鏡象結構的半機體(其中一只的側端，對應轉子進、排液工作腔，制備工作液進、排接口)的內孔腔配裝隨動環(huán)滑動軸承、孔腔內側端面配裝配流盤構成定子主體，內孔設置有帶定位鍵的安裝孔、外軸面是與空心旋轉體內孔滑動軸承配合的配合面、兩端制備連接螺紋或者連接螺栓螺孔的固定心軸，與轉子的空心旋轉體內孔配合、兩端經(jīng)螺紋或者螺栓分別與從兩側對裝包封轉子的定子主體固連，由此構成該液壓轉輪的液壓工作部件，其中，隨動環(huán)軸心相對于轉子回轉軸心按設定偏置，各擺動葉片的頭端在彈簧恢復力或者置于擺動葉片頭端的永磁體磁力或者重力、工作時的離心力、液壓力的作用下，始終貼合于隨動環(huán)內壁，被其分割限定的容腔隨轉子旋轉周期變容；接通液壓回路，若輸送壓力液驅動轉子拖動動力傳遞工作輪旋轉，則實現(xiàn)馬達功能，若外力驅動動力傳遞工作輪拖動轉子旋轉壓輸工作液，則實現(xiàn)液壓泵功能。
保證該液壓轉輪容積效率、工作壽命等綜合工作性能的新增具體方案是，液壓工作部件在采用上述基本結構的基礎上，由順序配裝于兩個半機體內腔的柔性盤、密封配流盤、隨動環(huán)軸承、機械密封件以及固定心軸外軸面包封轉子，構成一種周邊配合面柔性密封、轉子兩側端面經(jīng)配流盤液壓平衡及補償磨損密封、徑向液壓平衡、動靜壓聯(lián)合滑動軸承擎持轉子的獨有結構；其中半機體的側壁內孔設置與固定心軸端部花鍵配合的內花鍵、外側面接花鍵外徑設置與固裝螺套根部錐面配合的內錐面、配裝隨動環(huán)軸承的內孔腔軸心與側壁內孔花鍵軸心按設定偏置、接內孔腔端口設置配裝機械密封件的環(huán)腔、該環(huán)腔軸心與內孔花鍵軸心同軸、孔腔的內側面對稱于內孔腔軸心偏置方向線、對應轉子工作環(huán)腔、設置與柔性盤定位銷配合的銷孔(其中，設有進、排液接口的半機體的該銷孔與兩接口分別連通)；柔性盤是由丁腈橡膠制成的、外徑與隨動環(huán)軸承內孔密封配合、內孔與固定心軸外徑密封配合的平盤、于盤面對應半機體定位銷配合孔位置預制兩端分別與半機體定位銷孔和密封配流盤體定位銷孔配合的空心定位銷(其中心孔用于進、排液導流通道)、貼裝于半機體孔腔的內側壁；密封配流盤由用機械密封材料(例如，石墨浸漬環(huán)氧樹脂)制成的配流盤體和配裝于其背面兩扇形槽內的兩個周向隔封塊構成，該盤體及隔封塊兩側邊外徑與隨動環(huán)軸承內孔密封配合、內徑與固定心軸外徑密封配合、盤體的背面對應柔性盤定位銷設置定位銷配合孔、扇形槽的徑向中線與盤體內、外徑軸心偏置方向線重合、角度范圍是對應擺動葉片頭端單向排列的轉子，與轉子各擺動葉片排列間隔所占角度區(qū)間相當、對應擺動葉片兩兩頭端相對組合排列的轉子，與轉子各對擺動葉片組合間隔所占角度區(qū)間相當，含裝于槽中的周向隔封塊厚度少量大于槽深(例如，1毫米)、兩側面與槽壁間留有小量間隙(例如，1毫米)、在其與槽底的配合面內設置周向過流槽，于盤體的正盤面，以內、外徑偏心方向線為徑向中線、角度范圍與對應轉子的葉片間距或者葉片組合間距所占角度區(qū)間相等的扇形部位連同內孔邊緣附近的窄環(huán)面是與轉子側端面貼合的配合面、其余部位小量凹下(例如，凹下0.5毫米)、于該凹下部位設置過定位銷配合孔的弧形配流槽、槽底與該定位銷配合孔溝通、自該槽的居中部位至內孔間設置徑向引流槽隨動環(huán)軸承是由優(yōu)質軸承合金或者機械密封材料(例如，石墨浸漬環(huán)氧樹脂)制成的向心推力滑動軸承，在該軸承的與傳動盤配合的止推軸承盤面沿周均布徑向淺槽，在其與隨動環(huán)外軸面配合的向心軸承面、以裝配位置的隨動環(huán)軸心偏置方向線為對稱軸線、于兩半周對稱設置靜壓液腔，于軸承體、對應兩靜壓液腔、各徑向設置一閥腔、腔內配裝由空心動閥體、設置有阻尼中心孔的定閥座構成的自動控制靜壓液腔與外周之間工作液入通、出節(jié)流的單向節(jié)流閥，于外周面設置自單向節(jié)流閥腔口至止推軸承背盤面外沿之間溝通的引流槽；裝配于半機體內腔口環(huán)腔內的機械密封件由用機械密封材料(例如，充填石墨的聚四氟乙烯)制成的環(huán)體和套裝于其體外、用丁腈橡膠制成兼有密封功能的錐環(huán)形橡膠彈簧構成；固定心軸兩端制備與半機體側壁內花鍵配合的端部花鍵、于外軸面、按安裝位置對應密封配流盤正盤面的徑向引流槽部位切制寬度適量、軸向長度適量大于轉子寬度的平面(該平面與空心旋轉體內孔配合構成軸承靜壓液腔)、該軸內孔的兩端制備與固裝螺套配裝的內螺紋、中部設置帶定位鍵的用于與外部設備配裝組合的安裝孔；整體的基本裝配結構是，固定心軸貫穿轉子的空心旋轉體內孔、兩個具有上述結構的定子主體由兩側包封轉子、半機體側壁內花鍵與固定心軸兩端部花鍵配合及軸向限位、通過兩個固裝螺套與固定心軸兩端內螺紋連接即構成該液壓部件；其中，轉子隨動環(huán)軸心按安裝位置、相對于轉子回轉軸心、沿鉛垂方向向下偏置、偏心距等于隨動環(huán)內半徑減去擺動葉片頭端的與隨動環(huán)內徑貼合面，在相對于空心旋轉體完全復位條件下距轉子回轉軸心距離的差值(以保證在任何狀態(tài)下，處于進、排液轉換區(qū)間附近的擺動葉片頭端僅靠葉片位置限制和自重即可自然與隨動環(huán)內徑貼合以隔斷進、排液腔的直接通路，省掉了加裝復位彈簧或者在擺動葉片頭端預置永磁體的輔助結構)，通過密封配流盤正盤面的兩道徑向引流槽分別將轉子進、排液工作腔與對應的內孔和固定心軸軸面切制平面部位配合形成的靜壓液腔溝通、根據(jù)空心旋轉體內孔直徑和隨動環(huán)內徑及其軸向寬度參數(shù)、確定恰當?shù)膫鲃颖P厚度、使得空心旋轉體被隨動環(huán)內徑包封的圓周面面積與其內孔整個周面積相當、達到其外周面和內孔面所受徑向液壓力接近平衡，通過密封配流盤正盤面的小量凹下部位與轉子側端面配合形成的縫隙分別將轉子進、排液工作腔與相對應的隨動環(huán)軸承工作面兩靜壓液腔溝通、使得隨動環(huán)內、外徑所受徑向液壓力接近平衡、工作狀態(tài)下，處于壓力區(qū)間靜壓液腔內的工作液推動單向節(jié)流閥的動閥體封閉直通通路、工作液經(jīng)由定閥座的阻尼孔、軸承外周的引流槽泄出至止推軸承盤面及機械密封件的配合面、用以潤滑止推軸承工作面及其外環(huán)的機械密封件、泄出液完成潤滑后再經(jīng)由軸承外周的引流槽至單向節(jié)流閥閥腔推動動閥體開通直通通路流入處于低壓區(qū)間的靜壓液腔、以維持機械密封件內環(huán)腔處于較低的液壓力狀態(tài)，通過密封配流盤盤體背面內孔邊緣的突出窄環(huán)面緊壓于柔性盤盤面、于該窄環(huán)面外周形成小量間隔容腔(例如，1毫米厚)、該容腔經(jīng)處于弧形配流槽內的通液孔與轉子工作腔連通、配流盤體扇形槽內的周向隔封塊面對柔性盤的平面與柔性盤盤面貼合、將間隔容腔分隔為兩個半環(huán)容腔、工作狀態(tài)下處于壓力區(qū)間半環(huán)容腔內的壓力液側推周向隔封塊外移使其外側面與盤體槽壁密貼、扇形槽的槽腔與處于壓力區(qū)間半環(huán)腔連通、與處于低壓區(qū)間的半環(huán)腔封隔。
采用上述技術方案導致的有益效果是1、本液壓轉輪與現(xiàn)有同種用途的柱塞、齒輪、葉片式在用主流液壓泵及馬達產品相比，結構簡單緊湊、所用零部件種類少、加工裝配工藝相對簡單、精度要求適中，安裝、使用、維護方便，因此，生產、使用和維護成本將顯著降低。
2、本液壓轉輪與包括本人申請?zhí)枮?0119358.9，名稱為“回轉容積式流體壓輸及傳動裝置”的發(fā)明專利申請中的技術方案所構造的擺動葉片式定量液壓泵及馬達在內的現(xiàn)有各種液壓泵及馬達產品相比，在綜合工作性能上，都將有相應的提高。其主要源于1/、轉子側端面與密封配流盤的配合面、擺動葉片頭端與隨動環(huán)內徑配合面、根端與空心旋轉體鉸接配合面在液壓力的作用下自行貼合，處于理論上的無間隙密封狀態(tài)(之間僅存潤滑油膜)，因此，泄漏小，足以保證具有較高的容積效率。
2/、擺動葉片頭端與隨動環(huán)內壁的接觸面在承壓狀態(tài)下幾乎無相對滑移、根端與鉸座配合面的相對滑移速度和路徑也相對較小，因而磨損量自然較低，并且形成的該磨損若均勻，則并不影響密封；由于工作狀態(tài)下，密封配流盤背面扇形槽的槽腔與處于壓力區(qū)間半環(huán)腔連通、與處于低壓區(qū)間的半環(huán)容腔封隔，使得整個配流盤體背盤面形成的軸向液壓推力大于正盤面所受軸向液壓反推力、以推動密封配流盤正盤面始終貼合于轉子側端面、在實現(xiàn)轉子側端面有效密封的同時自動補償配合面發(fā)生的磨損間隙，這足以保證該處具有較長的良好密封工作的周期；隨動環(huán)軸承和空心旋轉體內孔軸承實際上采用的是自供壓力液、動、靜壓聯(lián)合滑動軸承結構，工作壽命自然較長；總歸上述，足以保證該液壓轉輪在整體上具有較長的免修工作壽命。
3/、由于隨動環(huán)軸承采用向心推力滑動軸承、并且其止推軸承盤面的止推環(huán)面寬度可無限制的因需設置、轉子軸承軸徑大、軸面寬、傳動盤于轉子軸向居中配置，該結構使得其可以直接承載較大的徑向載荷、較大的軸、徑向復合載荷、一定的軸向、徑向沖擊、交變載荷；這種工作特性在現(xiàn)有的各種液壓泵及馬達中是不多見的。
4/、根據(jù)其定子的半機體采用較為規(guī)整的回轉體結構及其內部運動構件的特有結構和配裝方式，使得該液壓轉輪具有較大的許用轉速范圍和功率范圍，其具體產品序列范圍，按轉速劃分可以是低速、中速、高速甚至超高速；按功率劃分可以是小功率、中功率、大功率甚至超大功率；按型號劃分可以是小型、中型、大型甚至超大型。
3、由上述綜合特性所導致的結果是，該液壓轉輪具有寬泛的應用領域和廣闊的市場空間，尤其是作為液壓馬達應用，可以與被動機械集成一體化，明顯提高機械裝備的整體性能，預計，其真正價值，將隨著對其開發(fā)應用的實際進展逐步顯現(xiàn)。
四

圖1、圖2分別是本液壓轉輪的可以雙向旋轉工作的液壓工作部件按圖中所示位置的橫剖、縱剖構造圖，圖3是只能單向旋轉工作液壓部件參考圖2剖切位置的橫剖構造圖，用于表示該液壓工作部件的零配件構成及配裝結構，圖中的三點劃線所示意的是傳動盤外周可能設置工作輪體結構或者設置與工作輪體配裝的連接結構，圖中標記1、空心旋轉體，2、擺動葉片，3、固裝螺套，4、固定心軸，5、半機體與固定心軸配裝時周向定位銷釘，6、固裝螺套的鎖定螺釘，7、半機體，8、柔性盤，9、配流盤體，10、隨動環(huán)，11、隨動環(huán)軸承，12、半機體與隨動環(huán)軸承配裝時周向定位銷釘，13、構成機械密封件的橡膠彈簧，14、構成機械密封件的密封環(huán)，15、傳動盤。圖4是半機體7的正視圖，圖5是按圖4所示位置的剖視圖，用于表示進(或排)液接口701、與柔性盤定位銷配合孔702、配裝固裝螺套鎖定螺釘?shù)穆菘?03和定位銷孔704、705的結構和相關位置。圖6、圖7分別是固定心軸4的橫、縱半剖視圖，用于表示固定心軸包括定位銷孔401、外軸面的切制平面402、端部花鍵403在內的整個具體結構。圖8、圖10分別是配流盤體9配裝周向隔封塊901的正視圖和后視圖，圖9、圖11分別是其互為垂直方向的剖視圖，用于表示包括周向隔封塊901、與柔性盤定位銷配合的銷孔902、配流槽903、通液孔904在內的整個密封配流盤的具體結構。圖13、圖14分別是柔性盤8的正視圖和剖視圖，用于表示其包括空心定位銷801在內的整體結構。圖15、圖16分別是隨動環(huán)軸承11的正、半剖視圖和所示部位縱剖視圖，用于表示其包括靜壓液腔1105、止推軸承工作面徑向淺槽1106、定位銷孔1107在內的整體結構。圖12是圖16所示部位的局部放大圖，用于表示配裝于隨動環(huán)軸承體內的入通、出節(jié)流單向節(jié)流閥的相關結構，其中，1101為閥腔，1102為動閥體，1103為定閥座，1104為引流槽。圖17、圖18分別是機械密封件的正視圖和剖視圖，圖19是圖18所示部位的局部放大圖，用于表示機械密封的錐環(huán)橡膠彈簧13和密封環(huán)14的配裝及結構。圖20、圖21分別是一個液壓轉輪實施例(起重機液壓驅動起重卷筒總成)的正視和縱剖視圖，圖中標記16、卷筒體，17、限位軸套，21、間隔軸套，18、支撐座，19、支撐軸，20、孔用擋圈，22、軸用擋圈。圖22、圖23分別是另一個液壓轉輪實施例(液壓動力齒輪)的正視圖和側視圖，用于表示傳動盤15的外周制備了用于齒輪傳動的輪齒結構。圖24、圖25是第三個液壓轉輪實施例(起重機液壓驅動軌道行走輪)的正視圖和縱剖視圖，用于表示液壓工作部件的傳動盤15配裝行走輪體24的結構。圖26、圖27是第四個液壓轉輪實施例(壓路機液壓驅動鎮(zhèn)壓碾輪)的縱剖視圖和側視圖，用于表示液壓工作部件的傳動盤15通過法蘭與碾輪體23的配裝結構。
五具體實施例方式根據(jù)用途的不同，依據(jù)前述技術方案，本發(fā)明可以構造出；1、單液壓工作部件、配裝輪體式液壓轉輪。2、單液壓工作部件、整體工作輪式液壓轉輪。3、雙液壓工作部件、配裝輪體式液壓轉輪這三類具體產品。這些機械產品與現(xiàn)有液壓泵及馬達主流產品相比，在具有液壓泵和液壓馬達的功能的同時，兼有附加功能，其突出的特點是，在性能上，往往是在擔負液壓、機械動力轉換傳遞工作的同時可直接擔負較大的徑向、軸向工作載荷；在結構上，往往與配裝的原動或被動機構集成一體化。
單液壓工作部件、配裝輪體式液壓轉輪的一個典型實施例是如圖24、圖25所示的起重機液壓驅動軌道行走輪。該行走輪液壓工作部件的結構與圖1、圖2或者圖3所示結構完全相同，主要特點是，傳動盤15的外環(huán)面設置連接法蘭，在軌道輪體24的內環(huán)設置配裝法蘭，通過螺栓或者鉚釘將兩法蘭固連即構成軌道輪，經(jīng)液壓驅動其旋轉即可實現(xiàn)該軌道行走輪沿軌道負重行走功能，若去掉該輪體的擋沿變?yōu)橐?guī)整的筒狀輪體，即構成通用行走輪。與之類似，將不同結構的輪體與傳動盤15配裝，即可構成用途不同的液壓轉輪，例如，將應用最為廣泛的帶有橡膠充氣輪胎或者外周配裝由橡膠、工程塑料類彈性材料制成輪圈的彈性行走輪體總成或者剛性行走輪的輪體與傳動盤15配裝構成一種由液壓驅動的行走輪；將通風扇葉輪體與傳動盤15配裝構成一種由液壓驅動的通風扇；將工作面制備有或者嵌裝有切削刃或者切削齒的輪體與傳動盤15配裝構成一種由液壓驅動的用于切削、采掘的施工輪；將用于傳動的齒輪圈或者鏈輪圈或者帶輪圈或者磨擦輪圈與傳動盤15配裝，構成一種用于機械、液壓動力轉換和傳動的轉輪。綜上所述，此種結構液壓轉輪的突出特點是，其液壓工作部件具有十分廣泛的通用性，通過配裝不同結構的工作輪體即可構成功用有別的不同具體產品，因而有利于實現(xiàn)既方便生產制造，又廣泛適應市場需求的目標。
單液壓工作部件、整體工作輪式液壓轉輪的一個典型實施例是如圖22、圖23所示的以漸開線齒輪作為動力傳遞輪的液壓轉輪，其液壓工作部件的結構與圖1、圖2或者圖3所示結構完全相同，主要特點是，其傳動盤15的外周直接制備用于齒輪傳動的輪齒，傳動盤本身既構成傳動齒輪，接通液壓工作回路后，若該齒輪與原動機的傳動齒輪結合，則在原動機的驅動下壓輸工作液實現(xiàn)液壓泵功能；若該齒輪與被動機的傳動齒輪結合，則在壓力液的驅動下帶動被動機運轉實現(xiàn)液壓馬達功能。與之相類似，根據(jù)不同傳動方式的需要，傳動盤15的外周也可以制備傳動鏈輪或者傳動帶輪或者承重行走輪結構；還可以制成齒輪連軸器的對輪結構或者花鍵連軸器的對輪結構或者柱銷連軸器的對輪結構。由此可見，此種結構液壓轉輪的主要特點是，其整體結構緊湊集約，其動力傳遞輪與傳動盤一體化，因而有利于實現(xiàn)既簡化加工裝配工藝又較易保證加工裝配精度，進而降低制造成本的目標。
雙液壓工作部件、配裝輪體式液壓轉輪的一個典型實施例是如圖20、圖21所示的起重機液壓驅動起重卷筒總成。其結構是，兩個具有與圖1、圖2或者圖3所示完全相同結構的液壓工作部件通過其傳動盤外周的漸開線齒形連軸結構與卷筒體16兩端內孔的配合內齒結合同軸配裝，兩外側面經(jīng)孔用擋圈20軸向限位，兩液壓工作部件之間夾持間隔套21，支撐軸19貫穿兩液壓工作部件和間隔套，依次套裝限位套17、支撐座18，兩端由軸用擋圈22軸向限位，其中，支撐軸兩端的外花鍵與液壓工作部件固定心軸內孔和支撐座內孔的內花鍵相結合，兩液壓工作部件的進、排接口經(jīng)管路并聯(lián)與液壓回路連通，構成由液壓驅動的起重卷筒總成。與之相類似，將兩個液壓工作部件通過其傳動盤與用于輸送帶或者傳動帶傳動的滾筒體同軸配裝，既構成一種由液壓驅動的傳動滾筒；將兩個液壓工作部件通過其傳動盤與用于輸送鏈或者傳動鏈的鏈輪體同軸配裝，既構成一種由液壓驅動的輸送或者傳動鏈輪；將兩個液壓工作部件通過其傳動盤與用于物料輸送螺旋的螺旋體同軸配裝，既構成一種由液壓驅動的輸送螺旋；將兩個液壓工作部件通過其傳動盤與用于平整鎮(zhèn)壓的大質量圓柱碾輪體同軸配裝，既構成一種由液壓驅動的平整鎮(zhèn)壓碾輪；將兩個液壓工作部件通過其傳動盤與用于鎮(zhèn)壓、外周面均布圓臺狀突起的大質量碾輪體同軸配裝，既構成一種由液壓驅動的羊足碾輪。傳動盤與上述輪體的配裝方式是傳動盤外周的齒輪連軸器的外齒結構與工作輪體的內齒連接結構相配合、或者傳動盤外周的外花鍵與工作輪體的相應內花鍵相配合、或者傳動盤外周法蘭與工作輪體相應法蘭通過螺栓連接配裝、或者傳動盤與工作輪體間采用柱銷連軸器的方式相結合。由此可見，此種結構的液壓轉輪主要用于承載、工作面較寬的輪體結構，省掉了通常必須的支撐軸承結構，有利于降低綜合制造成本。
綜上所述，依據(jù)本發(fā)明技術方案構造的具體液壓轉輪產品，應該在機械裝備領域尤其是工程機械領域得到廣泛的應用。
權利要求
1.一種由液壓工作部件及其轉子的傳動盤外周(或者外環(huán))制備或者配裝動力傳遞工作輪體所構成的液壓轉輪，其液壓工作部件的基本結構是，以內孔壁為滑動軸承工作面、外周面沿周均布設置配裝擺動葉片鉸座的空心旋轉體作為轉子的主體，內孔制備與空心旋轉體鉸座配合的內花鍵、外周制備動力傳遞工作輪體或者制備配裝動力傳遞工作輪體連接結構的傳動盤，居中套裝于空心旋轉體的外周(內花鍵與各鉸座相配合)，擺動葉片的頭端指向轉子旋轉方向順序排列或者兩兩頭端相對組合成對排列、根端分別與空心旋轉體的鉸座鉸接構成鉸鏈、貼裝于傳動盤兩側的空心旋轉體的外周、同時分別被隨動環(huán)套環(huán)，隨動環(huán)內徑與空心旋轉體外周間留有擺動葉片頭端在其間往復擺動的適量間隔，由此構成轉子；由兩只互為鏡象結構的半機體(其中一只的側端，對應轉子進、排液工作腔，制備工作液進、排接口)的內孔腔分別配裝隨動環(huán)滑動軸承、孔腔內側端面配裝配流盤構成定子主體，內孔設置有帶定位鍵的安裝孔、外軸面是與空心旋轉體內孔配合的滑動軸承配合面、兩端制備連接螺紋或者連接螺栓螺孔的固定心軸，與轉子的空心旋轉體內孔配合、兩端經(jīng)螺紋或者螺栓分別與從兩側對裝包封轉子的定子主體固連，由此構成該液壓轉輪的液壓工作部件；其中，隨動環(huán)軸心相對于轉子回轉軸心按設定偏置，各擺動葉片的頭端在壓縮彈簧恢復力或者在置于擺動葉片頭端體內永磁體的磁力或者在重力、工作時的離心力、液壓力的作用下，始終貼合于隨動環(huán)內壁，被其分割限定的容腔隨轉子旋轉周期變容；接通液壓回路，若輸送壓力液驅動轉子拖動動力傳遞工作輪體旋轉，則實現(xiàn)液壓馬達功能，若外力驅動動力傳遞工作輪體拖動轉子旋轉壓輸工作液，則實現(xiàn)液壓泵功能；其特征是，該液壓工作部件由順序配裝于兩個半機體內腔的柔性盤、密封配流盤、隨動環(huán)軸承、機械密封件以及固定心軸外軸面包封轉子，構成一種周邊配合面柔性密封、轉子兩側端面經(jīng)密封配流盤液壓平衡及補償磨損密封、徑向液壓平衡、動靜壓聯(lián)合滑動軸承擎持轉子的獨有結構；其中半機體的側壁內孔設置與固定心軸端部花鍵配合的內花鍵、外側面接花鍵外徑設置與固裝螺套根部錐面配合的內錐面、配裝隨動環(huán)軸承的內孔腔軸心與側壁內孔花鍵軸心按設定偏置、接內孔腔端口設置配裝機械密封件的環(huán)腔、該環(huán)腔軸心與內孔花鍵軸心同軸、孔腔的內側面對稱于內孔腔軸心偏置方向線、對應轉子工作環(huán)腔、設置與柔性盤定位銷配合的銷孔(其中，設有進、排液接口的半機體的該銷孔與兩接口分別連通)；柔性盤是由丁腈橡膠制成的、外徑與隨動環(huán)軸承內孔密封配合、內孔與固定心軸外徑密封配合的平盤，于盤面對應半機體定位銷孔位置預制兩端分別與半機體定位銷孔和密封配流盤盤體定位銷孔配合的空心定位銷(其中心孔用于進、排液的導流通道)、貼裝于半機體孔腔的內側壁；密封配流盤由用機械密封材料(例如，石墨浸漬環(huán)氧樹脂)制成的配流盤體和配裝于其背盤面兩扇形槽內的兩周向隔封塊構成，該盤體及隔封塊側邊外徑與隨動環(huán)軸承內孔密封配合、內徑與固定心軸外徑密封配合、盤體的背盤面對應柔性盤的定位銷設置定位銷配合孔、扇形槽的徑向中線與盤體內、外徑軸心偏置方向線重合、角度范圍是對應擺動葉片頭端單向排列的轉子，與轉子各擺動葉片間隔所占角度區(qū)間相當、對應擺動葉片兩兩頭端相對組合排列的轉子，與轉子各對葉片組合間隔所占角度區(qū)間相當，含裝于槽中的周向隔封塊厚度少量大于槽深(例如，1毫米)、兩側面與槽的兩側壁間留有小量間隙(例如，1毫米)、在其與槽底的配合面內設置周向過流槽，于盤體的正盤面，以內、外徑偏心方向線為徑向中線、角度范圍與相應轉子的擺動葉片間距或者擺動葉片組合間距所占角度區(qū)間相等的扇形區(qū)域連同整個內孔邊緣附近的窄環(huán)面是與轉子側端面貼合的配合平面、其余部位小量凹下(例如，凹下0.5毫米)、于該凹下部位設置過定位銷配合孔的弧形配流槽、槽底與該定位銷配合孔溝通、自該槽的居中部位至內孔間設置徑向引流槽隨動環(huán)軸承是由優(yōu)質軸承合金或者機械密封材料(例如，石墨浸漬環(huán)氧樹脂)制成的向心推力滑動軸承，在該軸承的與傳動盤配合的止推軸承盤面沿周均布徑向淺槽，在其與隨動環(huán)外軸面配合的向心軸承面、以裝配位置的隨動環(huán)軸心偏置方向線為對稱軸線、于兩半周對稱設置靜壓液腔，于軸承體、對應兩靜壓液腔、各徑向設置一閥腔、腔內配裝由空心動閥體、設置有阻尼中心孔的定閥座構成的自動控制靜壓液腔與外周之間工作液入通、出節(jié)流的單向節(jié)流閥，于外周面設置自單向節(jié)流閥腔口至止推軸承背盤面外沿之間溝通的引流槽；裝配于半機體內腔口環(huán)腔內的機械密封件由用機械密封材料(例如，充填石墨的聚四氟乙烯)制成的密封環(huán)和套裝于其體外、用丁腈橡膠制成兼有密封功能的錐環(huán)形橡膠彈簧構成；固定心軸兩端制備與半機體側壁內花鍵配合的端部花鍵、于外軸面、按安裝位置對應密封配流盤正盤面的徑向引流槽部位切制有寬度適量、軸向長度適量大于轉子寬度的平面(該平面與空心旋轉體內孔配合構成軸承靜壓液腔)、該軸內孔的兩端制備與固裝螺套配裝的內螺紋、中部設置帶定位鍵的用于與外部設備配裝組合的安裝孔；整體的基本裝配結構是，固定心軸貫穿轉子的空心旋轉體內孔、具有上述結構的定子主體由兩側包封轉子、半機體側壁內花鍵與固定心軸兩端部花鍵配合及軸向限位、通過兩個固裝螺套與固定心軸兩端內螺紋連接即構成本液壓工作部件；其中，轉子的隨動環(huán)軸心按安裝位置、相對于轉子回轉軸心、沿鉛垂方向向下偏置、偏心距等于隨動環(huán)內半徑減去擺動葉片頭端的與隨動環(huán)內徑貼合面，在相對于空心旋轉體完全復位條件下距轉子回轉軸心距離的差值(以保證在任何狀態(tài)下，處于進、排液轉換區(qū)間附近的擺動葉片頭端僅靠葉片位置限制和自重即可自然與隨動環(huán)內徑貼合以隔斷轉子進、排液腔的直接通路，省掉了加裝復位彈簧或者在擺動葉片頭端預置永磁體的輔助結構)，通過密封配流盤正盤面的兩道徑向引流槽分別將轉子進、排液工作腔與對應的空心旋轉體內孔和固定心軸軸面切制有平面部位相配合形成的靜壓液腔溝通、根據(jù)空心旋轉體內孔直徑和隨動環(huán)內徑及其軸向寬度參數(shù)、確定恰當?shù)膫鲃颖P厚度、使得空心旋轉體被隨動環(huán)內徑包封的圓周面面積與空心旋轉體內孔整個周面積相當、達到其外周面和內孔面所受徑向液壓力接近平衡，通過密封配流盤正盤面的小量凹下部位與轉子側端面配合形成的縫隙分別將轉子進、排液工作腔與相對應的隨動環(huán)軸承工作面兩靜壓液腔溝通、使得隨動環(huán)內、外徑所受徑向液壓力接近平衡、工作狀態(tài)下，處于壓力區(qū)間靜壓液腔內的工作液推動單向節(jié)流閥的動閥體封閉直通通路、工作液經(jīng)由定閥座的阻尼孔、軸承外周的引流槽泄出至止推軸承盤面及機械密封件的配合面、用以潤滑止推軸承工作面及其外環(huán)的機械密封件、泄出液完成潤滑后再經(jīng)由軸承外周的引流槽至單向節(jié)流閥閥腔推動動閥體開通直通通路流入處于低壓區(qū)間的靜壓液腔、以維持機械密封件內環(huán)腔處于較低的液壓力狀態(tài)，通過密封配流盤盤體背面內孔邊緣的突出窄環(huán)面緊壓于柔性盤面、于該窄環(huán)面的外周形成小量間隔容腔(例如，1毫米厚)、該容腔經(jīng)處于弧形配流槽內的通液孔與轉子工作腔連通、配流盤體扇形槽內的周向隔封塊面對柔性盤的平面與柔性盤盤面貼合、將間隔容腔分隔為兩個半環(huán)容腔、工作狀態(tài)下處于壓力區(qū)間半環(huán)容腔內的壓力液側推周向隔封塊外移使其外側面與盤體槽壁密貼、扇形槽的槽腔與處于壓力區(qū)間半環(huán)腔連通、與處于低壓區(qū)間的半環(huán)腔封隔。
2.一種如權利要求1所述的液壓轉輪，特征是，其液壓工作部件的傳動盤外周或者外環(huán)面制備有與工作輪體配裝的連接結構(例如，連接法蘭)，該工作輪體設置有與之相應的連接結構(例如，配裝法蘭)，由連接構件(例如，螺栓或者鉚釘)將傳動盤和工作輪體固裝成整體工作輪，該工作輪體的具體結構是用于行走的帶有橡膠充氣輪胎或者外周配裝由橡膠、工程塑料類彈性材料制成輪圈的彈性行走輪體總成、或者是剛性行走輪輪體、或者是外周面邊部帶擋沿的軌道行走輪輪體、或者是邊部無擋沿的筒狀通用行走輪輪體、或者是用于通風的風扇葉輪體總成、或者是用于挖掘、切削的工作面制備有或者嵌裝有切削刃或者切削齒的施工輪輪體、或者是用于動力傳遞的齒輪或者鏈輪或者帶輪或者磨擦輪的傳動輪輪體。
3.一種如權利要求1所述的液壓轉輪，特征是，其液壓工作部件自身獨立構成液壓轉輪，其轉子的傳動盤本身即構成完整的動力傳遞工作輪，既，傳動盤的外周或者外環(huán)直接制備有用于動力傳遞的齒輪或者鏈輪或者帶輪或者承重行走輪的輪體結構，或者直接制備有齒輪連軸器對輪或者花鍵連軸器對輪或者柱銷連軸器對輪的輪體結構。
4.一種如權利要求1所述的液壓轉輪，特征是，由兩個液壓工作部件通過其轉子傳動盤外周或者外環(huán)的連接結構與一個工作輪體的相應連接結構相結合，兩液壓工作部件的進、排液接口經(jīng)管路分別并聯(lián)后接入液壓工作回路，構成一種雙液壓工作部件同軸配裝單工作輪體的組合結構；傳動盤與工作輪體的具體連接結構是，傳動盤外周的齒輪連軸器的外齒結構與工作輪體的內齒連接結構相配合、或者傳動盤外周的外花鍵與工作輪體的相應內花鍵相配合、或者傳動盤外周法蘭與工作輪體相應配裝法蘭通過螺栓連接配裝、或者傳動盤與工作輪體間采用柱銷連軸器的方式相結合；工作輪體的具體結構是通用的圓筒狀輪體、或者是牽引、起重繩索的卷筒體、或者是輸送、傳動帶傳動滾筒體、或者是輸送、傳動鏈傳動鏈輪體、或者是物料輸送螺旋的螺旋體、或者是平整鎮(zhèn)壓用大質量圓柱碾的碾輪體或者是大質量外周面均布突起圓臺的羊足碾的碾輪體。
全文摘要
一種具有以空心旋轉體鉸接擺動葉片做為變容構件的回轉容積式液壓泵及馬達的基本結構,由液壓工作部件通過其轉子的傳動盤外周或者外環(huán)制備或者配裝工作輪體所構成的液壓轉輪,包括單液壓工作部件、配裝輪體式,單液壓工作部件、整體工作輪式;雙液壓工作部件、配裝輪體式這三類液壓轉輪。其特點是,在擔負機械、液壓動力轉換及傳動的同時可直接承載徑向、軸向及其復合、交變的附加載荷;因此,該液壓轉輪除了用做通常的液壓泵及馬達外,還可構成由液壓驅動的行走機械、車輛的負重行走輪;起重、牽引、輸送、掘進、鎮(zhèn)壓等工程機械相應工作系統(tǒng)的起重、牽引繩索卷筒、輸送帶、鏈傳動滾筒、采掘施工輪和鎮(zhèn)壓碾輪。
文檔編號F16H39/04GK1358944SQ01135699
公開日2002年7月17日 申請日期2001年10月18日 優(yōu)先權日2001年10月18日
發(fā)明者彭利, 彭凌宇 申請人:彭利