專利名稱：容積式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械制造領(lǐng)域，尤其是旋轉(zhuǎn)容積式機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可以用作泵、壓縮機(jī)、液壓驅(qū)動器，其包括可控制的部件。現(xiàn)有技術(shù)水平已知的容積式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(英國專利GB 573278所公開的)包括外殼、轉(zhuǎn)子和至少一個(gè)活塞、工作流體的入口和出口。轉(zhuǎn)子具有以旋轉(zhuǎn)面界定的工作表面，并且該轉(zhuǎn)子安裝在外殼中能夠旋轉(zhuǎn)。在外殼和轉(zhuǎn)子之間，通過由外殼的近似球形表面的一部分、分離器的表面和轉(zhuǎn)子 的工作表面界定的空間，形成至少一個(gè)局部球形工作腔。 轉(zhuǎn)子中有至少一個(gè)凹槽，該凹槽大多是沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸在其工作表面上形成?；钊惭b在所述轉(zhuǎn)子凹槽中時(shí)，其能夠相對于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)振蕩。從轉(zhuǎn)子凹槽中冒出來的活塞，能夠關(guān)閉工作腔。分離器能夠在近似球形的工作腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，以改變機(jī)構(gòu)的進(jìn)料。該機(jī)構(gòu)具有以下缺陷?；钊哂蟹菍ΨQ形狀，并且質(zhì)心會從與之相關(guān)的活塞旋轉(zhuǎn)振蕩軸不可避免的偏移，這導(dǎo)致活塞旋轉(zhuǎn)振蕩期間，質(zhì)心從轉(zhuǎn)子對稱軸偏移，從而產(chǎn)生顯著的離心力，這些離心力作用于活塞的質(zhì)心上，以及由這些離心力引起的、圍繞活塞軸產(chǎn)生的力矩。后者裝載摩擦副活塞-分離器，或者，在有密封同步件(sealing synchronizingelement, SSE)存在的情況下，裝載摩擦副活塞-SSE-分離器。該機(jī)構(gòu)的壽命恰恰取決于這些摩擦副的磨損情況。缺陷還包括在轉(zhuǎn)子自由端上存在著無補(bǔ)償?shù)膹较蜇?fù)載的情況下，懸臂緊固著機(jī)構(gòu)軸；該軸旋轉(zhuǎn)一周期間非恒定的機(jī)構(gòu)進(jìn)料，和多級并行集成期間無法獲得的統(tǒng)一進(jìn)料；在一個(gè)活塞的變化方案中，無法在一個(gè)級段產(chǎn)生壓力；使用兩個(gè)活塞時(shí)，由于在轉(zhuǎn)子內(nèi)，其相互重疊的必要性減弱，降低了該級段所產(chǎn)生的最大壓力；使用兩個(gè)活塞時(shí)由于限制了活塞的沖程，這降低了最大進(jìn)料和可控制的限度。此外，假定供兩個(gè)(多個(gè))活塞使用的普通密封同步件(SSE)是彈性元件的情況下，通過活塞與SSE的相互作用，限制了該機(jī)構(gòu)的應(yīng)用范圍。已知的容積式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(俄羅斯專利RU 2202695所公開的)包括定子、工作腔、能夠旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、能夠旋轉(zhuǎn)的分離器，其中，轉(zhuǎn)子和分離器的旋轉(zhuǎn)幾何軸相交成一銳角，該機(jī)構(gòu)還包括工作流體的入口和出口，其中，分離器通過密封同步件(SSE)與轉(zhuǎn)子嚙合，該密封同步件具有一貫通狹槽，轉(zhuǎn)子從該狹槽中穿過。該容積式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有對稱負(fù)載的密封同步件(SSE)，在并行操作期內(nèi)，可以確定多級段中的兩級段幾乎是統(tǒng)一進(jìn)料，但由于存在凹槽使該機(jī)構(gòu)增加尺寸(直徑)，這使得分離器可以旋轉(zhuǎn)。由于需要為工作流體引入兩個(gè)通道，以旁通于凹槽，使多個(gè)工作室和多級段得以連接，因此，該機(jī)構(gòu)的直徑又要增加。在該凹槽中，離心力導(dǎo)致的磨蝕集中的可能性也是一個(gè)缺陷。已知的容積式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(俄羅斯專利RU 2382884所公開的)，包括外殼，其具有近似球形的內(nèi)工作表面，該外殼被隨意劃分為旁路部件和受壓部件；具有旋轉(zhuǎn)工作表面的轉(zhuǎn)子，其安裝在外殼中能夠旋轉(zhuǎn)；由外殼和轉(zhuǎn)子的工作表面形成一環(huán)形工作腔；c-形分離器安裝在該環(huán)形工作腔的一部分(沿著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)路徑)中，與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)平面成一角度，并且該C-形分離器固定連接至外殼，其中，在外殼的旁路部件中，工作腔被分離器劃分為兩個(gè)部件；以及工作流體的入口和出口設(shè)置在該分離器的不同端，至少一個(gè)凹槽通常沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)幾何軸設(shè)于轉(zhuǎn)子工作表面上；活塞安裝在轉(zhuǎn)子的每個(gè)凹槽中，能夠關(guān)閉(密封)工作腔并實(shí)現(xiàn)在凹槽平面的旋轉(zhuǎn)振蕩；活塞被設(shè)計(jì)成為圓盤的至少一部分，并且在每個(gè)活塞中至少有一個(gè)狹槽用于分離器的通路，在外殼的受壓部分上，也有關(guān)閉活塞的狹槽的裝置。在外殼中圍繞轉(zhuǎn)子形成的環(huán)形(圓形)近似球形工作腔中，由于外殼的旁路部件中的工作腔被分離器劃分成兩個(gè)部件，在其與轉(zhuǎn)子上的圓錐形表面相互作用期間，多個(gè)工作室被活塞和分離器關(guān)閉。該容積式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有可靠的同步性、對稱平衡的活塞、安全系數(shù)高的工作裝置、即使只有一個(gè)級段也幾乎完全統(tǒng)一的進(jìn)料。
然而，由于SSE的負(fù)載通過該級段的壓降，因此一個(gè)級段經(jīng)受得住的最大壓力及壽命都受摩擦副SSE-活塞的耐磨度限制。由于SSE的主支撐面位于活塞的部件之內(nèi)，不從轉(zhuǎn)子中凸現(xiàn)，并且經(jīng)受壓降的負(fù)載落入位于活塞狹槽中的SSE部件之內(nèi)，在該支撐面上的特定壓力稍微大于該級段的壓降。作用在活塞上的合力來自于工作流體的壓力，該壓力產(chǎn)生圍繞轉(zhuǎn)子軸的力矩，作用在活塞上的合力，比在活塞支架(在轉(zhuǎn)子凹槽)上形成的合力，離轉(zhuǎn)子軸更遠(yuǎn)。因此負(fù)載臂大于支撐臂，與該級段的壓降相比，這增加了在支架中的特定壓力，從而減少了摩擦副活塞-轉(zhuǎn)子凹槽的使用壽命。此外，容積式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)不具有可控制的部件。已知的容積式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(俄羅斯專利RU 2376478所公開的)，包括外殼，該外殼的工作表面被設(shè)計(jì)成球截形的一部分的形式；具有旋轉(zhuǎn)工作面的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子安裝在外殼中能夠旋轉(zhuǎn)；由外殼和轉(zhuǎn)子形成的環(huán)形同心工作腔；分離器，設(shè)計(jì)成傾斜的圓盤狀，固定安裝在外殼中，與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)幾何軸成一角度，并將工作腔劃分為兩個(gè)部件，在轉(zhuǎn)子的工作表面上沿其旋轉(zhuǎn)幾何軸設(shè)有至少一個(gè)凹槽；活塞安裝在轉(zhuǎn)子中，能夠封閉(密封)工作腔并圍繞其幾何軸實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)振蕩，該幾何軸與轉(zhuǎn)子幾何軸相交；活塞被設(shè)計(jì)成為圓盤的至少一部分，并且每個(gè)活塞中至少有一個(gè)密封的凹槽，作為分離器的通路。在一個(gè)活塞的變化形式中，工作流體的入口和出口都鄰近于分離器端部與轉(zhuǎn)子的接觸點(diǎn)。該容積式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有可靠的同步性。然而，這種機(jī)構(gòu)也存在前述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。特別是，由于SSE的負(fù)載經(jīng)受該級段中的壓降，一個(gè)級段能承受的最大壓力及壽命都受摩擦副SSE-活塞的耐磨度限制。同樣地，作用在活塞上的合力來自工作流體的壓力，其產(chǎn)生圍繞轉(zhuǎn)子軸的力矩，而由于轉(zhuǎn)子的幾何形狀，在這個(gè)方向的支撐力的力矩是最小的。此外，該容積式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有脈沖進(jìn)料，該脈沖進(jìn)料不能被轉(zhuǎn)換成完全統(tǒng)一的進(jìn)料，建立多個(gè)并行級段。該容積式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是最接近的現(xiàn)有技術(shù)。本發(fā)明的任務(wù)是減少摩擦副上的負(fù)載，延長使用壽命，并增加容積式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(PDRM)中該級段上的工作壓降，該I3DRM具有近似球形工作室和活塞，在它們不可控制和可控制的版本中，該活塞相對于轉(zhuǎn)子執(zhí)行旋轉(zhuǎn)振蕩。從功能上而言，可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的任務(wù)，環(huán)形(圓形)近似球狀工作腔中的多個(gè)工作腔是圍繞轉(zhuǎn)子形成在外殼中的，通過分離器和活塞可關(guān)閉這些工作腔，而不需要轉(zhuǎn)子的圓錐形表面參與其中。為實(shí)現(xiàn)這一目的，在分離器的導(dǎo)向件端部和轉(zhuǎn)子(其圓錐形表面或可替代的表面)之間留有足夠的間隙提供工作流體的通路，或者在轉(zhuǎn)子上設(shè)置通道，保證工作腔的部件之間和/或從工作腔到入口和出口的工作流體的通路。入口和出口的位置相應(yīng)地發(fā)生變化。在處理相對不可壓縮的流體期間，當(dāng)外殼的近似球形工作腔設(shè)置在表面上時(shí)，這些端口(入口和出口)位于分離器的最大傾斜角的區(qū)域內(nèi)，與現(xiàn)有技術(shù)中的端口位置相比，它們鄰近于分離器端部與轉(zhuǎn)子的接觸點(diǎn)。在處理可壓縮的流體期間，可減少一種型式(入口或出口)的端口，并且對它們位置的約束也沒那么嚴(yán)格。這種變化意味著，在對稱的變化方案中，來自SSE上工作流體壓力的合力及力矩 變?yōu)榱?；來自活塞上工作流體的壓力的合力也變?yōu)榱?，并且來自活塞上的工作流體的壓力的總力矩幾乎作用在穿過轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸(也就是，圍繞著與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸垂直的軸)的平面內(nèi)。在該平面中，其力臂明顯小于支撐的力臂(力應(yīng)用至靠近SSE的軸，并且支撐的主要區(qū)域集中靠近轉(zhuǎn)子狹槽之內(nèi)活塞的直徑部)，由于這個(gè)原因，減弱了摩擦副活塞-轉(zhuǎn)子狹槽上出現(xiàn)的特定負(fù)載，而不是像現(xiàn)有技術(shù)那樣，增加了負(fù)載。本發(fā)明的任務(wù)是在容積式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)的，該機(jī)構(gòu)包括外殼；轉(zhuǎn)子，其安裝在外殼中并能夠旋轉(zhuǎn)；分離器，其安裝在外殼中，具有導(dǎo)向件，該導(dǎo)向件帶有用于轉(zhuǎn)子的孔；活塞，其安裝在轉(zhuǎn)子凹槽中，能夠相對于轉(zhuǎn)子圍繞一軸實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)振蕩，該軸與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸相交幾乎成直角，所述活塞具有至少一個(gè)用于分離器導(dǎo)向件通路的狹槽；近似球形工作腔，其形成在轉(zhuǎn)子周圍，在導(dǎo)向件的孔與轉(zhuǎn)子相互作用期間，分離器的導(dǎo)向件將該近似球形工作腔劃分為可變橫截面的多個(gè)成型室腔，每個(gè)成型室腔被活塞劃分為多個(gè)工作室，其中，在分離器的導(dǎo)向件的端部表面和轉(zhuǎn)子之間的成型室腔的最小橫截面中，設(shè)有用于工作流體的通路，和/或在轉(zhuǎn)子中設(shè)有允許工作流體旁通于成型室腔的最小橫截面的通道；工作流體的入口和出口。本發(fā)明的任務(wù)是在容積式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)的，該機(jī)構(gòu)包括外殼；轉(zhuǎn)子，其安裝在外殼中并能夠旋轉(zhuǎn)；分離器，其安裝在外殼中，具有導(dǎo)向件，該導(dǎo)向件帶有用于轉(zhuǎn)子的孔；活塞，其安裝在轉(zhuǎn)子凹槽中，能夠相對于轉(zhuǎn)子圍繞一軸實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)振蕩，該軸與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸相交幾乎成直角，所述活塞具有至少一個(gè)用于分離器導(dǎo)向件通路的狹槽；近似球形工作腔，其形成在轉(zhuǎn)子周圍，在導(dǎo)向件的孔與轉(zhuǎn)子相互作用期間，該近似球形工作腔被分離器的導(dǎo)向件劃分為兩部分，每部分被活塞劃分為多個(gè)工作室；工作流體的入口和出口，其中，至少一個(gè)口的角度位置鄰近于分離器導(dǎo)向件最大斜率的位置。
本發(fā)明的任務(wù)是在容積式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)的，該機(jī)構(gòu)包括外殼；轉(zhuǎn)子，其安裝在外殼中并能夠旋轉(zhuǎn)，具有幾乎沿其旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置的凹槽；分離器，其具有導(dǎo)向件，該導(dǎo)向件帶有用作轉(zhuǎn)子通路的孔，所述分離器安裝在外殼中；活塞，其具有兩個(gè)狹槽用作分離器導(dǎo)向件的通路，所述活塞安裝在轉(zhuǎn)子凹槽中，在與分離器的導(dǎo)向件相互作用期間，其能夠相對于轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)振蕩；近似球形工作腔，其形成在轉(zhuǎn)子周圍，其被分離器的導(dǎo)向件劃分為兩部分，每部分被活塞劃分為兩個(gè)工作室；工作流體的入口和出口， 其中，從用作工作流體通路的每個(gè)室中顯現(xiàn)的通道設(shè)置在轉(zhuǎn)子中，其能夠連通至所述入口和出口。本發(fā)明的任務(wù)，以這種方式實(shí)現(xiàn)工作流體的入口和出口位于與轉(zhuǎn)子相互作用的區(qū)域內(nèi)，并且轉(zhuǎn)子上的通道能夠?qū)⒍鄠€(gè)工作室與入口和出口連通，這使得在只有一個(gè)活塞使用期間，可維持一個(gè)級段的壓力。本發(fā)明的任務(wù)，以這種方式實(shí)現(xiàn)活塞包括至少一個(gè)安裝在狹槽中的密封同步件，通過該密封同步件，活塞與分離器的導(dǎo)向件相互作用。本發(fā)明的任務(wù)，以這種方式實(shí)現(xiàn)該密封同步件安裝在活塞中，并能夠相對于與活塞軸垂直的軸旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的任務(wù)，以這種方式實(shí)現(xiàn)分離器的導(dǎo)向件安裝在外殼中，與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸成固定角度。本發(fā)明的任務(wù)，以這種方式實(shí)現(xiàn)分離器安裝在外殼中，能夠改變導(dǎo)向件與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸的斜率，以控制機(jī)構(gòu)進(jìn)料。本發(fā)明的任務(wù)，以這種方式實(shí)現(xiàn)分離器改變導(dǎo)向件與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸的斜率，并圍繞與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸垂直的軸旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的任務(wù)，以這種方式實(shí)現(xiàn)分離器由殼體構(gòu)成。本發(fā)明的任務(wù)，以這種方式實(shí)現(xiàn)具有至少一個(gè)級段的分離器，附有近似球形腔的殼體。本發(fā)明的任務(wù)，以這種方式實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向件相對殼體成一角度,并通過殼體繞一軸旋轉(zhuǎn)，來改變該導(dǎo)向件與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸的斜率，所述殼體所繞的軸與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸成一角度。本發(fā)明的任務(wù)，以這種方式實(shí)現(xiàn)在外殼中工作流體的入口和出口所在位置安裝套筒，該機(jī)構(gòu)安裝有裝置使分離器和套筒旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的任務(wù)，以這種方式實(shí)現(xiàn)分離器通過圍繞一個(gè)點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)，改變導(dǎo)向件與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸的斜率，該點(diǎn)是近似球形工作腔的中心。在這種情況下，在工作流體中的壓力作用下，SSE的負(fù)載是完全對稱的，這就顯著地降低了摩擦副SSE-活塞上的負(fù)載。摩擦副活塞-轉(zhuǎn)子的運(yùn)行條件也得到改善。由于負(fù)載(方向、周期性)的性質(zhì)變化，會出現(xiàn)活塞的流體動力卸載(如果轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度不降低至最小限度之下，則是有效的)，以及另一變化方案中，活塞的完全流體靜力卸載(在任何速度都有效)的可能性。
在磨蝕操作期間，所有這些都使由該級段產(chǎn)生的最大壓力增加。甚至考慮到需要使用雙倍數(shù)量的級段(并行)，以獲得統(tǒng)一供料，而具有同樣數(shù)量的級段可能獲得數(shù)倍更高的壓力，同時(shí)，又在與最佳現(xiàn)有技術(shù)(RU 2382884)所示的相同壓力下，確保類似的或更長的使用壽命。在該級段中，一個(gè)活塞的使用可以獲得更強(qiáng)的轉(zhuǎn)子、活塞和SSE，這增加了機(jī)構(gòu)的可靠性和安全系數(shù)。再者，在新結(jié)構(gòu)中，在浸入水中的多級段變化形式中，可能會構(gòu)建一個(gè)可靠、可控制的機(jī)構(gòu)。本方案的非顯而易見性可通過目前專用機(jī)構(gòu)的多種變化形式和開發(fā)方向來說明，該機(jī)構(gòu)具有近似球形腔、分離器和活塞，該活塞能夠相對于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)振蕩，這滿足了所提出任務(wù)的個(gè)性化需求，但并沒有完全實(shí)現(xiàn)該任務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)該任務(wù)，必須除去現(xiàn)有成果(例如，在一個(gè)級段中統(tǒng)一供料，多個(gè)活塞的變化形式)，并退回至在一個(gè)級段中具有一個(gè)活塞的雙級段變化形式，并改變端口位置。



圖I示出了多級容積式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(PDRM)的一個(gè)級段的等角投影圖。當(dāng)中，移除了外殼的一部分。圖2示出了對應(yīng)于I3DRM —個(gè)級段的轉(zhuǎn)子的一部分的等角投影圖。圖3示出了 I3DRM中活塞的等角投影圖。圖4示出了密封同步件(SSE)的等角投影圖。圖5示出了分離器的等角投影圖。圖6示出了圖I外殼的一部分可見的等角投影圖。圖7示出了圖I外殼的一部分不可見的等角投影圖。圖8示出了多級段TORM的區(qū)段等角投影圖，包括壓配合到管道中的兩個(gè)液壓平行級段。為清楚起見，這里移除了管道的一部分。圖9示出了液壓卸載活塞連同SSE的等角投影圖。圖10示出了能夠進(jìn)行進(jìn)料調(diào)節(jié)的該級段的外殼的一部分的等角投影圖。圖11示出了分離器的可轉(zhuǎn)動軸的等角投影圖。圖12示出了對應(yīng)圖11中與可轉(zhuǎn)動軸一起使用的分離器的等角投影圖。圖13示出了在帶有分離器的可轉(zhuǎn)動軸的可控制的TORM上，兩個(gè)液壓并行級段的等角投影圖。圖14示出了帶有分離器的近似球形殼體的可控制的TORM的兩級段的等角投影圖。其移除了外殼的相鄰部件。圖15示出了對應(yīng)圖14中可控制TORM的兩級段的等角投影圖。其中，除了外殼的遠(yuǎn)端部件外，其他部件都被移除了，該分離器把殼體和齒條平分。圖16示出了對應(yīng)圖14中可控制的TORM的兩級段的等角投影圖。其示出了帶有用于工作流體的通道的外部視圖。圖17示出了可轉(zhuǎn)動分離器的等角投影圖。圖18示出了外殼的一部分的等角投影圖，該外殼帶有用于可轉(zhuǎn)動分離器的凹槽。圖19示出了采用可轉(zhuǎn)動分離器的級段的等角投影圖。其中，可見到齒條、通道的外部視圖。
圖20示出了可轉(zhuǎn)動套筒的等角投影圖。圖21示出了 TORM的進(jìn)料控制方案的等角投影圖。示出了帶有可轉(zhuǎn)動分離器、套筒和齒條的兩個(gè)轉(zhuǎn)子級段。圖22示出了帶有齒條的可轉(zhuǎn)動套筒的等角投影圖，并且它們通過齒和螺旋槽嚙
口 o圖23示出了能夠繞一個(gè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的可轉(zhuǎn)動分離器的一種變化形式的等角投影圖。圖24不出了對應(yīng)圖23的外殼的一部分的等角投影圖，該外殼具有凹槽，使齒條與可轉(zhuǎn)動分離器接合。圖25示出了對應(yīng)圖24的外殼的第二部分的等角投影圖。
圖26示出了依據(jù)圖23與可轉(zhuǎn)動分離器接合的級段的等角投影圖。其中移除了外殼的一部分，該部分沒有用于齒條的凹槽。圖27示出了 TORM的兩個(gè)液壓連續(xù)級段的等角投影圖，其僅在部分周期產(chǎn)生壓降。這里，移除了外殼的鄰近部分。圖28示出了對應(yīng)圖27的TORM的外殼的一部分的等角投影圖。圖29示出了對應(yīng)圖27的TORM的外形的一部分的等角投影圖。圖30示出了對應(yīng)圖27相反面的I3DRM的外形的一部分的等角投影圖。圖31示出了“地面上”版本中可控制TORM的兩個(gè)液壓連續(xù)級段的等角投影圖。這里，截去了外殼及其端部的一半。圖32示出了活塞的等角投影圖，該活塞具有凹槽以增大支撐區(qū)域。圖33示出了對應(yīng)圖32的與活塞一同使用的轉(zhuǎn)子的等角投影圖。
具體實(shí)施例方式為了簡化說明書，我們將弓丨入一些定義。“關(guān)閉”可理解成滑動接觸或存在小間隙的情況?！敖魄蛐伪砻妗笨衫斫獬山朴谇蝮w或球體一部分的表面，允許與理想的球體有細(xì)微偏差，這與制造過程中的不精確性有關(guān)，設(shè)計(jì)密封件、間隙時(shí)，需要保證工作間隙，以減小粘性摩擦等?！敖魄蛐吻弧笨衫斫獬梢粋€(gè)腔體，其中至少一個(gè)表面邊界是近似球形表面。具有工作間隙的一個(gè)部件的表面的一個(gè)或多個(gè)部分，在操作期間會經(jīng)常或周期性地有可能遇到第二部件的表面，這將被稱作兩個(gè)部件相互作用的區(qū)域。兩個(gè)部件之間的間隙，其中，這兩個(gè)部件能夠相對運(yùn)動，但通過間隙會泄漏工作流體，由于間隙非常小或由于其中設(shè)置了密封件，工作流體的泄漏并不存在或位于給定裝置可容許的限制之內(nèi)，這種間隙稱作工作間隙。如果兩個(gè)部件有相互作用的區(qū)域，我們會聲明這兩個(gè)部件相互作用。一個(gè)部件表面的一個(gè)或多個(gè)部分，沿著其與其他部件相互作用的部分，切割出來的部分將被稱作該部件的工作表面。成型室的表面是界定工作腔的表面。工作腔是一個(gè)有邊界的容積體，被活塞和分離器劃分為多個(gè)工作室。成型室腔是一個(gè)有邊界的容積體，其中活塞的運(yùn)動將其劃分成多個(gè)工作室。為便于描述，工作流體的通路被認(rèn)為是獨(dú)立的部分。用于工作流體的不同形狀的通路在部件之內(nèi)或沿部件的表面形成，例如，經(jīng)過鑄造或其他方法得到的孔、凹槽、腔體，將被稱作通道。PDRM (如圖I所示)的級段也可用作為獨(dú)立的泵，包括具有分離器2的外殼I、轉(zhuǎn)子3和活塞4。密封同步元件5 (SSE)是活塞4的一部分。轉(zhuǎn)子3 (如圖2所示)中成型室的表面設(shè)計(jì)成回轉(zhuǎn)面的形式，并且包含多個(gè)與轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)幾何軸6同軸的表面中心近似球形表面7、兩個(gè)相同的截平圓錐形表面8，表面8中較窄的基座支承在中心近似球形表面7的對立端。在成型室表面的兩端，沿轉(zhuǎn)子3的軸6的方向，有與軸6同軸的圓柱形表面9，其是轉(zhuǎn)子3的軸10 (半軸)的表面。沿近似球形表面11，在圓柱形表面9和截平圓錐形表面8的較大基座之間形成過渡區(qū)，近似球形表面11的圓心與中心近似球形表面7的圓心相一致。轉(zhuǎn)子3的成型室表面構(gòu)成了轉(zhuǎn)子3上的圓形凹槽12，當(dāng)?shù)撞渴侵行慕魄蛐伪砻?時(shí)，圓形凹槽12的側(cè)壁是截平圓錐形表面8。 沿轉(zhuǎn)子3的軸6，經(jīng)過整個(gè)成型室表面、近似球形表面11和圓柱形表面9的一部分，構(gòu)成了一個(gè)連續(xù)的、幾乎呈矩形的凹槽13 (不考慮圓角矩形)。兩個(gè)旁路通道14以凹槽的形式，通過每個(gè)近似球形表面11和截平圓錐形表面8，相對于凹槽13對稱地分布形成。每個(gè)旁路通道14圍繞軸6設(shè)置，其覆蓋的角度范圍是1/4周?；钊? (如圖3所示)呈扁平圓盤形，帶有近似球形側(cè)面15和扁平端部16。側(cè)面15的直徑大致(在工作間隙和容差之內(nèi)的精度)等于近似球形表面11的直徑。圓盤的厚度相當(dāng)于凹槽13的尺寸。圓柱形通孔17平行于端部16，沿圓盤的直徑對稱地設(shè)置。兩個(gè)直徑更大的圓柱形孔18與圓柱形通孔17同軸，對稱分布在圓盤兩側(cè)。圓柱形孔18的直徑稍大于圓盤的厚度。在不同直徑的孔17和18之間的過渡區(qū)也是同軸的。帶有近似球形底部21的凹槽，是通過貫通每個(gè)孔17形成的，其對稱于孔17的軸20，它把圓盤的側(cè)面一分為二并形成貫通凹槽22。底部21的直徑相當(dāng)于中心近似球形表面7的直徑。端部16和孔18的表面之間的斜角23是由凹槽形成的。垂直于端部16的圓盤的對稱幾何軸是相對于轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)振蕩軸161。SSE 5 (如圖4所示)被設(shè)計(jì)成對稱啞鈴狀，其包括兩個(gè)同軸圓柱24，兩個(gè)同軸圓柱24由直徑更小的軸桿25連接在一起。沿圓錐體26形成同軸圓柱24和軸桿25之間的過渡區(qū)。圓柱24被圓形扁平凹槽27向著外端部28那邊對稱地平分。凹槽27的底部29是近似球形。圓柱24的外端部28被凹槽27平分，外端部28為近似球形表面，其直徑接近活塞4側(cè)面15的直徑。凹槽27的側(cè)面30是扁平的。為了能夠在軸桿25的中心區(qū)域裝配SSE5，其被劃分為兩個(gè)部件(圖中未示出)，這兩個(gè)部件在裝配時(shí)通過任何已知的手段(接觸式焊接、通過加工孔焊接、螺紋連接或釘連接)連接在一起。分離器2 (如圖5所示)設(shè)計(jì)成具有圓角的扁平長方形，其中心設(shè)有孔31。孔31的表面是近似球形。端部32是扁平的。分離器2的中心部件呈扁平環(huán)形(圖5中以點(diǎn)劃線的圓形為界)，其通過SSE 5與活塞4相互作用，以關(guān)閉體積空間。當(dāng)需要將其與分離器的其他部件區(qū)分時(shí)，我們稱它為導(dǎo)向件140，其起到在外殼I中緊固的作用。軸144是導(dǎo)向件140的母線旋轉(zhuǎn)軸。如果整體化地制造分離器2和外殼1，則分離器2可以只包括導(dǎo)向件140。為了能夠裝配，分離器2由兩個(gè)相同的部件構(gòu)成。這兩個(gè)部件之間的接合處33大致通過圓心孔31在直徑上對置。該接合處與孔31的半徑成一角度(在所述實(shí)施例中該角度等于30度)。此外，接合處33的表面是以對稱二面角(在所述實(shí)施例中該對稱二面角等于90度)的形式構(gòu)成，在I3DRM的操作期間，接合處的頂點(diǎn)34向著SSE 5運(yùn)動方向的反方向。外殼I內(nèi)設(shè)有近似球形腔35 (如圖6和7所不),該腔的中心位于軸6上,兩個(gè)與軸6同軸的圓柱形孔36從該腔向兩個(gè)相反方向延伸，以對應(yīng)轉(zhuǎn)子3的軸10。從腔35的表面上可以按功能劃分出三個(gè)環(huán)形區(qū)段與軸6同軸的對稱中部區(qū)段37，相當(dāng)于轉(zhuǎn)子3上的凹槽12的位置，以及兩個(gè)端部區(qū)段38，相當(dāng)于轉(zhuǎn)子3上近似球形表面11的位置。為了在圖6和圖7中清楚表示，采用點(diǎn)劃線圓圈分離出區(qū)段37和38。用于安裝分離器2的扁平圓形凹槽39通過腔35的中心點(diǎn)，與轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)平面(其垂直于軸6)成一角度(所示實(shí)施例中該角度等于25度)，沿腔35的表面的中部區(qū)段37相對于腔35的中心對稱地形成。為了裝配該機(jī)構(gòu)，外殼I由兩個(gè)部件40和41構(gòu)成(如圖8所示)，這兩個(gè)部件之間的接合平面42穿過軸6垂直于凹槽39 (如圖6和圖7所示)。在腔35表面的端部區(qū)段38上，外殼I的每個(gè)部件40和41中都設(shè)置工作流體的入口 43和出口 44，其相對于轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)平面對稱，并穿過腔35的中心點(diǎn)，相對于接合平面42對稱，并相對于穿過軸6垂直于接合平面42的平面對稱。它們每個(gè)繞軸6設(shè)置，長度為1/4周。在沿著軸6的方向上，開口 43和44從腔 35的中心分開，并設(shè)置于腔35的區(qū)間38的端部上，也就是，圓形凹槽12的位置區(qū)域之外。出于這個(gè)原因，工作流體的入口 43和出口 44僅通過旁路通道14與多個(gè)工作室連通。關(guān)于入口 43/出口 44，我們可指出，其與穿過轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)軸6的一個(gè)平面的兩側(cè)都相接觸，并垂直于穿過分離器2的導(dǎo)向件140的旋轉(zhuǎn)軸144和軸6的平面。環(huán)形工作腔45，由中心近似球形表面7 (如圖I所示)、兩個(gè)截平的圓錐形表面8和近似球形腔35的表面的中部區(qū)段37構(gòu)成，分離器2將其劃分成兩個(gè)相同的、可變橫截面的、帶有導(dǎo)向件140的成型室腔46?；钊?將每個(gè)成型室腔46劃分為兩個(gè)體積可變的工作室47。根據(jù)圍繞軸6的角度位置，入口 43和出口 44大致處在成型室腔46的最大橫截面和最小橫截面之間的中心(橫截面必須包括軸6)。這就意味著,成型室腔46的最小橫截面的區(qū)域和最大橫截面的區(qū)域以及鄰近于它的區(qū)域中都沒有入口 43和出口 44。穿過成型室腔46中鄰近其最小和最大橫截面的區(qū)域，活塞4與轉(zhuǎn)子3中的部件，會產(chǎn)生該級段的壓降。在最接近的現(xiàn)有技術(shù)中，如果使用一個(gè)活塞4，則工作流體的入口 43和出口 44位于鄰近成型室腔46最小橫截面的兩側(cè)位置，并且這些位置不用于產(chǎn)生壓降。下列部件通?；ハ嘧饔靡郧蟹侄鄠€(gè)工作腔47 :轉(zhuǎn)子3的近似球形表面11與近似球形腔35的表面的端部區(qū)段38，分離器2的中心孔31的表面與轉(zhuǎn)子3的中心近似球形表面7，活塞4的端部表面15和SSE 5的外端部28與外殼I的近似球形腔35的表面，活塞4的端部6與轉(zhuǎn)子3的凹槽13表面，SSE 5的凹槽27的端部表面30與分離器2的導(dǎo)向件140的端部32，SSE 5的圓柱24的端部表面與活塞4中孔18的表面，SSE 5的圓錐體26與活塞4中的錐形過渡區(qū)19。轉(zhuǎn)子3的截平圓錐形表面8不與其他表面相互作用以切分多個(gè)工作腔47，出于這個(gè)原因，在質(zhì)量和形狀方面(與現(xiàn)有技術(shù)相比)對其沒有嚴(yán)格要求。反之，其與分離器2的導(dǎo)向件140的端部32之間有一個(gè)大的間隙(用于工作流體的通路143)。對入口 43和出口 44的更多常規(guī)要求，包括它們位于外殼I與轉(zhuǎn)子3相互作用的區(qū)域內(nèi)，通過旁路通道14與腔47連通，并且在入口 43和出口 44的交叉位置，入口 43、出口44和旁路通道14覆蓋的角度范圍是變化的，當(dāng)用于不可壓縮工作流體的每個(gè)成型室腔46時(shí)，它們之和應(yīng)大致相當(dāng)于一周，并且對于可壓縮工作流體，它們之和可以小于一周。由于與每個(gè)成型室腔46相關(guān)的入口 43、出口 44和兩個(gè)旁路通道14覆蓋的角度范圍之和大致等于一周，轉(zhuǎn)子3幾乎能夠完全關(guān)閉每個(gè)入口 43和出口 44。除非是在高速PDRM中，其中轉(zhuǎn)子3對入口 43和出口 44的關(guān)閉是不完全的(例如，閉合95%)。不同的成型室腔46的入口 43都相對于腔35的中心對稱。不同的成型室腔46的出口 44同樣也相對于腔35的中心對稱。外殼I的外部是圓柱形。沿著外殼I的外表面，不同的成型室腔46的入口 43由通道48連接，旁通于腔35。沿著外殼I外部表面的類似通道49 (如圖8所示)連接至它們的出口 44。通道48、49是互相相同且軸對稱的。通道48的始端和末端設(shè)有盲孔50，通道49的始端和末端設(shè)有盲孔51 (如圖1，圖8中所示)，通道48/49經(jīng)過腔35，平行于接合平面42，垂直于軸6。入口 43/出口 44從腔35中通往通道48/49。相對于外殼1，通道48和49幾乎是對角線(螺旋)方向。通道48/49的中部落在接合平面42處。 外殼I的一個(gè)端部52 (如圖6、7和8所示)上設(shè)有與其端部表面同軸的圓柱形減徑區(qū)53，在該減徑區(qū)53上設(shè)置螺紋54。從靠近端部52的盲孔50和51，在端部52上沿軸6設(shè)有兩個(gè)孔55 (相對于輸入壓力作連接)和56 (相對于輸出壓力作連接)。端部52上的出口直徑增大?？?5和56用作液壓平行連接兩個(gè)相鄰級段。在相反的端部57上設(shè)有兩個(gè)相似的孔55。它們用作液壓連接兩個(gè)相鄰的液壓連續(xù)級段，或用于連接TORM的入口 /出口?？刂葡噜徏壎沃g距離的間隔圈58 (如圖8所示)，是在該級段的裝配期間，沿外殼I上的螺紋54旋擰上的。為防止液壓并行級段之間孔55和56之間的液壓連通出現(xiàn)缺口，相鄰級段的孔55和56通過在它們之間插入過渡套筒59實(shí)現(xiàn)連接。套筒59在裝配期間也可充當(dāng)釘?shù)淖饔?。采用兩個(gè)或多個(gè)孔55/56 (不是一個(gè))，以增加通路的橫截面積。當(dāng)安裝多于兩個(gè)液壓并行操作級段時(shí)，在非末端級段中的每個(gè)端部52和57設(shè)置孔55和56，而在末端級段的最末端則僅設(shè)置孔55或56。在缺少液壓并行級段的情況下(這種情況非常少)，在級段的每個(gè)端部52和57上僅設(shè)置孔55或56。在端部52/57上，萬一缺少孔55或56的一種時(shí),貝U米用盲淺孔60代替,用于固定銷(如圖8所不)。在兩個(gè)相鄰液壓并行級段中，通道48和49的位置，以及分離器2的位置，相對于一個(gè)平面是互為鏡像的，該平面在兩個(gè)級段之間，在螺紋54的區(qū)域中，垂直于軸6，在第一級段61的最末端52上孔55的位置中心對稱于第二級段62的最末端57上的孔56。在一條軸上裝配多個(gè)級段，是通過壓配合裝入管道63 (裝配泵的常用元件)完成的。設(shè)在管道端部上螺母的內(nèi)螺紋用于壓緊該級段(圖未示出)。多級PDRM的轉(zhuǎn)子3被設(shè)計(jì)成用于普通(整體)的多個(gè)級段。在這種情形下，PDRM的兩個(gè)相鄰級段的轉(zhuǎn)子3的級段圍繞軸6旋轉(zhuǎn)1/4周。不同級段的分離器2是平行的。成對的并行連接級段作串行液壓連通。對所述設(shè)計(jì)我們將做一些簡單的修改，這些修改也可以用于下文所述的變化形式。為簡化本設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)子3的近似球形表面11可以省略，并且截平圓錐形表面8可以變成圓柱形表面9。其直徑(軸10的直徑)可以增大。旁路通道14設(shè)于圓柱形表面9上或在圓柱形表面9上帶有開口的軸10之內(nèi)。入口 43和出口 44隨后設(shè)在用于軸10輸入的孔36的表面上。在這種情形下，孔36的表面應(yīng)該與轉(zhuǎn)子3的表面9相互作用。
為增強(qiáng)剛度，分離器2的端部32 (如圖5所示)的工作部分可具有朝中心孔31逐漸變窄的圓錐形表面。SSE 5上的凹槽26 (如圖4所示)隨后也具有相配合的圓錐形端部表面30。分離器2也可以具有來自該平面或來自轉(zhuǎn)動形式的小偏差(通過彎曲分離器，改善PDRM性能的應(yīng)用是已知的)。為加固轉(zhuǎn)子3、活塞4和SSE 5，活塞4不需要是扁平的，其中心位置可以較厚?；钊?可以配備與幾何軸161同軸的軸。其可包括兩個(gè)半軸。為了加固需要，最簡單的，是在裝配期間采用不可分離的連接，例如焊接。為減小活塞4和近似球形腔35的表面之間的間隙，活塞4可包括兩個(gè)(多個(gè))部分。這取決于要求的壓力，接合部可以穿過活塞4的中部，垂直于軸20或者具有更復(fù)雜的形狀。為簡化裝配，SSE 5可包括兩個(gè)單獨(dú)的部分(可說成是兩個(gè)SSE 5)，但它們的相互緊固減少了摩擦副上的負(fù)載，改善了該機(jī)構(gòu)的性能。
可以采用可控制的間隔裝置，來代替使用間隔裝置58，或簡單地調(diào)節(jié)/精確地改變級段的長度。這些實(shí)例中，過渡套筒59也是不必要的。為加強(qiáng)分離器2的導(dǎo)向件140的表面與端部32的接合，要把突起64 (如圖9所示)作為摩擦副，安裝在SSE 5的一個(gè)或兩個(gè)圓柱24的邊上，其鄰近于凹槽27以及擴(kuò)寬邊表面30。在此情形下,活塞4中的斜角23必須增大。為了活塞4 (如圖9所示)的流體靜力卸載，在其端部16上設(shè)置兩種類型的凹槽。在軸20的一端，沿著表面區(qū)段的邊緣，設(shè)置對稱的凹槽65，在活塞4的旋轉(zhuǎn)期間，該邊緣不離開凹槽13。如果活塞4的端部16按照慣例被劃分成一個(gè)最大直徑的中心圓，該中心圓不平分狹槽22，以及鄰近于狹槽的兩個(gè)半圓環(huán)，隨后該中心圓不離開凹槽13，并且半圓環(huán)的中心(從角度方面說)遠(yuǎn)離活塞4的狹槽22。出于此原因，凹槽65包含一段沿著邊緣15的圓弧，兩段相對于該圓弧的中心點(diǎn)徑向方向?qū)ΨQ的圓弧，兩段沿著該中心圓的邊緣(底部21)的對稱圓弧，以及沿著軸20的一個(gè)直線段。在軸20的另一端上，設(shè)置一對稱于該軸的凹槽65。沿從凹槽13可見的活塞4的對稱區(qū)間的邊緣(它們鄰近于狹縫22)，凹槽26朝著狹槽22打開。凹槽65和66的這種類型的系統(tǒng)是設(shè)置另一端部16上的。凹槽65通過孔67連接至在活塞4的另一端上的凹槽66?；钊?可由兩個(gè)部件68構(gòu)成，兩者之間的接合部是沿著活塞4的對稱的平面平行于其端部16設(shè)置的。這兩個(gè)部件通過沿活塞4的邊緣設(shè)置的釘-螺絲69，或通過焊接方式互相固定。為了改變分離器2的導(dǎo)向件140相對于轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)平面的傾斜角(或者說是對軸6的傾斜角，但TORM的進(jìn)料與分離器2和轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)平面之間的傾斜角成比例)。在外殼I上有貫通孔70 (如圖10所示)，其穿過腔35的中心、垂直于軸6并且垂直于接合部的平面42。在每個(gè)部件40和41的內(nèi)部和外部上分別設(shè)有與之同軸的、更大直徑的盲孔71和72 (如圖13所示)?？?0和71之間的過渡區(qū)73及孔70和72之間的過渡區(qū)都是近似球形的。部件(可旋轉(zhuǎn)的半軸75)以圓柱體76的形式(如圖11所示)位于孔71、70中(如圖13所示)，終端帶有大直徑的凹形蓋77。蓋77的凹形表面78是腔35的表面的延長部分。在孔72的一端，具有用于圓柱體76的中心孔的凸起蓋79，在裝配過程中被壓配合進(jìn)入圓柱體76。為了改善壓配合的條件，蓋79上的孔通過圓柱形突起增加長度，進(jìn)入孔70。在表面78上設(shè)有一端堵塞的矩形凹槽80，用于分離器2的壓配合。在中心處的凹槽80具有一進(jìn)入圓柱體76的凹處。蓋79在側(cè)邊圓柱形表面81的部分上設(shè)有齒82 (在所給出的實(shí)施例中，角度為60度的齒)。分離器2 (如圖12所示)以中心導(dǎo)向件140的形式構(gòu)成，該中心導(dǎo)向件140具有近似球形外表面83、端部32和中心孔31的扁平環(huán)。在該扁平環(huán)的直徑相反端上，設(shè)有用于壓配合至凹槽80的突起84。為了實(shí)現(xiàn)裝配，分離器2包括兩個(gè)同樣的部件85，兩者之間的接合部出現(xiàn)在凸起物84的中心。當(dāng)壓配合至凹槽80時(shí),突起使部件85接合在一起。在裝配之后，分離器連同兩個(gè)可旋轉(zhuǎn)的半軸75，能夠相對于外殼I繞軸97 (如圖13所示)、垂直于軸6旋轉(zhuǎn)。在給定實(shí)施例中，其可能的與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)平面的偏差角度是-25度至+25度。這一角度的大小僅受轉(zhuǎn)子3的形狀的限制。這種可控制TORM級段的外殼I (如圖10所示)由腔35構(gòu)成，沒有減徑區(qū)53和間隔裝置58。級段61和62 (如圖13所示)的外殼I的長度，是根據(jù)在普通轉(zhuǎn)子3上級段61和62之間的距離、或通過可控制的間隔裝置(圖中未示出)作調(diào)節(jié)的。級段61和62的通道 48和49是相同的(并且在上述實(shí)施例中不是鏡像形式)，分離器2是并列的。液壓并行級段61和62的轉(zhuǎn)子3被旋轉(zhuǎn)1/4周。用于連接液壓并行級段61和62的孔50/51的孔55/56(如圖10和13所示)是對角線設(shè)置的，而外端部52和57上的孔55和56設(shè)于轉(zhuǎn)子3的一端上(并且在上述實(shí)施例中不相對于軸對稱)。平行于軸6的兩個(gè)凹槽86設(shè)于級段61、62 (如圖13所示)的外殼I的外部上。凹槽86通過齒的尺寸觸及孔72的邊緣。帶有設(shè)在獨(dú)立段上的齒88的齒條87緊固于凹槽86內(nèi)。裝配時(shí)，齒條87與可轉(zhuǎn)動的半軸75的凸起蓋79嚙合。在兩齒條87的同步偏移期間，所有可旋轉(zhuǎn)的半軸75和TORM的所有級段的分離器2都朝一個(gè)方向同步旋轉(zhuǎn)。兩個(gè)(不是一個(gè))齒條87用于承受來自分離器2的負(fù)載的一部分。在TORM的級段或中間位置，齒條87連接至活塞壓力調(diào)節(jié)器或連接至另一控制裝置?；钊?、SSE 5和轉(zhuǎn)子3與圖I的TORM無本質(zhì)區(qū)別。其只存在一些細(xì)微差異，如級段的長度(如果沒有套筒58，其長度更短)、活塞4的厚度(由于分離器2在此變化形式中并不強(qiáng)，因此活塞4稍薄)等等。大的控制角度使該機(jī)構(gòu)可反轉(zhuǎn)，即，通過改變分離器的角度，工作流體運(yùn)動的方向可以改變成相反方向。在這種版本中，級段的最大壓降受分離器2的強(qiáng)度限制。分離器2(如圖14所示)的另一版本允許增加TORM的級段的最大壓力。出于此目的，分離器2的中心導(dǎo)向件140 (如圖15所示)以扁平環(huán)的形式出現(xiàn)，該扁平環(huán)具有中心孔31和端部32，其被包圍在具有近似球形內(nèi)表面90的殼體89中，即導(dǎo)向件140的傾斜角度相對于套筒89是固定的，或分離器2與其是一體的。這種版本增加了分離器2的剛度。殼體89的外表面91 (如圖14所示)與內(nèi)表面90 (如圖15所示)是同軸的，并且，為了方便起見，是近似球形的。在殼體89上有中心貫通孔92，使得轉(zhuǎn)子3的轉(zhuǎn)軸10 (如圖14所示)的通路，具有分離器2相對于轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)平面的、不同的容許傾斜角度。在給定實(shí)施例中，孔92以分離器2的導(dǎo)向件140的從0至25度的傾斜角穿過軸10。在成型室腔46的形成期間，在此版本中，近似球形腔35的作用是通過近似球形腔93在殼體89之內(nèi)來實(shí)現(xiàn)的。為了裝配該機(jī)構(gòu)，分離器2，附有殼體89，是由兩個(gè)部件組成的，這兩個(gè)部件之間的接合部94(如圖15所示)沿其旋轉(zhuǎn)平面大致通過分離器2的中心。為了互相緊固分離器2的兩個(gè)部件，沿著接合部94在分離器的殼體上設(shè)置一法蘭95。采用釘-螺絲(圖中未示出)通過設(shè)于法蘭95上的孔109來實(shí)現(xiàn)緊固。為了在接合部94的位置嚙合分離器2的導(dǎo)向件140的兩個(gè)半圓環(huán)，在兩個(gè)半圓環(huán)之上設(shè)有用于釘或鍵的凹槽。在外殼I的部件40和41的接合部42上，沿腔35的邊緣設(shè)有用于殼體89的法蘭95的圓形凹槽96。入口 43和出口 44保持在外殼I的腔35的表面上，在此情形下它們具有不同的形狀，例如，相對于分離器2的旋轉(zhuǎn)軸97的回轉(zhuǎn)面形狀。但更方便的是將其制成近似球形。工作流體的通路穿過殼體89進(jìn)入位于外殼I上的入口 43和出口 44，在分離器2的殼體89上的通路98相對于旋轉(zhuǎn)平面是對稱的。它們以一個(gè)長菱形大孔99和多個(gè)小孔100的形式構(gòu)成。大孔99設(shè)于殼體89的區(qū)段上，與分離器2的任何容許角度位置中的入口 43/出口 44相反，小孔100位于殼體89的區(qū)段上，與入口 43/出口 44相反，但不在任何容許角度位置，S卩，在一些分離器2的位置中，小孔100不能與入口 43或出口 44連通。入口 /出口通路98的這種形式，消除了用于機(jī)構(gòu)旁通階段的分離器2的角度位置的影響。通路98 (帶有所有的孔99、100)的大致形狀類似于梯形。通路98相對于殼體89對稱設(shè)置，但不相對于分離器2的導(dǎo)向件140對稱，因?yàn)槠湎鄬んw89的對稱面以一斜率設(shè)置。術(shù)語小孔100是定性的，因?yàn)樽罴殉叽缛Q于工作流體的粘度、機(jī)構(gòu)進(jìn)料中滲入的百分比，并且由每個(gè)特定使用條件來決定。重要因素是這種孔100的獨(dú)立性，即，其不與其他孔100結(jié)合?？?00的尺寸越小，對工作流體的最佳旁通階段的觀察就越精確，但液體損失的百分比越大?？?00的尺寸越大，對工作流體的最佳 旁通階段的觀察越不精確，但其中的液體損失的百分比越小。為了分離器2更大的剛度，大孔99也可以由一系列小孔代替，盡管這樣做稍微增加了液壓阻力。小孔也可以設(shè)于殼體89的其他位置上，以使殼體89內(nèi)部和外部的壓力相等。這就使得殼體89上來自工作流體的壓降的負(fù)載減少，從而減少其要求的厚度和重量及相應(yīng)的機(jī)構(gòu)的尺寸。在這種情形下，壓降由外殼I承受，這可被設(shè)計(jì)成用于任何情況。入口 43和出口 44，如上述實(shí)施例中所述，都位于轉(zhuǎn)子3與外殼I相互作用的區(qū)域38內(nèi)。然而,在這一變化形式中，夕卜殼I通過中間件一分離器2的殼體89,與轉(zhuǎn)子3相互作用，殼體89使外殼I與轉(zhuǎn)子3緊固連接，但由于通路98供工作流體在轉(zhuǎn)子的通道14(如圖2和14所示)和位于外殼I上的入口 43/出口 44之間的方向穿過。這意味著有孔的殼體89阻止工作流體沿著外殼I和轉(zhuǎn)子3之間的間隙的通路，并且使工作流體以橫向方向穿過。為限制腔35中分離器2的自由度，在其上(如圖14所示)以同軸圓柱形凸起物的形式設(shè)有兩個(gè)半軸101，其幾何軸沿分離器2的旋轉(zhuǎn)軸97 (垂直于旋轉(zhuǎn)平面)穿過殼體89的中心。在外殼I的部件41、40 (由于其內(nèi)部件是部件40的鏡像，圖15中未示出)上設(shè)有用于半軸101的圓柱形凹處102 (如圖15所示)。在法蘭95的圓柱形表面上設(shè)有齒82，以控制分離器2 (導(dǎo)向件140)的角度。分離器2的斜率是由位于外殼I的凹槽86內(nèi)的齒條87控制的，而外殼I的凹槽86位于部件40和41的接合處，并與級段61、62的凹槽96的齒82的尺寸相配合。工作流體的供應(yīng)是通過進(jìn)料通道103 (如圖16所示)和排放通道104來實(shí)現(xiàn)的，其沿外殼I的表面、沿軸6相對于級段61、62流動。在凹槽86對稱的兩端上有兩個(gè)排放通道104，并且從接合處42的直徑對置的線上、對稱地設(shè)有兩個(gè)進(jìn)料通道103。實(shí)質(zhì)上，只有一個(gè)通道103，但為了對稱地壓配合到管63 (在之前的圖8中所示)，其中留下通過中心的加強(qiáng)肋105。在部件40和41上的通道103和104之間，從工作流體的入口 43和出口 44出現(xiàn)通路106，并且分別連接至通道103和104。
沿著接合處42直徑對置的凹槽86，圓柱形孔107用作管的間隔器，液壓連接至PDRM的入口，并帶有用于轉(zhuǎn)子3的軸向卸載的提供低壓/高壓的出口。為了依據(jù)與軸6的角度，確定TORM的級段的相鄰?fù)鈿的相互定位，在端部52、57上設(shè)有孔108，用于插入固定銷。類似的用于固定部件40、41相對于彼此位置的孔108，也出現(xiàn)在接合平面42 (如圖15所示)上。液壓平行級段的通道103/104 (如圖16所示)連接起來，并在過渡區(qū)連接至當(dāng)前級段末端的下一個(gè)液壓連續(xù)級段通道103，當(dāng)前級段的通道104延伸至下一級段的通道103。為此，在下一組液壓并行級段中，由于通道103和104的變化，通道106出現(xiàn)在相反的方向。并且，在它們之后的下一組級段中，通道106與當(dāng)前級段61、62中一致，以此類推。外表面91的形狀和此變化形式中腔35的表面都不一定是近似球形。這些表面可以是相對于軸97的任何回轉(zhuǎn)面，例如圓柱形。但是，近似球形形式可允許降低尺寸及重量。改變分離器2 (如圖17所示)的導(dǎo)向件140的傾斜角的另一種方法包括，分離器2的殼體89以環(huán)狀物110形式制成。環(huán)狀物110的內(nèi)表面90為近似球形表面，直徑類似 于(具有精度的公差范圍之內(nèi))腔35的直徑。其外表面91也是近似球形，并與內(nèi)表面90同心，端部36是扁平狀的。分離器2的導(dǎo)向件140以一角度設(shè)于環(huán)狀物110中，即以一固定角度安裝，如帶有凹槽，或整體安裝成型。這意味著中心孔31與內(nèi)表面90是同心的，并且分離器2的導(dǎo)向件140的端部32 (或平面)與環(huán)狀物110的端部136成一角度(在所給出實(shí)施例中該角度為21度)設(shè)置?；旧?，外殼I的某部分-傾斜的環(huán)狀物110連同安裝在其中的分離器2的導(dǎo)向件140，是隔離于獨(dú)立部件-可轉(zhuǎn)動的分離器111 (進(jìn)一步用于圖21和26中)的。在外殼I中此處設(shè)有凹槽112 (如圖18所示)，以一角度(在所給出實(shí)施例中該角度是21度)相對于轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)面對稱地穿過腔35的中心(換句話說，其母線的旋轉(zhuǎn)軸以一相對于軸6的角度穿過)。凹槽112被與腔35同心的近似球形表面113、扁平環(huán)的兩個(gè)端部14所界定。凹槽112相對于接合平面42對稱。為了實(shí)現(xiàn)裝配，可轉(zhuǎn)動的分離器111 (如圖17所示)由兩個(gè)部件115或116組成。為便于通路直接穿過整個(gè)部件，兩個(gè)部件之間的接合部117大致穿過分離器2的導(dǎo)向件140的中心，以二面角118的形式平行于可轉(zhuǎn)動的分離器111的對稱平面，隨后在與分離器2的導(dǎo)向件140平面對稱的對稱平面的一個(gè)面，沿著環(huán)狀物110，在導(dǎo)向件140主體的兩端上，在部件115大致與直徑對置的位置上，形成矩形突起119，并在部件116上與凹槽配合。為使部件115和116相互固定，在突起119和凹槽的接觸點(diǎn)設(shè)置有孔121，用于插入固定銷。在部件115的外表面91上，鄰近接合部117的區(qū)段上設(shè)有齒122，齒122圍繞環(huán)狀物110的對稱軸設(shè)置，其分布的角度范圍大致為100度。沿外殼I (如圖18所示)的外部，沿其一個(gè)部件-部件40的表面，沿軸6設(shè)有凹槽86，其橫截面為環(huán)形扇面。凹槽86在最大斜率處與凹槽112的齒122的大小匹配。齒條87 (如圖19所示)設(shè)置于凹槽86，具有與凹槽86的橫截面互補(bǔ)的橫截面，其橫截面為環(huán)形扇面。在圓柱體表面齒123內(nèi)的個(gè)別部件用于與齒122相互作用。在給定實(shí)施例中，齒123相對軸6大約成45度角。齒條87和凹槽86的放置方向與環(huán)狀物110的旋轉(zhuǎn)方向部分相符，從而改善嚙合的條件。在可轉(zhuǎn)動的分離器111旋轉(zhuǎn)期間，分離器2的導(dǎo)向件140會改變其相對于轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)平面的傾斜角，改變TORM的進(jìn)料，但在此情形下，出現(xiàn)了一種不利的影響-分離器2的導(dǎo)向件140以最大斜率相對于軸6旋轉(zhuǎn)，工作流體的入口 43和出口 44的位置與該最大斜率的角度位置是相關(guān)的。為補(bǔ)償這種影響，入口 43和出口 44都設(shè)置在可轉(zhuǎn)動的套筒124上(如圖20所不)。可轉(zhuǎn)動的套筒124為管段形狀,具有同心的圓柱形內(nèi)表面和外表面。內(nèi)表面的直徑與表面9的直徑相近似。它們彼此相互作用。兩個(gè)入口 43和兩個(gè)出口 44對稱設(shè)置在套筒上。入口 43與出口 44軸對稱，并且一組端口 43、44，相對于套筒124的中心，中心對稱于另一組端口 43、44。在給定實(shí)施例中，每個(gè)繞套筒124的軸設(shè)置的端口 43、44，其覆蓋的角度范圍是1/4周。在垂直于套筒124的軸的對稱平面內(nèi)，與套筒124同圓心的突起125以扁平環(huán)形段的形式設(shè)置，在其外圓柱形表面上(換句話說，齒輪的區(qū)域)設(shè)有齒126。在齒123所在區(qū)段之間的齒條87 (如圖21所示)的獨(dú)立段上，設(shè)有與齒126互補(bǔ)的齒127。它們與齒條87所成的角度小于齒123與齒條87所成的角度。齒123和齒126的夾角之間的比率由一條件可計(jì)算得出，該條件是可轉(zhuǎn)動的套筒124隨齒條87相對于軸6旋轉(zhuǎn)的速度，必須比在凹槽112中可轉(zhuǎn)動的分離器111隨齒條87旋轉(zhuǎn)的速度慢兩倍。為了在轉(zhuǎn)子3上進(jìn)行裝配，套筒124 (如圖20所示)由兩個(gè)部件組成。兩部件之間的接合部120相對于套筒的對稱面是對稱的，并且在其直徑對置的位置穿過套筒124的內(nèi)表面，沿徑向遠(yuǎn)離端口 43、44，隨后以一直角，并且隨后再次以一直角在之前的方向上延伸，形成梯級狀。套筒124的 部件采用固定銷彼此連接，在接合部120的梯級上設(shè)置徑向孔。套筒124的剛度由其壁的厚度來保證。轉(zhuǎn)子3的半軸10 (如圖21所示)由大于根據(jù)圖I的I3DRM中軸的直徑構(gòu)成，只是由于起始于截平圓錐形表面8的工作流體通路的通道14，設(shè)置在轉(zhuǎn)子3內(nèi)并以端口 128的形式出現(xiàn)在圓柱形表面9上。在該實(shí)施例中，端口繞軸6設(shè)置，其覆蓋角度范圍是1/4周。在端口 128的中部留有一加強(qiáng)肋129。工作流體的進(jìn)料通道103和排放通道104 (如圖19所示)軸向設(shè)于外殼I的外表面上。在所述的兩個(gè)級段中，兩個(gè)通道103與凹槽86相接觸，并且兩個(gè)通道104設(shè)于外殼I的相反端上，并且由加強(qiáng)肋105將它們分開。在它們之后的液壓連續(xù)級段中，通道103和104改變位置。加強(qiáng)肋105內(nèi)的孔107穿過TORM的所有級段，用于連通I3DRM的入口區(qū)域與I3DRM的出口區(qū)域。普通轉(zhuǎn)子3液壓軸向卸載和驅(qū)動齒條87控制系統(tǒng)(PDRM的進(jìn)料)所需的壓力是通過它從一個(gè)區(qū)域向另一區(qū)域供應(yīng)的?？?6內(nèi)設(shè)有用于套筒124和外殼I的圓柱形腔130 (如圖18所示)，孔36的直徑接近于套筒124外表面的直徑。通路131出現(xiàn)在該圓柱形腔的表面上，用于工作流體從端口 43和44分別所在區(qū)域中的通道103和104 (如圖19所示)中流進(jìn)。通路131出現(xiàn)在外殼I的外表面，并在通道103和104之間，同時(shí)，在通道103或通道104中具有一個(gè)出口，這取決于TORM中該級段的位置以及其上通路131的位置。套筒124的外表面與腔130的表面相互作用。在腔130的中心有用于突起125的扁平凹槽132。通過可控制的角度(在給定實(shí)施例中該角度為34度)，該凹槽132覆蓋的角度范圍比突起125覆蓋的角度范圍更大。在多個(gè)液壓并行級段的接觸點(diǎn)處，不同級段對應(yīng)的通道相互連通，并且在多個(gè)液壓連續(xù)級段的接觸位置處，只有輸出一個(gè)級段壓力的通道104與輸入下一級段壓力的通道103連通。根據(jù)圖16的實(shí)施例，必須用于多個(gè)液壓連續(xù)級段連接的通道103和104是互為相對的。如前述變化形式所述，假定入口 43和出口 44位于外殼I上與轉(zhuǎn)子3相互作用的區(qū)域，但它們通過一個(gè)中間件一套筒124相互作用，該套筒緊固它們的連接。但除前述變化形式之外，套筒124會主動地改變?nèi)肟?43和出口 44的邊界位置。另一種控制套筒124(如圖22所示)的方法是在套筒124上的端口 43、44之間的間隙中，設(shè)置有螺旋形凹槽133以代替突起125。隨后在齒條87上用高齒134代替齒127與螺旋形凹槽133相互作用。貫通凹槽沿軸6，在腔130的長度上的凹槽86之內(nèi)延伸，該貫通凹槽代替凹槽132設(shè)置在外殼I上。齒134具有與螺旋形槽133互補(bǔ)配合的兩個(gè)側(cè)面，并且該兩個(gè)側(cè)面與外殼I中的凹槽互補(bǔ)配合。為便于電腐蝕制造凹槽112，一種簡單修改是將環(huán)狀物110端部136的表面和凹槽112相匹配的端部14制成圓錐形?？梢允褂靡环N不同的外表面，如圓柱形表面，來代替環(huán)狀物110的近似球形外表面91?？赊D(zhuǎn)動的分離器111在可轉(zhuǎn)動的套筒124內(nèi)的位置，可以由軸而不是齒條87來控制，該軸上帶有活塞。由于套筒124以一小于端口 43、44覆蓋的角度范圍的角度旋轉(zhuǎn)，對應(yīng)圖I中的實(shí)施例所述，可以在外殼I上設(shè)置部分角度尺寸較小的端口 43、44。在根據(jù)圖13的該機(jī)構(gòu)的變化形式中，壓降受分離器2的強(qiáng)度限制，在根據(jù)圖14的 機(jī)構(gòu)中，控制的角度是受限制的，并且在根據(jù)圖19的機(jī)構(gòu)中，出現(xiàn)了一額外的部件一旁通套筒124。該機(jī)構(gòu)的下一個(gè)變化形式(如圖26所示)沒有這些缺陷。為此，帶有中心孔31及端面32的扁平環(huán)形式的分離器2的中心導(dǎo)向件140 (如圖23所示)包含在殼體89之中，該殼體有與之同圓心的近似球形內(nèi)表面90和近似球形外表面91。殼體89中有一圓心貫通孔92，在分離器2的導(dǎo)向件140與轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)平面成零度至最大容許傾斜角時(shí)，允許轉(zhuǎn)子3的軸10通過。在給定的實(shí)施例中，在導(dǎo)向件140的傾斜角從0至25度時(shí)，軸10穿過孔92。根據(jù)成型室腔46的構(gòu)成，在此方案中，近似球形工作腔35的作用，是通過在殼體89內(nèi)構(gòu)成的近似球形腔93來實(shí)現(xiàn)的。在殼體89的表面上設(shè)有多個(gè)突起135，以控制該可轉(zhuǎn)動分離器111的導(dǎo)向件140的角度位置。突起的數(shù)量最少為兩個(gè)。在給出的實(shí)施例中設(shè)置了三個(gè)突起135。每個(gè)突起135是沿殼體89半徑方向以圓柱形式構(gòu)成。突起135沿分離器2的環(huán)形，以大致90度的角度分隔開，并且沿殼體89的軸37被稍微分隔開。在殼體89的表面上設(shè)有齒138 (凹槽)，齒與軸137的斜率是變化的(在螺旋形活塞中，只有齒138的斜率是齒對齒地平滑變化)。為了使機(jī)構(gòu)能夠裝配，附有殼體89的分離器2由兩個(gè)部件構(gòu)成，這兩個(gè)部件之間的接合部117大致穿過分離器2的導(dǎo)向件140的中心，并沿分離器2平面連貫的矩形突起119及與其匹配的凹槽。在分離器2中心內(nèi)的一個(gè)突起119上設(shè)置兩個(gè)二面角118，其頂點(diǎn)沿分離器2的平面方向指向相反端部。接合部117的母線方向略微與分離器2的導(dǎo)向件140的平面偏離，由此，二面角118的每個(gè)頂點(diǎn)與分離器2的導(dǎo)向件140的直徑對置部件的一個(gè)部件有關(guān)，使得頂點(diǎn)的角度指向活塞4運(yùn)動的相反方向。為將分離器2的兩個(gè)部件相互緊固，在突起119與凹槽的平面的接觸點(diǎn)處設(shè)置了孔121，用于插入固定銷。外殼I中有近似球形腔35 (如圖24、25所不)用于放置殼體89。在腔35的表面上有三個(gè)(對應(yīng)于突起135的數(shù)量)彎曲導(dǎo)向凹槽139。在外殼I的這些孔36的表面上有工作流體的入口 43和出口 44。它們覆蓋的角度范圍大致是1/4周。在外殼I的外表面上有用于齒條87的、沿軸6延伸的凹槽86。在相對于凹槽86的兩端上對稱設(shè)置通道103、104。在每個(gè)通道中部有加強(qiáng)肋105。為了能夠裝配，外殼I包括兩個(gè)部件40和41。這兩個(gè)部件之間的接合平面42穿過該加強(qiáng)肋105。凹槽86在部件40的中心。入口 43和出口 44在部件40、41上對稱設(shè)置并由通路96分別連接至通道103和104。在分離器2繞一個(gè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的過程中該點(diǎn)是腔35的中心，分離器2的導(dǎo)向件140 (如圖23至26所示)改變其與轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)平面的斜角。分離器具有附加的自由度，其同時(shí)執(zhí)行兩種運(yùn)動繞殼體89的對稱軸的傾斜(對應(yīng)圖10至13和14中的機(jī)構(gòu)所示)和旋轉(zhuǎn)(對應(yīng)圖17至22中的機(jī)構(gòu)所示)。由于孔92，其可以從-25度經(jīng)過0度再返回-25度傾斜，但這樣做的時(shí)候，其繞軸6旋轉(zhuǎn)，結(jié)果使-25度的負(fù)斜角變成+25度的正斜角。因此，在給定實(shí)施例中，其可以從-25度至+25度改變其斜角。因此可控制的角度范圍變成了兩倍。分離器2同時(shí)傾斜和旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過追蹤突起135的路徑可以繪制導(dǎo)向凹槽139。導(dǎo)向凹槽的形狀取決于突起135的位置。為減少摩擦副上的負(fù)載，突起135可以具有與凹槽139互補(bǔ)的形狀(這可通過轉(zhuǎn)動帶有凹槽139的突起135輕易生成)，或者使用中間件，例如在圓柱形突起135上設(shè)置套筒，使它們能夠旋轉(zhuǎn)或傳輸力。在殼體89上，腔35和導(dǎo)向槽139的表面設(shè)置突起135?？梢杂性S多個(gè)突起和凹槽。如果孔92中的空間沒有軸10和轉(zhuǎn)子3，可以填充一個(gè)單獨(dú)的部件，該 部件呈近似球形圓狀，其帶有徑向孔，用于軸的中心偏移。采用該部件來以大控制角度密封工作腔是有意義的，對此，轉(zhuǎn)子3的表面11不覆蓋孔92。為避免與軸10的相互作用，在該部件和外殼內(nèi)圍繞該孔設(shè)有一圓形突起一在表面11和孔36之間的接觸點(diǎn)處為其設(shè)置一圓形凹槽。為降低內(nèi)部溢流，在每個(gè)級段61、62中可以僅采用工作循環(huán)的一部分產(chǎn)生壓降，具有最大進(jìn)料(如圖27所示)。為此，根據(jù)角度尺寸可以拓寬入口 43和/或出口 44 (如圖28所示)和/或改變/延長它們至外殼I的區(qū)段37，即，在工作腔45的區(qū)域。在沿軸6的方向上，入口 43和出口 44可以為了分離器2延伸到凹槽39。由于端口 43、44更大，為保證外殼I的剛度，在端口 43、44中部留有加強(qiáng)肋。在這種情形下，活塞4和SSE 5的負(fù)載與前述變化形式中的負(fù)載類似，除了在循環(huán)的一部分中，由于帶有入口 43和出口 44的工作室47的連接的延長，級段61、62的壓降幾乎完全消失。為維持該機(jī)構(gòu)的壓力，要安裝兩個(gè)或多個(gè)連續(xù)級段61、62以維持機(jī)構(gòu)壓力一每個(gè)級段處于循環(huán)的其自身部分中，有可能略微重疊。因而，例如，如果帶有兩個(gè)連續(xù)級段61、62的整個(gè)循環(huán)中的壓降是確定的，隨后大概在1/2圓周處，級段的工作室47同時(shí)連接至入口 43和出口 44 ;并且如果帶有三個(gè)連續(xù)級段的壓降是確定的，則大致在1/3圓周處連接，等等。產(chǎn)生壓降的該級段62通過工作腔46泵入工作流體，在此處不會產(chǎn)生連續(xù)級段61的壓力。安裝的連續(xù)級段61、62越多，該機(jī)構(gòu)的統(tǒng)一進(jìn)料越多。在這一變化形式中，轉(zhuǎn)子3上的通道14用于更大的范圍，以確保通路143作為連接入口 43和出口 44至工作室47的一種方式。通路143是由通道14來確保連通至轉(zhuǎn)子3的機(jī)體，而不是由截平圓錐形表面8內(nèi)的普通改變來確保的，因?yàn)橛锌赡転榘疾?3中的活塞4而保留支撐表面的一片大的區(qū)域，因?yàn)橥ǖ?4未延伸至凹槽13。在另一種變化形式中，設(shè)置一個(gè)表面代替通道14中的表面8，該表面不是繞軸6的回轉(zhuǎn)面。對應(yīng)圖27的機(jī)構(gòu)整體與對應(yīng)圖I的機(jī)構(gòu)相似。不同之處包括根據(jù)角度尺寸拓寬的通道14、根據(jù)尺寸(幾乎沿軸6)拓寬的入口 43和出口 44，以及在連接到級段61、62 (由于過渡區(qū)從并行連接變成了串行連接)的通道48、49的系統(tǒng)中的變化。為簡化說明書，兩級段61、62之間間距的控制系統(tǒng)就不介紹了。對應(yīng)圖27的機(jī)構(gòu)可被用于所有前述對應(yīng)圖I中機(jī)構(gòu)的可控制的變化形式中，這是由于從對應(yīng)圖I的機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換至對應(yīng)圖27的機(jī)構(gòu)，只包括了增加入口 43、出口 44和通道14 (可使用在兩部件之間具有大間隙的通道143代替通道 14)。為了能夠裝配該機(jī)構(gòu)，外殼I (如圖29、30所示)由兩個(gè)部件40和41構(gòu)成，兩個(gè)部件之間的接合平面42穿過軸6垂直于凹槽39。對應(yīng)圖27的機(jī)構(gòu)的外殼I的外部是圓柱形。通道147-154沿一組兩級段61、62的外殼I的外表面經(jīng)過。它們的位置不是對稱的。在外殼的一個(gè)端部上，通道147-149和直通道150-151沿部件40穿過，并且在外殼I的另一個(gè)端部上，C-形通道152-154沿部件41穿過，旁通于近似球形腔35。通道147 (如圖29所示)將級段61的部件40上的入口 43連接至機(jī)構(gòu)的入口或連接至上級段。通道148將級段61的部件40上的出口 44連接至級段62的部件40上最近的入口 43。通道149將級段62的部件40上的出口 44連接至機(jī)構(gòu)的出口或連接至下級段。在部件40的表面上留有一個(gè)位置，用于放置平行于軸6的通道150和151。它們可以用于并行連接其他級段，以增加主通道的總處理能力或?yàn)檗D(zhuǎn)子3的液壓卸載提供壓力。通道152 (如圖30所示)將級段61的部件41上的入口 43連接至機(jī)構(gòu)的入口或連接至上級段。通道154將級段62的部件41上的出口 44連接至機(jī)構(gòu)的出口或連接至下級段。
圖31中示出了對應(yīng)圖27在地面上可控制版本中的一個(gè)實(shí)施例，顯示出對應(yīng)圖I和圖27采用機(jī)構(gòu)類型的不同性。在該實(shí)施例中通常需要數(shù)量更少的級段，并且機(jī)構(gòu)的入口和出口連接器也更小。為此，外部管道用作機(jī)構(gòu)的普通外殼是不合適的，并且優(yōu)選的是將外殼橫向劃分成幾個(gè)部件。外殼I包括三個(gè)形狀近似于圓柱的部件中間部件155和兩個(gè)對稱的端部部件156。它們之間的接合部穿過級段61和62的中心(穿過腔35的中心)。為了相互緊固，在接合部上設(shè)有法蘭。該緊固(孔、螺栓)未在圖中示出。對稱地，在中部部件155的端部中，近似球形腔35都只保留各自一半，它們通過孔36連接，該孔36與它們同軸，用于轉(zhuǎn)子3的軸10。通道148、152和154從中部部件155的端部經(jīng)過近似球形腔35的表面構(gòu)成。在端部部件156的端部上，設(shè)置半個(gè)近似球形腔35，容納轉(zhuǎn)子3的軸10的貫穿孔36，對稱地從其中延伸。另一方面，也設(shè)有用于滾子軸承160的鉆孔。級段61上的通道147、153和級段62上的通道149、154是經(jīng)過近似球形腔35的表面形成的。它們的用途與前述實(shí)施例一致。所有通道都以孔157結(jié)束，孔157用于主線路的連接(柔性高壓軟管或管道)，該主線路連接位于不同端部部件156中的內(nèi)部通道153的兩個(gè)區(qū)段，并且該機(jī)構(gòu)以這種方式連接至外部負(fù)載。分離器2近似對應(yīng)于圖14中該機(jī)構(gòu)的分離器一具有近似球形殼體89。其具有近似球形內(nèi)表面90和為方便設(shè)計(jì)的近似球形外表面91。將分離器2的兩個(gè)部件互相緊固的方式略微有些差異。兩個(gè)部件之間的接合部對稱地穿過殼體89的中心，但是，在一個(gè)部件上有圓柱形陷落部位，同時(shí)，在另一部件上有與之匹配的圓柱形突起。在裝配期間，該陷落部位進(jìn)入該突起，并且用固定銷將兩個(gè)部件相互固定(圖中未示出)。入口 43和出口 44設(shè)置在殼體89上，用于減小液壓阻力。與之相關(guān)的事實(shí)是當(dāng)兩級串行連接時(shí)，沖擊壓力通常大于并行連接時(shí)的壓力(這是內(nèi)部逆流、摩擦和損耗減少的代價(jià))，并且分離器2旋轉(zhuǎn)期間，端口 43、44偏離它們最佳位置的偏差更小(由于球體上的角度范圍更大)。但是對應(yīng)圖14，當(dāng)使用通路98時(shí)，也有可能使用端口 43、44的定位。為了在外殼I中實(shí)現(xiàn)裝配，在單個(gè)級段61、62上分別設(shè)置轉(zhuǎn)子。它們之間有軸-套筒型式的連接。另一個(gè)差異是分離器2的半軸101從外殼I中穿過密封孔158向外露出，并且在端部具有平面區(qū)域(切口)159，用于與控制機(jī)構(gòu)進(jìn)料的外部設(shè)備接觸。為降低摩擦副活塞4—轉(zhuǎn)子3的凹槽13 (如圖32所示)上的負(fù)載，在活塞4上，平行于其端部16，設(shè)置扁平凹槽141。每個(gè)凹槽141穿過活塞4的側(cè)面15，不穿過狹槽22。使用SSE 5時(shí)，凹槽141不進(jìn)入用于SSE 5的孔17、18中。在該實(shí)施例中需要聲明的是，活塞由多個(gè)連接于SSE 5的軸20的區(qū)域中的圓盤組裝而成。在此情形下，在轉(zhuǎn)子3上(如圖33所示)，活塞4的凹槽13是以多個(gè)并行凹槽145連接在凹槽14中部的形式構(gòu)成。在相鄰凹槽145之間留有突起142。突起142的厚度與凹槽141的尺寸一致。在活塞4在轉(zhuǎn)子3的凹槽13中的旋轉(zhuǎn)期間，突起142不完全關(guān)閉凹槽141，在靠近軸20處留有空隙，用于工作流體的通路，切分成凹槽141。
在給定實(shí)施例中，在SSE 5的軸的每個(gè)端上設(shè)有一個(gè)凹槽141。但也有可能采用數(shù)量更多的凹槽141。轉(zhuǎn)子3的凹槽13中的突起142，對應(yīng)于每個(gè)凹槽141。凹槽145不一定是扁平的，例如，它們可以是圓錐形的，沿活塞4旋轉(zhuǎn)振蕩的幾何軸161設(shè)置圓錐體的軸。這意味著凹槽145的表面可以是圍繞活塞4的幾何軸161的回轉(zhuǎn)面。隨后在突起142上設(shè)置相匹配的表面。這種活塞4也可用于上述現(xiàn)有技術(shù)的其他TORM中，由于凹槽141的增加不影響TORM的方法或操作性能，僅加強(qiáng)了活塞的支撐作用。對應(yīng)圖I的機(jī)構(gòu)，其操作如下。圓形工作腔45，被分離器2的導(dǎo)向件140劃分成可變橫截面的兩個(gè)部件46，每個(gè)部件被活塞4劃分成兩個(gè)工作室47，并形成于在外殼I的近似球形腔35中，腔35圍繞轉(zhuǎn)子3在外殼I和轉(zhuǎn)子3之間。轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)期間，活塞4和分離器2的導(dǎo)向件140之間的角度周期性地改變。鑒于此，工作室47的體積也周期性地變化。當(dāng)中心對稱于腔35中心的兩個(gè)工作室47增加體積時(shí)，另外兩個(gè)工作室47則會減少體積。在增加工作室47的體積時(shí)，通道14偏離工作室，與入口 43重疊(如圖6和7所示)，該入口43位于外殼I上通往在外殼I與轉(zhuǎn)子3相互作用的區(qū)域內(nèi)的工作腔45。來自入口 43的工作流體經(jīng)通道14進(jìn)入工作室47。在工作室47的體積減小時(shí)，通道14偏離工作室，與出口44重疊，出口 44位于外殼I上通往在外殼I與轉(zhuǎn)子3相互作用的區(qū)域內(nèi)的工作腔45。來自工作腔47的工作流體經(jīng)通道14進(jìn)入出口 44。通過通道48、49以及孔50、51、55、56，將入口 43/出口 44連接至該機(jī)構(gòu)的入口 /出口或連接至后續(xù)級段的出口 /入口。通道14連同通路(大間隙)143確保了工作室47各部件的連貫性，這些部件位于其最小橫截面的不同端上。在對稱的工作室47和不同工作室47的入口 43和出口 44的中心對稱定位中，SSE5上的、來自工作流體壓降的負(fù)載是對稱的，并且這些力和力矩之和等于零。SSE 5參與來自分離器2的力矩的傳輸，其要求使活塞4的旋轉(zhuǎn)振蕩與轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)得以保持和同步。然后，摩擦副中的單位壓力與活塞4的最大線速度的平方成比例。因此，在每分鐘轉(zhuǎn)速為300(rpm)，鋼活塞直徑為46毫米(mm)的機(jī)構(gòu)的運(yùn)行期間，在摩擦副分離器2-SSE 5-活塞4上與慣性負(fù)載有關(guān)的單位壓力大約是4千克/平方厘米(kg/cm2)。要求有小的力矩(尤其是在活塞4液壓卸載使用期間)來補(bǔ)償活塞4的摩擦力。對應(yīng)圖10至13的機(jī)構(gòu)的運(yùn)行也相似。不同的是其包括用于改變分離器2 (更準(zhǔn)確的是其導(dǎo)向件140)的傾斜角的機(jī)制，可以通過改變機(jī)構(gòu)的幾何體來控制該機(jī)構(gòu)的進(jìn)料。這意味著轉(zhuǎn)子3以恒速轉(zhuǎn)動，通過改變分離器2的傾斜角可以平滑改變該機(jī)構(gòu)的進(jìn)料，從在一個(gè)方向上的最大進(jìn)料改變?yōu)樵谄渌较蛏系淖畲筮M(jìn)料。在齒條87隨外部裝置，如活塞調(diào)節(jié)器，沿轉(zhuǎn)子3的軸6方向，通過齒88和82移位時(shí)，可使轉(zhuǎn)動半軸75的蓋79旋轉(zhuǎn)，并且分離器2的導(dǎo)向件140與其剛性連接旋轉(zhuǎn)，改變其與轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)軸6的傾斜角。在此，工作室47尺寸的周期性變化的限制會變化，之后機(jī)構(gòu)中的進(jìn)料也會相應(yīng)地發(fā)生變化。當(dāng)導(dǎo)向件140或分離器2和轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)軸6之間的夾角等于90度時(shí)，由于工作室47的最大體積等于其最小體積，因此理論上該機(jī)構(gòu)的進(jìn)料也變?yōu)榱恪ｋS著分離器2傾斜角的進(jìn)一步改變，該機(jī)構(gòu)開始使工作流體往相反方向流動，因?yàn)楫?dāng)工作室47的體積增加時(shí)，它們通過通道14連接至出口 44，而當(dāng)工作室47的體積減小時(shí)，它們通過通道14連接至入口 43。這就意味著入口 43和出口 44從功能上改變位置。對應(yīng)圖14-16的機(jī)構(gòu)，類似于圖10-13的機(jī)構(gòu)運(yùn)行。不同之處在于齒條87通過齒88和82，使分離器2的殼體89旋轉(zhuǎn)，并且分離器2的導(dǎo)向件140與其剛性連接旋轉(zhuǎn)，改變其與轉(zhuǎn)子3的軸6的傾斜角。在此一個(gè)級段上的最大壓降可以更大，并且進(jìn)料的控制范 圍更小，例如，從零至最大進(jìn)料。另一不同點(diǎn)是通道14和入口 43/出口 44之間的工作流體,流經(jīng)分離器2的殼體89中的端口 98。圖17-22中機(jī)構(gòu)與對應(yīng)圖10-13中的機(jī)構(gòu)相似地運(yùn)轉(zhuǎn)。不同的是包含了改變分離器2的導(dǎo)向件140的傾斜角的方法。通過分離器2的殼體89的旋轉(zhuǎn)，分離器2的導(dǎo)向件140改變其與轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)軸6的斜率，該殼體89以環(huán)狀物110的形式在圓形凹槽112中構(gòu)成，該導(dǎo)向件母線的旋轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)軸6傾斜相交。分離器2的導(dǎo)向件也與殼體89的母線旋轉(zhuǎn)軸137傾斜相交。齒條87的往復(fù)運(yùn)動，經(jīng)由齒123和122被轉(zhuǎn)換成環(huán)狀物110的旋轉(zhuǎn)。隨著改變傾斜角的方法，出現(xiàn)了一種寄生現(xiàn)象入口 43和出口 44的最佳位置相對于分離器2的導(dǎo)向件140的傾斜平面移動。這種移動通過繞軸6旋轉(zhuǎn)旁通套筒124來進(jìn)行補(bǔ)償。為此，齒條87經(jīng)由齒126和127或經(jīng)由齒134和凹槽133與套筒124嚙合。在此例中采用不同的齒輪比。另一不同點(diǎn)包括入口 43和出口 44位于半軸10的區(qū)域內(nèi)，以簡化套筒124的幾何體，以及通道14不像其他變化形式中的那樣，以敞開凹槽的形式設(shè)置在轉(zhuǎn)子3內(nèi)。根據(jù)圖23-26的機(jī)構(gòu)與根據(jù)圖10-13的機(jī)構(gòu)的運(yùn)作相類似。不同的是包括了改變分離器2的導(dǎo)向件140的傾斜角的方法。通過圍繞腔35的中心，復(fù)合轉(zhuǎn)動分離器2的殼體89，分離器2的導(dǎo)向件140改變其與轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)軸6的傾斜率。在此，分離器2的導(dǎo)向件140與殼體89的軸137傾斜相交。通過齒123和138，將齒條87的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成殼體89的轉(zhuǎn)動，該轉(zhuǎn)動改變導(dǎo)向件140的傾斜角,但不圍繞軸6的傾斜平面旋轉(zhuǎn)。這種運(yùn)動的本質(zhì)是由導(dǎo)向凹槽139中的突起135的位移來決定的。在這種改變傾斜角的方法中，入口 43和出口 44的最佳位置保留在它們的位置上不動。另一不同點(diǎn)包括入口 43和出口 44位于半軸10的區(qū)域內(nèi)，并且通道14不像在其他變化形式中那樣，以敞開凹槽的形式設(shè)在轉(zhuǎn)子3內(nèi)。根據(jù)圖27的機(jī)構(gòu)運(yùn)作如下。圓形工作腔45，分離器2的導(dǎo)向件140將其劃分為可變橫截面的兩個(gè)部件46，每個(gè)部件被活塞4劃分成兩個(gè)工作室47，并形成于外殼I的近球形腔35內(nèi)，腔35圍繞轉(zhuǎn)子3設(shè)置在外殼I和轉(zhuǎn)子3之間。在轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)期間，活塞4和分離器2的導(dǎo)向件140之間的夾角周期性地變化。為此，工作室47的體積也周期性地變化。當(dāng)中心對稱于腔35的中心的兩個(gè)工作室47增加體積時(shí)，另外兩個(gè)工作室47的體積則減小。在工作室47的體積快速增大期間，它們直接地通過通道14與外殼I上的入口 43重疊。工作流體從入口 43進(jìn)入工作室47。在工作室47的體積快速減小期間，它們直接地通過通道14與外殼I上的出口 44重疊。在周期的這個(gè)階段中，當(dāng)工作室體積的變化率較低時(shí)，活塞4進(jìn)入端口 43、44的區(qū)域，并不再產(chǎn)生級段壓降，但也不能通過由其他連續(xù)級段此時(shí)所產(chǎn)生的壓降，阻止工作流體流經(jīng)給定的級段，這其中，相位是變化的。在對稱工作室47和帶有中心對稱位置的入口 43和出口 44的不同的工作室47中，SSE 5上的、來自工作流體壓降的負(fù)載是對稱的，并且這些力和力矩之和等于零。SSE 5參與從分離器2轉(zhuǎn)移力矩，這要求活塞4的轉(zhuǎn)子振蕩與轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)得以維持并同步。在該機(jī)構(gòu)中，活塞4和SSE 5僅作為周期中的一個(gè)部件，所以它們的磨損小于圖I中的機(jī)構(gòu)。潤滑條件也更好。但缺點(diǎn)是進(jìn)料時(shí)振動較大。
根據(jù)圖31的機(jī)構(gòu)的運(yùn)作與根據(jù)圖27的機(jī)構(gòu)相似。不同的是，通過相對于軸97改變分離器的導(dǎo)向件的傾斜角，有可能控制進(jìn)料。用外部控制裝置同時(shí)轉(zhuǎn)動半軸101來改變該傾斜角。
權(quán)利要求
1.容積式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括 夕卜殼; 安裝在外殼中能夠旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子； 安裝在外殼中具有導(dǎo)向件的分離器，所述導(dǎo)向件帶有供轉(zhuǎn)子穿過的孔； 安裝在轉(zhuǎn)子凹槽中的活塞，其能夠相對于轉(zhuǎn)子圍繞ー軸旋轉(zhuǎn)振蕩，所述軸與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸優(yōu)選地以直角相交，所述活塞具有至少ー個(gè)供分離器的導(dǎo)向件插入的狹槽； 圍繞轉(zhuǎn)子構(gòu)成的近似球形工作腔，在所述導(dǎo)向件的孔與轉(zhuǎn)子相互作用期間，分離器的導(dǎo)向件將所述近似球形工作腔劃分為多個(gè)可變橫截面成型室腔，每個(gè)成型室腔被活塞劃分成多個(gè)工作室； 其中，在成型室腔的最小橫截面處設(shè)有用于工作流體的通路，和/或在轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)有允許工作流體旁通于成型室腔的最小橫截面的通道； 工作流體的入口和出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，轉(zhuǎn)子中的通道從用于工作流體通路的每個(gè)室中顯現(xiàn)出來，其能夠連接至入口和出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，根據(jù)圍繞轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸的角度位置，在所述成型室腔的最大和最小橫截面之間的中部，設(shè)有至少ー個(gè)入口或出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，活塞包括至少ー個(gè)安裝在狹槽中的密封同步件，通過所述密封同步件，活塞與分離器的導(dǎo)向件相互作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述密封同步件安裝在活塞中，能夠相對于與活塞軸垂直的軸轉(zhuǎn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，分離器的導(dǎo)向件安裝在外殼中，并與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸成一固定角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，分離器安裝在外殼中，能夠改變導(dǎo)向件對轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸的的斜率，以控制機(jī)構(gòu)的進(jìn)料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，分離器改變導(dǎo)向件對轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸的斜率，圍繞與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸垂直的軸轉(zhuǎn)動。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，分離器附有近似球形腔的殼體，分離器的導(dǎo)向件位于所述殼體中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)構(gòu)，其特征在干，導(dǎo)向件以一角度相對于殼體設(shè)置，并且通過圍繞一條軸轉(zhuǎn)動殼體，改變所述導(dǎo)向件與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸的斜率，所述一條軸與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸成一定角度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，在外殼中安裝套筒，在所述套筒上設(shè)置工作流體的入口和出口，所述機(jī)構(gòu)裝設(shè)有用于轉(zhuǎn)動分離器及套筒的裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)構(gòu)，其特征在干，通過圍繞ー個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)動，分離器改變導(dǎo)向件與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸的斜率，所述ー個(gè)點(diǎn)是近似球形工作腔的中心。
全文摘要
容積式旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括機(jī)體、轉(zhuǎn)子、具有導(dǎo)向件的分離器，該導(dǎo)向件帶有設(shè)于轉(zhuǎn)子下方的開口，活塞安裝在轉(zhuǎn)子凹槽中，該活塞能夠相對于轉(zhuǎn)子繞一軸旋轉(zhuǎn)振蕩，該軸與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸相交成直角，并具有供分離器的導(dǎo)向件插入的至少一個(gè)狹槽，以及環(huán)繞轉(zhuǎn)子形成的球形工作腔，根據(jù)導(dǎo)向件的開口與轉(zhuǎn)子的相互作用，該球形工作腔被分離器的導(dǎo)向件劃分成可變橫截面的多個(gè)成型室腔，每個(gè)成型室腔被活塞劃分為多個(gè)工作室。在成型室腔的最小橫截面內(nèi)設(shè)置用于工作流體的通路，和/或在轉(zhuǎn)子內(nèi)允許工作流體旁通于成型室腔的最小橫截面的管道。這就有可能改變負(fù)載的特性和減少活塞和密封同步件的磨損，從而延長機(jī)構(gòu)的使用壽命。此外，所述方案有可能產(chǎn)生所述機(jī)構(gòu)的可控制的實(shí)施例變化形式。
文檔編號F01C3/06GK102782254SQ201180011461
公開日2012年11月14日 申請日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者亞歷山大·弗拉基米羅維奇·迪定, 伊熱·雅科夫列維奇·雅洛夫斯基 申請人:亞歷山大·弗拉基米羅維奇·迪定, 伊熱·雅科夫列維奇·雅洛夫斯基