專(zhuān)利名稱(chēng)：旋轉(zhuǎn)徑向活塞機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種徑向活塞型的旋轉(zhuǎn)排量(displacement)機(jī)器。
雖然本說(shuō)明書(shū)論述了例如用作在一工作流體(例如空氣、水、油)上工作的一泵或一馬達(dá)的一徑向活塞型旋轉(zhuǎn)排量機(jī)，應(yīng)該理解本發(fā)明的揭示內(nèi)容同樣可應(yīng)用于一內(nèi)燃機(jī)類(lèi)型的排量機(jī)器，即一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器，其中傳統(tǒng)地在它的圓筒式缸室內(nèi)對(duì)易燃混合物點(diǎn)火。
長(zhǎng)期以來(lái)已知的徑向活塞旋轉(zhuǎn)排量機(jī)包括—一支承結(jié)構(gòu)；—一中心安裝的分配件；—一旋轉(zhuǎn)單元，它包括設(shè)置有許多沿徑向延伸的圓筒形腔室，其中每個(gè)腔室包括被安裝成用于以一第一方向、沿著一第一軸線滑動(dòng)的一活塞，該第一軸線與各自的圓筒形腔室的縱向中心線共軸線；—抵抗來(lái)自諸活塞的徑向推力用的裝置，所述裝置形成與一內(nèi)環(huán)組合的一軸承；—裝載旋轉(zhuǎn)單元的一支承裝置；以及—用于保持分配件對(duì)轉(zhuǎn)子的同軸線關(guān)系的對(duì)準(zhǔn)裝置。
對(duì)于這些傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器遇到了下列基本問(wèn)題(1)由于活塞頭與軸承的內(nèi)表面是點(diǎn)接觸，產(chǎn)生了不能接受的集中載荷，從而僅僅能夠?qū)⒃撛O(shè)計(jì)應(yīng)用于在較低壓力下工作的、具有較小直徑的活塞的機(jī)器上；(2)該點(diǎn)接觸不可能實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)囊簤浩胶猓?3)沒(méi)有提供用于活塞的壓力波動(dòng)控制；因此，在液壓回路中的任何壓力下降易于造成活塞跳動(dòng)，離開(kāi)軸承環(huán)和產(chǎn)生沖擊，這會(huì)損害活塞頭以及推力環(huán)；(4)該設(shè)計(jì)的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器沒(méi)有用于使轉(zhuǎn)子和推力環(huán)同步旋轉(zhuǎn)以及防止活塞頭對(duì)該環(huán)的內(nèi)表面摩擦的結(jié)構(gòu)；(5)該設(shè)計(jì)的一機(jī)器的諸活塞沒(méi)有安裝密封環(huán)；(6)轉(zhuǎn)子可能與分配件摩擦接觸，因此降低了該機(jī)器的總機(jī)械效率；
(7)不能夠?qū)嵭蟹峙浼?duì)活塞行程的時(shí)間調(diào)節(jié)。
因此，本發(fā)明的一主要目的是保持活塞處于控制作用之下，而不會(huì)讓活塞失去與推力環(huán)的表面接觸。
此外，本發(fā)明的附加目的是提供沒(méi)有上述缺點(diǎn)的一種徑向活塞旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器。
由按照權(quán)利要求1的一種徑向活塞旋轉(zhuǎn)排量機(jī)實(shí)現(xiàn)了該目的。
現(xiàn)在參照下列附圖敘述本發(fā)明，附圖示出了本發(fā)明的一非限制性實(shí)施例
圖1是通過(guò)本發(fā)明的徑向活塞旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器的一縱剖視圖；圖2是沿著圖1的線“A-A”截取的一橫剖視圖；圖3示出了結(jié)合在圖1和2的旋轉(zhuǎn)排量機(jī)中的一基本圓柱形的分配件；圖4示出了結(jié)合在圖1和2的旋轉(zhuǎn)排量機(jī)中的一活塞；圖5示出了結(jié)合在圖1和2的旋轉(zhuǎn)排量機(jī)中的一嚙合滑動(dòng)導(dǎo)軌(engagementslide rail)；圖6示出了結(jié)合在圖1和2的旋轉(zhuǎn)排量機(jī)中的一轉(zhuǎn)子軸承的推力環(huán)(內(nèi)環(huán))；以及圖7示出了使轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和軸承內(nèi)環(huán)的旋轉(zhuǎn)同步的一裝置。
在圖1和2中以標(biāo)號(hào)“10”示出了按照本發(fā)明的一徑向活塞旋轉(zhuǎn)排量機(jī)。
機(jī)器10包括被構(gòu)造成進(jìn)入由一罩蓋12形成的一基本封閉的殼體的一主體11。主體11和它的罩蓋12由螺栓緊固件13和14保持在一起。
還是如圖1所示，螺栓13(也用于將機(jī)器10固定于一支承結(jié)構(gòu)，未示出)穿過(guò)分別通過(guò)主體11和罩蓋12形成的通孔11a和12a，以及將螺釘14擰入也形成在本體11和罩蓋12中形成的兩螺孔11b和12b。所示的實(shí)施例具有四個(gè)螺栓13(在圖1中僅示出了一個(gè))和兩個(gè)螺釘14(在圖1中僅示出了一個(gè))。
在主體11與罩蓋12之間的空間容納任何一種流體的一分配件15。分配件15呈現(xiàn)圍繞一軸線A的基本圓筒形，更詳細(xì)地示出在圖3中。
如以下所說(shuō)明的，分配件15被安裝成在由罩蓋12所形成的空間內(nèi)浮動(dòng)，但不圍繞也形成為它的縱向中心線的軸線A旋轉(zhuǎn)。
另外，分配件15被一旋轉(zhuǎn)單元16(圖1)包圍，該單元包括被設(shè)置成圍繞與分配件15的為相同的軸線A轉(zhuǎn)動(dòng)的一轉(zhuǎn)子17。
轉(zhuǎn)子17傳統(tǒng)地形成有多個(gè)沿徑向延伸的圓筒形腔室18(在圖1中僅示出了兩個(gè))，每個(gè)腔室適于接納各自的一活塞19，用于沿著一徑向(a)運(yùn)動(dòng)，如隨后將較詳細(xì)地?cái)⑹瞿菢印?br>
如圖1和3所示，分配件15形成有兩個(gè)凹槽15a、15b和四個(gè)挖去部分15c-15f。挖去部分15c、15f和15d、15e各設(shè)置有一加強(qiáng)肋20和21。
如從組合的圖3a、3b和3c可以看出的那樣，凹槽15a與挖去部分15d、15e通過(guò)一對(duì)管道22和23連通，由管道24和25建立了在凹槽15b與挖去部分15c、15f之間的流體連通。
管道22-25在它們的左端是暢開(kāi)的，如圖3a所示。
如圖1和2所示，隨著轉(zhuǎn)子17圍繞軸線A旋轉(zhuǎn)，各徑向圓筒形腔室18將順序地與挖去部分15c-15f流體連通。
在所示的實(shí)施例中，假定機(jī)器10是作為一液壓馬達(dá)工作的，將通過(guò)管道22、23對(duì)機(jī)器10施加被加壓的油，然后該油通過(guò)管道24、25排出。為此，罩蓋12設(shè)置有一油吸入裝置26，該裝置用于將被加壓的油從一遠(yuǎn)距離的油源輸入，并設(shè)置有一油排放裝置27。
具體地，吸入裝置26包括在分配器15內(nèi)的上述凹槽15a(圖3a-b)、在罩蓋12內(nèi)形成的、離開(kāi)軸線A的一偏置位置的一相應(yīng)凹槽26a以及一吸入孔26b。
同樣，排放裝置27包括在分配器15內(nèi)的上述凹槽15b(圖3a-b)、在罩蓋12內(nèi)形成的、離開(kāi)軸線A的一偏置位置的一相應(yīng)凹槽27a以及一排放孔27b。
在這例子中，油沿箭頭F1的方向流入，沿箭頭F2的方向流出。
如圖1所示，每個(gè)活塞19藉助將要敘述的裝置與一軸承29的推力環(huán)28嚙合。
并且，環(huán)28是旋轉(zhuǎn)單元16的一組成部分，如以上所述，該單元包括轉(zhuǎn)子17和諸活塞。
換句話說(shuō)，推力環(huán)28還形成一組合軸承的內(nèi)環(huán)，該軸承又包括一外環(huán)30和傳統(tǒng)地設(shè)置在內(nèi)環(huán)28與外環(huán)30之間兩套圓柱形滾子31。
多個(gè)滾子31和外環(huán)30的組合提供了抵抗來(lái)自諸活塞19的徑向推力的一裝置。
同樣，設(shè)置組合軸承裝置C1、C4，以支承旋轉(zhuǎn)單元16和承受來(lái)自諸活塞9的作用力，以及設(shè)置對(duì)齊的組合裝置C2、C3，以保持分配器15和轉(zhuǎn)子17沿著軸線A的同軸線關(guān)系，關(guān)鍵在于由諸活塞19的數(shù)量為奇數(shù)的條件進(jìn)行了這對(duì)齊。
本文的術(shù)語(yǔ)“組合軸承”包含軸承諸滾道直接形成在機(jī)器的諸構(gòu)件上的一設(shè)計(jì)，即不提供諸中間環(huán)。
有利地，軸承C1-C4是一壓配合，以防止分配件15的軸線A的蠕動(dòng)。
外環(huán)30保持靜止和具有總體與軸線A偏置的一中心線B；能夠由一調(diào)節(jié)器33(圖2)沿徑向改變它，用于調(diào)節(jié)在中心線A和B之間的偏距EC(圖1)。
調(diào)節(jié)器33是一傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，在本文中不進(jìn)行進(jìn)一步的敘述。此外，調(diào)節(jié)器33可以是一機(jī)械的、液壓的、機(jī)電的或其它操作的裝置。
旋轉(zhuǎn)單元6被傳統(tǒng)地驅(qū)動(dòng)。在機(jī)器以液壓馬達(dá)方式工作的一使用中，在機(jī)器10中由旋轉(zhuǎn)單元16、尤其是轉(zhuǎn)子17、由于推靠著環(huán)28的諸活塞頭19以及由于諸推力偏置了EC距離，將壓頭和傳送速率轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)功率。對(duì)于單元16的旋轉(zhuǎn)，這偏置EC是必需的。如果偏置距離EC為零，因?yàn)橥茐涵h(huán)28將進(jìn)入一停止?fàn)顟B(tài)，所以不可能旋轉(zhuǎn)。
如以上所述和圖4所示，各活塞19被成形為與環(huán)28嚙合。由包括用一螺釘44固定于旋轉(zhuǎn)環(huán)28的一滑動(dòng)導(dǎo)軌43(圖5)的輪廓形狀實(shí)現(xiàn)了滑動(dòng)嚙合?；瑝K45(圖4)整體形成在活塞19的頭部上，以允許活塞19相對(duì)于環(huán)28有少量運(yùn)動(dòng)。如圖2所示，滑塊45沿著滑動(dòng)導(dǎo)軌43的運(yùn)動(dòng)發(fā)生在沿著垂直于上述軸線(a)的一軸線(b)的一直線方向，活塞沿著軸線(a)沿徑向運(yùn)動(dòng)。如以上所述，軸線(a)也是徑向圓筒形腔室18的中心線，活塞19在該腔室中可運(yùn)動(dòng)。
換句話說(shuō)，諸滑動(dòng)導(dǎo)軌43垂直于軸線(a)的方向延伸，以及保證不可能發(fā)生活塞19的軸線(a)相對(duì)于腔室18的軸線的翹起。
需要活塞19沿著軸線(b)的這些運(yùn)動(dòng)以適應(yīng)用于在旋轉(zhuǎn)單元16的旋轉(zhuǎn)期間普遍具有的幾何狀態(tài)的活塞定位。在圖5中更詳細(xì)地示出了這實(shí)施例中的滑動(dòng)導(dǎo)軌43。
滑動(dòng)導(dǎo)軌43包括一本體43a，該本體形成有按納擰入其中的螺釘44(圖1)的一螺孔43b。突出于本體43a的兩個(gè)鉗口43c嚙合于滑塊45，如以上所述后者與活塞形成為一整體。
在未示出的一實(shí)施例中，滑動(dòng)導(dǎo)軌43與環(huán)28為整體。
與環(huán)28為整體而制成的滑動(dòng)導(dǎo)軌43和與活塞頭19整體地形成的滑塊45的功能對(duì)于本發(fā)明是必不可失的內(nèi)容。如以上所指出的，在一可購(gòu)得的實(shí)施例中，活塞19的頭部被安裝成僅擱置在推力環(huán)28上。如此，經(jīng)過(guò)液壓回路的包括一壓降的波動(dòng)易于引起活塞19運(yùn)動(dòng)離開(kāi)環(huán)28的表面。隨著旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的繼續(xù)，活塞必須滿(mǎn)足幾何和運(yùn)動(dòng)學(xué)條件，這些條件將促使它返回靠于環(huán)28的內(nèi)表面，從而開(kāi)始了一系列的活塞19在該環(huán)上的撞擊，這會(huì)嚴(yán)重地?fù)p壞活塞頭19和內(nèi)環(huán)28的表面。
因此，在本發(fā)明中重要的是活塞19的頭部不能變成為從環(huán)28的內(nèi)表面分離，從而經(jīng)過(guò)液壓回路的壓力波動(dòng)將不損壞上述零件。
同樣，內(nèi)環(huán)28可以有利地被形成為一基本正弦形狀，使兩套滾子31能夠被接納在兩側(cè)滾道中，成套滾子位于滑動(dòng)導(dǎo)軌43的任一側(cè)上。
現(xiàn)在返回參考圖4，可以看到活塞19和它的被附連的滑塊45形成有用于降低慣性的、通過(guò)它橫鉆出的一對(duì)減輕重量的孔46。此外，活塞19沿著軸線(a)鉆有一小孔47，以允許一定數(shù)量的油流入在活塞19自身的頭部?jī)?nèi)的一凹槽48。通過(guò)孔47進(jìn)入的油的數(shù)量液壓地平衡于作用在活塞19上的力。
如圖4b所示，諸孔46的諸中心線相互平行延伸，橫向于孔47的軸線(a)。這使活塞19被減輕了重量，而對(duì)于孔47的直徑?jīng)]有影響。在另一沒(méi)有示出的實(shí)施例中，諸孔46不是通孔，但是在孔47上徑向會(huì)聚至一點(diǎn)，稍許縮短它。
活塞19的外表面形成有一凹槽49(圖4a-b)，該凹槽能夠接納一密封環(huán)(未示出)。此外，在凹槽49的位置處相互相對(duì)地形成兩切去部分49a，如圖4a-c所示。這些切去部分49a能安裝所述密封環(huán)(未示出)。
如圖4a-b所示，形成了凹槽48與其分離的遠(yuǎn)表面，用于限制活塞19的邊緣與它的腔室18之間的間隙。
圖4e示出了活塞19的另一可替代的實(shí)施例，它不同于在圖4a-d中所示的、僅在于活塞19的諸前表面之一的結(jié)構(gòu)。
在這實(shí)施例中，圖4a-b所示的凹槽48由一凹槽49b代替，該凹槽配合于活塞19的頭部表面的外形。這凹槽49b與通過(guò)兩徑向通道49c的孔47流體連通。這結(jié)構(gòu)提供了在要求改進(jìn)液壓動(dòng)力作用時(shí)所需的增大的表面積。
在圖6中示出了環(huán)28的一修改實(shí)施例，其中環(huán)28被分開(kāi)，以提供兩個(gè)單獨(dú)的部分28a、28b，這兩部分能夠用一套螺釘28c(在圖6中僅示出了兩個(gè)螺釘28c)連接在一起。
這實(shí)施例允許帶有諸活塞19和諸關(guān)聯(lián)的滑塊45的轉(zhuǎn)子47插入部分28a，而不與插入部分28a的較小直徑發(fā)生干涉。由于能夠使用較長(zhǎng)的圓柱體19和較長(zhǎng)的行程，所以這使系統(tǒng)排量顯著增加。
另外，能夠提供兩零件形成的一外環(huán)30，這兩零件能夠傳統(tǒng)地、例如沿著它們的中心線進(jìn)行的焊接裝配在一起。
并且，如圖1所示，活塞19相當(dāng)短，以及屬于內(nèi)環(huán)28的嚙合結(jié)構(gòu)的部分，與在任一死點(diǎn)處的活塞19(圖1的上半部)，是位于相應(yīng)腔室18內(nèi)。這樣大大地縮小了機(jī)器10的橫剖面外形，因此也就減小了在旋轉(zhuǎn)單元16的旋轉(zhuǎn)期間的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的慣性。
圖1示出了轉(zhuǎn)子17通過(guò)軸承對(duì)C2、C3裝載分配件15。
而且，對(duì)于軸承C1-C4和軸承29的任一個(gè)可以有利地使用盤(pán)—保持架(disk-cage)軸承GAB，如在WO 01/29439中所述以及在此僅對(duì)軸承29示出了此軸承?？蛇x擇地，可以封閉保持架GAB，即，如在上述專(zhuān)利中所述，非剖分式保持架而不是拼合式保持架。
通過(guò)對(duì)于機(jī)器的諸軸承使用非拼合的盤(pán)式保持架GAB，能夠顯著地延長(zhǎng)軸承的使用壽命。非拼合盤(pán)式保持架GAB有效地使?jié)L子的損耗下降到7-10％，而傳統(tǒng)的保持架設(shè)計(jì)為30％。這代表了在可許用的載荷和速度以及相應(yīng)的輸出功率方面的一重大改進(jìn)。雖然各保持架BAG被示為它的相關(guān)聯(lián)的成套滾子對(duì)中心地安裝，但是對(duì)于保持架GAB可以提供不同的結(jié)構(gòu)，成套滾子31在周邊被安裝。
在所示實(shí)施例中，這些軸承C2和C3沿著軸線A的間距相當(dāng)小。因此，有效地避免了分配件15的偏斜對(duì)轉(zhuǎn)子17的摩擦，甚至在這些零件之間的間隙是相當(dāng)小的情況下也是如此。
如圖1和3所示，包含在兩軸承C2和C3之間的和在液體分配過(guò)程中所涉及的分配件15的表面具有分別面對(duì)挖去部分15d、15e和15c、15f的部分S1′、S3′、S1″、S3″。
這些部分S1′、S3′、S1″、S3″和在轉(zhuǎn)子17的凹槽CAV的相應(yīng)表面S2和S4可以是錐形的，而不是附圖中所示的圓柱形狀。雖然S1′和S3′具有一單根圓錐母線，這是因?yàn)樵谝粋?cè)上有S1′、S3′對(duì)，以及在凹槽CAV側(cè)上有S2、S4一對(duì)。因此，可以通過(guò)沿著軸線A移動(dòng)分配件15調(diào)節(jié)允許漏入分配件區(qū)域的油的數(shù)量。因此，能夠代之以提供一實(shí)際上完全的密封。
或者，能夠提供綜合考慮的結(jié)構(gòu)，例如該結(jié)構(gòu)允許液壓油顯著泄漏，以便潤(rùn)滑其它系統(tǒng)零件。
在挖去部分15、15處的油的加壓必定會(huì)產(chǎn)生徑向載荷，這載荷在某種程度上將傳送到分配件15的表面S1″和S3″上。同樣，在挖去部分處的油的加壓必定會(huì)產(chǎn)生徑向載荷，這載荷在某種程度上將傳送到分配件的表面S1′和S3′。如果要防止分配件15對(duì)于轉(zhuǎn)子17中的凹部CAV的摩擦接觸，這樣就必須液壓地平衡這些徑向載荷。為此，以及如圖3a和3c所示，提供了通道CAN1，這通道使管道25與分配器的表面S3′流體連通。表面S1′、S2′和S3′是類(lèi)似地與它們的相應(yīng)管道連通。例如，表面S3″通過(guò)通道CAV2(圖3c)與管道22流體連通。因此，對(duì)于在一側(cè)上的表面S1′、S3′、S1″、S3″和另一側(cè)上、凹部CAV的表面S2、S4之間的流體產(chǎn)生一通道。
這通道用來(lái)平衡諸液壓力。
其結(jié)果，僅要求軸承C2和C3承載除了由于任何不精確的平衡所產(chǎn)生的載荷之外的、來(lái)自在分配件15與徑向圓筒形腔室18之間的互連區(qū)域的交替載荷。
并且，這結(jié)構(gòu)的新穎性在于在軸承C2的左邊的分配件部分15在罩蓋12之下是自由浮動(dòng)的。罩蓋12中的孔F導(dǎo)致了分配件15的浮動(dòng)特性。
為了防止通過(guò)在分配件15的外表面與孔F的表面之間的一間隙漏油，在裝置26、27的任一端提供了環(huán)狀密封件AN。這些環(huán)狀密封件AN配合在形成于罩蓋12中的孔F的表面上形成的閉合座(closed seat)內(nèi)。在這里“閉合座”是指形成在罩蓋12內(nèi)的一環(huán)形凹部。而且，有利地，諸環(huán)AN由對(duì)于預(yù)定的壓力、溫度和間隙量的適當(dāng)材料(鋼、聚四氟乙烯(γ)等)制成。
分配件15的浮動(dòng)特征對(duì)于本發(fā)明也是必不可少的。
事實(shí)上，無(wú)論如何必須防止分配件15的外表面接觸于轉(zhuǎn)子17的內(nèi)表面。通過(guò)防止所有接觸不發(fā)生摩擦阻力，以使效率達(dá)到最大。
通過(guò)防止所有接觸，也解決了由于油所引入各種微粒的污染問(wèn)題。
本發(fā)明的所有運(yùn)動(dòng)零件最好是、但不一定必要地是達(dá)到60HRC硬度的表面硬化零件。但是，靠近挖去部分15c-f的分配件表面S1′、S1″、S3′、S3″、S2和S4(也見(jiàn)圖3c)應(yīng)該有利地具有1400HV或以上的硬度。
通過(guò)如以上所述的提供軸承C2、C3和平衡的液壓系統(tǒng)，不一定需要使用任何耐摩金屬，例如在轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)中采用青銅和其它銅合金、鑄鐵、鋁合金等制造。
通過(guò)提供一浮動(dòng)的分配件15，機(jī)器10能夠被調(diào)整到具有較佳性能。
任何活塞機(jī)器都存在可變的定時(shí)問(wèn)題。腔室注入或排放功能要求按照例如壓力、旋轉(zhuǎn)等這些因素相對(duì)于死點(diǎn)提前或遲后。
通過(guò)具有不連接于任何其它零件的分配件15，使用未示出的裝置能夠按要求轉(zhuǎn)動(dòng)某一角度，以提前或遲后吸入和排放相位。
必需通過(guò)存在間隙以及通過(guò)一變化的壓力、轉(zhuǎn)動(dòng)、位移等才可以進(jìn)行相位調(diào)節(jié)。由于優(yōu)化了吸入和排放相位，該系統(tǒng)將運(yùn)行得更安靜和振動(dòng)變得很微小。此外，諸軸承延長(zhǎng)了它們的使用壽命，并使機(jī)器10的輸出轉(zhuǎn)矩更穩(wěn)定。
因?yàn)楦鳈C(jī)器10被單獨(dú)調(diào)節(jié)時(shí)間，所以分配件15的任何重新調(diào)節(jié)都是一反復(fù)試驗(yàn)過(guò)程。
并且，當(dāng)分配件15被轉(zhuǎn)動(dòng)180°時(shí)轉(zhuǎn)子17反向運(yùn)動(dòng)。
除了上述角度調(diào)節(jié)，以及如果機(jī)器10是以泵方式以及馬達(dá)方式工作，以致在任何一情況下分配件15將起作用，那么必須使用兩凹部GF離開(kāi)中心線M的偏置(見(jiàn)圖3a)執(zhí)行軸向調(diào)節(jié)(沿著軸線A)。
從而，為了安靜的無(wú)振動(dòng)運(yùn)行應(yīng)該提供兩凹部GF供使用，一個(gè)用于機(jī)器10的泵方式工作時(shí)和另一個(gè)用于馬達(dá)方式。
當(dāng)機(jī)器10作為一順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)泵工作時(shí)，為了選擇凹部GF沿著軸線位置移動(dòng)也是重要的。
本領(lǐng)域的一熟練人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到通過(guò)使分配件15在角度方向和沿著軸線A軸向移動(dòng)，能夠滿(mǎn)足在機(jī)器10上的多種要求。
另外，本發(fā)明包括一十字連接盤(pán)50(圖1和7)，從而活塞19推靠的軸承29的環(huán)28能夠完全與轉(zhuǎn)子17同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
十字連接盤(pán)50還有效地使活塞19對(duì)于在它的腔室18內(nèi)部引導(dǎo)的要求降至最小。
在這里使用“引導(dǎo)”是指在活塞19運(yùn)動(dòng)到腔室18之外、它的最遠(yuǎn)位置時(shí)保持與活塞接觸的腔室壁的那部分。
十字連接盤(pán)50和滑塊45保持活塞19對(duì)準(zhǔn)于腔室18，從而能夠使用短的導(dǎo)向體和縮小徑向體積。
對(duì)比起來(lái)，在沒(méi)有十字連接盤(pán)50的實(shí)施例中，必須提供其長(zhǎng)度為活塞19直徑的50％和100％的一活塞導(dǎo)向體。
更具體地，如圖7很清楚地所示，十字連接盤(pán)50包括由熱處理鋼有利地制造的一板50a。50a形成有一中心孔50b以及接納環(huán)28的兩個(gè)凸榫52(圖1)的兩個(gè)周邊凹槽50c。設(shè)置兩個(gè)棱柱形引導(dǎo)部分50d，以引導(dǎo)與轉(zhuǎn)子17為整體的兩個(gè)凸榫53(在圖1中僅以虛線示出了一個(gè))的運(yùn)動(dòng)。將棱柱形引導(dǎo)部分50d連接至基本矩形中心孔50b。中心孔50b的形狀有效地僅使凸榫53沿著中心孔50b的長(zhǎng)側(cè)方向運(yùn)動(dòng)。
將會(huì)理解的是能夠采用其它傳統(tǒng)裝置，例如一恒速接頭、成對(duì)齒輪等保持環(huán)28與轉(zhuǎn)子17同步。
最后，在分配件15和轉(zhuǎn)子17的緊密配合方面，可以有利地氮化轉(zhuǎn)子配合表面，以使它承受局部發(fā)熱和避免咬住。
最后，以上所述的旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器能夠用普通軸承代替滾子軸承29或C1或C4，該普通軸承具有一滑動(dòng)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)形成在至少一層耐磨塑料上，該耐磨塑料層通過(guò)一多孔金屬的一附加層結(jié)合在諸接觸部分之一或一插入金屬部分上。
這旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器10的優(yōu)點(diǎn)是—與目前的排量機(jī)器比較，減少約70％的摩擦；因此排量機(jī)器的能夠生產(chǎn)的范圍從1厘米3容量延伸到超過(guò)30000厘米3，同時(shí)保持一高效率；—對(duì)于相同的尺寸，由于它能保持較高的速度，這系統(tǒng)較傳統(tǒng)的機(jī)器具有較高的功率輸出；—由于一較低的比載荷，能夠增加工作壓力和功率輸出，由于所有運(yùn)動(dòng)零件是表面硬化的，所以微粒污染決不會(huì)引起顯著損壞；—推力環(huán)和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)是精確同步的，使諸活塞和嚙合裝置不受損壞。
—一分配件是被安裝成浮動(dòng)的；—能夠通過(guò)旋轉(zhuǎn)和/或軸向移動(dòng)分配件調(diào)節(jié)該機(jī)器的時(shí)間；—該轉(zhuǎn)子排量機(jī)器在泵或馬達(dá)方式中性能都同樣很好；—當(dāng)該排量機(jī)器在泵方式工作時(shí)，僅僅通過(guò)改變分配件的軸向位置就能使該泵順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
雖然已將本發(fā)明的機(jī)器基本敘述為一液壓馬達(dá)或一液壓泵，但應(yīng)該理解該機(jī)器也能夠用作一液壓操作的變速器。
權(quán)利要求
1.一種具有諸徑向活塞(19)的旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器，該旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器包括-一支承結(jié)構(gòu)(11，12)；-一在中心安裝的分配件(15)；-一由設(shè)置有許多沿徑向延伸的圓筒形腔室(18)的一轉(zhuǎn)子(17)組成的旋轉(zhuǎn)單元，其中各腔室(18)包含所安裝的各自的一活塞(19)，該活塞可沿著與各自圓筒形腔室(18)的縱向中心線同軸線的一第一軸線(a)沿一第一方向滑動(dòng)；以及-抵擋來(lái)自諸活塞(19)的徑向推力用的裝置(30，31)，該裝置(30，31)與一推力環(huán)(28)組合形成一軸承(29)；該旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器的特征在于-所述軸承(29)包括一旋轉(zhuǎn)內(nèi)環(huán)(28)、一固定外環(huán)(30)和插入滾動(dòng)裝置(31)，所述旋轉(zhuǎn)內(nèi)環(huán)(28)包括用于各活塞的嚙合裝置(43，45)，所述嚙合裝置(43，45)允許沿著由垂直于所述第一軸線(a)的-第二軸線(b)形成的-第二方向沿-直線運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所要求的-旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器，其特征在于，所述嚙合裝置(43，45)是滑動(dòng)嚙合裝置。
3.如權(quán)利要求2所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器，其特征在于，所述嚙合裝置(43，45)包括連接于所述環(huán)(28)的一滑動(dòng)導(dǎo)軌(43)以及連接于所述活塞(19)的頭部的一滑塊(45)，所述滑塊(45)是一平滑塊(45)，從而所述滑塊(45)和所述滑動(dòng)導(dǎo)軌(43)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑是沿著所述軸線(b)的直的運(yùn)動(dòng)路徑。
4.如以上權(quán)利要求的任-項(xiàng)所要求的-旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，活塞(19)的力通過(guò)-液壓平衡端面?zhèn)魉偷酵屏Νh(huán)(28)。
5.如以上權(quán)利要求的任一項(xiàng)所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，所述諸活塞(19)中的至少一個(gè)設(shè)置一閉合的密封環(huán)。
6.如以上權(quán)利要求的任一項(xiàng)所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，所述諸活塞(19)中的至少一個(gè)面對(duì)帶有一表面的分配件，該表面被構(gòu)形后填充不需要的間隙。
7.如以上權(quán)利要求的任一項(xiàng)所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，至少一活塞形成有至少一個(gè)減輕重量的孔(46)。
8.如權(quán)利要求7所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，所述孔(46)的縱向軸線橫向于活塞(19)軸線(a)和不與形成在活塞(19)內(nèi)的一液壓平衡孔(47)相交。
9.如權(quán)利要求3-8的任一項(xiàng)所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，所述諸活塞(19)中的一個(gè)完全位于相應(yīng)的徑向圓筒形腔室(18)之內(nèi)，所述導(dǎo)軌(43)的至少一部分位于所述徑向圓筒形腔室(18)之內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，諸所述軸承(29，C1-C4)中的至少一個(gè)是一組合軸承。
11.如權(quán)利要求3和10所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，環(huán)(28)有利地具有一正弦曲線形狀，從而它能夠在兩側(cè)滾道內(nèi)容納兩套滾動(dòng)體(31)，它們被放置在所述滑動(dòng)導(dǎo)軌(43)的一側(cè)上。
12.如權(quán)利要求10所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，諸所述軸承(29，C1-C4)中的至少一個(gè)安裝一不拼合的盤(pán)形保持架(GAB)。
13.如權(quán)利要求12所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，各不拼合的盤(pán)形保持架(GAB)沿周向安裝各自一套滾動(dòng)體(31)。
14.如權(quán)利要求10所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，諸所述軸承(29，C1-C4)中的至少一個(gè)以壓配合關(guān)系安裝多個(gè)滾動(dòng)體。
15.如權(quán)利要求1所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，由一同步裝置(50)控制所述轉(zhuǎn)子(17)和推力環(huán)(28)，以同步地旋轉(zhuǎn)。
16.如權(quán)利要求15所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，所述同步裝置(50)是一十字連接盤(pán)(50)。
17.如權(quán)利要求1所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，所述分配件(15)被安裝成在罩蓋裝載部分(12)中浮動(dòng)。
18.如權(quán)利要求17所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，所述分配件(15)的位置能夠被角度地沿著一縱向中心線(A)軸向地調(diào)節(jié)。
19.如權(quán)利要求17或18所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，設(shè)置在轉(zhuǎn)子(17)上的一凹部(CAV)的至少一表面部分呈一圓錐形，并允許所述表面部分以不同的方式裝配在一起。
20.如權(quán)利要求17所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，設(shè)置金屬密封環(huán)(AN)，以防止油通過(guò)分配件(15)的外表面與所述罩蓋(12)內(nèi)的所述孔(F)的表面之間的間隙泄漏。
21.如權(quán)利要求20所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，所述諸環(huán)(AN)各自被接納在所述孔(F)的表面上形成的一相應(yīng)環(huán)形座內(nèi)。
22.如權(quán)利要求1所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，所述罩蓋(12)裝載一吸入裝置(26)和一排放裝置(27)，所述吸入和排放裝置(26，27)各自形成有離開(kāi)分配件(15)的中心線(A)的各自的一偏置凹槽(26a，27a)。
23.一種帶有諸徑向活塞(19)的旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，該旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)包括-一支承結(jié)構(gòu)(11，12)；-一在中心安裝的分配件(15)；-一包括設(shè)置有許多徑向延伸的圓筒形腔室的一轉(zhuǎn)子(17)的旋轉(zhuǎn)單元(16)，其中各腔室(18)包含各自的一活塞(19)，該活塞被安裝成可沿著與相應(yīng)圓筒形腔室(18)的縱向中心線同軸線的一第一軸線(a)沿一第一方向滑動(dòng)；以及一抵擋來(lái)自諸活塞(19)的徑向推力用的裝置(30，31)，所述裝置與一推力環(huán)(28)相組合形成一軸承(29)；該旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)的特征在于所述分配件(15)被安裝成在罩蓋裝載部分(12)中浮動(dòng)。
24.如權(quán)利要求1至22的任一項(xiàng)所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)，其特征在于，用于轉(zhuǎn)子(17)和/或用于連接內(nèi)和外環(huán)(28，30)在一起的諸軸承(29，C1或C4)中的至少一個(gè)提供摩擦阻力，其中設(shè)置了滑動(dòng)裝置，該裝置包括至少一層耐磨塑料，該耐磨塑料層通過(guò)一附加的多孔金屬層結(jié)合于諸接觸部分中的一個(gè)或另一插入的金屬部分。
25.如以上權(quán)利要求的任一項(xiàng)所要求的一旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(17)在配合于所述配件(15)的區(qū)域內(nèi)具有一氮化表面。
26.一液壓工作的變速器，其特征在于，它結(jié)合有至少一臺(tái)如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所要求的機(jī)器(10)。
全文摘要
一種帶有諸徑向活塞(19)的旋轉(zhuǎn)排量機(jī)器(10)包括具有一旋轉(zhuǎn)推力環(huán)(28)和一固定外環(huán)(30)以及在其中的諸軸承滾子(31)的一軸承(29)。推力環(huán)(28)包括各活塞(19)的一嚙合裝置(43，45)，該嚙合裝置(43，45)允許沿著由垂直于活塞(19)的一第一縱向中心線(a)的一第二軸線(b)形成的一第二方向在一直線內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)F04B1/107GK1615403SQ03802246
公開(kāi)日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2003年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月16日
發(fā)明者G·陪克拉里 申請(qǐng)人:工程咨詢(xún)技術(shù)有限公司