轉(zhuǎn)子流體機(jī)械變?nèi)輽C(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種轉(zhuǎn)子流體機(jī)械變?nèi)輽C(jī)構(gòu)，包括帶有流體進(jìn)口、流體出口的殼體和轉(zhuǎn)軸，在工作缸內(nèi)配裝有橄欖形定子、橄欖形轉(zhuǎn)子和中心轉(zhuǎn)架、偏心旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，橄欖形轉(zhuǎn)子配裝在中心轉(zhuǎn)架上，橄欖形轉(zhuǎn)子橄欖形截面的中心縱軸與橄欖形定子橄欖形截面的中心縱軸始終保持垂直，橄欖形轉(zhuǎn)子的圓弧面、凸棱與殼體腔室內(nèi)的內(nèi)周邊曲面壁、橄欖形定子的圓弧面、凸棱對(duì)應(yīng)相互交替接觸滑動(dòng)配合，橄欖形轉(zhuǎn)子兩側(cè)的平面形端面與殼體的內(nèi)側(cè)平面形壁面相互接觸并通過動(dòng)密封滑動(dòng)配合，中心轉(zhuǎn)架、偏心轉(zhuǎn)架可保障公轉(zhuǎn)的橄欖形轉(zhuǎn)子其中心長(zhǎng)軸與腔室呈類橢圓形截面的中心長(zhǎng)軸始終相互平行。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，進(jìn)一步降低壓力脈動(dòng)及振動(dòng)，能量損失和磨損也更小，可自助清除積聚于腔室內(nèi)的固體污染物。
【專利說明】轉(zhuǎn)子流體機(jī)械變?nèi)輽C(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液動(dòng)或氣動(dòng)動(dòng)力機(jī)，特別是轉(zhuǎn)子流體機(jī)械變?nèi)輽C(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的各類流體旋轉(zhuǎn)變?nèi)輽C(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方式有:螺旋運(yùn)動(dòng)方式、齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)方式和偏心輪旋轉(zhuǎn)的方式，這幾類運(yùn)動(dòng)方式都有各種各樣的優(yōu)缺點(diǎn)，但其優(yōu)缺點(diǎn)是相對(duì)的。
[0003]流體機(jī)械是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的機(jī)械，并得到了充分的發(fā)展，在科學(xué)與技術(shù)不斷發(fā)展的過程當(dāng)中，現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中對(duì)能耗的減少及環(huán)境的保護(hù)要求，都使得對(duì)流體機(jī)械的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求越來越高，因此，人們不斷在已有的機(jī)械機(jī)構(gòu)上對(duì)零件的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、力口工工藝以及材料等方面進(jìn)行完善，以進(jìn)一步提高其各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。
[0004]變?nèi)菔絻?nèi)燃機(jī)、壓縮機(jī)、泵、馬達(dá)以及由此珩生出的其它如計(jì)量裝置等流體機(jī)械其工況各不同，并各自行成了獨(dú)立的【技術(shù)領(lǐng)域】，然而，它們的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)都是容積類機(jī)構(gòu)，即它們的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)都是具有產(chǎn)生周期變化閉合容腔的功能的機(jī)構(gòu)。對(duì)轉(zhuǎn)子式流體機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的突破，其所具有的某些優(yōu)良特性吸引人們創(chuàng)造出各種各樣的轉(zhuǎn)子變?nèi)蓊悪C(jī)械，以高速旋變?nèi)蒉D(zhuǎn)機(jī)械取代低速往復(fù)變?nèi)輽C(jī)械是符合現(xiàn)代機(jī)器的設(shè)計(jì)方向。常見的旋轉(zhuǎn)變?nèi)輽C(jī)械包括葉片式泵或馬達(dá)變?nèi)輽C(jī)構(gòu)、齒輪式泵或馬達(dá)變?nèi)輽C(jī)構(gòu)、偏心旋轉(zhuǎn)式變?nèi)輽C(jī)構(gòu)(單作用葉片式、滑片式或揉動(dòng)機(jī)構(gòu))，羅茨式等。
[0005]葉片泵根據(jù)其作用次數(shù)的不同，可分為單作用和雙作用兩種。單作用葉片泵的特點(diǎn)是:轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周完成吸、排油各一次，雙作用葉片泵的特點(diǎn)是:轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周完成吸、排油各二次。雙作用葉片泵與單作用葉片泵相比，其流量均勻性好，轉(zhuǎn)子體所受徑向液壓力基本平衡，雙作用葉片泵一般為定量泵，單作用葉片泵一般為變量泵。葉片泵的特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)緊湊，工作壓力較高，流量脈動(dòng)小，工作平穩(wěn)，噪聲小，體積小，重量輕，壽命較長(zhǎng)軸承使用壽命長(zhǎng)，耐久性好，容積效率較高，工作壓力較高，葉片泵的缺點(diǎn)是:吸油特性不太好，對(duì)油液的污染也比較敏感，葉片容易咬死、工作可靠性較差，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造工藝要求比較高，調(diào)速范圍小，最高轉(zhuǎn)速較低，因葉片甩出力、吸油速度和磨損等因素的影響，泵的轉(zhuǎn)速不能太大，也不宜太小，如果轉(zhuǎn)速太高，由于其吸油速度太快，會(huì)產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象，反而吸不進(jìn)油，或吸油不連續(xù)，轉(zhuǎn)速低時(shí)，因離心力不夠，葉片不能緊貼在定子內(nèi)表面，不能形成密封良好的封閉容積，從而吸不上油。泵的結(jié)構(gòu)比齒輪泵復(fù)雜，葉片泵與齒輪泵、柱塞泵比較，其噪音是最低的，機(jī)床行業(yè)用的比較多，大多都是采用這種泵，葉片泵在機(jī)床、工程機(jī)械、船舶、壓鑄及冶金行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。葉片液壓馬達(dá)最大的優(yōu)點(diǎn)是體積小、慣性小，動(dòng)作靈敏，允許換向頻率很高、甚至可在幾毫秒內(nèi)換向，但最大的弱點(diǎn)是泄漏較大，機(jī)械特性較軟，不能在較低轉(zhuǎn)速下工作，調(diào)速范圍不能很大，因此適用于低轉(zhuǎn)矩，高轉(zhuǎn)速及對(duì)慣性要求較小，對(duì)機(jī)械特性要求不嚴(yán)的場(chǎng)合，由于變量葉片液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件多、泄漏較大，容積效率低，機(jī)械特性軟及調(diào)節(jié)不便等原因，葉片液壓馬達(dá)一般都制成定量式的，即一般葉片液壓馬達(dá)都是雙作用式的定量液壓馬達(dá)。
[0006]柱塞泵是容積泵效率高，能用于液氣兩種介質(zhì)，但往復(fù)運(yùn)動(dòng)有很大慣性的缺陷，只限低速，結(jié)構(gòu)很復(fù)雜易損，單缸壓力、流量波動(dòng)很大，柱塞泵(液壓馬達(dá))由于構(gòu)成密封工作腔的構(gòu)件一柱塞和缸體內(nèi)孔均為圓柱表面，加工方便，容易得到較高的配合精度，密封性好，故容積效率高，工作壓力高，同時(shí)這種泵只要改變柱塞的行程就可以很方便的改變其流量，易于實(shí)現(xiàn)變量，因此，柱塞泵適用于高壓、大流量、大功率的液壓系統(tǒng)和流量需要調(diào)節(jié)的場(chǎng)合。
[0007]齒輪泵的特點(diǎn)是:造價(jià)低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，質(zhì)量輕，工藝性好，價(jià)格便宜，自吸能力強(qiáng)，對(duì)油液污染不敏感，轉(zhuǎn)速范圍大，維護(hù)方便，工作可靠，用于低壓系統(tǒng)，對(duì)工作介質(zhì)清潔度要求低，有徑向作用力(存在內(nèi)漏)，自吸性能好，壓力脈動(dòng)大；它的缺點(diǎn)是困油現(xiàn)象嚴(yán)重，徑向不平衡力大，泄漏大，流量脈動(dòng)大，噪聲較高，和齒輪泵一樣，齒輪液壓馬達(dá)由于密封性差，容積效率較低，所以輸入的油壓不能過高，因而不能產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩，并且轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩都隨著齒輪嚙合情況而脈動(dòng)。齒輪液壓馬達(dá)多用于高轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)矩的液壓系統(tǒng)，齒輪泵一般都可以直接作液壓馬達(dá)使用，即齒輪泵與齒輪液壓馬達(dá)二者是可互換使用。
[0008]羅茨式變?nèi)輽C(jī)械屬于旋轉(zhuǎn)變?nèi)輽C(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)內(nèi)裝有兩個(gè)相反方向同步旋轉(zhuǎn)的雙葉形或多葉形的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子間、轉(zhuǎn)子與殼內(nèi)壁之間均保持一定的間隙，作用原理有點(diǎn)類似齒輪泵，而偏心旋轉(zhuǎn)變?nèi)莘绞绞侵钙陌惭b的轉(zhuǎn)子在容腔中的旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)變?nèi)莸姆绞健?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種轉(zhuǎn)子流體機(jī)械變?nèi)輽C(jī)構(gòu)，與現(xiàn)有轉(zhuǎn)子變?nèi)輽C(jī)構(gòu)相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，排量更大，容積效率更高，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)，進(jìn)一步降低壓力脈動(dòng)及振動(dòng)，在能量轉(zhuǎn)換過程中，能量損失更小，相對(duì)活塞式等變?nèi)菽芰哭D(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，無往復(fù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子上的每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都做同半徑圓周運(yùn)動(dòng)，可以大大減少克服慣性所需的能量；與葉片式泵及馬達(dá)相比，磨損更小，無液鎖，作為馬達(dá)，無壓縮負(fù)功消耗，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩更大；與渦輪，螺旋槳等機(jī)構(gòu)相比，在低轉(zhuǎn)速工作時(shí)效率更高，缸內(nèi)轉(zhuǎn)子、定子之間的相對(duì)滑動(dòng)可以自助清除積聚于腔室內(nèi)的固體污染物，泄漏量更小，機(jī)件加工更簡(jiǎn)單，因此，加工制造成本更低；根據(jù)工況需求，設(shè)計(jì)更改容易，可通過簡(jiǎn)單地調(diào)整軸向和徑向尺寸以及轉(zhuǎn)子組和中心轉(zhuǎn)架的配置達(dá)到不同工況下設(shè)計(jì)上的工作轉(zhuǎn)速、工作扭矩和流量要求。
[0010]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種轉(zhuǎn)子流體機(jī)械變?nèi)輽C(jī)構(gòu)，包括殼體(8)和中心轉(zhuǎn)軸(18)，其特征在于:在殼體(8)內(nèi)設(shè)置著腔室(3)，還包括設(shè)置在殼體(8)內(nèi)的中心轉(zhuǎn)架(17)、偏心旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及設(shè)置在腔室(3)內(nèi)的一個(gè)橄欖形定子(6)和四個(gè)橄欖形轉(zhuǎn)子(1、5、7、9);腔室(3)呈類橢圓形截面的輪廓線由一對(duì)鏡像對(duì)稱等長(zhǎng)、弧度為90°且半徑為
【權(quán)利要求】
1.一種轉(zhuǎn)子流體機(jī)械變?nèi)輽C(jī)構(gòu)，包括殼體(8)和中心轉(zhuǎn)軸(18)，其特征在于:在殼體(8)內(nèi)設(shè)置著腔室(3)，還包括設(shè)置在殼體(8)內(nèi)的中心轉(zhuǎn)架(17)、偏心旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及設(shè)置在腔室(3)內(nèi)的一個(gè)橄欖形定子(6)和四個(gè)橄欖形轉(zhuǎn)子(1、5、7、9);腔室(3)呈類橢圓形截面的輪廓線由一對(duì)鏡像對(duì)稱等長(zhǎng)、弧度為90°且半徑為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子流體機(jī)械變?nèi)輽C(jī)構(gòu)，其特征是:流體進(jìn)口(4)的數(shù)量與流體出口(2)的數(shù)量均為2個(gè)，流體進(jìn)口(4)和流體出口(2)分別相對(duì)腔室(3)呈類橢圓形截面的幾何中心的圓周向角度相位差均為π / 2，流體進(jìn)口(4)與流體出口(2)各自輪廓線均由一對(duì)對(duì)稱等長(zhǎng)、弧度為90°且半徑為(? /2) X的圓弧線段連接組成，流體進(jìn)口(4)和流體出口(2)各自的中心長(zhǎng)軸(20a)與腔室(3)呈類橢圓形截面的中心長(zhǎng)軸相互垂直且其長(zhǎng)度均為X，流體進(jìn)口(4)與流體出口(2)各自的中心短軸(30a)長(zhǎng)度均為' y=[( -1).χ ]。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子流體機(jī)械變?nèi)輽C(jī)構(gòu)，其特征是:流體進(jìn)口(4)的數(shù)量與流體出口(2)的數(shù)量均為I個(gè)，流體進(jìn)口(4)和流體出口(2)分別相對(duì)腔室(3)呈類橢圓形截面的幾何中心的圓周向角度相位差均為π / 2或3JI/2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子流體機(jī)械變?nèi)輽C(jī)構(gòu)，其特征是:在中心轉(zhuǎn)架(17)處于腔室(3)內(nèi)的平面形端面(90)上固裝著填充塊(24)，填充塊(24)位于相鄰兩限位軸套(22)之間并圍繞中心轉(zhuǎn)架(17)轉(zhuǎn)軸中心環(huán)向均布。
【文檔編號(hào)】F01C1/08GK103452836SQ201310143194
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月23日
【發(fā)明者】賈利春 申請(qǐng)人:賈利春