CN102822448A - 容积式旋转机构 - Google Patents

Abstract

铰链接合部形成于容积式旋转机构中，该机构具有形成在球形转子部分和主体的球形表面之间的球形工作腔，活塞以一种方式安装，使得在沿着转子旋转轴线的平面，能够相对转子旋转振荡，转子以一种方式安装，使得能够绕球形转子部分旋转。这种方案可增加这种类型的机构的可靠性、服务寿命和热稳定性。另外，在对称的工作室和转子内连接该工作室至工作媒介入口和出口的通道之间，在球形转子部分内部，形成用于连接的螺旋通道。这种方案可增加机构的比功率。

Description

容积式旋转机构

本发明所属技术领域

本发明属于机械制造领域，尤其是旋转容积式机构，该机构可以用作泵、液压驱动器，其包括可控制的部件。

现有技术水平

凹槽中，以半环形式的一个活塞安装为能够闭合工作腔，且能够围绕其轴线旋转振荡，该轴线与转子轴线交叉。为了活塞与分离器的交互作用，用到密封件，制成平坦环的形式，该平坦环在环的一侧上具有圆柱形表面的区段，该圆柱形表面的轴线在环的平面上。制作在活塞上的对接圆柱形区域与圆柱形表面相互作用。由于工作腔的近似球形的形式以及密封件的使用，在工作元件之间的对接平面是减少了工作流体内部回流的区域（不是线）。

然而，PDRM没有广泛的使用。原因是旋转密封件和活塞的啮合不可靠，由于用于啮合的圆柱形区域（尤其是活塞上的区域）的法线主要定向穿过分离器。因此，使密封件减速且沿着分离器定向的摩擦力与支承面成一个小角度，这产生了干扰条件。在转子旋转过程中，由于活塞和密封件之间的分离器的位置，以及在活塞和分离器之间改变角度的需要，似乎可在活塞上和在两个密封件上延伸圆柱形区域的角长度，使得法线主要沿着分离器导向。

一个缺点是存在两对用于每个级段的外壳上的工作流体的入口和出口，以及它们的角尺度不够大。最后陈述的事实是，为了保持对PDRM的一个级段的压力，入口/出口的长度不应超过活塞的厚度。

已知的容积式旋转机构（俄罗斯专利RU 2202695所公开的）包括定子、工作腔、能够旋转的转子、能够旋转的分离器，其中，转子和分离器的旋转几何轴线相交成一锐角，该机构还包括工作流体的入口和出口，其中，分离器通过密封同步件（SSE）与转子啮合，该密封同步件具有一贯通狭槽，转子从该狭槽中穿过。

PDRM的缺点是，事实上，为了紧固SSE，其轴线应当放置在分离器的外部分中，该SSE增加了分离器外部分的厚度从而增加了其转动惯量。由于分离器的旋转不是均匀的，转动惯量的增加限定了PDRM可运行的最大线速度。另外，主要的SSE支撑件用于抵抗分离器和外壳之间的摩擦力，其位于分离器的外部分的内部，而摩擦力的负载应用点（application point）在分离器凹陷中存在，这样，SSE支承力的力臂比负载力的力臂短。因此，摩擦副SSE轴-分离器的负载增加，寿命减少。另一个缺陷是，SSE的负载区域超过未负载区域。它使得排热复杂，且在PDRM处理接近沸点的流体或具有临时泄露的流体（例如，工作流体流动中出现气塞，工作流体开始变“干”）时，使得SSE成为PDRM最脆弱的部件。

另一个缺点是每个级段的外壳上存在用于工作流体的两对入口和出口。为了彼此连接入口/出口，我们必须环绕大直径的凹槽，该凹槽为安装在外壳中的分离器制作。这增加了外壳的质量和复杂性，减小了PDRM的特定参数。特别地，如果使用两个级段，我们必须连接八个入口/出口。另一个缺点是转子平坦区段的存在，该区段穿过密封同步元件的凹陷。不允许工作流体的管道穿过转子，限定最大工作压力和最大扭矩，该最大工作压力和最大扭矩可转移至PDRM的下一个液压平行级段，该PDRM需要更均匀的供给。

已知的容积式旋转机构（俄罗斯专利RU 2376478所公开的），包括外壳，该外壳的工作表面被设计成球截形的一部分的形式；具有旋转工作面的转子，转子安装在外壳中能够旋转；由外壳和转子形成的环形同心工作腔；分离器，设计成倾斜的圆盘状，固定安装在外壳中，与转子的旋转几何轴成一角度，并将工作腔划分为两个部件，在转子的工作表面上沿其旋转几何轴设有至少一个凹槽；活塞安装在转子中，能够封闭（密封）工作腔并围绕其几何轴实现旋转振荡，该几何轴与转子几何轴相交；活塞被设计成为圆盘的至少一部分，并且每个活塞中至少有一个密封的凹槽，作为分离器的通路。

通过使用密封同步元件（SSE），其旋转振荡轴线与活塞的轴线交叉，PDRM具有可靠的同步性，且不同压力的容积边界通过区域呈现，这就减少了内部回流。PDRM中的摩擦副也通过区域交互作用，这就减小了摩擦副的负载且增加了寿命。其他类型的SSE没有给出这些优点。虽然为了紧固SSE的轴，应该穿过活塞，这导致活塞厚度的增加，并且因此增加其转动惯量。后者限定了PDRM可运行的活塞的最大线速度。除了主SSE支承位置，在SSE和分离器之间抵抗极端压力的不同压力和摩擦力定向地越过活塞，位于转子内部的活塞的一部分内，而这些力的应用点超过转子，这就是支承力的力臂小于负载力的力臂的原因。因此，一个级段经受住的最大压力和寿命都是由摩擦副的SSE轴—活塞的耐磨损性限定的。另一个缺陷是SSE的负载区域基本上超过未负载区域。它使得排热复杂，且当PDRM运行接近沸点的流体或具有临时泄露的流体（例如，工作流体流动中出现气塞，工作流体开始变“干”）时，使得SSE成为PDRM最脆弱的部件。另一个缺点是存在两对用于每个级段的外壳上的工作流体的入口和出口，其通过用于环绕工作腔的工作流体的管道连接。

这种PDRM是最接近的现有技术。

本发明的任务是设计可靠的、能够抵御短期压力过载的、抵御热过载的紧凑的PDRM，该PDRM具有比功率高、寿命长。这样的结果是，需要从PDRM设计中排除高负载的摩擦副。

基于具有近似球形工作腔的PDRM，设计了满足了这些条件的PDRM。

本发明的任务是完成了容积式旋转机构，包括：外壳、转子、至少一个活塞，围绕转子形成的近似球形工作腔、用于工作流体的入口和出口，至少一部分活塞安装在主要沿着转子轴线定位的平面，能够实现相对所述转子的旋转振荡，至少一部分分离器安装为能够围绕转子旋转，活塞或活塞的一部分与分离器或分离器的一部分铰链接合。

活塞和旋转的分离器的铰链接合可以是可靠的，且所有部件具有足够的空间，以从摩擦副排热。现有技术中负载最多的摩擦副—SSE轴在这个设计中没有出现。另外，由于排除了小部件—SSE，可靠性增加。

本发明的任务实现了：活塞和分离器上的铰链接合部，这些铰链接合部制作为圆柱形增厚部和狭槽的形式，该狭槽与增厚部的凹入圆柱形区域同轴。

本发明的任务还实现：活塞上的铰链接合部制作为弧形弯曲部的形式，分离器上的铰链接合部制作为弧形狭槽的形式。

本发明的任务还实现：活塞上的铰链接合部制作为弧形狭槽的形式，分离器上的铰链接合部制作为弧形弯曲部的形式。

本发明的任务实现了：在转子管道内部，工作流体从分离器的一侧引导至另一侧，使得仅从分离器的一侧，可供应工作流体至工作暗室和/或从工作暗室排放工作流体。

本发明的任务实现了：分离器安装为能够改变其相对转子旋转轴线的倾角，以控制机构供给。

本发明的任务实现了：球形部分同心地定位于近似球形腔，入口和出口在活塞的不同侧面制作在球形部分上。

本发明的任务实现了：除了绕转子部分旋转，分离器具有静态部分，该静态部分减小了旋转部分的负载。

本发明的任务实现了：具有附加的活塞，为了与其相互作用，分离器包括相对于彼此可活动的部分。

附图说明

所有附图包括等角投影图。

图1示出了两级段容积式旋转机构（PDRM）的等角投影图。当中，移除了最近的外壳部分；

图2示出了在图1中可见的外壳部分；

图3示出了在图1中不可见的外壳部分；

图4示出了PDRM的外观；

图5示出了PDRM的转子；

图6示出了PDRM的转子内部的管道系统；

图7示出了分离器；

图8示出了活塞；

图9示出了活塞和分离器之间的铰链接合部；

图10示出了转子的插入物；

图11示出了切除了1/2的转子；

图12示出了具有不对称铰链接合部的活塞；

图13示出了具有不对称铰链接合部的分离器；

图14示出了活塞的实施例；

图15示出了在两个C-形部分之间具有匹配接合部的分离器，该接合部与其铰链接合部相符；

图16示出了具有插入物的活塞；

图17示出了具有活动部分和静态部分的活塞，在活动部分中切除了1/4；

图18示出了具有活动部分和静态部分的分离器，在活动部分中切除了1/4；

图19示出了由活塞、分离器和可转动轴组成的PDRM组件，该可转动轴用于进料可控的PDRM中；

图20示出了可旋转轴；

图21示出了进料可控的PDRM的外壳部分；

图22示出了分离器的活动部分，其具有用于连接分离器的静态部分的凸出；

图23示出了分离器的静态部分，其具有用于连接分离器的活动部分的狭槽；

图24示出了具有弧形弯曲形式的铰链接合部的活塞；

图25示出了具有弧形狭槽形式的铰链接合部的分离器；

图26示出了依据图24的活塞和依据图25的分离器的相互铰接作用；

图27示出了PDRM，工作流体沿着转子穿过管道，该管道设置在转子内；

图28示出了根据图27的PDRM的外壳部分；

图29示出了根据图27的PDRM的转子，切除了一个级段的1/2；

图30示出了根据图27的PDRM的活塞；

图31示出了根据图27的PDRM的分离器；

图32示出了根据图27的活塞，该活塞具有孔和不同类型的铰链接合部；

图33示出了根据图27的分离器，其具有不同类型的铰链接合部；

图34示出了在一个级段中，具有均匀供给的PDRM；

图35示出了根据图34的PDRM的外壳部分；

图36示出了根据图34的PDRM的转子；

图37示出了根据图34的PDRM的活塞；

图38示出了根据图34的PDRM的分离器的主要部分；

图39示出了根据图34的PDRM的分离器的活动部分（相对于分离器的主要部分）；

图40示出了根据图34的PDRM的活塞、分离器的主要部分和分离器的活动部分的相互作用。

具体实施方式

为了简化描述，我们将引入一些定义。

“近似球形表面”可理解成近似于球体或球体一部分的表面，允许与理想的球体有细微偏差，这与制造过程中的不精确性有关，设计密封件、间隙时，需要保证工作间隙，以减小粘性摩擦等。

“近似球形腔”可理解成一个腔体，其中至少一个表面边界是近似球形表面。

“球形部分”理解成类似于球或部分球的一部分，与制造的不精确相关，允许与理想的球有些许偏差，需要确保工作间隙，用密封、间隙的设计减小粘性摩擦。

在一部分内或沿着一部分表面，制作用于工作流体的不同形状的通道，例如，孔、凹槽、腔，通过铸造或其他方法获得，其中没有工件移动的，将被称为管道。

一个部分的一个或多个表面区段具有工作间隙，在运行中，从该工作间隙中，具有恒定的或周期性的出现第二部分的表面的可能性，该第二部分的表面将被称为两个部分的交互作用区域。

两个部分之间的间隙中，两个部分能够相对运动，但是不存在工作流体通过该间隙泄露，或在给出装置的允许极限内，由于最小的间隙，或者由于在间隙中放置密封件，该间隙被称为工作间隙。

我们将声明，如果两个部分中具有交互作用的区域，则这两个部分彼此相互作用。

活塞是PDRM的组件，其采用不同的压力分离暗室，且将在转子或转子的轴和工作流体之间的主要扭矩和能量转移。

分离器是PDRM的组件，其采用不同的压力分离暗室，不会将在转子或转子的轴和工作流体之间的主要扭矩和能量转移。分离器通过活塞或工作流体从转子（与转子互相交换）接受需要的力矩，以补偿摩擦力和不均匀的旋转。分离器可包括关于彼此的活动部分。

在描述中，同样的编号表示功能近似的元件。

容积式旋转机构（PDRM）（图1）可用作泵或液压驱动器。它包括级段1和级段2两个级段。级段1和2具有共同的外壳3和共同的转子4，该转子4安装在外壳3中，能够旋转。转子4的轴线5是PDRM的轴线。在每个级段中，活塞6安装为，能够相对于转子4，在大致沿转子4的轴线5方向的平面内，进行旋转振荡，并且分离器7安装为能够绕轴线4旋转。

需要明确的是，我们通过将PDRM用作泵来描述PDRM的运行，并假设从左边看时，图中示出的转子4的旋转方向是逆时针方向。

PDRM的外壳3由两个几乎（一直到紧固件和用于密封的凹槽）镜像对称的部分8和9（图3和4）制成。它们之间的对接平面10包括转子4旋转的轴线5。在外壳3中，有两个近似球形腔11（每个级段一个腔），它们的中心在轴线5上。与轴线5同轴，穿过腔11，制成用于转子4的圆柱形孔。腔11被分成三个区段：在腔11之间的中间区段12，以及两个在相反方向突出越过腔11的端部区段13和14。

环绕每个近似球形腔11设有圆形狭槽15，其外部直径大于腔11的直径，对称定位该处并且在腔11内部开口。也就是，狭槽15设置在腔11的表面。狭槽15以近似球形表面16（如图2、3所示）的边侧为边界，该表面16的中心与腔11的中心一致并且具有两个对称设置且平行的平坦环形式的末端面17。在这个实施例中，对称轴线18（狭槽15的母线旋转轴线）与轴线5成25度的角度定向，并且位于对接平面10中。

在圆柱形孔的中间区段12处，该圆柱形孔在腔11之间对称，并且对称于与轴线5一致的平面，且垂直于平面10，用于工作流体进入的入口20（如图2所示）位于外壳3的一个部分8（图1中未示出）上。入口20为带有圆角的矩形轮廓。其角长度大于绕轴线5旋转1/4周（本实施例中是旋转106度）。入口20转变为工作流体进入的输入圆柱形支管21，该支管21末端具有连接进料管的螺纹22（如图4所示）。在与对接平面10对称的外壳3的第二部分9处，设有类似的用于工作流体的出口23（如图3所示），该出口23转变为类似的输出支管24，该输出支管24末端具有连接排放管的螺纹25（如图4所示）。

圆柱形孔的区段13和14用作转子4的滑动轴承。在外壳3的第一部分8的区段13和14表面上设有卸载凹槽26（如图2所示），该凹槽26为带有圆角的矩形（圆柱坐标系中）闭合轮廓线形式。依据在外边界处围绕轴线5的角长度，它们等于入口20的角长度。依据沿轴线5的长度，每条轮廓线约等于入口20的类似尺寸的一半。轮廓线形式的凹槽26两者都通过小直径的管道（未示出）连接，该小直径的管道沿着外壳3的外表面设置，在外壳3的第二部分9上设有出口23（如图3所示）。在区段13和14的表面上，在外壳3的第二部分9处对称的是，类似的、闭合轮廓线形式的凹槽26，其通过管道连接至外壳3的第一部分8上的入口20（如图2所示）。凹槽26用作转子4的液压卸载。区段13和14的外端面27和28因此用作止推轴承（axial bearings），以限制转子4在轴向上的移动。

从圆柱形区段13的端面27上，设有与轴线5同轴、直径更小的排出孔29。其中的圆形槽30用于从高压区域向低压（入口）区域排放泄漏物，该低压区域通过小直径的管道（未示出）经由止回阀连接至入口20和出口23。进一步，从孔29中的腔11，设有环形凹槽32，用于收集来自低压区域（来自凹槽30）的泄漏物，该低压区域穿过密封件。为了在具有增加的入口压力的闭合轮廓线中运行PDRM，这是必须的。具有类似的凹槽30、31、32的类似的出口孔29设在末端表面28上。在外壳3的对接边界，在其两个部分8和9上，设有法兰33，以将他们彼此连接。在法兰33上，也设有凹槽（未示出），以密封固定的对接，该凹槽在外壳3内腔的边界上接壤。

外壳3的外表面（如图4所示）会有移位，该移位近似地重复其内腔的形式。圆形凸出部35形成在凹槽15周围。

高压的PDRM的外壳3部分的制造是采用电腐蚀方法通过以下方式来铸造完成的。

转子4的级段1和2（如图5所示）在一个圆柱形轴上制成。它们分为三个区段：中间区段36和两个端部区段37和38，该端部区段37和38位于级段1和2的向外方向。转子4的每个级段具有中心球形部分39，其中心在轴线5上，直径接近轴直径。两个侧壁40沿着轴线5两侧对立设置呈截平圆锥形，它们与轴线5同轴，并且用它们更小的基座对称地靠着球形部分39停置。侧壁40连接至级段1上的区段36和37，以及级段2上的区段36和38，过渡区段41具有近似球形表面，该区段41的直径大于轴直径，并且其中心与相应的中间球形部分39的中心一致。每个级段的两个侧壁40之间设有向外部敞开的环形腔42，其底部是部分39的球形表面。沿着轴线5穿过侧壁40、在球形部分39上的过渡区段41，制成用于活塞6的凹槽43。凹槽43在球形部分39中陷入不深，作为环形凹陷，其几何中心与球形部分39的中心一致。为了便于制造，凹槽43接触区段36、37、38。凹槽43看起来像是对称的、贯穿的矩形凹槽，该矩形凹槽穿过转子4，只有圆柱体47保留在球形部分39中。凹槽43的端面表面44是平的，并且平行于轴线5。凹槽43将管道42划分为两个部分46。级段2相对于级段1绕轴5旋转1/4周。相对于凹槽43对称地穿过侧壁40表面，用于工作流体的管道的出口48穿过转子并输出。双螺纹类型的两个对称螺杆形（类似螺杆）管道49（如图6所示），在中心球形部分39的内部具有大的螺距，每个管道连接两个位于不同侧壁40中的管道48，并且输出至环形腔42的不同部分46（如图1所示）。管道50从区段36表面上的每个螺杆管道49穿出，其出口具有接近矩形或梯形的形式（在圆柱坐标系中），通过较大的基座转动至具有圆角的级段1/2。我们将这种来自级段1的出口称为开口51，来自级段2的出口称为开口52。开口51和52绕轴线5的角长度小于1/4周，并且向外约为一周，区段36的同样的区域与外壳3上沿着轴线5的开口20和23的位置对齐。两个开口51相对于轴线5对称定位，随着其旋转1/4周，对称定位两个开口52。管道49的横截面图呈带圆角的圆周的较小部分的形式，该圆周被弦线切除。根据管道49的功能，更正确的表述是，每个管道49将工作流体从球形部分39的一侧转移至相对的一侧（或其中心），进一步将其流入管道50，管道50通向工作流体的入口20/出口23。同时，在工作流体流动途中（对接区域或其他区域），另一个管道48连接在第一管道48的相对侧，该相对侧与球形部分39的中心相关（也在凹槽43的相对侧）。管道出口48具有足够大的角长度（在这个实施例中大于90度），这也是将加强肋53（如图5所示）留在其中的原因。凹槽54每组四个地制成带圆角轮廓的矩形形式（在圆柱坐标系中），其绕轴线5的角长度与开口51和52的角长度相等，并且沿着轴线5的长度约等于区段37和38的表面上的开口51和52的相应长度的一半。凹槽54沿着轴线5的位置与外壳3上的凹槽26的位置一致，并且角位置与开口51和52的位置一致。它们用作开口51和52的模拟件，与凹槽26一起构成转子4的液压卸载。

区段37和38的端面55和56相应地用作止推轴承，以限制转子4在轴向移动。输出轴58从端面55、56延伸。其中之一用于连接驱动器，其余的用于连接任何附加设备。在输出轴58上设有平坦部（花键）59。

假设转子4的制造是采用电腐蚀方法通过以下方式来铸造完成的。为了简化转子4内部的管道的制造，在与轴线5同轴的端面55、56中心部分中制作孔，孔的深度接近螺杆管道49。然后，将分开生产的输出轴58压入这些孔中。

分离器7（如图7所示）具有旋转体的形态-对称环。按照惯例，可以标记其内部分60（也就是，最接近其中心轴线的部分）和外部分61（离中心最远的部分）。图上，它们被虚线的圆形分开。外部分61在组装的PDRM中位于凹槽15中，内部分60位于腔11中。轴线62是圆环旋转母线的轴线。圆环中的中心孔63由近似球形表面限定，其直径接近分离器7的转子4的球形部分39的直径，用于安装在该球形部分中，且具有最小间隙，该间隙允许它们的相对旋转。圆环的外侧面64由近似球形表面限定，该表面与中心孔63同中心，该表面的直径接近外壳3的近似球形表面16的直径。分离器7的端面66是平坦的。外部分61用于与外壳3的凹槽15相互作用，并且在内部分60上设置两个同轴的铰链接合部65。铰链接合部65制成盲孔，该盲孔从分离器7中心穿过孔63的表面，轴线67位于分离器7平面内。孔直径大于分离器7的厚度，这就是在分离器7上的孔形成贯穿槽68的原因，该贯穿槽由两个圆柱形区域69限制，这两个圆柱形区域产生于孔和孔的底部。在孔的末端，具有直径相同的、与贯穿槽68同轴的局部圆柱形增厚部70。圆柱形增厚部70意味着分离器7的不同侧（端面66上）的两个凸起，这些凸起为同轴的凸出的圆柱形区域。孔的底部是平坦的。其为增厚部70的端面71。增厚部70的端面71上，有闭合的与增厚部70同轴的较小直径的孔72。圆柱形增厚部70的另一个端面73与孔63的近似球形表面同中心，该表面沿着内部分60和外部分61的边界线。增厚部70的基本意义是，其使得圆柱形凸起区域用作活塞6的摩擦副。分离器7是中心对称的。

活塞6（如图8所示）制成平坦的圆环。该圆环的端面74是平坦的，外侧面75由近似球形的表面限定，该表面的直径接近腔11的直径，使其能够在后者中旋转，而不出现大的空隙。孔76的表面是圆柱形的。按照惯例，活塞6划分为内部分77（最接近圆环轴线的部分）和外部分78（外围部分）。内部分77不从凹槽43处延伸。在外部分78上，对称地设置两个同轴的铰链接合部79。铰链接合部79制成盲孔，该盲孔朝活塞6的中心方向贯穿侧面75，该盲孔的轴线80置于活塞6的平面内。孔的直径大于活塞6的厚度，因此，活塞6上的孔形成贯穿槽81，该贯穿槽81由两个圆柱形区域82从孔左侧和孔底部进行限定。孔的末端，具有同轴的同直径的圆柱形增厚部83。该增厚部83由从活塞6不同方向（端面74）的两个凸出组成，该增厚部与圆柱形区域同轴，该轴线指向活塞6的中心。孔的平坦底部是增厚部83的端面84。在增厚部83的端面84上，设有与其同轴的盲孔85，该盲孔的直径较小，压入的轴86从该盲孔中凸出。该增厚部用于增大铰链接合部79的支承表面。圆柱形增厚部83的另一端面87与侧面75同中心，其为凹入的近似球形表面，该表面沿着活塞6的内部分77和外部分78的边界线。增厚部83的基本意义是，其产生圆柱形的凸出区域，用作分离器7的摩擦副。活塞6是中心对称的。

组装后的活塞6的增厚部83插入分离器7的狭槽68中（如图9所示），分离器7的增厚部70插入活塞6的狭槽81。轴线80插入孔72。活塞6的狭槽81的圆柱形区域82用作摩擦副，靠着分离器7的圆柱形增厚部70，承受了作用在活塞6平面上的主要负载，该平面垂直于铰链接合部89的轴线88。活塞7的狭槽68的圆柱形区域69用作摩擦副，靠着活塞6的圆柱形增厚部83，承受了作用在分离器7平面上的主要负载，该平面垂直于铰链接合部89的轴线88。沿着轴线88作用的负载由摩擦副活塞6的增厚部83的端面84-分离器7的增厚部的端面71承受。摩擦副活塞6-转子4和外壳3-分离器7承受所有其他负载。

为了能够将活塞6安装在转子4中，转子4可以组装形成。由于分离部分-插入物90（如图10所示）是分离的圆柱体47，其具有连接其上的圆柱形凸起91，该凸起91的轴线92垂直于圆柱体47的轴线93，并且穿过圆柱体47的中心。插入物90是圆柱体47的一半，其具有凸起91的一部分。这种分离是在平行于圆柱体47的端面94的平面内进行的。凸起91延伸越过圆柱体47的直径，并且其端面95具有球形部分39表面的一个区段（部分）。管道区段49穿过穿过圆柱体47，也落入插入物90中。当对称定位的矩形和孔组合时，贯穿槽96（如图11所示）形成在转子4中凹槽43的位置上。

组装过程中，插入物90从两侧插入活塞6的孔76中，其凸起91平行安装于活塞6的增厚部83，并且一起被安装至转子4的狭槽96中。活塞6通过滑动配合到达狭槽96中，插入物90被压入。

为了能够在转子4上安装分离器7，分离器7（如图7所示）由两个C-形部分制成，这两个C-形部分之间的接合部97是根据“凸出安装至凹槽中”的类型制作的。在直径对置区域上一个部分设有凸出98，其余部分上设置凹槽99。在凸出98的轮廓上设有v-形凹槽100，并沿着凹槽99的轮廓设置倒角。凸出98在凹槽99中仅可朝一个方向移动—即沿着铰链接合部65的轴线67方向移动。在完成分离器7部分的固定组装过程中，固定销100安装至凸出98—凹槽99的边界线处的孔中。

为了简化制造（如图12所示）活塞6上的增厚部83可移至活塞6的一侧，狭槽81可移至活塞6的另一侧。从活塞6一侧的增厚部83和狭槽81可以用较长的增厚部83来代替，并且从活塞6另一侧代替增厚部83和狭槽81的可以是较长的狭槽81。因此，类似的改变也可产生于分离器7上（如图13所示）。制造较长的增厚部70，以代替分离器7一侧的增厚部70和狭槽68，以及制造较长的狭槽68，以代替分离器7另一侧的增厚部70和狭槽68。由于活塞6和分离器7通过其他的摩擦副来保持不移动（活塞6—转子4，分离器7—外壳3），为了从活塞6一侧的圆柱形区域69和从分离器7一侧的圆柱形区域82移动它们，相对于它们的旋转轴线的扭矩要足够大。带有增厚部70和狭槽81的一个铰链接合部89控制活塞6的旋转，而带有增厚部83和狭槽68的另一个铰链接合部89控制分离器7的旋转。因此，插入物90制成不带有凸出91的圆柱体47的形式。

为了加强活塞6以及增加其在转子4上的支承面积，活塞6（如图14所示）制成圆盘形（而不是圆环）。也就是，圆柱体47是活塞6的一部分，而不是转子4的一部分。同时，管道49的区段也重新定位于活塞6。当活塞6绕管道9转动时，管道49被活塞6部分关闭，但通道面积随着穿过管道的工作流体流量的减少而成比例地减小。为了减小工作流体的阻力，在活塞6上，在管道49的区段之间，设置附加的分离孔102，让经由管道49的工作流体通过。当活塞6绕孔102旋转时，孔102彼此改变，以让工作流体通过，但它们的总面积改变很小。为了进一步加强活塞6，可将活塞上与管道49的区段相应的大孔变为一组较小的孔102。在活塞6的中心设置孔103，与活塞6的轴线相适应。

为了简化组装，根据图7的分离器7的部分之间的接合部97穿过铰链接合部65（如图15所示）。分离器7由两个近似C-形的圆环部分组成，每个部分的末端处设有圆柱环104，该圆柱环104是增厚部70的部分，其在分离器7的部分之间共用。分离器7的一个C-形部分远离增厚部70的中心部分，另一个C-形部分接近增厚部70的中心部分。分开它们的平面平行于端面71。

因此，为了简化组装并且增加支承表面，活塞6（如图16所示）上的圆柱形区域82设置在插入物105上，并且增加角尺度。插入物105的横截面图是小圆和圆形扇面的组合，该小圆在圆形扇面的外侧对称地分布。也就是，插入物105成型为弓形，其具有与之同轴的、从外侧的圆柱形凸出106。

对于活塞6上的插入物105，类似的槽81制作为稍大的尺寸，在该槽上，圆柱形区域82与这些槽同轴，为圆柱形凸出106制作圆柱形凹槽107。

组装过程中，活塞6首先置于转子4中，然后分离器7的C-形部分围绕该活塞接合。轴线86置于圆环104的孔72中，该轴线连接它们，随后，放置插入物105。在轴线86旁穿过两个环104，并且活塞6的孔85仅压入一个环104（优选地，为第二个），或仅进入活塞6的孔85。另一个环104可在轴86上旋转。分离器7的两个部分的活动接合部，在最易损的地方—接合位置的地方，减少其上的负载。轴线86承受了作用在分离器7的部分上的离心力，以让离心力不作用在摩擦副上。通过磨损过程或轴线86的缺失，PDRM没有放松可操作性。也就是，为了简化制造，分离器7的部分可不彼此固定，另外，在它们之间可制作接合部97。

为了增加分离器7的圆柱形区域69的支承面积，使用的插入物与插入物105类似。

可减小工作流体作用在活塞6和分离器7上的力，也可通过将活塞6/分离器7分为两个相对彼此可活动的部分，来增加它们的支承表面。环形凹槽108设置在活塞6中的孔76的表面上（如图17所示），凹槽108沿着直径不越过活塞6的狭槽81。在插入物90上的环形凸出109从插入物90侧面插入凹槽。由于凸出109可延伸进入工作腔105，其可承受一部分作用在活塞6上的负载，包括扭矩和在转子4和工作流体之间转移的能量。这就是从功能观点来说，凸出109是固定于转子4的活塞6的固定部分。转子4的球形部分39上的凹槽43在活塞6的其他变形中不是必须的，但是凸出109的出现额外地减小了其在活塞中的需求。

类似地，在分离器7（如图18所示）上，环形凹槽110可设置在外侧面64上，该侧面不越过分离器7的狭槽68。圆环111紧固在外壳3上，其内表面上具有环形凸出112。延伸进入工作腔150的凸出112定位在分离器7的凹槽110中，并且承受分离器7的一部分负载。这就是从功能观点来说，凸出112和圆环111是固定于外壳3的分离器7的静态部分的原因。因此，外壳3上的凹槽15可以没有。也就是，分离器7的静态部分有或没有凹槽15的协助都可固定于外壳3。由于凸出112定位于分离器7的凹槽110中，随后由于工作流体在凹槽110和凸出112的端面之间的流动或者穿过润滑凹槽（未示出），压力差产生的负载在凹槽110上转移。为了增加分离器7的静态部分承受的负载的比例（也就是，承受来自分离器7的旋转部分的负载），插入凹槽110的孔可在分离器7的活动部分的端面66上设置。

为了能够将活塞6（如图17所示）与环形槽108以及具有环形凸出109的插入物90组装，活塞6由两个对称部分制成。边界线113沿着活塞6的平面经过，穿过其中心。这些部分在铆钉或任何其他方法的协助下彼此固定。

制造的分离器7由相对彼此可活动的部分组成，简化了PDRM的生产，该PDRM具有根据图1的PDRM为基础规定的供给。为此，分离器7（如图19所示）的静态部分（也就是，不涉及到转子转动，但可能改变其相对外壳3的位置）具有可旋转轴115。为了增加分离器7的刚性，可旋转轴115（如图20所示）制成具有凹入的近似球形的头部117的圆柱体116。凹面的直径与腔11的直径一致。在头部117的中心处，具有与圆柱体116同轴的盲孔118。在对称的更加接近头部117的末端，设有用于紧固分离器7的静态部分的凹槽119。在分离器7的静态部分上，具有在两个其直径对置的位置上径向延伸的圆柱形凸出120（如图19所示）。在离圆柱形凸出120一段距离处，设有插入凹槽119的固定凸出121。为了能够组装，分离器7的静态部分由两个半圆环122制成，这两个半圆环之间的接合部通过圆柱形凸出120。

外壳3中（如图21所示），采用凹陷123代替凹槽15，该凹陷123用于可旋转轴115的圆柱体116出口的头部117和孔124。孔124的轴线125通过腔11的中心，其垂直于对接平面10。

组装过程中，将半圆环122插入分离器7的凹槽110中，它们的圆柱形凸出120压入可旋转轴115的孔118中，将它们结合在一起，并将固定凸出121插入头部的凹槽119中。进一步，当转子4进入外壳3时，可旋转轴115插入孔124。

机构的转子4与根据图5所示的转子4没有太大不同。

如果凸出112和凹槽110的位置互相改变，则可增加分离器7的静态部分的刚性。也就是，凸出112设置在分离器7（如图22所示）的活动部分上，凹槽110设置在分离器7（如图23所示）的静态部分上。因此，增厚部70的固定区域向分离器7强制地减少，其圆柱形区域从分离器7的主体上延伸。

在分离器7和/或活塞6的活动部分上使用若干个平行的凸出112和凹槽110，以及在它们的静态部分上使用若干个凸出112/109，可增加分离器7和/或活塞6的支承面积。这是组合之前给出的实施例。

为替代转子4或转子6的静态部分和活塞的活动部分之间的，和/或分离器7或外壳3的活动部分和静态部分之间的凸出-凹槽的接合类型，可以应用球轴承（ball bearing）。这样做足以设置凹槽该凹槽用作在相应的部分上的球轴承的路径，并且放置在分离器的球之间的位置。

其它设计的接合部89也具有高的可靠性。活塞6（如图24所示）制成为平坦的圆环。该圆环的端面74是平坦的，外侧75由近似球形表面限定，该表面的直径接近腔11的直径，可在腔内旋转，而没有大的空隙。孔76的表面是圆柱形的。按照惯例，活塞6可划分为内部分77（接近环的轴线）和外部分78（外围部分）。内部分77不从凹槽43上延伸。在外部分78上，中心对称地设置两个同轴的铰链接合部127。接合部127制作为活塞6的局部圆弧状弯曲部128，其轴线80通过活塞6的中心。弯曲部128完全通过活塞6的外部分78。弯曲部128的局部横截面图上设有扇形圆环。本实施例中，它（圆环扇形）的角尺度是：每个内弯曲为250度，每个外弯曲为130度。

分离器7（如图25所示）具有旋转体的形式—对称环。按照惯例，可在其（该环）上标记内部分60（接近其中心轴线的部分）和外部分61（也就是，远离其中心的部分）。图上，它们被圆形虚线分开。外部分61在组装的PDRM中定位于凹槽15中，而内部分60定位于腔11中。轴线62是圆环的旋转母轴线。圆环中的中心孔63由近似球形表面限定，该表面的直径接近转子4的球形部分39的直径，以能够在其上安装分离器7，且具有最小的间隙，允许它们的相对旋转。圆环的外侧面64由近似球形表面限定，该表面与中心孔63同中心，该表面的直径接近凹槽15的近似球形表面16的直径。分离器7的端面66是平坦的。外部分61用于与外壳3的凹槽15的交互作用，并且在内部分60上，设置两个中心对称的同轴的铰链接合部129。铰链接合部129设置为贯穿的弧形狭槽130，其轴线67通过分离器7的中心。狭槽130从孔63经过，直至外部分61。狭槽130一侧由凹入的圆柱形区域69限定，该圆柱形区域类似于根据图7的分离器7的区域69，另一侧由圆柱体131的扇形（部分）限定，该扇形部分在本实施例中的角尺度为300度。

圆柱体131的扇形直径可以不仅小于或等于分离器7的厚度，也可以使大于分离器7的厚度。也就是，这个位置可以是分离器7的增厚部。

摩擦副是凹入的圆柱形区域69-活塞6的弯曲部128的外侧，这类似于摩擦副区域69-增厚部70。因此，为了增加区域69的位置上的支承面积，可以使用插入物105。

在其他的实施例中，在分离器7上可设置一个或两个弯曲部128，并且在活塞6上可设置一个或两个狭槽130。

活塞6和/分离器7上铰链接合部79/65可由PDRM的其它实施例使用，该PDRM具有近似球形工作腔11，增加了其可靠性。例如，近似球形工作腔11可用于PDRM中，使工作流体通道沿着转子4（如图27所示）的轴线5穿过转子4。这个实施例中，使用两个级段1和2以显示级段是如何彼此对接的。在它们的位置上，可以是任何数量的级段。

PDRM的外壳3（如图28所示）在很多细节上类似于根据图1的PDRM的外壳。在工作流体的入口和出口中有很多不同。PDRM的外壳3由两个事实上（考虑了紧固件、用于密封件的凹槽以及工作流体的入口21和出口24的支管）镜像对称的部分8和9（如图29所示）制成。部分8没有示出，因为其与部分9类似。它们之间的对接平面10通过旋转转子4的轴线5。外壳3中有两个近似球形腔11（每个级段一个），其中心位于轴线5上。与轴线5同轴的用于转子4的圆柱形孔通过腔11。腔11划分为三个区域：中部12，其在腔11和两个外部13和14之间，该外部13和14在相对的方向延伸越过腔11。

环绕每个近似球形腔11的环形凹槽15的外直径大于腔11的内直径，该凹槽15对称地定位于其中，并且向腔内打开。也就是，该凹槽15设置在腔11的表面上。凹槽15由近似球形表面16限定，该表面的中心与腔11的中心一致，并且两个端面17是对称定位的平行平坦环的形式。凹槽15的对称轴线18（凹槽15的母线旋转轴）在本实施例中在与轴线5成25度的角度定位，且位于对接平面10内。

在圆柱形孔的外区域13，在外壳3上，具有用于工作流体进入转子的环形凹槽132。在一个部分9上，具有让工作流体进入并通向凹槽132的支管21。在支管21的端部，具有用于连接主供应管的螺纹。类似地，在圆柱形孔的外部区域14，在外壳3上，具有用于工作流体从转子4排出的环形凹槽133。在同一部分9上，具有让工作流体的排出并通向凹槽133的支管24。在支管24的端部，具有用于连接主供应管的螺纹。区段13和14的端面27和28相应地用作止推轴承，以限定转子在轴向方向的运动。

在圆柱形区段13的端面27、28上，具有与轴线5同轴的较小直径的排出孔29。在外壳3的对接边界，在两个部分8和9上，具有用于连接彼此的法兰33。在端面上具有用于固定销-螺栓的孔34。在端面上，也制成用于密封固定对接的、沿着外壳3的内腔的边界的凹槽（未示出）。

转子4（如图29所示）的级段1和2设置在一个圆柱形轴上。其划分为三个区段：中部36和两个从级段1和2向外方向延伸的外部37和38。转子4的每个级段具有中心球形部分39，该部分39中心在轴线5上，且直径接近圆柱形轴的直径。沿着轴线5的相对侧，以截平圆锥形形式构成两个侧壁40，该侧壁40与轴线5同轴，且对称设置，较小基座定位在球形部分39上。侧壁40与级段1上的区段36和37以及级段2上的区段36和38，通过过渡区段41连接，该过渡区段41具有近似球形表面，该近似球形表面直径大于轴的直径，且其中心与相应的中心球形部分39的中心一致。在每个级段的两个侧壁40之间，形成敞开的向外的环形腔42，其底部是球形部分39的表面。从转子4的一侧，沿着轴线5，活塞6的凹陷43通过侧壁40、过渡区段41和球形部分39。凹槽43处于球形部分39中比其中心更深的位置。为了便于制造，凹槽43接触区段36、37、38。凹槽43的端面表面44是平坦的，且平行于轴线5。在凹槽43处，侧壁40出口处，在凹陷43的一侧，在侧壁40的表面上具有中空部45。管道42在一个位置越过凹槽43。

用于工作流体通道的两个直管道134设置为穿过转子4内的所有级段。它们的横截面图具有圆形区段的形式（比半圆小一点），该圆形区段由弦线切除。它的角被磨圆。套管135位于管道134的初始处，在级段1和2之间，并且在管道134中可交换地，位于管道134的末端处。也就是，在一个管道134中，在第一级段1之前，留下隔离物135，在第二管道中—在第二级段2之前等等。在下一个管道134中的最后的级段之后，也安装套管135。通过壁136的凹槽43分开管道134。

在球形部分39的表面上从凹槽43一侧，将用于工作流体的入口137通向管道134，并且在这个级段之前，不被套管135分开。该入口类似于具有圆角的等边梯形（在球体上），该等边梯形由较大的基体引导至凹槽43，并且与凹槽43接壤。从凹槽43的另一侧，穿过球形部分39的表面，将出口138通向另一个管道134，该管道134被套管135在级段进口处分开。由于转子4的每个下一级段相对于之前的级段绕轴线5旋转半周，所以，一个管道134连接一个级段1的出口138，至下一级段2的入口137。在球形部分39中以及壁136中设有孔139，其轴线通过球形部分39的中心，且垂直于壁136。孔139用于容纳活塞6的轴线。在外区段13出设有孔140，其连接未分开的管道134至凹槽132。类似的在外区段14的孔140连接未分开的管道134至凹槽133。

在转子4的端部，为了连接PDRM的驱动器和下一区段，设有输出半轴58，其直径小于区段36、37、38的直径。

活塞6（如图30所示）看起来像根据图24活塞的一部分，其具有一个铰链接合部79，但不具有孔76。活塞6以圆盘的对称部分的形式制成，其具有平坦的端面74（除了铰链接合部127之外）。在这个实施例中，圆盘部分包括70度的扇形区以及圆柱体，该圆柱体的直径略小于球形部分39的直径。圆盘部分由球形侧面75限定，该球形侧面75的直径接近腔11的直径，与其同轴的是圆柱形表面141，以及连接它们的两个平坦区域。按照惯例，活塞6标记为内部分77-该部分没有延伸超过球形部分39，以及外部分78-该部分远离端部侧面75的中心。铰链接合部127对称地穿过活塞6的外部分78。铰链接合部127制作为活塞6的局部弧形的弯曲部128，其轴线80通过活塞6的旋转振荡轴线。在弯曲部128的局部横截面图中，具有环形扇形区。本实施例中，其角尺度为：每一内曲线250度，每一外曲线130度。活塞6中具有与活塞6的旋转振荡轴线同轴的孔143，用于在其中安装轴。

分离器7（如图31所示）类似于根据图25的分离器7，除了其上仅有一个铰链接合部129之外。

为了同步加强活塞6和分离器7，本发明的PDRM中的活塞6（如图32所示）可制成整个圆盘的形式，如根据图24的活塞6。为此，凹槽43制成末端开口式。优选地，为了便于安装进入转子4，在活塞6上，将第二铰链接合部129制成具有扇形圆柱体131的弧形槽130，并且在分离器7（如图33所示）上，将第二铰链接合部129制成弧形弯曲部128。铰链接合部127、129的这种定位使得这个PDRM更加密封，也就是，压力差落在没有孔142的活塞侧以及与其相对的分离器7的一侧，其中，采用没有狭槽130的铰链接合部127。与图30相比，在工作流体通过工作腔的过程中，活塞6附加的部分没有产生任何对工作流体的阻碍物，这就是在孔142制作为延伸进入工作腔部分的原因。

根据图27-33的PDRM，通过在转子4内部穿过管道134，来实现从级段到级段的工作流体的通道。PDRM可由大量的级段的组成。

足够横截面的管道在PDRM中的转子4内部通过，由于活塞6的厚度小，这类实施例得以成功制造，当使用分离器7时，至少活塞6的一个部分可旋转。

为了卸载转子4的轴向力，PDRM的级段1、2可泵入在彼此相对的方向的工作流体。为此，管道132和133由区段13和14替代为区段12（未示出）。支管21和24可定位于一个部分8或9或其他部分上。因此，引至支管21和24的管道沿着轴线5通向区段12，但不是区段13/14。

为了由一个级段（在一个腔11）产生接近均匀的供给，在一个级段中可安装若干活塞6（如图34所示）。通过使用一个级段，便于由平面10将外壳3在中心对称的部分8和9上分开，平面10沿着凹槽15的端面17通过。因此，在边界处设有法兰33，作为具有孔34的环，孔34用于通过固定销-螺栓连接部分8和9。因此，隔板145呈现出平坦环的形式，该平坦环具有在部分8和9之间的、孔34的延伸。凹槽15的侧面16重新定位于隔板145，作为隔板145孔的表面。在部分8/9内，具有该孔的区段37/38，该孔比近似球形腔11的一半略小，该腔11的中心位于此孔的轴线5上。腔11由倾斜于轴线5的平面限定，该平面通过对接平面10。工作流体的入口20和出口23定位在腔11的表面上，接近孔的区段37/38，对称于轴线5。在这个实施例中，绕轴线5的开口20/23的角长度为90度。开口20/23定位在转子4的表面41与外壳3交互的区域。入口20通向支管21的进口，该支管21具有用于连接供应管的螺纹22。出口23通向支管24的出口，该支管24具有连接排放管的螺纹25。

转子4（如图36所示）在一个圆柱形轴上制作。转子4具有中心球形部分39，其中心在轴线5上，直径接近于轴直径。两个侧壁40沿轴线5设置在与球形部分相对的方向上，侧壁40制造为截平的圆锥体，该圆锥体与轴线5同轴，通过它们的较小基座对称地停留在球形部分39上。侧壁40通过过渡区段41与圆柱形轴的区段37和38连接，该过渡区段41具有近似球形表面，其直径大于轴直径，且中心与球形部分39的中心一致。在两个侧壁40之间，形成了向外敞开的圆环腔42，其底部是球形部分39的表面。用于活塞6的凹槽43沿着轴线5穿过侧壁40，穿过过渡区段41，越过球形部分39，在两个对称的C-形末端开口，在其平面转动180度且相对于轴线5旋转1/4周。由于凹槽43的圆环凹槽中心与球形部分39的中心一致，凹槽43进入球形部分39但进入得不深，凹槽43穿过侧壁40的一个截平的圆锥体，稍微接触到另一侧壁40的截平的圆锥体（为了安装活塞6）。凹槽43的端面44是平坦的，且平行于轴线5。每个凹槽43将侧壁40分为两个相等的部分，这两个部分相对于凹槽43对称，用于工作流体通过的管道48越过侧壁40的表面和过渡表面41，并越过转子4的表面。我们将一个表面41上的管道48的轮廓称为开口51，在另一个平面41上的管道48的轮廓称为—开口52。开口51和52绕轴线5的角长度小于1/4周，它们的尺寸约等于外壳3上的开口20和23的尺寸。两个开口51相对于轴线5对称地定位，并且两个开口52旋转1/4周后对称地定位。

区段37和38的端面55和56相应地用作在轴向限制转子4移动的止推轴承。输出轴58从端面55、56延伸。输出轴58的其中之一用于连接驱动器，另一个用于连接辅助设备。平坦部分（花键）59设置在输出轴58上。

活塞6（如图37所示）制作为平坦环的一部分（略小于其一半）。环的端面74是平坦的，外侧75由近似球形表面限定，其直径接近腔11的直径，以使其能在腔11中旋转，而没有较大的空隙。环形孔76的表面是圆柱形的。按照惯例，活塞26可划分为内部分77（接近环的轴线）和外部分78（外围部分）。内部分77的没有伸出凹槽43之外。两个同轴的铰链接合部129对称地设置在外部分78上。铰链接合部129制作为贯穿弧形槽130，该槽130的轴线67通过活塞6的中心（旋转振荡轴线）。槽130从内部分77通入至侧面75。槽130由凹入的圆柱形区域69从一侧限定，该圆柱形区域与根据图7的分离器的区域69类似，另一侧由圆柱体131的扇形（部分）限定，这个实施例中的角尺度为300度。

这个实施例中，圆柱体131的扇形（部分）的直径是与活塞6的厚度是相等的。室147设置在孔76的表面的角落处（环形扇区），以在组装过程中简化至凹槽43的安装。

分离器7（如图38所示）具有旋转体的形式对称环。按照惯例，可在其上标记内部分60（也就是，接近其中心的部分）和外部分61（也就是，远离其中心的部分）。图上，它们被虚线的圆形分开。外部分61在组装的PDRM中定位于凹槽15中，而内部分60定位于腔11中。轴线62是圆环的旋转母轴线。圆环中的中心孔63由近似球形表面限定，该表面的直径接近转子4的球形部分39的直径，以能够在其上安装分离器7，且具有最小间隙，该最小间隙允许它们相对旋转。圆环的外侧面64由球形表面限定，该表面与中心孔63同中心，该表面的直径接近凹槽15的近似球形表面16的直径。分离器7的端面66是平坦的。外部分61用于与外壳3的凹槽15的交互作用，在内部分60上轴线对称地设置两个同轴的铰链接合部127。铰链接合部127用作分离器7的局部弧形弯曲部128，其轴线穿过分离器7的中心。弯曲部128穿过分离器7的整个内部分60。在局部横截面图上具有环形扇形区域。这个实施例的扇形区域角尺度为：内曲线处为250度，外曲线处为130度。两个贯穿凹槽148与铰链接合部127的轴线对称地穿过分离器7的整个内部分60。凹槽148由近似球形表面和两个几乎平坦的径向区域限定，该表面与孔63同中心。凹槽用于将分离器7的部分146安装其中，该部分146相对于主分离器7是可活动的。

分离器（如图39所示）的活动部分146具有小圆环扇形区域的形式。轴线62是圆环母线的旋转轴线。圆环中的中心孔63由近似球形表面限定，该表面的直径接近转子4的球形部分39的直径。圆环扇形区域的外侧面64由近似球形表面限定，该表面与中心孔63同轴，该孔63的直径接近近似球形腔11的直径。端面66是平坦的。铰链接合部127以局部弧形弯曲部128的形式对称地设置在部分146上，，该弯曲部128的轴线80穿过部分146的中心。部分146的厚度大于分离器7的厚度。矩形凹槽149设置在活动部分的末端，以与主分离器7对接。凹槽149使得分离器的活动部分146相对于主分离器7在小角度（本实施例中，±3度）绕轴线42转动，以补偿由转子4的转动在不同的活塞6的轴线80之间引起的角度变化。

附加的分离器7（如在图38上）可用于替代分离器的活动部分146，该分离器安装在相同的或附加的凹槽15中。如果在分离器7上制作凹陷，替代贯穿凹槽148，这样，部分146将不会实现分离器的功能，并且根据类似词汇表可被称为密封强制元件（sealing forcedelement，SFE）。因此，为了在转子4的一个球形部分周围安装若干个活塞，在活塞6和分离器7之间使用如铰链接合部89的组合，所以，允许使用SFE。

根据图34的机构在运行原理上类似于根据图1的机构，因此，通过分离器7的角度变化，该机构可以是可控制的，这类似于根据图27的机构。

与类似的机构（US2708413）相比，由于铰链接合部89，活塞6的可靠的同步性已体现在根据图34的机构中，并且，由于入口20和出口23与工作室不是直接连接，而是通过管道48连接，这就出现了增加入口20和出口23的可能性。

已呈现的两种类型的铰链接合部127—129和65—79，在更多的情形下是可以互换的，并且可用于呈现的所有机构中。

根据图1和图19-21所示的机构中，与根据图34的机构类似，在转子4中，可以没有管道49。但是，在球形部分39内部的工作流体的通道增大了许多倍（约3倍）PDRM的特定参数。也就是，由于事实上工作流体通过已有管道49/134经过转子4内部，这实现了相当好的结果。

根据图1、图19-21和图34的机构中，转子4的侧壁40和分离器7的端面66没有彼此相互影响（与外观上类似的机构RU2006119356相比），且形式上没有任何严格限制。可以为它们选择方便制造的形式。用于工作流体的通道的管道形式也没有任何严格的限制。

外侧面64和凹槽15的侧表面16的形式不必是近似球形的。它们可具有另一旋转表面形式，例如，圆柱形或不是旋转表面，也就是，它们之间的空隙（空间）可足够大，使它们没有交互作用。这增加了制造凹槽15的可能性。由于与转子4的球形部分39的交互作用，分离器7装配在腔11中需要的位置。在它们之间允许出现空隙，这使得它们的制造简化。

转子4上的近似球形的过渡表面41可由任何其他的旋转表面代替，且可随区段36、37、38的直径的增加而消失。

转子4具有足够的安全系数，侧壁40具有圆柱形表面，该表面是轴区段36、37、38表面的延伸。也就是，几何学上（视觉上），两个元件—侧壁40和过渡表面41可被排除。

为了增加可靠性和强度，所有固定接合部97、113都可被其他接合部永久替换，例如，焊接接合部。

图1的PDRM作为泵，以如下方式工作。环绕外壳3的腔11中的每个级段1、2的转子4的近似球形部分39，从敞开的环形腔42，形成了环形工作腔143，分离器7将其分为不同横截面的两个部分144。活塞6将每个部分144分为两个工作室152和153。活塞6与转子4通过活塞6和分离器7之间的铰链接合部89而旋转，牵引至分离器7的旋转。转子4的旋转过程中，由于分离器7倾斜，工作室152、153改变它们的容积。两个中心对称地、相对于近似球形部分39定位的工作室152，增加了它们的容积，同时，由于另外两个中心对称的工作室153则减小了它们的容积。由于近似球形部分39内的螺杆管道49与位于区域36一侧的工作室152/153一起，通过管道50与处于级段1和2之间的转子4的区域36处的开口51和52连接，工作室152/153位于分离器7的区域36的另一侧上。在外壳3的这个位置，入口20和轴线关于转子4的旋转轴线5对称，工作流体的出口23被定位。管道50至转子4表面的出口，来自增加容积的工作室152与开口20的重叠，管道50至转子4表面的出口，来自减小容积的工作室153与开口20的重叠。由于工作室153容积减小，它们中的工作流体必须通过管道49、50出去，至出口23，进一步至出口支管24。由于增加另一工作室152的容积，一部分新的工作流体通过管道50、49经由入口20和进口支管21进入工作室。

当一个级段1/2的工作室153的容积达到最小，且其它工作室152的容积达到最大时，由于转子旋转管道50的出口51/52分别产生与出口23或与入口20的重叠，且开始进入与相对的开口的重叠—分别与入口20和出口23重叠。一对工作室152和146彼此改变。重复该过程。由于在级段1和2之间，轴在1/4周的旋转的干扰中，总的供给变得接近均匀（没有跳动）。

分离器7遭受周期性轴对称的负载，该负载来自在其内部分60上的工作流体，其外部分61将该负载转移至凹槽15的端面17。由于这种力的方向垂直于分离器7的速度，该力在转子4和工作流体之间没有转移扭矩和能量。

活塞6遭受周期性中心对称的负载，该负载来自其外部分78上的工作流体，该负载被转移至凹槽15的端面44。通过活塞6，在转子4和工作流体之间的能量和力矩发生转移。

活塞6通过铰链接合部89转移一部分转子4的能量至分离器7，以补偿作用在分离器7上的摩擦力（主要在凹槽15中）。

此外，由于活塞6的旋转振荡，其遭受的惯性力与整个活塞6的质量与距离的平方的乘积成正比，该距离为沿着活塞6平面从活塞至轴线86的距离。该力通过区域82转移至分离器7的增厚部70，也就是，通过活塞6和分离器7之间的铰链接合部转移。

由于分离器7的较小的不稳定的旋转，其遭受的惯性力与其平面内的转动惯量成比例。惯性力通过分离器7的区域69转移至活塞6的增厚部83，也就是，通过分离器7和活塞6之间的铰链接合部转移。

区域82和区域69几乎垂直于由它们所转移的力。

转子4相对于作用在其上的径向力平衡，该径向力来自工作流体。由于区域37和38之间的距离起到轴承的作用，未平衡的力矩大大减少了。

图19-21的PDRM工作方式与图1的PDRM类似。另外，它能够从一个方向的最大供给改变至一个相对方向的相同供给，而转子的转速（rpm）是恒定的。当两个级段的可旋转轴通过外部控制的驱动器同时绕轴125转动，角度范围从-25度至+25度。

图27的PDRM作为泵以如下方式工作。环绕外壳3的腔11中的每个级段1、2的转子4的近似球形部分39，从敞开的环形腔42，形成了环形工作腔150，分离器7将其分为不同横截面的两个部分151。在最窄的位置，横截面等于零。也就是，部分151是C-形的（未构成环形）。活塞6将每个部分144分为两个工作室152和153。活塞6与转子4通过活塞6和分离器7之间的铰链接合部89而旋转，牵引至分离器7的旋转。但分离器7的旋转没有相对外壳3移动部分151。转子4的旋转过程中，活塞的一个部分在一个部分151中移动，将其分为工作室152和153，活塞的另一部分在另一部分151中移动，将其分为工作室152和153。工作室152位于活塞6之后（沿着转子4旋转的方向），且增加它们的容积，工作室153位于活塞6之前，且减小它们的容积。工作流体从转子4内的管道134中穿过位于活塞6之后的转子4上的入口137，通入工作室152。工作室153中的工作流体从位于活塞6之前的开口138排出至其他管道134。当活塞6经过部分151之后，到达一个部分151的最小横截面，活塞6从另一侧进入同样的部分151中。重复该过程。管道134引导工作流体在一个级段1的出口138和另一级段2的入口137之间，或在入口支管21/出口支管24和级段1的入口20/级段2的出口23之间穿过开口140流动。PDRM的供给接近平衡。

分离器7遭受周期性的循环活动的脉动负载，该负载来自其内部分60上的工作流体，其外部分61将该负载转移至凹槽15的端面17。由于这个力的方向垂直于分离器7的速度，在转子4和工作流体之间没有转移扭矩和能量。这排除了作用于分离器7的横截面上的级段压降，且在分离器7的旋转方向上推动分离器7。

活塞6遭受周期性中心对称的负载，该负载来自其外部分78上的工作流体，该外部分78将负载转移至凹槽43的端面44。经由活塞6，在转子4和工作流体之间实现能量和力矩的转移。活塞6经由铰链接合部89转移一部分转子4能量至分离器7，用于补偿作用在分离器7上（主要在凹槽15中）的摩擦力。

此外，由于活塞6的旋转振荡，其遭受的惯性力与整个活塞6的质量与距离的平方的乘积成比例，该距离为沿着活塞6平面至轴线86的距离。惯性力经由活塞6上的弯曲部128转移至分离器7的圆柱体扇区131，也就是，通过活塞6和分离器7之间的铰链接合部89转移。

由于较小的分离器7旋转的非一致性，其遭受的惯性力与产生在其平面的惯性力矩成比例，该惯性力经由分离器7的区域69转移至活塞6的弯曲部128。也就是，经由活塞6和分离器7之间的铰链接合部89转移。在铰链接合部89上设有一些区域，这些区域实际上垂直于通过它们转移的力。

图34的PDRM作为泵，其工作方式与图1的PDRM类似。环绕外壳3的腔11中的每个级段1、2的转子4的近似球形部分39，从敞开的环形腔42，形成了环形工作腔150，分离器7沿着分离器7的活动部分146将其分为可变横截面的两个部分151。每个活塞6将每个部分151分成两个工作室152和153。活塞6与转子4通过活塞6和分离器7之间的铰链接合部89而旋转，牵引至分离器7的旋转。另一活塞6与转子4通过活塞6和分离器7的活动部分146之间的铰链接合部89而旋转，牵引至后者的旋转。在转子4的旋转过程中，由于分离器7的倾斜，工作室152、153改变它们的容积。一个工作室152增加它的容积，同时，位于活塞6的另一侧的工作室153减小它的容积。由于在活塞6之间，绕轴线5的1/4周的转动角在90度时受干扰而变化，工作室152/153位于分离器7的另一侧，且被另一个活塞6分离。

当工作室151的容积增加时，其通过管道48与工作流体的入口20连接，从入口支管21穿过开口20和50/51，工作流体进入该工作室。当工作室152的容积减小，其通过管道48与工作流体的出口23连接，工作流体从该工作室出来，穿过开口23和51/52，至出口支管24。当工作室152/153达到最小或最大容积，它们的交换发生转化。对于另外的工作室室152/153，重复该过程。由于工作室152/153逐渐变化之间的干扰变化，PDRM的供给接近均匀。

Claims (10)

1.容积式旋转机构，包括：

外壳、转子、活塞、分离器，

绕转子形成近似球形腔，

工作流体的入口和出口，

至少一部分所述活塞安装在主要沿着转子轴线定位的平面内，能够实现相对于所述转子的旋转振荡，

至少一部分所述分离器安装为能够绕所述转子旋转，以及

所述活塞或活塞的一部分与所述分离器或分离器的一部分铰链接合。

2.根据权利要求1所述的容积式旋转机构，其特征在于，所述活塞和所述分离器上的铰链接合部制作为圆柱形增厚部和狭槽的形式，所述狭槽与增厚部的凹入圆柱形区域同轴。

3.根据权利要求1所述的容积式旋转机构，其特征在于，所述活塞上的铰链接合部制作为弧形弯曲部的形式，所述分离器上的铰链接合部制作为弧形狭槽的形式。

4.根据权利要求1所述的容积式旋转机构，其特征在于，所述活塞上的铰链接合部制作为弧形狭槽的形式，所述分离器上的铰链接合部制作为弧形弯曲部的形式。

5.根据权利要求1所述的容积式旋转机构，其特征在于，在转子管道内部，工作流体从所述分离器的一侧引导至另一侧，使得仅从分离器的一侧，供应工作流体至工作暗室和/或从工作暗室排放工作流体。

6.根据权利要求1所述的容积式旋转机构，其特征在于，所述分离器安装为，能够改变其相对转子旋转轴线的倾角，以控制机构供给。

7.根据权利要求1所述的容积式旋转机构，其特征在于，球形部分同心地定位于所述近似球形腔中，所述入口和所述出口设置在所述活塞的不同侧面的所述球形部分上。

8.根据权利要求1所述的容积式旋转机构，其特征在于，所述分离器具有绕所述转子旋转的部分和静态部分，该静态部分减小了所述旋转部分的负载。

9.根据权利要求1所述的容积式旋转机构，其特征在于，具有附加的活塞，为了与其相互作用，分离器包括相对于于彼此可活动的部分。

10.容积式旋转机构，包括：

具有近似球形腔的外壳，

具有球形部分的转子，

活塞，

具有用于所述球形部分的孔的分离器，

绕转子的球形部分形成在近似球形腔内的近似球形工作腔，

用于工作流体的入口和出口，

至少一部分活塞安装为，在主要沿着转子轴线定位的平面内，能够相对于所述转子的旋转振荡，

至少一部分分离器安装为，能够绕所述转子旋转，且能够保持相对于转子轴线的旋转平面的倾角，

不同的是，所述活塞或活塞部分通过铰链接合部与所述分离器或分离器部分接合，所述铰链接合部的轴线穿过所述近似球形腔的中心。

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