CN102943756A

CN102943756A - 一种叶片不与转子侧壁产生摩擦的叶片泵或马达

Info

Publication number: CN102943756A
Application number: CN2012104126368A
Authority: CN
Inventors: 王德忠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2013-02-27

Abstract

一种叶片不与转子侧壁产生摩擦的叶片泵或马达，其有内外两个转子，运转时，内外转子同步转动，转子叶片边缘与内外转子侧壁不产生摩擦，使用寿命长，容积空间密封性可达到柱塞泵或柱塞式液压马达的水平。如果做为叶片泵，比传统的叶片泵的输出液体的压力可提高3倍以上；如果做为叶片式液压马达，比传统的叶片式液压马达的输出扭矩可提高3倍以上。本发明可推进叶片式液压泵和叶片式液压马达的升级换代。

Description

一种叶片不与转子侧壁产生摩擦的叶片泵或马达

技术领域

本发明涉及一种实现叶片泵或叶片式液压马达，特别是一种叶片不与转子侧壁产生摩擦的叶片泵或马达。

背景技术

目前，叶片泵的叶片在与转子同轴旋转时，叶片的外边缘必须与筒型定子的内侧壁尽可能紧密接触，在内侧壁上滑动，叶片外边缘及定子内壁产生磨损，降低泵的使用寿命，泵的容积空间封闭不严，泵的输出压力难于提高，泵低速运行时，性能不稳定。叶片式液压马达的叶片在与转子同轴旋转时，叶片的外边缘必须与筒型定子的内侧壁尽可能紧密接触，在内侧壁上滑动，这种滑动，使叶片外边缘及定子内壁产生磨损，降低马达的使用寿命，马达的容积空间封闭不严，马达的输出扭矩难于提高，马达低速运行时，性能不稳定。叶片泵和叶片式液压马达所采用的基本机械装置类似，其主要问题是叶片的外边缘必须与筒型定子的内侧壁尽可能紧密接触，在内侧壁上滑动，叶片外边缘及定子内壁产生磨损，封闭不严，本发明主要针对此提出解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足，提供一种叶片不与转子侧壁产生摩擦的叶片泵或马达运转时，转子叶片径向外边缘与外转子内侧壁不产生摩擦，使用寿命长，容积空间密封性好。

本发明的目的是这样实现的：包括装置的内转子、外转子、可伸缩的叶片及贴紧装置、叶片与内外转子连接的铰接装置、内转子与外转子两端的端盖、液体的输入口和输出口、与内转子及外转子配套的轴承及密封总成、装置的外壳、紧固件、扭矩输入输出端。

其特征是：内转子为一个园柱体，与其配套的两套轴承及密封装置总成在园柱体轴线两端，分别安装在左、右端盖上.。外转子为套在内转子外的园筒体，与其配套的两套轴承及密封装置总成在园筒体轴线两端，分别安装在左、右端盖上。左右两端盖分别固定在外壳两端。内转子的轴线与外转子的轴线平行，不同轴。以上述两轴线确定的平面为基准，先以内转子的轴线为中心，依次做内转子的4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24个角平分面，上述各角平分面分别与内转子外侧面相交形成的4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24条直线，在上述4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24条直线位置，分别依次设置4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24个内转子的叶片，各内转子的叶片分别与内转子在上述相交直线处通过铰接装置铰接；再以外转子的轴线为中心，依次做外转子的4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24个角平分面，上述角各平分面分别与外转子的内侧面相交形成4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24条直线，在上述4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24条直线位置，分别依次设置4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24个外转子的叶片，各外转子叶片分别与外转子在上述相交直线处通过铰接装置铰接；内、外转子叶片径向宽度根据外转子内径、内转子外径、内、外两转子轴线偏心距和密封要求确定；每个内转子的叶片外表面依次与对应的外转子叶片相互贴合，每对相互贴合的内、外转子的叶片可径向滑动，每对相互贴合的内、外转子的叶片，均附设叶片贴紧装置。内、外转子的叶片两侧边缘分别与两端盖内壁紧密接触。左侧端盖设液体的左输入输出口，具体方位在被内、外转子的两条平行轴线所确定的平面的左侧；右侧端盖设液体的右输入输出口，具体方位在被内、外转子的两条平行轴线所确定的平面的右侧。两侧端盖内表面分别设导液槽。扭矩的输入输出端是内转子或外转子，或者内转子和外转子同时做为扭矩的输入输出端。

每对相互贴合的内外转子叶片的贴紧装置有多种形式，一是叶片外表面附加夹紧件，夹紧件一端与其中一个叶片根部刚性连接；二是叶片内表面内置楔形槽；三是将其中一个叶片预置磁性，另一叶片铁质，靠叶片间的引力实现贴紧。

转子叶片与转子滑片之间设置铰接轴的目的是实现转子滑片以铰接轴为轴心在小于30度角的往复转动，其基本铰接方式是本实施例中的轴孔铰接式，同时可用橡胶、弹簧钢连接叶片与滑片，实现转子滑片以铰接轴为轴心在小于30度角的往复转动的功能。

每对相互贴合的叶片可以是曲面，此时，每对相互贴合的叶片的垂直于本装置主轴的横断面的曲率半径相同。

本发明的有益效果是，

其主要用途是改进现有的叶片泵或叶片式液压马达，运转时，转子叶片径向边缘与外转子内侧壁和内转子内壁均不产生摩擦，使用寿命长，容积空间密封性可达到柱塞泵或柱塞式液压马达的水平，做为叶片式液压泵，其输出液体的压力可比传统的叶片泵提高3倍以上，做为叶片式液压马达，其输出转矩可比传统的叶片式液压马达提高3倍以上。本发明可推进叶片泵和叶片式液压马达的升级换代。

附图说明

图1、本发明结构的主视图示意图

图2、本发明结构的右视图示意图

图3、本发明结构的左视图示意图

具体实施方式

下面结合附图进行说明

实施例1

下面结合图1—3对发明实施例1做进一步说明。本实施例是叶片式液压泵

由图1—3可知：内转子7为一个园柱体，两套配套的轴承及密封装置总成2、11在园柱体轴线两端，分别安装在左端盖1和右端盖12上.。外转子5为套在内转子外的园筒体，两套配套轴承及密封装置总成3、10在园筒体轴线两端，分别安装在左、右端盖上。左右两端盖分别固定在外壳6的两端。内转子的轴线与外转子的轴线平行，不同轴。以上述两轴线确定的平面为基准，先以内转子的轴线为中心，依次做内转子的4个角平分面，上述各角平分面分别与内转子外侧面相交形成的4条直线，在上述4条直线位置，分别依次设置4个内转子的叶片20、24、27、33，各内转子的叶片分别通过铰接装置21、22、25、34与内转子铰接；再以外转子的轴线为中心，依次做外转子的4个角平分面，上述角各平分面分别与外转子的内侧面相交形成4条直线，在上述4条直线位置，分别依次设置4个外转子的叶片14、15、17、31，各外转子叶片分别通过铰接装置13、16、18、30与外转子铰接；内、外转子叶片径向宽度根据外转子内径、内转子外径、内、外两转子轴线偏心距和密封要求确定，每个内转子的叶片外表面依次与对应的外转子叶片贴合，每对相互贴合的内、外转子的叶片可径向滑动，每对相互贴合的内、外转子的叶片，均分别附设叶片贴紧装置19、23、26、32。内、外转子的叶片两侧边缘分别与两端盖内壁紧密接触。左侧端盖设液体的左输入输出口28，具体方位在被内、外转子的两条平行轴线所确定的平面的左侧；右侧端盖设液体的右输入输出口35，具体方位在被内、外转子的两条平行轴线所确定的平面的右侧。两侧端盖内表面分别设导液槽29、36。扭矩的输入端既可经过内转子9，也可经过外转子8，还可同时经过内外转子同步输入。

本叶片式液压泵是容积泵，其传输介质的基本容积空间是内转子园柱面外侧和外转子园筒内侧及两密封端盖所封闭的空间，该空间分两种模式进行分隔，一是实体分隔模式，即该空间被相邻各叶片分隔为与叶片数相同个数的相对独立的单体封闭空间，二是虚拟分隔模式，即该空间被内外转子的两条平行轴线所确定的平面分隔为的左右两个虚拟分隔空间。

本叶片泵运行时，以内转子为主动转子顺时针转动，因外转子与内转子之间有叶片连接，外转子做为从动转子同步转动，（如果以外转子为主动转子，则内转子也会做为从动转子同步转动，如果内外转子同步同转速输入扭矩，内外转子也会同步转动），内、外转子的转动轴心不同，在内外转子顺时针联合转动的过程中，各叶片实时伸缩，上述被相邻叶片封闭的各单体空间的容积实时变动，叶片转动到上述工作空间被内外转子的两条平行轴线所确定的平面的分割的左侧虚拟分隔空间，上述被相邻叶片封闭的单体空间的容积逐步增大，叶片转动到上述工作空间被内外转子的两条平行轴线所确定的平面的分割的右侧虚拟分隔空间，上述被相邻叶片封闭的单体空间的容积逐步减小，叶片转动到上述工作空间被内外转子的两条平行轴线所确定的平面的分割的左侧虚拟分隔空间时，待传输的介质经设在该侧的待传输介质的左输入输出口28被吸入，叶片转动到上述工作空间被内外转子的两条平行轴线所确定的平面的分割的右侧虚拟分隔空间时，待传输的介质经设在该侧的待传输介质的右输入输出口35被输出。本装置的内外转子逆时针转动时，泵的输入输出口对调。

实施例2

下面结合图1—3对本发明实施例2做进一步说明。本实施例是叶片式液压马达。

由图1—3可知：内转子7为一个园柱体，两套配套的轴承及密封装置总成2、11在园柱体轴线两端，分别安装在左端盖1和右端盖12上.。外转子5为套在内转子外的园筒体，两套配套轴承及密封装置总成3、10在园筒体轴线两端，分别安装在左、右端盖上。左右两端盖分别固定在外壳6的两端。内转子的轴线与外转子的轴线平行，不同轴。以上述两轴线确定的平面为基准，先以内转子的轴线为中心，依次做内转子的4个角平分面，上述各角平分面分别与内转子外侧面相交形成的4条直线，在上述4条直线位置，分别依次设置4个内转子的叶片20、24、27、33，各内转子的叶片分别通过铰接装置21、22、25、34与内转子铰接；再以外转子的轴线为中心，依次做外转子的4个角平分面，上述角各平分面分别与外转子的内侧面相交形成4条直线，在上述4条直线位置，分别依次设置4个外转子的叶片14、15、17、31，各外转子叶片分别通过铰接装置13、16、18、30与外转子铰接；内、外转子叶片径向宽度根据外转子内径、内转子外径、内、外两转子轴线偏心距和密封要求确定，每个内转子的叶片外表面依次与对应的外转子叶片贴合，每对相互贴合的内、外转子的叶片可径向滑动，每对相互贴合的内、外转子的叶片，均分别附设叶片贴紧装置19、23、26、32。内、外转子的叶片两侧边缘分别与两端盖内壁紧密接触。左侧端盖设液体的左输入输出口28，具体方位在被内、外转子的两条平行轴线所确定的平面的左侧；右侧端盖设液体的右输入输出口35，具体方位在被内、外转子的两条平行轴线所确定的平面的右侧。两侧端盖内表面分别设导液槽29、36。扭矩的输出端既可经过内转子9，也可经过外转子8，还可同时经过内外转子同步输出。

本叶片式液压马达是容积液压马达，其传输介质的基本容积空间是内转子园柱面外侧和外转子园筒内侧及两密封端盖所封闭的空间，该空间分两种模式进行分隔，一是实体分隔模式，即该空间被相邻各叶片分隔为与叶片数相同个数的相对独立的单体封闭空间，二是虚拟分隔模式，即该空间被内外转子的两条平行轴线所确定的平面分隔为的左右两个虚拟分隔空间。

本叶片式液压马达运行时，液压动力流体经左输入输出口28输入，液压动力流体首先进入上述的左虚拟分隔空间，叶片在上述的左虚拟分隔空间的相关的被相邻各叶片分隔的相对独立的单体封闭空间的容积逐步增大，内转子、外转子同步顺时针转动，外转子与内转子之间的可伸缩叶片逐步伸长，叶片在上述的右虚拟分隔空间的相关的被相邻各叶片分隔的相对独立的单体封闭空间的容积逐步减小，外转子与内转子之间的可伸缩叶片逐步缩短，做功后的液压动力流体经右输入输出口35输出。如此循环，液压动力流体不间断的输入输出，该叶片式液压马达的内外转子连续旋转，输出扭矩经内转子轴输出，也可经外转子输出。

液体输入口对调时，本马达的内外转子可以逆时针转动。

Claims

1.一种叶片不与转子侧壁产生摩擦的叶片泵或马达，其运转时，转子叶片径向外边缘与外转子内侧壁不产生摩擦，使用寿命长，容积空间密封性好；包括装置的内转子、外转子、可伸缩的叶片及贴紧装置、叶片与内外转子连接的铰接装置、内转子与外转子两端的端盖、液体的输入口和输出口、与内转子及外转子配套的轴承及密封总成、装置的外壳、紧固件、扭矩输入输出端；其特征是：内转子为一个园柱体，与其配套的两套轴承及密封装置总成在园柱体轴线两端，分别安装在左、右端盖上；外转子为套在内转子外的园筒体，与其配套的两套轴承及密封装置总成在园筒体轴线两端，分别安装在左、右端盖上；左右两端盖分别固定在外壳两端，内转子的轴线与外转子的轴线平行，不同轴；以上述两轴线确定的平面为基准，先以内转子的轴线为中心，依次做内转子的4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24个角平分面，上述各角平分面分别与内转子外侧面相交形成的4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24条直线，在上述4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24条直线位置，分别依次设置4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24个内转子的叶片，各内转子的叶片分别与内转子在上述相交直线处通过铰接装置铰接；再以外转子的轴线为中心，依次做外转子的4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24个角平分面，上述角各平分面分别与外转子的内侧面相交形成4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24条直线，在上述4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24条直线位置，分别依次设置4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24个外转子的叶片，各外转子叶片分别与外转子在上述相交直线处通过铰接装置铰接；内、外转子叶片径向宽度根据外转子内径、内转子外径、内、外两转子轴线偏心距和密封要求确定；每个内转子的叶片外表面依次与对应的外转子叶片相互贴合，每对相互贴合的内、外转子的叶片可径向滑动，每对相互贴合的内、外转子的叶片，均附设叶片贴紧装置；内、外转子的叶片两侧边缘分别与两端盖内壁紧密接触；左侧端盖设液体的左输入输出口，具体方位在被内、外转子的两条平行轴线所确定的平面的左侧；右侧端盖设液体的右输入输出口，具体方位在被内、外转子的两条平行轴线所确定的平面的右侧；两侧端盖内表面分别设导液槽；扭矩的输入输出端是内转子或外转子，或者内转子和外转子同时做为扭矩的输入输出端。

2.根据权利要求1所述的一种叶片不与转子侧壁产生摩擦的叶片泵或马达，其每对相互贴合的内外转子叶片的贴紧装置有多种形式，一是叶片外表面附加夹紧件，夹紧件一端与其中一个叶片根部刚性连接；二是叶片内表面内置楔形槽；三是将其中一个叶片预置磁性，另一叶片铁质，靠叶片间的引力实现贴紧。

3.根据权利要求1所述的一种叶片不与转子侧壁产生摩擦的叶片泵或马达，其转子叶片与转子滑片之间设置铰接轴的目的是实现转子滑片以铰接轴为轴心在小于30度角的往复转动，其基本铰接方式是本实施例中的轴孔铰接式，同时可用橡胶、弹簧钢连接叶片与滑片，实现转子滑片以铰接轴为轴心在小于30度角的往复转动的功能。

4.根据权利要求1所述的一种叶片不与转子侧壁产生摩擦的叶片泵或马达，其每对相互贴合的叶片可以是曲面，此时，每对相互贴合的叶片的垂直于本装置主轴的横断面的曲率半径相同。

5.根据权利要求1所述的一种叶片不与转子侧壁产生摩擦的叶片泵或马达，其两种实施方式，一是叶片式液压泵，二是叶片式液压马达。