CN102966539A - 三转子叶片泵或马达各单体封闭腔的容积循环增减装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三转子叶片泵或马达的各单体封闭腔的容积循环增减装置,其主要技术特征是，内转子为园柱体，中转子为套在内转子外的园筒体，外转子为套在中转子外的园筒体，内外转子同轴，外转子与内外转子不同轴，其轴线与内外转子轴线平行，两端设端盖，内外转子叶片与内外转子侧壁刚性连接，中转子叶片贴在各内外转子叶片两侧表面，中转子滑片贴在中转子侧壁，三转子同步依自身轴线转动，实现该装置内各单体封闭腔容积循环增减。其优点是，本发明可推进叶片泵或叶片式液压马达的升级换代，其容积腔的密封性可达到柱塞泵或柱塞式液压马达的水平，泵的输出压力或马达的输出转矩均可比传统的叶片泵或叶片式液压马达提高3倍以上。

Description

三转子叶片泵或马达各单体封闭腔的容积循环增减装置

技术领域

本发明涉及一种叶片泵或者是一种叶片式马达。三转子叶片泵或马达各单体封闭腔的容积循环增减装置之一。 

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的紧密接触，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的紧密接触，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的紧密接触，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。 

发明内容

本发明目的是针对上述中存在的不足，提供一种三转子叶片泵或叶片马达的各单体封闭空间的容积循环增减装置。是一种仅靠一对同轴的内、外转子和另一个轴向平行、不同轴的介于内外转子中间的园筒型转子同步旋转、叶片伸缩、两轴端面密封，实现叶片泵或叶片式马达的各单体密封空间的容积循环增大减小的机械装置。 

本发明目的是这样实现的：包括装置的内转子、中转子、外转子、叶片、滑片及贴紧装置、内转子、中转子与外转子两端的端盖、液体的输入口和输出口、与内转子中转子及外转子配套的轴承及密封总成、扭矩的输入输出端、紧固件和装置的壳体。 

其特征是：内转子呈园柱体，配套的轴承及密封总成在园柱体轴线两端，分别安装在左右两个端盖上。中转子为套在内转子外的园筒体，中转子左右两端分别附设与其静配合的中转子的套环，配套的轴承及密封总成，在园筒体轴线两端，依托中转子的套环分别安装在左右两个端盖上。外转子为套在中转子外的园筒体，配套的轴承及密封总成在园筒体轴线两端，分别安装在左右两个端盖上。内转子的轴线与外转子的轴线同轴，中转子轴线与内转子和外转子的同一条轴线平行，不同轴。以内、外转子的同一条轴线和中转子的轴线两条平行直线所确定的平面为基准，分别以内、外转子的同一条轴线为中心，做内转子、外转子的4、6、8、10、12、16、18、20、22、或24个角平分面，在内转子的外侧面和外转子的内侧面上分别形成4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24条相交直线，各内、外转子的叶片通过上述各对应相交直线分别与内、外转子刚性连接。以中转子轴线为中心，做中转子的4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、或24个角平分面，在中转子的内、外侧面分别形成4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24条相交直线，分别以上述中转子交线为对称轴，在中转子筒壁开矩型孔，矩型宽为中转子轴线与内外转子轴线间距的2倍，矩型长与左右两端盖之间间距相同，各内、外转子的叶片分别经各矩形孔穿过。对应每个矩形孔，紧贴中转子的内孔壁，并紧贴内、外转子的叶片两侧表面，对称附设两个中转子滑片与两个中转子叶片总成，该总成由三部分组成，其一，贴近中转子内侧壁的部分为横断面为园弧型的条状体的对称的两个中转子的滑片，各中转子的滑片的园弧外径与中转子内径相同，弧长大于等于中转子轴线与内转子轴线间距的2倍；其二，紧贴内、外转子叶片两侧表面，为矩形平板型的对称的两个中转子的叶片及贴紧装置总成，其三，各中转子的叶片与对应各相关的横断面为弧形的条状体的中转子的滑片在结合部通过铰接装置铰接。同一内外转子的叶片两侧对称设置的两个中转子的滑片的两端安装于中转子及配套的中转子的套环在两端形成的园筒内，在该园筒内的部分，对称设置的两个中转子滑片要连为一体。内、中、外转子轴向两端设端盖，各个叶片左右两侧边缘分别与左右两端盖内壁紧密接触。左侧端盖设两个液体的输入输出口，一个在中转子外侧，称左外输入输出口，另一个在中转子内侧，称左内输入输出口，右侧端盖设两个液体的输出输出口，一个在中转子外侧，称右外输入输出口，另一个在中转子内侧，称右内输入输出口，左右两端盖内壁设导液槽。左右两个端盖分别固定在壳体两端。输入扭矩或输出扭矩是经过内转子，或者是经过外转子。 

中转子的滑片与中转子的叶片总成安装在中转子的内侧，在内转子与中转子之间，或者中转子的滑片与中转子的叶片总成安装在中转子的外侧，在外转子与中转子之间。 

还可实现五转子的各单体密封空间的容积循环增大减小的机械装置，该装置五转子同步转动，一、三、五转子同轴，二、四转子不同轴，三轴线平行。 

每对相互贴合的内中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，夹紧件与一个叶片的根部刚性连接，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。 

中转子叶片与中转子滑片之间设置铰接轴的目的是实现中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，实现中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。 

本发明的有益效果是，

其主要用途是改进现有的叶片泵和叶片式液压马达，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，对中转子内侧壁不产生全园周的摩擦，使用寿命长，容积空间密封性可达到柱塞泵或柱塞式马达的水平，如果做为泵，其输出液体的压力可比传统的叶片泵提高3倍以上，如果做为叶片式液压马达，其输出扭矩可比传统的叶片式液压马达提高3倍以上。

附图说明

图1本发明结构的主视图的示意图 

    图2本发明结构的右视图的示意图

    图3本发明结构的左视图的示意图

具体实施方式

下面结合附图对本实施例做进一步说明 

本发明有两类实施方式，一是叶片式液压泵，二是叶片式液压马达。

实施例1

本实施例是叶片式液压泵。

由图1—3可知：内转子8为一个园柱体，配套的轴承及密封总成1和10在园柱体轴线两端，分别安装在左端盖5和右端盖14上。中转子7为套在内转子外的园筒体，中转子的左右两端分别附设与其静配合的中转子的套环3和12，配套的轴承及密封总成2和11，在园筒体轴线两端，依托中转子的套环分别安装在左右两个端盖上。外转子6为套在中转子外的园筒体，配套的轴承及密封总成4和13在园筒体轴线两端，分别安装在左右两个端盖上。内转子的轴线与外转子的轴线同轴，中转子轴线与内转子轴线、外转子同一条轴线平行，不同轴。以内、外转子的同一条轴线和中转子的轴线两条平行直线所确定的平面为基准，分别以内、外转子的同一条轴线为中心，做内转子、外转子的4个角平分面，在内转子的外侧面和外转子的内侧面上分别形成4条相交直线，各内、外转子的叶片17、22、26、39通过上述各对应相交直线分别与内、外转子刚性连接。以中转子轴线为中心，做中转子的4个角平分面，在中转子的内、外侧面分别形成4条相交直线，分别以上述中转子交线为对称轴，在中转子筒壁开矩形孔，矩形宽为中转子轴线与内外转子轴线间距的2倍，矩形长与左右两端盖之间间距相同，各内外转子的叶片分别经各矩形孔穿过。对应每个矩形孔，紧贴中转子的内孔壁，并紧贴内外转子的各叶片两侧表面，对称附设两个中转子的滑片与两个中转子的叶片总成，该总成由三部分组成，其一、贴近中转子的内壁的部分为横断面为园弧型的条状体的对称的两个中转子的滑片18、21、25、38，各中转子的滑片的园弧外径与中转子内径相同，弧长大于等于中转子轴线与内转子轴线间距的2倍；其二、贴近每个内、外转子的叶片两侧表面，为矩形平板型的对称的两个中转子的叶片及贴紧装置总成19、29、23、30、24、34、37、44，其三、各中转子的叶片与对应各与相关的横断面为弧形的条状体的中转子的滑片在结合部分别通过铰接装置27、28、31、32、35、36、42、43铰接；同一内外转子的叶片两侧对称设置的两个中转子的滑片的两端安装于中转子及配套的中转子的套环在两端形成的园筒内，在该园筒内的部分，对称设置的两个中转子的滑片要连为一体。内、中、外转子轴向两端设端盖，各个叶片左右两侧边缘分别与左右两端盖内壁紧密接触。左侧端盖设两个液体的输入输出口，一个在中转子外侧，称左外输入输出口40，另一个在中转子内侧，称左内输入输出口20，右侧端盖设两个液体的输出输出口，一个在中转子外侧，称右外输入输出口41，另一个在中转子内侧，称右内输入输出口33，左右端盖内壁设导液槽48、47、49、45。左右两个端盖固定在壳体9上，输入扭矩经内转子16或经外转子15。 

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，即该空间以中转子为分界，内转子与中转子之间，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，外转子与中转子之间，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、中、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，以中转子为界，两个虚拟分隔空间分为内外两部分。 

本叶片泵运行时，以内转子和外转子为主动转子顺时针转动，因外转子、中转子与内转子之间有叶片连接，中转子做为从动转子而同步转动，中转子与内、外转子的转动轴心不同，在三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，叶片转动到上述的左虚拟分隔空间，内转子与中转子之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，外转子与中转子之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，叶片转动到上述的右虚拟分隔空间，外转子与中转子之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，内转子与中转子之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，容积增大时，待传输的介质经设在该侧的待传输介质的输入口被输入，容积减小时，待传输的介质经设在该侧的待传输介质的输出口被输出。本实施例中，左外输入输出口40和左内输入输出口20为液体输入口，右外输入输出口41和右内输入输出口33为液体输出口。 

本泵的转子逆时针转动时，液体输入输出口对调。 

实施例2

下面结合附图1—3对本发明的实施例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8为一个园柱体，配套的轴承及密封总成1和10在园柱体轴线两端，分别安装在左端盖5和右端盖14上。中转子7为套在内转子外的园筒体，中转子的左右两端分别附设与其静配合的中转子的套环3和12，配套的轴承及密封总成2和11，在园筒体轴线两端，依托中转子的套环分别安装在左右两个端盖上。外转子6为套在中转子外的园筒体，配套的轴承及密封总成4和13在园筒体轴线两端，分别安装在左右两个端盖上。内转子的轴线与外转子的轴线同轴，中转子轴线与内转子轴线、外转子同一条轴线平行，不同轴。以内、外转子的同一条轴线和中转子的轴线两条平行直线所确定的平面为基准，分别以内、外转子的同一条轴线为中心，做内转子、外转子的4个角平分面，在内转子的外侧面和外转子的内侧面上分别形成4条相交直线，各内、外转子的叶片17、22、26、39通过上述各对应相交直线分别与内、外转子刚性连接。以中转子轴线为中心，做中转子的4个角平分面，在中转子的内、外侧面分别形成4条相交直线，分别以上述中转子交线为对称轴，在中转子筒壁开矩形孔，矩形宽为中转子轴线与内外转子轴线间距的2倍，矩形长与左右两端盖之间间距相同，各内外转子的叶片分别经各矩形孔穿过。对应每个矩形孔，紧贴中转子的内孔壁，并紧贴内外转子的各叶片两侧表面，对称附设两个中转子的滑片与两个中转子的叶片总成，该总成由三部分组成，其一、贴近中转子的内壁的部分为横断面为园弧型的条状体的对称的两个中转子的滑片18、21、25、38，各中转子的滑片的园弧外径与中转子内径相同，弧长大于等于中转子轴线与内转子轴线间距的2倍；其二、贴近每个内、外转子的叶片两侧表面，为矩形平板型的对称的两个中转子的叶片及贴紧装置总成19、29、23、30、24、34、37、44，其三、各中转子的叶片与对应各与相关的横断面为弧形的条状体的中转子的滑片在结合部分别通过铰接装置27、28、31、32、35、36、42、43铰接；同一内外转子的叶片两侧对称设置的两个中转子的滑片的两端安装于中转子及配套的中转子的套环在两端形成的园筒内，在该园筒内的部分，对称设置的两个中转子的滑片要连为一体。内、中、外转子轴向两端设端盖，各个叶片左右两侧边缘分别与左右两端盖内壁紧密接触。左侧端盖设两个液体的输入输出口，一个在中转子外侧，称左外输入输出口40，另一个在中转子内侧，称左内输入输出口20，右侧端盖设两个液体的输出输出口，一个在中转子外侧，称右外输入输出口41，另一个在中转子内侧，称右内输入输出口33，左右端盖内壁设导液槽48、47、49、45。左右两个端盖固定在壳体9上，输出扭矩经内转子16或经外转子15。 

本叶片式液压马达是容积式液压马达，其工作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，即该空间以中转子为分界，内转子与中转子之间，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，外转子与中转子之间，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、中、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，以中转子为界，两个虚拟分隔空间又分为内外两部分。 

本叶片式液压马达运行时，液压动力流体经输人口分别输人两个空间，其一，液压动力流体进入上述的左虚拟分隔空间的左侧并中转子的内侧，其二、液压动力流体进人上述右虚拟分隔空间的外侧并中转子的外侧，液压动力液体进入这两个空间，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，相关叶片逐步伸长，内、中、外三转子同步顺时针转动，与上述两个空间相对称的两个空间容积逐步减小，相关叶片逐步缩短，相关容积空间的液体经输出口流出。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、中、外三转子连续旋转，在本实施例中，液体的输入口为左外输入输出口40和左内输入输出口20，液体的输出口为右外输入输出口41和右内输入输出口33，输出扭矩经内转子轴输出或经外转子输出。 

上述液体输入输出口对调时，则输出扭矩为逆时针转动。 

Claims (5)

1.一种三转子叶片泵或马达各单体封闭腔的容积循环增减装置，包括内转子、中转子、外转子、可伸缩叶片及叶片贴紧装置、端盖、轴承及密封总成、液体输入口、液体输出口、壳体、紧固件、扭矩输人输出端；其特征是：内转子为一个园柱体，配套的轴承及密封总成在园柱体轴线两端，分别安装在左右两个端盖上；中转子为套在内转子外的园筒体，中转子左右两端分别附设与其静配合的中转子的套环，配套的轴承及密封总成，在园筒体轴线两端，依托中转子的套环分别安装在左右两个端盖上；外转子为套在中转子外的园筒体，配套的轴承及密封总成在园筒体轴线两端，分别安装在左右两个端盖上；内转子的轴线与外转子的轴线同轴，中转子轴线与内转子和外转子的同一条轴线平行，不同轴；以内、外转子的同一条轴线和中转子的轴线两条平行直线所确定的平面为基准，分别以内、外转子的同一条轴线为中心，做内转子、外转子的4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24个角平分面，在内转子的外侧面和外转子的内侧面上分别形成4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24条相交直线，各内、外转子的叶片通过上述各对应相交直线分别与内、外转子刚性连接；以中转子轴线为中心，做中转子的4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24个角平分面，在中转子的内、外侧面分别形成4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24条相交直线，分别以上述中转子交线为对称轴，在中转子筒壁开矩型孔，矩型宽为中转子轴线与内外转子轴线间距的2倍，矩型长与左右两端盖之间间距相同，各内、外转子的叶片分别经各矩形孔穿过；对应每个矩形孔，紧贴中转子的内孔壁，并紧贴内、外转子的叶片两侧表面，对称附设两个中转子滑片与两个中转子叶片总成，该总成由三部分组成；其一，贴近中转子内侧壁的部分为横断面为园弧型的条状体的对称的两个中转子的滑片，各中转子的滑片的园弧外径与中转子内径相同，弧长大于等于中转子轴线与内转子轴线间距的2倍；其二，紧贴每个内外转子叶片两侧表面，为矩形平板型的对称的两个中转子的叶片及贴紧装置总成；其三，各中转子的叶片与对应各相关的横断面为弧形的条状体的中转子的滑片在结合部分别通过各铰接装置铰接；同一内外转子的叶片两侧对称设置的两个中转子的滑片的两端安装于中转子及配套的中转子的套环在两端形成的园筒内，在该园筒内的部分，对称设置的两个中转子滑片要连为一体；内、中、外转子轴向两端设端盖，各个叶片左右两侧边缘分别与左右两端盖内壁紧密接触，左侧端盖设两个液体的输入输出口，一个在中转子外侧，称左外输入输出口，另一个在中转子内侧，称左内输入输出口，右侧端盖设两个液体的输出输出口，一个在中转子外侧，称右外输入输出口，另一个在中转子内侧，称右内输入输出口，左右两端盖内壁设导液槽，左右两个端盖分别固定在壳体两端；输入扭矩或输出扭矩是内转子或者是外转子，或者是中转子，或者三转子；中转子的滑片与中转子的叶片总成安装在中转子的内侧，在内转子与中转子之间；或者中转子的滑片与中转子的叶片总成安装在中转子的外侧，在外转子与中转子之间。

2.根据权利要求1所述的三转子叶片泵或马达各单体封闭腔的容积循环增减装置，实现五转子的各单体密封空间的容积循环增大减小的机械装置，五转子同步转动，一、三、五转子同轴，二、四转子不同轴，三轴线平行。

3.根据权利要求1所述的三转子叶片泵或马达各单体封闭腔的容积循环增减装置，其特征是，每对相互贴合的内中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，夹紧件与一个叶片的根部刚性连接，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。

4.根据权利要求1所述的三转子叶片泵或马达各单体封闭腔的容积循环增减装置，其特征是，中转子叶片与中转子滑片之间设置铰接轴的目的是实现中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，实现中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。

5.根据权利要求1所述的转子叶片泵或马达各单体封闭腔的容积循环增减装置，用于叶片式液压泵或者用于叶片式液压马达。

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