CN104847729A - 托盘活塞式摇摆驱动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的托盘活塞式摇摆驱动机,其角行程摇摆的范围为0~330°或连续单向旋转,特别适用于球阀等角行程类阀门或代替电动机驱动粉碎机等回转机械,还适用于泵送流体;本驱动机压送活塞驱动机械负载工作的流体或机械驱动活塞压送负载工作的流体可以是气体或液体。驱动机包括托盘活塞式摇摆执行装置、流体进排通道系统、冷却系统和驱动力发生系统;流体进排通道系统的气通道与工作腔室连通;冷却系统是对驱动机的元件进行强制冷却和/或自然散热的机构;驱动力发生系统为流体压力驱动活塞作用于机械负载的系统或者是机械驱动活塞作用于流体负载的系统;托盘活塞式摇摆执行装置包括两个托盘、活塞片、连接机构、动力进出键合结构、润滑系统和密封结构。

Description

托盘活塞式摇摆驱动机
技术领域
本发明涉及阀门启闭、自动输送转台和压送流体等系统配套的托盘活塞式摇摆驱动机,其摇摆活塞片角行程的摇摆范围为0~330°左右,或可以断续单向旋转,特别适用于球阀、蝶阀和通风阀等角行程类阀门或代替电动机驱动粉碎机等回转机械,还适用于驱动流体进行泵送;本驱动机压送活塞驱动机械负载工作的流体或机械驱动活塞压送负载工作的流体是气体或液体。
背景技术
在现有公开的气动角行程的摇摆执行器,其一是将气缸或薄膜气囊的直行运动通过齿条齿轮机构或拔插销轴机构转换成角行程,因此其结构复杂;输出动力过程中发生的应力的强度呈现从小到大的较高倍级的传递,作为最高应力承载零件的齿条齿轮或销轴等成为影响寿命的薄弱环节,由于需要满足较大的峰值应力的强度要求,许多零件基本采用金属材料,而金属材料的防腐性能明显低于有机复合材料;另外由于齿条齿轮机构或拔插销轴机构设置在气缸内,非执行动力作用的无效空间占据了气缸腔体的宝贵容积,在动作切换中,压缩空气白白浪费掉了;由于零部件加工精度高,形状各异,制造成本较大;现有执行器的重量也较大,零部件的体积也较大。通过选择多种驱动力发生系统方案,利用托盘活塞式摇摆驱动机不仅可以作为流体动力角行程的摇摆执行器使用,还可以作为压缩机或液压泵使用,在现有公开的信息中我们还没有发现有类似的托盘活塞式摇摆驱动机的讯息。
发明内容
针对以上种种缺陷,本发明提出了解决存在问题的技术方案:
一种托盘活塞式摇摆驱动机,包括托盘活塞式摇摆执行装置、流体进排通道系统、冷却系统和驱动力发生系统;流体进排通道系统包括流体通道、通道的接口和阀,流体通道与工作腔室连通;冷却系统是对驱动机的元件进行强制冷却和/或自然散热的机构;驱动力发生系统为流体压力驱动活塞作用于机械负载系统或者是机械驱动活塞作用于流体负载系统;托盘活塞式摇摆执行装置包括两个托盘、活塞片、连接机构、动力进出键合结构、润滑系统和密封结构;在每一个托盘上围绕回转中心轴线360°,以回转中心圆的直径Φ1,按照在铅锤法面上相交的活塞片啮合轮廓线形成环状的凹槽,将数个活塞片的半截部分设定在该凹槽中形成圆周布置的数个敞开的独立的腔室,两个托盘的回转中心轴线重合,当回转中心轴线处于铅锤方向时两个托盘的凹槽的环状水平中心线平行;在托盘上与沿铅锤的回转中心轴线的切线方向相垂直的平面为铅锤法面Q-Q,两个托盘敞开的腔室对扣合并成一个封闭的腔室时接触的轴向端面为水平法面S-S;该封闭的腔室中包括起到气缸作用的独立封闭的工作腔室;活塞片是在铅锤法面相交的特定轮廓线以回转中心轴线为直径对称铅锤法面左和右旋转一定角度而成的实体,从水平法面看活塞片的截面是以回转中心圆的直径Φ1,夹角为α的扇形;活塞片包括静止活塞片和摇摆活塞片;特定轮廓线由啮合轮廓线和静止轮廓线构成,在铅锤法面上,活塞片伸出凹槽水平法面以外,并与相邻托盘凹槽滑动啮合的部分特定轮廓线为铅锤法面啮合轮廓线;在铅锤法面上,活塞片和托盘凹槽相交并固定的部分特定轮廓线为铅锤法面静止轮廓线;铅锤法面啮合轮廓线与铅锤法面静止轮廓线对称与水平法面;两个托盘的凹槽的内圆盘口和外圆盘口在水平法面上分别对应啮合且相对滑动,滑动面上设有动密封结构;所有活塞片冒出敞开的腔室的法面啮合轮廓线的半截部分分别插入相邻的托盘敞开的腔室中,该半截部分可以在相邻的托盘敞开的腔室的凹槽中相对滑动,且滑动面设有动密封结构;其中一个托盘因与所设定其上的活塞片都相对地球固定不动而被定义为固定托盘,在固定托盘上设定的活塞片称之为静止活塞片;另一个托盘因与所设定其上的活塞片都可以相对固定托盘转动而被定义为摇摆托盘,在摇摆托盘上设定的活塞片称之为摇摆活塞片,在摇摆托盘上围绕回转中心轴设有圆周布置或均布数个摇摆活塞片,每个摇摆活塞片在固定托盘的凹槽中设定的相邻的静止活塞片之间摇摆;固定托盘的凹槽、静止活塞片、摇摆托盘上的凹槽和摇摆活塞片的特定外轮廓线都相同;在托盘活塞式摇摆执行装置中固定托盘、数个静止活塞片和摇摆托盘构成数个作为工作腔室的缸体,在托盘活塞式摇摆执行装置中固定托盘、摇摆托盘和数个摇摆活塞片构成数个活塞,该个摇摆活塞片、数个静止活塞片、摇摆托盘和固定托盘构成其中一个活塞缸体活塞组;在托盘凹槽中设有≥2个活塞缸体活塞组时,其中的摇摆活塞片在固定托盘的每个工作腔室中的左转向角行程角度或右转向角行程角度相等;在摇摆托盘上设有动力进出键合结构,动力进出键合结构包括在摇摆托盘中心设置驱动孔或连接固定驱动轴或连接固定驱动法兰,在驱动法兰中心设置驱动孔,驱动孔、驱动轴、驱动法兰和摇摆托盘的回转中心线重合,驱动轴设置在摇摆托盘的中心孔内,驱动法兰利用紧固件固定在摇摆托盘外轮廓的轴向端面上,驱动孔、驱动轴或驱动法兰与配套的驱动机械连接;两个托盘利用连接机构连接,连接机构包括内轴向连接机构和/或外轴向连接机构;润滑系统包括对动密封元件和/或轴承采用自润滑材料和/或润滑剂润滑系统和/或强制润滑系统;进排通道系统是在每个独立工作腔室设有并连通用于进排流体的至少一路进流体通道和至少一路排流体通道。
在本文中的描述中铅锤线、水平线、铅锤法面、水平法面、上和下、左旋向、右旋向、前和后等方位术语都是指在一个相对系统的概念,在我们描述中该摇摆执行装置的旋转中心线暂时处于铅锤状态;如果将执行装置的旋转中心线改为水平状态,则所述的铅锤线、水平线、铅锤法面、水平法面、前和后的相对地球方位的含义也要变化,但是在每个系统中,各个零部件的相互关系不变,对于所述的技术特征的描述的专一性没有影响。如此,本摇摆执行装置不仅可以使其托盘的旋转中心线在空间处于铅锤状态使用,也可以在其旋转中心线处于水平状态下使用或其旋转中心线在空间处于任意角度的状态下使用。
显然“固定托盘”和“摇摆托盘”的固定和摇摆是相对的概念,将其中一个托盘固定另一个就可以摇摆,但是一般推荐将进排流体的排流体通道设在固定托盘上,进排流体的进流体通道和排流体通道的外接管的接口可以设置在托盘外轮廓的轴向端面上,也可以设置在托盘外轮廓的径向圆周面上;如果将所谓的“摇摆托盘”固定,“固定托盘”上设定的进流体通道和排流体通道会随着摆动,对于管路的稳定性有影响,且压缩空气或压力液体管路容易破损和泄露。内轴向连接机构的轴孔和轴杆可以在固定托盘和摇摆托盘上互换位置,内轴向连接机构的轴杆设在摇摆托盘结构略微简单,但是这需要根据本发明的用途确定。推荐将每个工作腔室的排流体通道的接口设在摇摆活塞片的左旋侧端面的相邻的静止活塞片上或右旋侧端面的相邻的静止活塞片上,还可以将每个工作腔室排流体通道入口设在摇摆活塞片的左旋侧端面的靠近相邻的静止活塞片的腔室壁上或右旋侧端面的靠近相邻的静止活塞片的腔室壁上。由于摇摆托盘上的工作腔室在摇摆中处于变化状态不易直接观察,需通过计算的数值经测量才能看到,所以在本文中的工作腔室是指固定托盘上的工作腔室。
从原理上说,托盘上设定的活塞片数量没有限制,托盘的直径大就可以设置多一些,但是静止活塞片应与摇摆活塞片相配套,对于流体驱动活塞片一般需要两个静止活塞片,相邻的两个缸体之间的静止活塞片可以共用一个;而在活塞片压送流体的系统中每个摇摆活塞片至少需要配套一个静止活塞片;对待球阀和蝶阀等角行程的范围为90°左右,推荐在固定托盘和摇摆托盘上凹槽都设有3个活塞片,如此固定托盘和摇摆托盘构成3个独立的活塞缸体活塞组,该活塞片在固定托盘和摇摆托盘构成的特殊活塞缸体中的静止活塞片之间摇摆,摇摆托盘输出的扭矩为一个活塞输出的扭矩的三倍。当压缩空气通过换向阀并联连通固定托盘的每个工作腔室的进气通道和排气通道,可通过推动工作腔室中固定在摇摆托盘上的摇摆活塞片围绕托盘中心旋转90°左右的角行程。针对通风阀等角行程的范围为330°左右时,推荐在固定托盘和摇摆托盘上凹槽均设置固定1个活塞片。对于仅设有一个活塞缸体活塞组的本驱动机,摇摆活塞片围绕托盘中心旋转的最大角行程在360°减去静止和摇摆活塞片占据的角度。本文中所述的进排流体通道是指在不同的时间内既可以作为进流体通道,又可以排流体通道的综合流体通道。
在流体压力驱动活塞作用于机械负载的系统中,可以作为配套的驱动机械主要是指驱动需要角行程动作的机械,例如自动阀门的启闭,该驱动机械是压力流体通过本驱动机的活塞驱动的机械。在机械驱动活塞作用于流体负载的系统中,可以作为配套的驱动机械主要是指曲柄摇杆式驱动机械,例如电动机通过曲柄摇杆机构组成的驱动机械,该驱动机械是用来驱动本驱动机的活塞进行压送流体的机械。这两种驱动机械都有公开的的技术。
作为托盘活塞式摇摆执行装置的一种活塞片的布置方案,托盘活塞式摇摆执行装置是在围绕回转中心轴设有圆周布置的≥2个活塞缸体活塞组中,删除其中至少一个活塞缸体活塞组中的摇摆活塞片和/或相关的进排流体通道和/或静止活塞片构成简化执行装置。由于取消了一些活塞缸体活塞组,减少了成本,或满足一些特殊的用途,但承载功率降低。
作为托盘活塞式摇摆执行装置的进一步方案,两个托盘凹槽的内圆盘口和外圆盘口的动密封结构是在两个盘口啮合的滑动面分别设有平面接触密封面结构,该密封面结构平面接触密封面设在托盘的内圆盘口和外圆盘口的工作腔室中的静止活塞片的水平法面夹角为α之间;和/或在两个盘口啮合的滑动面分别设有内圆盘口平面半环迷宫槽和外圆盘口平面半环迷宫槽密封结构,该密封结构内圆盘口平面半环迷宫槽和外圆盘口平面半环迷宫槽设在托盘的内圆盘口和外圆盘口的静止活塞片的夹角α以外的工作腔室的夹角范围内的扇形环面上;和/或是在两个盘口啮合的滑动面分别设有内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈密封结构,该密封结构内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈的上下端面分别与两个托盘的盘口端面啮合,内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈分别固设在任取一个托盘的盘口上的内圆盘口密封槽中和外圆盘口密封槽中;内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈的截面分别与内圆盘口密封槽截面和外圆盘口密封槽截面相匹配;内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈在径向朝托盘凹槽的环状中心线一侧分别设有内圆盘口密封圈唇边和外圆盘口密封圈唇边,内圆盘口密封圈唇边的外圆轮廓线和外圆盘口密封圈唇边的内圆轮廓线分别与托盘凹槽的啮合轮廓线重合。平面接触密封结构就是在两个托盘凹槽的内圆盘口和外圆盘口啮合的滑动面仅依靠接触面密封,平面半环迷宫槽密封结构就是在其中一个托盘的内圆盘口和外圆盘口仅设有平面半环迷宫槽,利用迷宫气阻原理密封。一般推荐内圆盘口的密封槽和外圆盘口密封槽设置在下部的托盘上。
作为托盘活塞式摇摆执行装置的更进一步方案,两个托盘上的活塞片与相邻的托盘的凹槽之间的动密封结构是在啮合的活动表面设有弧面接触密封结构,和/或是在啮合的活动表面设有至少一个环绕半环迷宫槽密封结构,和/或是在啮合的活动表面设有至少一个半环密封圈的密封结构,半环密封圈的密封结构的半环密封圈固设在活塞片上截面相匹配的凸槽中;半环密封圈的两个半环端部在穿过水平法面延伸了长度为h1的截面相同的柱脚,柱脚深入在活塞片和托盘上设有的避让孔中;半环密封圈是根据与匹配的活塞片啮合轮廓线的切线方向相垂直的截面形状特征划分为圆形截面半环密封圈或矩形截面半环密封圈或燕尾形截面半环密封圈或H形截面半环密封圈或C形截面半环密封圈中的一种。所有密封圈材料采用弹性材料或韧性材料,例如丁晴橡胶、硅胶和金属环等,弹性或韧性材料具有较好的耐磨损的补偿性能,唇边可以防止两个托盘或活塞片之间的泄漏。弧面接触密封结构就是在托盘凹槽与活塞片啮合的滑动面仅依靠接触面密封,环绕半环迷宫槽密封结构就是在活塞片的啮合面仅设有半环密封槽,利用迷宫气阻原理密封。还有一种是在韧性材料半环密封圈和活塞的凸槽之间衬有半环膨胀圈的密封结构。
固定托盘与静止活塞片、摇摆托盘与摇摆活塞片可以作为整体结构,也可以做成可拆卸的分体结构,作为托盘活塞式摇摆执行装置的另一种方案,活塞片与托盘采用分体组合结构,活塞片的一部分插入托盘凹槽中并固定成可拆卸的组合结构,在托盘凹槽插入可拆卸活塞片的结合部位利用孔用紧固件固定;可拆卸活塞片与托盘凹槽的结合面之间设有静密封结构,静密封结构包括静密封件和静密封半环槽,置入静密封件的静密封半环槽设置在活塞片上,静密封结构和/或采用密封剂。对于小批量,静密封半环槽设置在活塞片上,也可植入托盘上。
作为托盘活塞式摇摆执行装置的更进一步方案,托盘与活塞片采用分体组合结构,活塞片的一部分插入托盘凹槽中并固定成可拆卸的组合结构,在托盘凹槽插入可拆卸活塞片的结合部位设有凹陷的键槽,可拆卸活塞片在与键槽的结合部位设有大于托盘凹槽截面轮廓的凸环;可拆卸活塞片与键槽结合面之间设有静密封结构,静密封结构包括静密封件和静密封半环槽,置入静密封件的静密封半环槽设置在活塞片上,静密封结构和/或采用密封剂。本方案比较在托盘凹槽利用孔用紧固件紧固活塞片的方案复杂,但是在托盘凹槽设有凹陷的键槽插入活塞片的方案的基础上,再利用紧固件把活塞片和托盘固定紧密,进一步加强活塞片和托盘的连接强度。
作为托盘活塞式摇摆执行装置的更进一步方案,连接机构采用内轴向连接机构,内轴向连接机构包括轴杆、轴孔、轴承和轴用紧固件;在其中一个托盘环状的凹槽的内侧设有轴杆,在另一个托盘环状的凹槽的内侧设有轴孔,轴杆和轴孔之间设有轴承,轴承为推力轴承或径向推力组合轴承或角接触轴承,轴杆从相邻的托盘的轴孔伸出,轴承的一个轴向端面与相邻的托盘上的轴孔底端面接触,轴承的另一个轴向端面用轴杆上的轴用紧固件固定。由于固定托盘和摇摆托盘上分别设定的静止活塞片和摇摆活塞片彼此插入相邻托盘的凹槽中,在固定托盘与摇摆托盘之间可以不需要径向轴承,利用静止活塞片和摇摆活塞片的结构形状就可以使二者产生了很好的自对中性,但是必须设有轴向止推轴承提供两个托盘旋转轴向之间的压紧力,才能满足固定托盘和摇摆托盘之间密封的需要。但是在固定托盘与摇摆托盘之间除了设置止推轴承外还采用径向轴承组成径向推力组合轴承或角接触轴承,还有利于减轻活塞片密封结构的径向负荷,提高密封元件的寿命。
作为托盘活塞式摇摆执行装置内轴向连接机构的进一步方案,所述托盘活塞式摇摆执行装置的内轴向连接机构是在轴承的轴向端面与轴用紧固件的轴向端面之间增加至少一个调整垫,调整垫与轴杆的轴中心线重合,调整垫的一个端面与轴承的轴向端面接触,另一个端面与与轴用紧固件的端面接触,调整垫采用弹性调整垫或刚性调整垫。为了保证固定托盘和摇摆托盘之间的密封性,补偿加工精度的加工误差,减少安装和维护的成本,提高使用寿命,推荐在摇摆托盘固定托盘之间设有弹性调整垫以进行调整,安装后弹性调整垫保持一定的膨胀力,该膨胀力使摇摆托盘和固定托盘的活塞片上的密封圈保持弹性的压紧,这不仅可以调整托盘轴向间隙,还可以调整角度方向的误差;在凹槽或活塞片及密封结构磨损后可以通过调整调整垫的厚度而继续使用。
作为托盘活塞式摇摆执行装置的另一种方案,连接机构采用外轴向连接机构,外轴向连接机构包括外圆轴杆、外轴孔、轴承和止推支撑壳;在固定托盘和止推支撑壳的外圆周面,沿旋转轴向都设有法兰盘,两个法兰盘连接的端面与托盘的旋转轴线的垂直平面平行,固定托盘和止推支撑壳的法兰盘的端面相互连接一体后用可拆卸的紧固件连接固定,止推支撑壳为花盆形状,固定托盘和止推支撑壳之间夹持摇摆托盘,在摇摆托盘环状的外轮廓和止推支撑壳之间分别设有外圆轴杆和外轴孔,外圆轴杆和外轴孔的回转中心线重合,外圆轴杆和外轴孔之间设有轴承,轴承为推力轴承或径向推力组合轴承或角接触轴承;轴承的一个轴向端面与摇摆托盘上的外轴孔底端面接触,轴承的另一个轴向端面与外圆轴杆上的轴肩接触;或者轴承的一个轴向端面与摇摆托盘上的外圆轴杆上的轴肩接触,轴承的另一个轴向端面与外轴孔底端面接触。本方案的轴承能够产生较大的轴向推力,该推力可以使两个托盘之间产生压紧力进一步增大,该压紧力用以满足固定托盘和摇摆托盘之间密封的需要,这对于超大直径规格的活塞片尤其重要。
作为托盘活塞式摇摆执行装置外轴向连接机构的进一步方案,所述托盘活塞式摇摆执行装置的外轴向连接机构是在轴承的轴向端面与外圆轴杆的轴肩端面之间增加至少一个调整垫,调整垫与外圆轴杆的轴中心线重合,调整垫的一个端面与轴承的轴向端面接触,另一个端面与外圆的轴肩端面接触;或增加至少一个调整垫和轴用紧固件,调整垫和轴用紧固件与外圆轴杆的轴中心线重合,调整垫的一个端面与轴承的轴向端面接触,另一个端面与与轴用紧固件的端面接触,轴用紧固件固定在外圆周杆上;和/或在托盘和止推支撑壳的法兰盘之间增加至少一个调整垫,调整垫采用弹性调整垫或刚性调整垫。
作为托盘活塞式摇摆执行装置的另一种方案,所述的连接机构采用外轴连接机构,外轴连接机构包括外轴杆、轴孔、轴承和止推支撑壳,外轴杆、轴承、轴孔和托盘的回转中心轴线重合;在固定托盘环状的凹槽的内侧和止推支撑壳中心都设有轴孔,轴承的外圈固定在每个轴孔内,在摇摆托盘环状的凹槽的内侧设有键槽轴孔,轴杆从轴承内圈孔和键槽轴孔穿过,摇摆托盘通过键槽轴孔与摇摆托盘固定,外轴杆两端部被轴承支撑,轴承为径向轴承或径向推力组合轴承或角接触轴承,两个轴承内圈的一个轴向端面分别于与外轴杆上下的轴肩接触。
作为托盘活塞式摇摆执行装置的更进一步方案,活塞片和托盘凹槽的铅锤法面静止轮廓线和铅锤法面啮合轮廓线构成的特定轮廓线是圆形轮廓线、长圆形轮廓线或带圆角的矩形轮廓线中的一种。托盘凹槽和活塞片的特定轮廓线采用长圆形可以在不增加托盘外径的前提下增大压送流量,采用带圆角的矩形也可以在不增加托盘外径的前提下进一步增大压送流量,但是在加工费用和密封性方面增加难度。
作为托盘活塞式摇摆执行装置的更进一步方案,所述动力进出键合结构的驱动孔为的四方孔、扁孔、轴键孔;或在摇摆托盘中心的驱动孔内增设单向离合器,单向离合器的为圆柱形,单向离合器的外圈与摇摆托盘固定一起,单向离合器的内圈中心还设置驱动孔。
润滑系统的强制润滑系统是利用供给的高压流体中携带的微量润滑油喷雾对滑动摩擦和滚动摩擦部位强制润滑。所述的润滑系统包括润滑剂的注入口和润滑剂注入的管道,在固定托盘轴向的一端部设有注入润滑剂的密封端盖,在密封端盖设有注油口,注油口与连接机构的邻近轴承轴向端面的腔室连通,和/或注油口还与摇摆托盘中心设有的管道连通,管道设置在内轴向连接机构和外轴向连接机构的邻近轴承轴向端面的腔室之间并且连通。
作为托盘活塞式摇摆驱动机的驱动力发生系统一个方案是流体压力驱动活塞作用于机械负载系统,该托盘活塞式摇摆执行装置和流体进排通道系统是在每个独立工作腔室的左右旋向两端部分别设有一路进流体通道和一路排流体通道,该路进流体通道和该路排流体通道通过多位换向阀与压力流体源管路连接;摇摆托盘通过动力进出键合结构与输出的驱动轴连接。本驱动机为利用流体压送活塞驱动负载工作,负载为启闭阀门等。
作为本托盘活塞式摇摆驱动机的驱动力发生系统第二个方案是机械驱动活塞作用于流体负载系统为机械驱动单作用活塞作用于流体负载单向压送流体系统,该托盘活塞式摇摆执行装置和流体进排通道系统是在固定托盘上每个独立工作腔室设有并连通一组进排压送流体通道,在每个工作腔室的一个端部设有一组连通用于进排流体的一路进流体通道和排流体通道,在独立工作腔室的另一个端部设有进排流体通道;在进流体通道中设有并且连通仅能够进流体的单向阀,在排流体通道中设有并且连通仅能够排流体的单向阀;进排流体通道连通大气或外界。推荐排流体通道出口设在静止活塞片上。
作为本托盘活塞式摇摆驱动机的驱动力发生系统第三个方案是机械驱动活塞作用于流体负载系统为机械驱动双作用活塞作用于流体负载单向压送流体系统,该托盘活塞式摇摆执行装置和流体进排通道系统是在托盘活塞式摇摆执行装置中每个工作腔室的两个端部各设有一组进排压送流体通道,每组进排压送流体通道包括一路进流体通道和一路排流体通道,在每路的进流体通道中设有并且连通仅能够进流体的单向阀,在每路的排流体通道中设有并且连通仅能够排流体的单向阀。本驱动机利用活塞双作用压送流体负载进行泵送工作,摇摆托盘在左右摇摆中均可以利用活塞双作用压送流体负载进行泵送工作,工作能力增加一倍。但是如果排流体通道设在摇摆活塞片上需要连通软管排出流体到相关容器中储存。用本驱动机的基本技术特征组成的机械驱动活塞作用于流体负载系统还有很多变形的技术方案,详细情况可以参见《机械驱动活塞作用于流体负载的托盘活塞式摇摆驱动机》的专利申请。
托盘活塞式摇摆驱动机利用流体压送活塞驱动负载进行角行程摇摆工作方式的操作步骤是:1、驱动的高压流体是液体或气体。高压流体通过多位换向阀和所有活塞缸体活塞组的摇摆活塞片左旋端面侧的进流体通道进入工作腔室,压力使摇摆活塞片带动摇摆托盘一起向右旋摆动至极限位置,摇摆活塞片右旋端面侧的工作腔室部分中驻存的流体通过摇摆活塞片右旋端面侧工作腔室的排流体通道排出到外界或大气,摇摆托盘通过动力进出键合结构带动摇摆扭矩输出的驱动轴完成角行程转动的任务,摇摆扭矩输出的驱动轴可以是驱动阀门的阀片启闭的阀杆。多位换向阀可以使活塞缸体活塞组的“进流体通道”和“排流体通道”的脚色互换,同样可以按照上述原理,达到使摇摆活塞片带动负载不仅可以向右摆动还可以向左旋摆动的要求。2、设有单向离合器的托盘活塞式摇摆驱动机进行单向旋转工作方式的操作步骤是:该层摇摆活塞片带动摇摆托盘通过单向离合器与负载的输入轴发生动力耦合,高压流体通过多位换向阀进入摇摆活塞片左侧的工作腔室,压力使该层摇摆活塞片向右旋工作至极限位置,摇摆活塞片带动摇摆托盘及摇摆扭矩输出的驱动轴工作,在驱动机的摇摆托盘和摇摆活塞片在换向控制阀换向后产生压缩流体反向动作时,摇摆扭矩输出的驱动轴与摇摆托盘之间打滑,输出轴在负载产生的惯性或其它驱动力的作用下继续保持原方向转动,当摇摆活塞片复位到极限位置后,换向控制阀再次换向,驱动机的摇摆活塞片再次带动摇摆托盘及负载的输入轴继续单向旋转的动作,虽然工作腔室里的摇摆活塞片来回摇摆,但是负载的输入轴始终朝一个方向旋转,从而带动负载设备完成任务。其强制润滑系统可以是利用供给的高压流体中携带的微量润滑油喷雾对滑动摩擦和滚动摩擦部位强制润滑。
本托盘活塞式摇摆驱动机为机械驱动单作用活塞压送流体负载进行泵送工作的一种操作步骤是:电动机通过曲柄摇杆机构带动驱动轴摇摆,驱动轴通过进出键合结构带动摇摆托盘左旋转进行负载的吸程,此时流体从进流体通道的单向阀进入摇摆活塞片左旋端面侧的工作腔室空间,摇摆活塞片的背压侧工作腔室的流体从进排流体通道排至大气,摇摆活塞片到极限位置后换向;负载的压程时,将刚才吸入的流体从排流体通道的单向阀排出工作腔室,大气中的流体从进排流体通道进入摇摆活塞片的背压侧工作腔室中。流体进排通道系统中的单向阀可以是分别设在静止和摇摆活塞片上的单向阀组合,或设在摇摆活塞片上的单向阀和设在固定托盘上的单向阀组合。
本驱动机为机械驱动双作用活塞压送流体负载进行泵送工作的操作步骤是:双作用压送与单作用压送的操作步骤基本相同,区别是每个独立工作腔室的两个端部各设有一组用于进排压送流体的进流体通道和排流体通道,每路的进流体通道连通仅能够进流体的单向阀,每路的排流体通道连通仅能够排流体的单向阀。执行装置中的摇摆活塞片在左右旋向都从工作腔室端部的两个的单向阀吸进流体或压出流体,每个摇摆活塞片压送的流体从相邻的左转向或右转向的静止活塞片的单向阀压出,驱动轴通过动力进出键合结构带动摇摆托盘左和右旋转都进行负载的吸程和压程,摇摆活塞片在左右摇摆中都做功。
本发明的才与现有角行程气动执行机构产品技术相比的有益效果是:
1、本发明可以作为角行程气动执行器使用,还可以作为压缩机和液压泵使用;
2、托盘活塞式摇摆驱动机的作为角行程气动执行器使用的技术方案使输出动力过程中发生的应力没有过大峰值趋于平均,零部件的寿命提高了,体积为相同扭矩的齿条齿轮角行程气动执行机构产品的20%~50%;
3、因气缸中的非执行动力使用空间接近零,单次动作的耗气量为相同扭矩的齿条齿轮角行程气动执行机构产品的30%~40%;
4、由于零部件利用巧妙的结构和材料,获得足够的补偿幅度,降低了零件加工精度,因此大部零件可以采用塑料直接注射成形,材料成本、体积和重量大大减少,比较市场现有技术同样扭矩的齿条齿轮角行程执行机构的产品采用同种的材料重量减轻了40%,如果采用塑料材料重量可减轻60%,降低了成本;对于高强度的或高温的要求可以采用高压铸铝材料;
5、角行程的工作位置一目了然,节省了显示装置;
6、本托盘活塞式摇摆驱动机的可以作为单作用气动执行器使用,采用单作用驱动机,可以在出现断电事故或断气事故时自动切断阀门,满足安全需要;
7、角行程的范围为0~330。,超过齿条齿轮和膜片角行程气动执行机构产品;
8、托盘活塞式摇摆驱动机作为角行程气动执行器使用时,利用设有单向离合器的摇摆托盘驱动负载的输入轴,在某种情况下可代替电动机,节省贵重的金属铜和减速机;
9、用本驱动机的基本技术特征组成的机械驱动活塞作用于流体负载系统还有很多变形的技术方案,结构十分紧凑,工作缸体的空间利用率是现有的活塞压缩机的数倍。
附图说明
图1是本发明的一种托盘活塞式摇摆驱动机的总体实施例1的轴侧图;
图2是图1托盘活塞式摇摆驱动机的爆炸轴测图;
图3是图1托盘活塞式摇摆驱动机的正视图;
图4是图3的A-A剖面图;
图5是图4的C-C剖面图;
图6是图3的B-B轴向剖面图;
图7是图8显示部件的爆炸轴测图;
图8是显示了图1托盘活塞式摇摆驱动机的摇摆托盘2、摇摆活塞片8、半环密封圈19、内圆盘口密封圈18和外圆盘口密封圈17组装结构示意图;
图9是图10显示部件的爆炸轴测图;
图10是显示了图1的托盘活塞式摇摆驱动机的固定托盘1、静止活塞片7和半环密封圈19组装结构示意图;
图11是内圆盘口密封圈的剖视图;
图12是图11局部放大剖面图K;
图13是图14局部放大剖面图L;
图14是外圆盘口密封圈的剖视图;
图15显示了半环密封圈19的正视图;
图16显示图15的D-D放大剖面图;
图17显示了半环密封圈19c的正视图;
图18显示图17的E-E放大剖面图;
图19是本发明的一种托盘活塞式摇摆驱动机的总体实施例2的轴侧图;
图20是图19的托盘活塞式摇摆驱动机的爆炸轴测图;
图21是图19托盘活塞式摇摆驱动机的主要表现固定托盘1的在与水平法面平行横切进流体通道的仰视剖视图,在本图中将摇摆活塞片的位置用双点画线示意;
图22是图19托盘活塞式摇摆驱动机的阀盖板的轴测图;
图23是图21托盘活塞式摇摆驱动机的沿W-W方位的剖面图;
图24是图22的F-F轴测剖面图,在此图中将图23中的中心轴39合成摇摆托盘2的一部分和将图23中的过渡法兰41合成止推支撑壳40一部分后的特征仍能符合本发明的权利要求;
图25是图26的中显示增加孔用紧固件23固定的圆形轮廓线的可拆卸活塞片36的L-L剖面图;
图26是图25可拆卸活塞片36的右视图;
图27是图25的俯视图;
图28是显示了带圆角的矩形轮廓线36c的可拆卸活塞片的正视图;
图29是长圆形轮廓线36a的活塞片的正视图,该活塞片也是可拆卸的;
图30是图29活塞片的右视图;
图31是圆形轮廓线36b的活塞片的正视图,是一种无凸边的可拆卸的活塞片;
图32是图31活塞片的右视图;
图33是本发明的一种托盘活塞式摇摆驱动机的总体实施例3的轴侧图;
图34是图33托盘活塞式摇摆驱动机的爆炸轴测图;
图35是图33托盘活塞式摇摆驱动机的铅锤法面的轴侧剖面图,也是图34的J-J剖面图;
图36是图33的驱动机在与水平法面平行横切进流体通道的俯视剖面图;
图37是用图33实施例3中的固定托盘改制成单作用活塞压气机实施例4的结构轴侧示意图,将此固定托盘替换图33的托盘活塞式摇摆驱动机中的固定托盘,在摇摆托盘通过动力进出键合结构与摇摆扭矩输入的驱动轴连接后,本机械就成为作为压气机使用的驱动机。
图38是采用图37中固定托盘的驱动机后,在与水平法面平行横切进流体通道的仰视剖面图,以表现其活塞片的数量、布置机构及流体进排通道系统的进流体阀门的结构;
图39是图38所示的单作用活塞压流体的驱动机总体实施例4的轴侧剖面图,显示了进、排流体单向阀的位置与结构;
图40是一种单作用活塞单向压流体的驱动机的总体实施例5在水平法面横切进流体通道的仰视剖面图,在该图中显示了在固定托盘中固定2个静止活塞片7,在静止活塞片上设有进流体单向阀,在摇摆托盘圆周均布固定了两个摇摆活塞片8。
图41是一种单作用活塞单向压流体的驱动机的总体实施例6,显示了在与水平法面横切进流体通道俯视的剖面图。
图42一种单作用活塞单向压流体的驱动机的总体实施例7,显示了在与水平法面横切进流体通道俯视的剖面图。
图43中显示了一种活塞片与凹槽之间的密封结构的实施例。
和44是本发明的托盘活塞式摇摆驱动机的总体实施例8的轴侧剖面图,在图中显示了单作用气缸时采用的弹簧复位机构;
图45是显示了图44中单作用托盘活塞式摇摆驱动机的弹簧复位机构正视图。
其中:1-固定托盘,1a-固定托盘法兰,2-摇摆托盘,3-可调节限位机构,4-支架,5-信号回讯机构,6a-进流体通道,6b-排流体通道,7-静止活塞片,8-摇摆活塞片,9-腔室,9a-铅锤法面啮合轮廓线,9b-铅锤法面静止轮廓线,9c-工作腔室,10-摇摆制动块,11-驱动法兰,12-驱动孔,12c-四方孔,12a-扁孔,12b-轴键孔,13-轴用紧固件,14-调整垫,15-平垫圈,16-轴承,17-外圆盘口密封圈,17a-外圆盘口密封槽,17b-外圆盘口,17c-外圆盘口密封圈唇边,17k-外圆盘口平面半环迷宫槽,18-内圆盘口密封圈,18a-内圆盘口密封槽,18b-内圆盘口,18c-内圆盘口密封圈唇边,18k-内圆盘口平面半环迷宫槽,18n-平面接触密封结构,19-半环密封圈,19a-柱脚,19b-凸槽、19c-矩形截半环密封圈,19d-H形截面半环密封圈,19e-避让孔,19i-弹性金属环,19j弹性塑胶材料膨胀环,19k-环绕半环迷宫槽,19n-弧面接触密封结构,20-进排流体水平通道筋板,20a-进流体水平通道,20b-排流体水平通道,21-过渡中间轴,22-轴杆,23-紧固件,24-回讯凸轮盘,25-回讯位置传感器,26-轴孔,27-压簧,28-导向销,29-弹性密封板,30-排流体阀片,31-凸唇,32-限动片,32a-凸脚,32b-凸条,33-导向销孔,34-孔用紧固件,35-进流体阀片,36-可拆卸活塞片,36a-长圆形轮廓线,36c-带圆角的矩形轮廓线,37-键槽,38-外圆轴杆,38a-外圆轴杆的轴肩,39-外轴杆,40-止推支撑壳,40a-止推支撑壳法兰,41-过渡法兰,42-轴封,43-外圆轴孔,44-凸环,44a-静密封半环,45-阀盖板,46-注油孔道,47-排流体阀片空腔。48-注入润滑剂的密封端盖,49-紧固螺钉,50-制动块,51-凸齿,52-可调旋转角度凸轮块,53-中间过渡轴,54-孔用弹性挡圈,55-单向离合器(市售的外观像轴承一样的离合器),55a-离合器的内圈,55b-离合器的外圈,56-拉簧铰接轴,57-A拉簧,58-拉索,59-L型弹簧力调节板,60-介轮销轴,61-介轮,62-B拉簧,63-调节螺杆,64-B拉簧铰接轴,65-销轴,Q-Q为铅锤法面,S-S为水平法面。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的托盘活塞式摇摆驱动机作进一步的描述。
在图1至16中显示了流体压力驱动活塞的驱动机总体实施例1;
托盘活塞式摇摆驱动机包括托盘活塞式摇摆执行装置、流体进排通道系统、冷却系统和驱动力发生系统;流体进排通道系统包括流体通道、通道的接口和阀,流体通道与工作腔室连通;冷却系统是对驱动机的元件进行强制冷却和/或自然散热的机构;驱动力发生系统为流体压力驱动活塞作用于机械负载系统或者是机械驱动活塞作用于流体负载系统;参考图2、4、5和6,托盘活塞式摇摆执行装置包括两个托盘、活塞片、连接机构、动力进出键合结构和密封结构;在每一个托盘上围绕回转中心轴线360°,以回转中心圆的直径Φ1,按照在铅锤法面上相交的活塞片啮合轮廓线形成环状的凹槽,每个托盘将3个活塞片的半截部分设在该凹槽中形成圆周布置的3个敞开的独立的腔室9,两个托盘的回转中心轴线重合,当回转中心轴线处于铅锤方向时两个托盘的凹槽的环状水平中心线平行;在托盘上与沿铅锤的回转中心轴线的切线方向相垂直的平面为铅锤法面Q-Q,两个托盘敞开的腔室对扣合并成一个封闭的腔室时接触的轴向端面为水平法面S-S;该封闭的腔室中包括起到气缸作用的独立封闭的工作腔室9c;活塞片是在铅锤法面相交的特定轮廓线以回转中心轴线为直径对称铅锤法面前后旋转一定角度而成的实体,从水平法面看活塞片的截面是以回转中心圆的直径Φ1,夹角为α的扇形;本附图中活塞片的特定轮廓线为半径为R2的圆形;活塞片包括静止活塞片和摇摆活塞片;特定轮廓线由啮合轮廓线和静止轮廓线构成,在铅锤法面上,活塞片伸出凹槽水平法面以外,并与相邻托盘凹槽滑动啮合的部分特定轮廓线为铅锤法面啮合轮廓线9a,本附图中活塞片和凹槽的铅锤法面啮合轮廓线为半圆形;在铅锤法面上,活塞片和托盘凹槽相交并固定的部分特定轮廓线为铅锤法面静止轮廓线9b,本例活塞片和托盘凹槽的啮合轮廓线和静止轮廓线均为半径R2的圆弧线;铅锤法面啮合轮廓线与铅锤法面静止轮廓线对称与水平法面;两个托盘的凹槽的内圆盘口18b和外圆盘口17b在水平法面上分别对应啮合且相对滑动,滑动面上设有动密封结构;所有活塞片冒出敞开的腔室的法面啮合轮廓线的半截部分分别插入相邻的托盘敞开的腔室9中,该半截部分可以在相邻的托盘敞开的腔室中相对滑动,且滑动面设有动密封结构;其中一个托盘因与所设定其上的活塞片都相对地球固定不动而被定义为固定托盘1,在固定托盘上设定的活塞片称之为静止活塞片7;另一个托盘因与所设定其上的活塞片都可以相对固定托盘转动而被定义为摇摆托盘2,在摇摆托盘上设定的活塞片称之为摇摆活塞片8,在摇摆托盘上围绕回转中心轴设有均布3个摇摆活塞片8,每个摇摆活塞片在固定托盘的凹槽中相邻的静止活塞片7之间摇摆;在固定托盘的凹槽和活塞片和摇摆托盘上的凹槽和活塞片特定外轮廓线都相同;在托盘活塞式摇摆执行装置中固定托盘、3个静止活塞片和摇摆托盘构成3个作为工作腔室9c的缸体,在托盘活塞式摇摆执行装置中固定托盘、摇摆托盘和3个摇摆活塞片构成3个活塞,该3个摇摆活塞片、3个静止活塞片、摇摆托盘和固定托盘构成3个活塞缸体活塞组;在本实施例中,构成一个活塞缸体活塞组中的静止活塞片、固定托盘和摇摆托盘与构成另一个相邻的活塞缸体活塞组中的静止活塞片、固定托盘和摇摆托盘是共用的,在有些实施例的活塞片布置方案中是不共用(参见附图38及实施例的说明);在例中设3个活塞缸体活塞组,其中3个摇摆活塞片分别在固定托盘的每个工作腔室中的左转向角行程角度γ1或右转向角行程角度γ2即使摇摆变位仍然相等。托盘活塞式摇摆驱动机的驱动力发生系统为作用于活塞的流体压力的系统;本驱动机的驱动力发生系统为流体压力驱动活塞作用于机械负载的系统,该驱动机的流体进排通道系统是采用流体压送活塞进排通道系统,托盘活塞式摇摆执行装置和流体进排通道系统是在每个独立工作腔室9c的左右旋向两端部分别设有一路进流体通道6a和一路排流体通道6b;将在3个活塞缸体活塞组工作腔室的进排流体通道通过设置汇集到固定托盘轴向上的一个进流体通道6a外接管口和一排流体通道6b外接管口,其中有两个封闭的腔室是通过进排流体水平通道筋板20内的进流体水平通道6a1和排流体水平通道6b1连通到进流体通道6a的接口和排流体通道6b的接口;该路进流体通道6a和该路排流体通道6b通过多位换向阀与压力流体源管路(附图中未画出)连接;摇摆托盘设有动力进出键合结构;摇摆托盘通过动力进出键合结构与输出的驱动轴连接;固定和摇摆托盘利用连接机构连接。
参考图5、6、7、8、13和14,两个托盘凹槽的内圆盘口18b和外圆盘口17b的动密封结构是在啮合的滑动面分别设有内圆盘口密封圈18和外圆盘口密封圈17,内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈的上下端面分别与两个托盘的盘口端面啮合,内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈分别固设在任取一个托盘的盘口上的内圆盘口密封槽18a和外圆盘口密封槽17a中;燕尾形或矩型截面的内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈分别与内圆盘口密封槽和外圆盘口密封槽中相匹配;内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈在径向朝托盘凹槽的环状中心线一侧分别设有矩型截面的内圆盘口密封圈唇边18c和外圆盘口密封圈唇边17c,内圆盘口密封圈唇边18c的外圆轮廓线和外圆盘口密封圈唇边17c的内圆轮廓线分别与托盘凹槽的啮合轮廓线重合。
参考图5至12和图15至16,两个托盘上的活塞片与相邻的托盘的凹槽之间的动密封结构是在啮合的活动表面分别设有半环密封圈19,半环密封圈固设在活塞片上截面相匹配的凸槽19b中;半环密封圈的两个半环端部在穿过水平法面延伸了长度为h1的截面相同的柱脚19a,柱脚深入在活塞片和托盘上设有的避让孔19e中;半环密封圈是以与匹配的活塞片啮合轮廓线的切线方向相垂直截面的形状特征划分为燕尾形截面半环密封圈,该半环密封圈在托盘凹槽和活塞片密封啮合面一侧的设有微微隆起的鼓面,用以进一步加强密封效果,该半环密封圈固设在活塞片上截面相匹配的凸槽为中间是凹进的半环的密封槽,而两侧凸起的半环的棱条。
参考图2、5、6和10,采用内轴向连接机构,内轴向连接机构包括轴杆22、轴孔28、轴承16和轴用紧固件13;在固定托盘环状的凹槽的内侧设有轴杆,在摇摆托盘环状的凹槽的内侧设有轴孔,轴杆和轴孔的回转中心轴线重合,轴杆和轴孔之间设有轴承,轴承为角接触轴承,轴杆从相邻的托盘的轴孔伸出,轴承的一个轴向端面与相邻的托盘轴孔的轴孔底端面接触,轴承的另一个轴向端面用轴用紧固件固定。轴用紧固件采用两个螺母13,还设有平垫圈15和作为弹性调整垫14的碟簧。参考图2、5和6;摇摆托盘通过动力进出键合结构与配套机械的摇摆扭矩输出的驱动轴(未画出)连接,动力进出键合结构为在摇摆托盘2外轮廓的轴向端面上用紧固件23连接驱动法兰11中心的四方孔12c。
参考图1~3、5和6,在摇摆托盘连接有可调节限位机构3,可调节限位机构包括可调位置凸轮块52,摇摆制动块10、过渡中间轴21和紧固件,可调位置凸轮块为设有长圆孔的C型板,C型板一端利用紧固件23作为调节螺钉顶在支架的侧端面,C型板的另一端的凸齿51可与摇摆制动块接触,紧固件23采用螺钉穿过C型板中部的长圆孔将C型板固定在支架上,支架与固定托盘用作为紧固件23的螺钉固定,制动块固定在摇摆托盘的外轮廓上。当不需要摇摆托盘旋转90°时,调整顶在支架侧端面的螺钉改变可调位置凸轮块在支架上的相对位置,达到限制摇摆托盘摆动角的目的。在支架和固定托盘上部还设有回讯角行程位置的信号回讯机构5,该机构可以将驱动机的位置信号传到显示元件上,满足控制的要求,在摇摆托盘连接信号回讯机构5,信号回讯机构包括可调旋转角度的回讯凸轮盘49,回讯位置传感器25、过渡中间轴21和紧固件;设置前、后转角的两个回讯凸轮盘,两个回讯凸轮盘的中心孔都穿在过渡中间轴的一端并利用紧固螺钉49固定上,过渡中间轴的另一端固定在摇摆托盘中心的轴杆22的中心孔上,过渡中间轴与摇摆托盘中心轴的旋转中心线重合,回讯位置传感器固定在固定托盘或与固定托盘连接的支架4上,回讯凸轮盘上的凸齿51可与回讯位置传感器接触。
参考图19至27,显示了双作用活塞压送流体的驱动机总体实施例2;
本实施例与总体实施例1的区别在于:托盘活塞式摇摆驱动机的驱动力发生系统为机械驱动活塞作用于流体系统,该驱动机的流体进排通道系统是采用双作用活塞压送流体进排通道系统,活塞压送流体进排通道系统是在托盘活塞式摇摆执行装置的每个独立工作腔室9c的两个端部都设有一组连通用于进排流体的进流体通道6a和排流体通道6b,每个进流体通道6a连通仅能够进流体的单向阀,每个排流体通道6b连通仅能够排流体的单向阀;摇摆托盘通过动力进出键合结构与外轴杆39连接,外轴杆39可兼作为摇摆扭矩输入的驱动轴。
压送活塞缸体活塞组连通的进流体单向阀包括进流体阀板、孔用紧固件34和进流体阀片35,利用静止活塞片7作为进流体阀板,在进流体阀板上设有进流体通道孔,在进流体阀板的进流体通道孔的出口周围设有高度为h2的环状凸唇31,进流体阀片为舌状的弹性膜片,该弹性膜片的一端通孔利用紧固件34固定在阀板面向压送腔室一侧的端面上,进流体阀片的悬臂端面作为密封面盖在凸唇的端面上并且密封,可以在进流体阀片30朝向进流体阀板端面,排流体阀片一侧边设有防阀片扭转凸脚32a(见附图20),该凸脚32a伸入进流体阀板的盲孔中;进流体通道孔与进流体通道6b连通。
所述的压送活塞缸体活塞组连通的排流体单向阀包括排流体阀板、限动板、导向销28、弹性密封板29、压簧27、阀盖板45和排流体阀片30,在固定托盘8邻近静止活塞片处的轴向外端凸面作为排流体阀板,阀盖板用紧固件固定在排流体阀板上,在阀盖板与排流体阀板之间设有排流体阀片的起跳腔室47,在起跳腔室中的排流体阀板上设有排流体通道孔,排流体通道孔与工作腔体9c连通,在排流体阀板的排流体通道孔周围设有高度为h3的环状凸唇31,排流体阀片为舌状的弹性膜片,该弹性膜片的端部通孔利用导向销固定在排流体阀板上,导向销插在的导向销孔33中,弹性膜片的一个端面盖在凸唇的端面上,弹性膜片的另一个端面的通孔处与压簧的一个端面接触,压簧的另一个端面与阀盖板突缘台的端面接触,压簧穿在导向销的轴径上,在排流体阀板和阀盖板之间的排流体通道孔周围设有弹性密封板,弹性密封板的一个端面与排流体阀板端面接触并且密封,弹性密封板的另一个端面与阀盖板接触并且密封,在阀盖板与排流体阀板之间的起跳腔室处设有限动板32,限动板端面与排流体阀板端面之间留有排流体阀板起跳间隙;可以在限动板朝向弹性膜片端面的邻近处,限动板两侧分别设有防阀片扭转的凸脚32a,弹性膜片的两端面夹持在凸脚之间;还可以在排流体阀片30朝向排流体阀板端面,排流体阀片一侧边设有防阀片扭转凸脚32a(见附图20,该凸脚32a伸入排流体阀板的盲孔中;限动板的另一个端面连接阀盖板,起跳腔室与阀盖板上的排流体通道6a连通。在本实施例中,两个与静止活塞片相邻的工作腔室9c的排流体单向阀的起跳腔室47合并为一个,故在阀盖板上仅用一个排流体通道6b排出起跳腔室47中的压送流体。
在附图20和23中连接机构采用外轴连接机构,外轴连接机构包括外轴杆39、轴孔26、轴承16和止推支撑壳40,外轴杆、轴承、轴孔和托盘的回转中心轴线重合;在固定托盘环状的凹槽的内侧和止推支撑壳中心都设有轴孔26,轴承16的外圈固定在每个轴孔内,在摇摆托盘环状的凹槽的内侧设有键槽轴孔,轴杆从轴承内圈孔和口键槽轴孔穿过,摇摆托盘通过键槽轴孔与摇摆托盘固定,外轴杆两端部被轴承支撑,轴承为径向轴承或径向推力组合轴承或角接触轴承,两个轴承内圈的一个轴向端面分别于与外轴杆上下的轴肩接触。外圆轴杆与摇摆托盘采用分体结构,外轴杆39两端分别通过上下两个轴承设置在固定托盘和止推支撑壳40上的轴孔中,外轴杆39的上下两个轴肩被上下两个轴承的轴向内端面约束,下部设有一个止推轴承和一个径向轴承,在径向轴承下边设有油封42。轴用紧固件13和调整垫14可以采用如下连接方式;摇摆托盘通过轴键槽与外轴杆滑动连接,摇摆托盘可以在该外轴杆轴向滑动,在外轴杆上设有的轴用紧固件13与作为止推的轴承16的轴向端面之间设有调整垫14,调整垫14为数个碟簧。
在附图24中连接机构采用另一种外轴连接机构的方案,外轴向连接机构包括外圆轴杆38、外圆轴孔43、轴承16和止推支撑壳40,外圆轴杆、轴承、外圆轴孔和托盘的回转中心轴线重合;在固定托盘和止推支撑壳之间夹持摇摆托盘,在固定托盘和止推支撑壳的外圆周的端面,沿旋转轴向均设有法兰1a、40a,这两个法兰的连接的端面与托盘的旋转轴线的垂直平面平行,该托盘和止推支撑壳的法兰的端面相互接触连接一体后用可拆卸的紧固件连接固定,在摇摆托盘环状的外轮廓和止推支撑壳之间分别设有外圆轴杆和外圆轴孔,外圆轴杆与摇摆托盘可以分体(见附图23,用外轴杆作为分体的外圆轴杆),也可以合为一体(见附图24),外圆轴杆和外轴孔之间设有轴承,轴承为推力轴承或径向推力组合轴承或角接触轴承;作为止推的轴承16的两个轴向端面分别与摇摆托盘的外圆轴杆的轴肩38a(见附图24外圆轴杆右侧)和止推支撑壳上的外圆轴孔底端面接触。在附图24中在外圆轴杆左侧的轴肩用在外圆轴杆上设有的轴用紧固件21代替,在轴用紧固件13与作为止推的轴承16的轴向端面之间还设有4个调整垫14,调整垫为碟簧,调整垫采用金属材料的碟簧。在附图24中摇摆托盘上部还设有内圆连接机构,摇摆托盘的上下的轴杆和外圆轴杆的轴肩被上下两个轴承的轴向内端面约束,上下两个轴承的轴向外端面被作为轴用紧固件的注入润滑剂的密封端盖48进行轴向约束,外圆轴杆上下两个轴肩的距离小于上下两个轴承的轴向内端面约束的距离,摇摆托盘的轴杆和外圆轴杆可以在这两个轴承内圈的啮合面滑动,当然在本图的实施例中也可以取消内圆连接机构。
两个托盘上的左侧静止活塞片和左侧摇摆活塞片与相邻的托盘的凹槽啮合的活动表面中间位置分别设有采用弹性塑胶材料制作的半环密封圈,该半环密封圈是以沿回转中心圆的切线方向的截面划分为矩形截面半环密封圈19c,参见图17和18;或圆形截面半环密封圈,即将市场销售的0型圈切断改制而成,或者利用市场销售的Yx型圈切断改制而成(没有在附图中显示)。在两个托盘上的另一个静止活塞片和另一个摇摆活塞片与相邻的托盘的凹槽啮合的活动表面中间位置的密封槽中分别设有采用金属韧性材料制作的半环密封圈19i,在该密封圈的内部衬有弹性塑胶材料膨胀环19j。这些活塞片的啮合活动表面的两侧都设有环绕半环迷宫槽19k,环绕半环迷宫槽19k之间的啮合活动表面为弧面接触密封面19n。
参见在图20右侧、25至27,摇摆托盘的凹槽中固定一个插接式圆形轮廓线的可拆卸活塞片36,该可拆卸活塞片采用半径为R2,该可拆卸活塞片的一部分插入托盘凹槽中并固定成可拆卸的组合结构,在托盘凹槽插入可拆卸活塞片的结合部位设有凹陷的键槽37,该可拆卸活塞片在与键槽结合的结合部位设有大于托盘凹槽截面轮廓的凸环44;凸环的半径为R3,R3>R2,该可拆卸活塞片与键槽结合面之间设有静密封件,静密封件为采用弹性塑胶材料制作的净密封半环44b,每个可拆卸活塞片36的静密封件还可以用可固化的密封剂替代,可拆卸活塞片的凸环上设有与净密封半环44匹配的静密封半环槽44a,净密封半环44b固设在静密封半环槽44a中。静密封半环槽44a也可以设置在键槽37上。
参见图20的左侧,在摇摆托盘的凹槽中采用两个孔用紧固件加固式圆形轮廓线的可拆卸活塞片36,该可拆卸活塞片不仅一部分插入托盘凹槽中并固定成可拆卸的组合结构,还在托盘凹槽插入可拆卸活塞片36的结合部位又采取利用两个孔用紧固件23固定,孔用紧固件23为螺钉;可拆卸活塞片与托盘凹槽的结合面设有凹陷的键槽37之间设有半圆的静密封件,静密封件为采用弹性塑胶材料制作的带两个通孔的净密封半环44a,两个螺钉通过托盘和静密封半环上的通孔拧紧在可拆卸活塞片的螺纹孔上。在固定托盘或摇摆托盘可以全部采取这种连接方式固定可拆卸活塞片36。
两个托盘凹槽的内圆盘口18b和外圆盘口17b的动密封结构是在两个盘口啮合的滑动面分别设有平面接触密封面18n、17n结构,平面接触密封面18n、17n设在托盘的内圆盘口和外圆盘口的工作腔室中的静止活塞片的水平法面夹角为α之间;和在两个盘口啮合的滑动面分别设有内圆盘口平面半环迷宫槽18k和外圆盘口平面半环迷宫槽17k,内圆盘口平面半环迷宫槽18k和外圆盘口平面半环迷宫槽17k设在托盘的内圆盘口和外圆盘口的静止活塞片的夹角α以外的工作腔室的夹角范围内的扇形环面上。
强制润滑系统包括润滑剂的注入口46和润滑剂注入的管道46a,在固定托盘轴向的一端部设有注入润滑剂的密封端盖48,在本例中注入润滑剂的密封端盖48与阀盖板45合为一体,在密封端盖设有注油口,注油口与连接机构的邻近轴承16轴向端面的腔室连通,和/或注油口还与摇摆托盘中心设有的管道46a连通,管道设置在内轴向连接机构和外轴向连接机构的邻近轴承16轴向端面的腔室之间并且连通。
在图33至36中显示了流体压力驱动活塞的驱动机总体施例3;
托盘活塞式摇摆驱动机的驱动力发生系统为流体压力驱动活塞作用于机械负载系统,本实施例与总体实施例1的区别在于:
两个托盘上的活塞片与相邻的托盘的凹槽啮合的活动表面分别设有H形截面半环密封圈19d,半环密封圈的内外端面分别与活塞片与相邻的托盘的凹槽啮合的端面啮合,半环密封圈固设在活塞片上截面相匹配的凸槽19b中;在半环密封圈的两个半环端部在穿过水平法面延伸了长度为h1的截面相同的柱脚,柱脚深入在活塞片的避让孔19e中;半环密封圈是以沿回转中心圆的切线方向的截面划分为H形截面半环密封圈,该半环密封圈固设在活塞片上与半环密封圈的截面相匹配的凸槽与实施例1不同,本例的凸槽为中间是凸起的半环的棱条19f,而两侧是凹进的半环的密封槽。动力进出键合结构是在摇摆托盘中心的轴键孔安装单向离合器55,单向离合器外圈55b用轴键和孔用弹性挡圈54固定在连接法兰中心的轴键孔内,内圈55a利用扁孔12a与输出的驱动轴(在附图中未画出)固定。
在摇摆托盘中心设置的驱动孔为轴键孔12b。在所述的摇摆托盘连接有可调节限位机构,可调节限位机构包括可调旋转角度凸轮块52,制动块50、中间过渡轴53和紧固件,可调旋转角度凸轮块利用紧固件固定在中间过渡轴的一端上,中间过渡轴的另一端固定在摇摆托盘中心轴22的中心孔上,中间过渡轴与摇摆托盘中心轴的旋转中心线重合,制动块固定在固定托盘上。在支架和固定托盘上部还设有回讯角行程位置的信号回讯机构,该机构可以将驱动机的位置信号传到显示元件上,满足控制的要求。
在托盘凹槽中心采用的内轴向连接机构的轴承16采用角接触轴承;采用的外轴向连接机构的轴承16采用角接触轴承,在该轴承的下部设有轴封42。
参考图29和30,作为与托盘凹槽结合的可拆卸活塞片的局部实施例1;
在图中显示了长圆形轮廓线29a的可拆卸活塞片,该可拆卸活塞片在与键槽结合的结合部位设有大于托盘凹槽截面轮廓的凸环44,该可拆卸活塞片的静密封件为一个静密封半环44b,在该可拆卸活塞片上还设有一道沿回转中心圆的切线方向的设有凹陷的静密封半环槽44a,该静密封半环44b设置在静密封半环槽44a中;在活塞片与托盘凹槽的滑动啮合面设有凸槽19b,半环密封圈19固设在活塞片上与静密封半环的截面相匹配的凸槽中。
参考图31和32,作为与托盘凹槽结合的可拆卸活塞片的又一个局部实施例2;
在图中显示了圆形轮廓线36b的可拆卸活塞片的一部分插入托盘凹槽中并固定成可拆卸的组合结构,在托盘凹槽上插入该可拆卸活塞片的结合部位并利用孔用紧固件23固定;可拆卸活塞片与托盘凹槽的结合面之间设有静密封件。该可拆卸活塞片的静密封件为两个静密封半环44b,在该可拆卸活塞片上还设有两道沿回转中心圆的切线方向的设有凹陷的静密封半环槽44a,该静密封半环44b设置在静密封半环槽44a中;孔用紧固件23为螺钉,两个螺钉通过托盘上的通孔拧紧在该可拆卸活塞片的螺纹孔36f上。孔用紧固件23也可以用销钉代替。参考图28,作为与托盘凹槽结合的可拆卸活塞片的局部实施例3,在图中显示了带圆角的矩形轮廓线29c的可拆卸活塞片,该可拆卸活塞片在与键槽结合的结合部位设有大于托盘凹槽截面轮廓的凸环44。
在图37至39中显示了单作用活塞压送流体驱动机总体实施例4,
本实施例与总体实施例2的区别在于:在摇摆托盘中心设置的动力进出键合结构为四方孔12c,在进流体阀片的密封端面的侧边设有防转的凸条32b,凸条深入相邻的静止活塞片的盲孔中。外轴向连接机构与实施例3不同之处是没有采用外轴杆39。托盘活塞式摇摆驱动机的驱动力发生系统为机械驱动活塞作用于流体负载系统为机械驱动单作用活塞作用于流体负载单向压送流体的系统,该托盘活塞式摇摆执行装置和流体进排通道系统是在固定托盘上每个独立工作腔室9c设有并连通一组进排压送流体通道,在每个工作腔室的一个端部设有一组连通用于进排流体的一路进流体通道6b和排流体通道6a,在独立工作腔室的另一个端部设有进排流体通道6;在静止活塞片上的一段进流体通道中设有并且连通仅能够进流体的单向阀,在固定托盘上的排流体通道中设有并且连通仅能够排流体的单向阀;进排流体通道连通6大气或外界。进流体的单向阀与总体实施例2的进流体单向阀一样,并且也设在静止活塞片上。本排流体单向阀与总体实施例2的排流体单向阀一样,并且也设在固定托盘上相同的位置,两个实施例中排流体单向阀区别仅仅是,排流体阀片为双耳状的弹性膜片,该弹性膜片的两个端部通孔分别利用导向销28固定在阀板上,导向销插在的导向销孔33中,弹性膜片的端面的通孔处与两个压簧27的一个端面接触,在阀盖板45与排流体阀板之间设有限动板32,限动板与排流体阀板之间留有排流体阀板起跳间隙,限动板的一个端面朝向弹性膜片端面的邻近处,限动板的另一个端面连接阀盖板。
润滑剂润滑子系统包括润滑剂的注入口46和润滑剂注入的管道46a,在固定托盘轴向的一端部设有注入润滑剂的密封端盖48,在密封端盖设有注油口,注油口与连接机构的邻近轴承16轴向端面的腔室连通,和/或注油口还与摇摆托盘中心设有的管道46a连通,管道46a设置在内轴向连接机构和外轴向连接机构的邻近轴承16轴向端面的腔室之间并且连通。
在图40中显示了流体压力驱动活塞的驱动机总体实施例5,
托盘活塞式摇摆驱动机的驱动力发生系统为流体压力驱动活塞作用于机械负载系统,本实施例与总体实施例4的区别在于:
在总体实施例4托盘活塞式摇摆执行装置活塞片的布置方案是在围绕回转中心轴设有圆周布置的3个活塞缸体活塞组中,在本实施例中删除其中一个活塞缸体活塞组中的摇摆活塞片和进排流体通道构成简化托盘活塞式摇摆执行装置。其承载能力是原来的66%。
在图41中显示了流体压力驱动活塞的驱动机总体实施例6,
托盘活塞式摇摆驱动机的驱动力发生系统为作用于活塞的流体压力的系统,本实施例与总体实施例5的区别在于:所述的托盘活塞式摇摆执行装置活塞片的布置方案是所述的托盘活塞式摇摆执行装置活塞片的布置方案是将4个静止活塞片的半截部分设在固定托盘的凹槽中形成对称原点布置4个敞开的独立的腔室9,其中两个相邻的静止活塞片的夹角β与另外两个相邻的静止活塞片的夹角β相同,两个相邻的静止活塞片与另外两个相邻的静止活塞片的左旋的外夹角θ和右旋的外夹角θ相同;将2个摇摆活塞片的一部分设在摇摆托盘的凹槽中形成圆周均布成2个敞开的腔室9,且2个摇摆活塞片的夹角为180°,且每个摇摆活塞片处于两个相邻的静止活塞片的夹角β或外夹角θ中;固定托盘、数个静止活塞片和与摇摆托盘共构成2个作为工作腔室9c的缸体,固定托盘、摇摆托盘和数个的摇摆活塞片共构成2个活塞;缸体和活塞组成两个活塞缸体活塞组;固定托盘的凹槽中除了工作腔室9c和静止活塞片占据的部分外的腔室空间为非行程腔室9d。
在图42中显示了流体压力驱动活塞的驱动机总体实施例7,
托盘活塞式摇摆驱动机的驱动力发生系统为流体压力驱动活塞作用于机械负载系统,作为托盘活塞式摇摆执行装置的一种活塞片的布置方案,所述的托盘活塞式摇摆执行装置是将1个静止活塞片的半截部分设在固定托盘的凹槽中1个敞开的独立的腔室,将1个摇摆活塞片的半截部分设在摇摆托盘的凹槽中形成圆周均布成1个敞开的腔室中,且该摇摆活塞片处于静止活塞片之间的夹角γ范围中,固定托盘、每两个静止活塞片和与摇摆托盘在执行装置中共构成1个作为工作腔室的缸体,固定托盘、摇摆托盘和1个的摇摆活塞片共构成1个活塞,摇摆托盘的摇摆最大角行程角度是360°减去静止活塞片和摇摆活塞片的厚度的夹角。
在图43至45中显示了流体压力驱动活塞的驱动机总体实施例8,
托盘活塞式摇摆驱动机的驱动力发生系统为流体压力驱动活塞作用于机械负载系统,当托盘活塞式摇摆执行装置采用单作用气缸型式时,摇摆托盘还连接拉簧复位机构,拉簧复位机构包括-A拉簧铰接轴56、两个拉簧、拉索58、L型弹簧力调节板59、介轮销轴60、介轮61和调节螺杆63;A拉簧57的一端铰接在A拉簧铰接轴56上,A拉簧铰接轴固定在摇摆托盘2底部,A拉簧的另一端铰接在柔韧性的拉索58的一端,柔韧性的拉索的另一端围绕介轮61铰接在B拉簧62的一端,介轮销轴穿过介轮中心孔固定在摇摆托盘2底部,B拉簧62的另一端铰接在B拉簧铰接轴64上,B拉簧铰接轴固定在L型弹簧力调节板59的悬臂端板,紧固件23通过L型弹簧力调节板上的长圆孔将其固定在支架4上,调节螺杆63的一端通过L型弹簧力调节板的悬臂端板上的螺纹孔顶在支架4的侧端面。本方案仅需要压缩气体将摇摆托盘像一个方向旋转,摇摆托盘的复位依靠拉簧复位机构。
静止活塞片7或摇摆活塞片8与凹槽之间的密封结构采用两个C形截面半环密封圈19m,C形截面半环密封圈设置在活塞片的半环的凸槽内。
在本文件中,如果在实施例叙述中仅列举与对照的实施例有区别的特征外,其余特征与对照实施例基本相同。显而易见,各种实施例中的有关技术特征在权利保护范围内可以合理的互换,组合和省略。

Claims (15)

1.一种托盘活塞式摇摆驱动机,包括托盘活塞式摇摆执行装置、流体进排通道系统、冷却系统和驱动力发生系统;流体进排通道系统包括流体通道、管口和阀,流体通道与工作腔室连通;冷却系统是对驱动机的元件进行强制冷却和/或自然散热的机构;驱动力发生系统为流体压力驱动活塞作用于机械负载系统或者是机械驱动活塞作用于流体负载系统;其特征是,托盘活塞式摇摆执行装置包括两个托盘、活塞片、连接机构、动力进出键合结构、润滑系统和密封结构;在每一个托盘上围绕回转中心轴线360°,以回转中心圆的直径Φ1,按照铅锤法面活塞片啮合轮廓线形成环状的凹槽,将数个活塞片的半截部分设定在该凹槽中形成圆周布置的数个敞开的独立的腔室(9),两个托盘的回转中心轴线重合,当回转中心轴线处于铅锤方向时两个托盘的凹槽的环状水平中心线平行;在托盘上与沿铅锤的回转中心轴线的切线方向相垂直的平面为铅锤法面(Q-Q),两个托盘敞开的腔室对扣合并成一个封闭的腔室时接触的轴向端面为水平法面(S-S);该封闭的腔室中包括起到气缸作用的独立封闭的工作腔室(9c);活塞片是在铅锤法面相交的特定轮廓线以回转中心轴线为直径对称铅锤法面左和右旋转一定角度而成的实体,从水平法面看活塞片的截面是以回转中心圆的直径Φ1,夹角为α的扇形;活塞片包括静止活塞片和摇摆活塞片;特定轮廓线由啮合轮廓线和静止轮廓线构成,在铅锤法面上,活塞片伸出凹槽水平法面以外,并与相邻托盘凹槽滑动啮合的部分特定轮廓线为铅锤法面啮合轮廓线(9a);在铅锤法面上,活塞片和托盘凹槽相交并固定的部分特定轮廓线为铅锤法面静止轮廓线(9b);铅锤法面啮合轮廓线与铅锤法面静止轮廓线对称与水平法面;两个托盘的凹槽的内圆盘口(18b)和外圆盘口(17b)在水平法面上分别对应啮合且相对滑动,滑动面上设有动密封结构;所有活塞片冒出敞开的腔室的法面啮合轮廓线的半截部分分别插入相邻的托盘敞开的腔室(9)中,该半截部分可以在相邻的托盘敞开的腔室的凹槽中相对滑动,且滑动面设有动密封结构;其中一个托盘因与所设定其上的活塞片都相对地球固定不动而被定义为固定托盘(1),在固定托盘上设定的活塞片称之为静止活塞片(7);另一个托盘因与所设定其上的活塞片都可以相对固定托盘转动而被定义为摇摆托盘(2),在摇摆托盘上设定的活塞片称之为摇摆活塞片(8),在摇摆托盘上围绕回转中心轴设有圆周布置或均布数个摇摆活塞片,每个摇摆活塞片在固定托盘的凹槽中设定的相邻的静止活塞片之间摇摆;固定托盘的凹槽、静止活塞片、摇摆托盘上的凹槽和摇摆活塞片的特定外轮廓线都相同;在托盘活塞式摇摆执行装置中固定托盘、数个静止活塞片和摇摆托盘构成数个作为工作腔室(9c)的缸体,在托盘活塞式摇摆执行装置中固定托盘、摇摆托盘和数个摇摆活塞片构成数个活塞,该个摇摆活塞片、数个静止活塞片、摇摆托盘和固定托盘构成其中一个活塞缸体活塞组;在托盘凹槽中设有≥2个活塞缸体活塞组时,其中的摇摆活塞片在固定托盘的每个工作腔室中的左转向角行程角度或右转向角行程角度相等;在摇摆托盘上设有动力进出键合结构,动力进出键合结构包括在摇摆托盘中心设置驱动孔(12)或连接固定驱动轴(39)或连接固定驱动法兰(11),在驱动法兰中心设置驱动孔,驱动孔、驱动轴、驱动法兰和摇摆托盘的回转中心线重合,驱动轴设置在摇摆托盘的中心孔内,驱动法兰利用紧固件固定在摇摆托盘外轮廓的轴向端面上,驱动孔、驱动轴或驱动法兰与配套的驱动机械连接;两个托盘利用连接机构连接,连接机构包括内轴向连接机构和/或外轴向连接机构;润滑系统包括对动密封元件和/或轴承(16)采用自润滑材料和/或润滑剂润滑系统和/或强制润滑系统;进排通道系统是在每个独立工作腔室(10c)设有并连通用于进排流体的至少一路进流体通道(6b)和至少一路排流体通道(6a)。
2.根据权利要求1所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述托盘活塞式摇摆执行装置是在围绕回转中心轴设有圆周布置的≥2个活塞缸体活塞组中,删除其中至少一个活塞缸体活塞组中的摇摆活塞片和进排流体通道和/或静止活塞片构成简化执行装置。
3.根据权利要求1所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述托盘活塞式摇摆执行装置的两个托盘凹槽的内圆盘口(18b)和外圆盘口(17b)的动密封结构是在啮合的滑动面分别设有内圆盘口密封圈(18)和外圆盘口密封圈(17),内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈的上下端面分别与两个托盘的盘口端面啮合,内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈分别固设在任取一个托盘的盘口上的内圆盘口密封槽(18a)和外圆盘口密封槽(17a)中;内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈的截面分别与内圆盘口密封槽截面和外圆盘口密封槽截面相匹配;内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈在径向朝托盘凹槽的环状中心线一侧分别设有内圆盘口密封圈唇边(18c)和外圆盘口密封圈唇边(17c),内圆盘口密封圈唇边(18c)的外圆轮廓线和外圆盘口密封圈唇边(17c)的内圆轮廓线分别与托盘凹槽的啮合轮廓线重合。
4.根据权利要求1所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述托盘活塞式摇摆执行装置的两个托盘上的活塞片与相邻的托盘的凹槽之间的动密封结构是在啮合的活动表面分别设有至少一个半环密封圈(19),半环密封圈固设在活塞片上截面相匹配的凸槽(19b)中;半环密封圈的两个半环端部在穿过水平法面延伸了长度为h1的截面相同的柱脚(19a),柱脚深入在活塞片和托盘上设有的避让孔(19e)中;半环密封圈是以与匹配的活塞片啮合轮廓线的切线方向相垂直截面的形状特征划分为圆形截面半环密封圈或矩形截面半环密封圈(19c)或燕尾形截面半环密封圈或H形截面半环密封圈(19d)或C形截面半环密封圈(19m)中的一种。
5.根据权利要求1所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述的托盘活塞式摇摆执行装置的活塞片与托盘采用分体组合结构,活塞片的一部分插入托盘凹槽中并固定成可拆卸的组合结构,在托盘凹槽插入可拆卸活塞片(36)的结合部位利用孔用紧固件固定;可拆卸活塞片与托盘凹槽的结合面之间设有静密封结构,静密封结构包括静密封件和静密封半环槽,置入静密封件的静密封半环槽设置在活塞片上,静密封结构和/或采用密封剂。
6.根据权利要求1或5所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述托盘活塞式摇摆执行装置的活塞片与托盘采用分体组合结构,活塞片的一部分插入托盘凹槽中并固定成可拆卸的组合结构,在托盘凹槽插入可拆卸活塞片的结合部位设有凹陷的键槽(37),可拆卸活塞片在与键槽结合的结合部位设有大于托盘凹槽截面轮廓的凸环(44);可拆卸活塞片与键槽结合面之间设有静密封结构,静密封结构包括静密封件和静密封半环槽,置入静密封件的静密封半环槽设置在活塞片上,静密封结构和/或采用密封剂。
7.根据权利要求1所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述的连接机构采用内轴向连接机构,内轴向连接机构包括轴杆(22)、轴孔(26)、轴承(16)和轴用紧固件,轴杆、轴承、轴孔和托盘的回转中心轴线重合;在其中一个托盘环状的凹槽的内侧设有轴杆,在另一个托盘环状的凹槽的内侧设有轴孔,轴杆和轴孔之间设有轴承,轴承为推力轴承或径向推力组合轴承或角接触轴承,轴杆从相邻的托盘的轴孔伸出,轴承的一个轴向端面与相邻的托盘上的轴孔底端面接触,轴承的另一个轴向端面用轴杆上的轴用紧固件固定。
8.根据权利要求1所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述的连接机构采用外轴向连接机构,外轴向连接机构包括外圆轴杆(38)、外圆轴孔(43)、轴承(16)和止推支撑壳(40),外圆轴杆、轴承、外圆轴孔和托盘的回转中心轴线重合;在固定托盘和止推支撑壳之间夹持摇摆托盘,在固定托盘和止推支撑壳的外圆周的端面,沿旋转轴向均设有法兰盘(1a、40a),这两个法兰盘的连接的端面与托盘的旋转轴线的垂直平面平行,托盘和止推支撑壳的法兰盘的端面相互接触连接一体后用可拆卸的紧固件连接固定,在摇摆托盘环状的外轮廓和止推支撑壳之间分别设有外圆轴杆和外圆轴孔,外轴杆和外轴孔之间设有轴承,轴承为推力轴承或径向推力组合轴承或角接触轴承,轴承的两个轴向端面分别与摇摆托盘和止推支撑壳上的外圆轴孔底端面接触和外圆轴杆上的轴肩接触。
9.根据权利要求1所述托盘活塞式摇摆执行装置的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述的活塞片和托盘凹槽的铅锤法面静止轮廓线和铅锤法面啮合轮廓线构成的特定轮廓线是圆形轮廓线、长圆形轮廓线(7a)或带圆角的矩形轮廓线(7c)中的一种。
10.根据权利要求1所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述动力进出键合结构的驱动孔(12)为的四方孔(12c)、扁孔(12a)、轴键孔(12b);或在摇摆托盘中心的驱动孔内增设单向离合器(46),单向离合器的为圆柱形,单向离合器的外圈(46b)与摇摆托盘固定一起,单向离合器的内圈(46a)中心还设置驱动孔。
11.根据权利要求7所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述托盘活塞式摇摆执行装置的内轴向连接机构是在轴承的轴向端面与轴用紧固件的轴向端面之间增加至少一个调整垫(14),调整垫与轴杆的轴中心线重合,调整垫的一个端面与轴承的轴向端面接触,另一个端面与与轴用紧固件的端面接触,调整垫采用弹性调整垫或刚性调整垫。
12.根据权利要求8所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述托盘活塞式摇摆执行装置的外轴向连接机构是在轴承的轴向端面与外圆轴杆的轴肩端面之间增加至少一个调整垫(14),调整垫与外圆轴杆的轴中心线重合,调整垫的一个端面与轴承的轴向端面接触,另一个端面与外圆的轴肩端面接触;或增加至少一个调整垫(14)和轴用紧固件(13),调整垫和轴用紧固件与外圆轴杆的轴中心线重合,调整垫的一个端面与轴承的轴向端面接触,另一个端面与与轴用紧固件的端面接触,轴用紧固件固定在外圆周杆上;和/或在托盘和止推支撑壳的法兰盘之间增加至少一个调整垫,调整垫采用弹性调整垫或刚性调整垫。
13.根据权利要求1所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,托盘活塞式摇摆驱动机的驱动力发生系统为流体压力驱动活塞作用于机械负载的系统,托盘活塞式摇摆执行装置和流体进排通道系统是在每个独立工作腔室(9c)的左右旋向两端部分别设有一路进流体通道(6a)和一路排流体通道(6b),该路进流体通道(6a)和该路排流体通道(6b)通过多位换向阀与压力流体源管路连接;摇摆托盘通过动力进出键合结构与输出的驱动轴连接。
14.根据权利要求1所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述托盘活塞式摇摆执行装置的润滑系统包括润滑剂的注入口(46)和润滑剂注入的管道(46a),在固定托盘轴向的一端部设有注入润滑剂的密封端盖(48),在密封端盖设有注油口,注油口与连接机构的邻近轴承(16)轴向端面的腔室连通,和/或注油口还与摇摆托盘中心设有的管道(46a)连通,管道设置在内轴向连接机构和外轴向连接机构的邻近轴承(16)轴向端面的腔室之间并且连通。
15.根据权利要求1所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述的连接机构采用外轴连接机构,外轴连接机构包括外轴杆(39)、轴孔(26)、轴承(16)和止推支撑壳(40),外轴杆、轴承、轴孔和托盘的回转中心轴线重合;在固定托盘环状的凹槽的内侧和止推支撑壳中心都设有轴孔(26),轴承(16)的外圈固定在每个轴孔内,在摇摆托盘环状的凹槽的内侧设有键槽轴孔,轴杆从轴承内圈孔和键槽轴孔穿过,摇摆托盘通过键槽轴孔与摇摆托盘固定,外轴杆两端部被轴承支撑,轴承为径向轴承或径向推力组合轴承或角接触轴承,两个轴承内圈的一个轴向端面分别于与外轴杆上下的轴肩接触。
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