CN106460883B - 可变化的冷却流 - Google Patents

Abstract

本说明书的主题除了其它之外能够体现于，一种旋转叶片致动器（1100），其包括具有至少一个定子叶片（470）的定子和具有从中央轴突出的至少一个转子叶片（420）的转子（410）。转子叶片（420）适应于接触定子叶片（470），并且高压力室（460a/460b）由定子和转子叶片的第一侧限定，且低压力室（460b/460a）在转子叶片（420）的第二侧上。致动器至少还包括连接到高压力室（460a/460b）的第一开孔（462a/462b）和连接到低压力室（460b/460a）的第二开孔（462a/462b）。流体流动通路将高压力室（460a/460b）中的第一开孔（462a/462b）连接到低压力室（460b/460a）中的第二开孔（462b/462a）。

Description

可变化的冷却流

优先权要求

本申请要求于2014年2月12日提交的美国专利申请No. 14/178,831的优先权，其全部内容特此通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及致动器装置，并且更具体地涉及加压液压旋转致动器装置，其中在高压力室和低压力室之间提供冷却流体流动路径。

背景技术

旋转致动器用作一些机械装置的部分，从而以有效方式传递旋转运动。旋转致动器是期望的，因为其维持恒定扭矩并节省空间。这种现有技术旋转致动器通常包括多个子部件（诸如转子和两个或多个定子壳体部件）。

由使用喷气燃料（jet fuel）作为工作流体的旋转致动器能够定位航空器发动机上的可变几何结构。发动机上的环境能够非常热。在这种应用中使用的致动器能够具有允许有限的燃料流通过致动器的冷却孔洞，并且燃料流能够移除热，从而降低致动器温度。能够实现相对更大的流体泵（带有其相关联的更高重量和成本）来提供这种冷却流，并且这种冷却流能够造成位置控制迟缓和/或不精确。

发明内容

总体地，本文献描述包括可控制的冷却流体流的旋转致动器。

在第一方面，一种旋转叶片致动器包括：定子，其具有从所述定子的中央室的内周向表面突出的至少一个定子叶片；和转子，其具有从中央可旋转纵向轴突出的至少一个转子叶片，所述转子可旋转地布置在所述定子中，所述转子叶片包括布置在所述转子叶片的远端部上的密封元件，并且所述密封元件适应于接触所述定子的所述内周向表面。所述转子叶片适应于接触所述定子叶片，并且高压力室由所述定子和所述转子叶片的第一侧限定，且低压力室由所述定子和所述转子叶片的第二侧限定。所述致动器至少还包括连接到所述高压力室的第一开孔和连接到所述低压力室的第二开孔。流体流动通路将所述高压力室中的所述第一开孔连接到所述低压力室中的所述第二开孔。

各种实施例能够包括以下特征中的一些、全部或不包括以下特征。所述流体流动通路能够是所述定子的外表面与所述致动器的壳体之间的间隙。所述流体流动通路能够是所述定子的外表面中的凹槽。所述流体流动通路能够是邻近所述定子在所述致动器的壳体的内表面中的凹槽。所述流体流动通路能够是邻近所述转子叶片在所述中央可旋转纵向轴中的凹槽。所述流体流动通路能够是所述定子中的钻孔。所述流体流动通路能够是在所述致动器的壳体中的钻孔。所述流体流动通路能够是外部流动通路。所述流体流动通路能够包括所述转子叶片的远端部与所述定子的内周向表面之间的间隙。所述流体流动通路能够包括所述定子的内周向表面与密封元件之间的间隙。

在第二方面，一种用于旋转叶片致动器的冷却流体流的方法包括：提供定子，其具有从所述定子的中央室的内周向表面突出的至少一个定子叶片。提供转子，所述转子具有从中央可旋转纵向轴突出的至少一个转子叶片，所述转子可旋转地布置在所述定子中，所述转子叶片包括布置在所述转子叶片的远端部上的密封元件。所述方法还包括使所述定子的内周向表面与所述密封元件在第一周向位置和第二周向位置之间的第三周向位置处接触；用所述定子、所述密封元件以及所述转子叶片的第一侧限定第一流体室；用所述定子、所述密封元件以及所述转子叶片的第二侧限定第二流体室；限定所述第一周向位置处的第一开孔，和位于不同于所述第一周向位置的所述第二周向位置处并且与所述第一开孔流体连通的第二开孔；以及使流体从所述第一流体室通过所述第一开孔流至所述第二开孔到达所述第二流体室。

各种实施例能够包括以下特征中的一些、全部或不包括以下特征。所述方法还能够包括：使所述转子旋转；使所述定子的内周向表面与所述密封元件在不位于所述第一周向位置和所述第二周向位置之间的第四周向位置处接触；以及阻止所述流体流动通过所述第一开孔和所述第二开孔。通过包括所述定子的外表面与所述致动器的壳体之间的间隙的流体流动通路能够提供所述第一开孔与所述第二开孔之间的流体连通。通过包括所述定子的外表面中的凹槽的流体流动通路能够提供所述第一开孔与所述第二开孔之间的流体连通。通过包括邻近所述定子在所述致动器的壳体的内表面中的凹槽的流体流动通路能够提供所述第一开孔与所述第二开孔之间的流体连通。通过包括邻近所述转子叶片在所述中央可旋转纵向轴中的凹槽的流体流动通路能够提供所述第一开孔与所述第二开孔之间的流体连通。通过包括所述定子中的钻孔的流体流动通路能够提供所述第一开孔与所述第二开孔之间的流体连通。通过包括所述致动器的壳体中的钻孔的流体流动通路能够提供所述第一开孔与所述第二开孔之间的流体连通。通过包括外部流动通路的流体流动通路能够提供所述第一开孔与所述第二开孔之间的流体连通。通过包括所述转子叶片的远端部与所述定子的内周向表面之间的间隙的流体流动通路能够提供所述第一开孔与所述第二开孔之间的流体连通。通过包括所述定子的内周向表面与所述密封元件之间的间隙的流体流动通路能够提供所述第一开孔与所述第二开孔之间的流体连通。

在第三方面，一种旋转叶片致动器包括定子，其具有从所述定子的中央室的内周向表面突出的至少一个定子叶片；和布置在所述定子叶片的远端部上的定子密封元件。所述旋转致动器还包括转子，其具有中央可旋转纵向轴，该中央可旋转纵向轴可旋转地布置在所述定子中并且可在至少第一旋转位置和第二旋转位置之间旋转；从中央可旋转纵向轴突出的至少一个转子叶片，转子叶片密封元件布置在所述转子叶片的远端部上并且适应于接触所述定子的内周向表面。所述旋转致动器还包括第一开孔；与所述第一开孔间隔分开的第二开孔；以及所述第一开孔与所述第二开孔之间流体连通的流体路径。所述定子密封元件适应于接触所述中央可旋转纵向轴，并且第一流体室由所述定子、所述定子叶片的第一侧、所述转子叶片的第一侧、所述定子密封元件以及所述转子叶片密封元件限定，并且第二流体室由所述定子、所述定子叶片的第二侧、所述转子叶片的第二侧、所述定子密封元件以及所述转子叶片密封元件限定。当所述中央可旋转纵向轴处于所述第一旋转位置中时，所述第一开孔和所述第二开孔两者均与所述第一流体室或所述第二流体室流体连通，并且当所述中央可旋转纵向轴处于所述第二旋转位置中时，所述第一开孔与所述第一流体室流体连通，且所述第二开孔与所述第二流体室流体连通。

各种实施例能够包括以下特征中的一些、全部或不包括以下特征。如权利要求22所述的旋转叶片致动器，其中，所述第二开孔与所述第一开孔周向地间隔分开。所述流体路径能够是所述定子的外表面与所述致动器的壳体之间的间隙。所述流体路径能够是所述定子的外表面中的凹槽。所述流体路径能够是邻近所述定子在所述致动器的壳体的内表面中的凹槽。所述流体路径能够是邻近所述转子叶片在所述中央可旋转纵向轴中的凹槽。所述流体路径能够是所述定子中的钻孔。所述流体路径能够是所述致动器的壳体中的钻孔。所述流体路径能够是外部路径。所述流体路径能够包括所述转子叶片的远端部与所述定子的内周向表面之间的间隙。所述流体路径能够包括所述定子的内周向表面与所述密封元件之间的间隙。

本文所描述的系统和技术可提供以下优点中的一个或多个。首先，系统能够提供冷却流以在需要时将热从致动器移除，并且当需要精确位置控制时移除冷却流。

一个或多个实施方式的细节在附图和下文的描述中阐述。其它特征和优点将从描述和附图以及从权利要求中显而易见。

附图说明

图1是带有可变化冷却流的示例旋转致动器的透视图。

图2是带有可变化冷却流的示例旋转致动器的横截面侧视图。

图3是带有可变化冷却流的示例旋转致动器的另一横截面侧视图。

图4A是带有可变化冷却流的示例旋转致动器和示出为处于顺时针旋转位置中的转子组件的横截面俯视图。

图4B是带有可变化冷却流的示例旋转致动器和示出为处于逆时针旋转位置中的转子组件的横截面俯视图。

图5A和5B是带有示例可变化冷却流的旋转致动器的放大的横截面俯视图。

图6A和6B是带有另一示例可变化冷却流的旋转致动器的放大的横截面俯视图。

图7是能够在带有可变化冷却流的旋转致动器中使用的另一示例转子组件的横截面俯视图。

图8是带有可变化冷却流的另一旋转致动器的横截面俯视图。

图9是带有可变化冷却流的另一旋转致动器的横截面俯视图。

图10是带有可变化冷却流的另一旋转致动器的横截面顶视图。

图11是带有可变化冷却流的另一旋转致动器的横截面顶视图。

图12是用于使用带有可变化冷却流的旋转致动器的示例方法的流程图。

具体实施方式

该文献描述带有可变化冷却流的液压阻断（hydraulic blocking）旋转致动器的示例。总体地，致动器包括能够被可控地停用的流体流动路径。这种控制能够通过提供一种路径来获得，所述路径在旋转致动器的转子处于预定旋转位置范围内时将高压力室流体连接到低压力室并提供高压力室和低压力室之间的流动路径，并且当转子处于预定旋转位置范围之外时防止流体流动。当在不需要时能够阻断这种冷却流时，能够减少相关联的流体泵的尺寸和/或能够减少旋转致动器内的死区效应（dead band effect）。

图1是带有可变化冷却流的旋转致动器100的示例的透视图。致动器100包括壳体110。壳体110包括在该视图中不可见但将在图2-12的描述中讨论的各种部件。

壳体110包括流体端口120和流体端口130。流体端口120、130与流体室（在该视图中不可见）流体连通。例如，能够将加压的流体（诸如液压流体、空气、燃料或任何其它合适的流体）施加到流体端口120，以引起致动器100沿第一方向致动。在另一示例中，能够将加压的流体施加到流体端口130以引起致动器100沿相对方向致动。如将在图4-12的描述中讨论的，在致动器100的预定致动下，流体端口120和130。

连接器150包括与壳体100内的各种电气的、机械的、流体的或光学的电路（例如，控制器、传感器）通信的连接点的集合。在使用时，（例如，出于控制或位置反馈的目的）可将外部装置连接到待放置成与电路通信的连接器150。

图2是图1的示例旋转致动器100的横截面侧视图。在图2提供的视图中，除了其它部件之外，致动器100还包括定子组件210、转子组件220、在腔252内同心地定位的花键230，以及转子帽240。

定子组件210是实质上环形结构，其外直径接触形成在壳体110内的腔250的内表面。转子组件220在定子组件210内同心地定位，且转子帽240在定子组件210内同心地定位，以抵靠腔250的下轴向表面254固定定子组件210。在其组装形式中，定子组件210、转子帽240以及壳体110的下轴向表面254形成流体室260的集合。

图3是图1的示例旋转致动器100的另一横截面侧视图。在图3提供的视图中，流体室260与流体管310a和流体管310b流体连通。流体管310a与图1的流体端口120流体连通，流体管310b与流体端口130流体连通。

图4A-4B是图1的示例旋转致动器100的横截面俯视图，并且其中转子组件220以示例致动的各种旋转取向示出。参考图4A，示例旋转致动器100示出转子组件220处于顺时针旋转位置中的情况。转子组件220包括转子410和一对转子叶片420。转子叶片420中的每个包括密封件432。密封件432接触定子组件210的流体室260的内壁440，以将流体室260细分成第一对流体室460a和第二对流体室460b。

每个流体室460a包括流体端口462a，且每个流体室460b包括流体端口462b。流体端口462a例如通过流体管310a与流体端口120流体连通，且流体端口462b例如通过流体管310b与流体端口130流体连通。能够将加压的流体施加到流体端口120以使流体室460a加压，并且促使转子组件220逆时针旋转。流体室460b中的流体被促使离开流体端口462b到达流体端口130。

转子组件的逆时针旋转可持续直至转子叶片420接触从内壁440径向向内延伸的一对定子叶片470。图4B示出示例旋转致动器100的横截面俯视图，其中转子组件220示出为处于示例完全逆时针旋转位置中。

能够将加压的流体施加到流体端口130以使流体室460b加压且促使转子组件220顺时针旋转。流体室460a中的流体被促使离开流体端口462a到达流体端口120。转子组件220的顺时针旋转可持续直至转子叶片420接触从内壁440径向向内延伸的定子叶片470，从而使致动器100返回图4A中示出的示例状态。

在一些实施方式中，致动器100可位于热环境中，诸如邻近操作的发动机或在热发动机舱内。在这种示例中，来自环境的热可提升致动器100的各种部件的温度，这相应地可以加热用于致动致动器100的流体。在转子组件220的顺时针和逆时针运动期间，可通过流体端口462a和462b将流体室460a和460b中的已加热流体替换成更冷的流体。

然而，在一些实施方式中，可在延长的时间段中将转子组件220保持在选定位置（诸如图4A中所示的完全顺时针硬停位置（hard-stopped position）或图4B中所示的完全逆时针硬停位置）中。在这种示例中，流体室460a和460b中的流体可具有足够的时间以从致动器100吸收相当大量的热。在一些示例中，致动流体（例如燃料）可对温度敏感，并且因此能够实现用于提供流过致动器的流体的冷却流的一个或多个结构。在图5A-9的描述中讨论结构的示例。

图5A和5B是在图4A中标记为401的区域的放大视图。参考图5A，转子组件220示出为处于比完全顺时针小的位置中，例如，转子叶片420未与定子叶片470硬停接触。在该示例中，转子组件220朝向完全顺时针位置旋转。如先前所讨论的，通过使流体流入流体室460b中同时允许流体室460a中的流体逸散出流体端口462来顺时针促动转子组件220。

在图5A和5B的放大视图中，能够观察到定子组件210包括冷却端口510和冷却端口512。冷却端口510是通过围绕定子组件470的外周边形成的冷却通道514与冷却端口512流体连通的流体端口。在一些实施例中，通过冷却通道能够将冷却端口（诸如冷却端口510、512）流体地连接，该冷却通道围绕定子组件470形成或钻孔通过定子组件470、形成在壳体110上或钻孔通过壳体110、形成为连接到冷却端口的管道系统，或者作为这些和任何其它合适形式的流体流动路径的组合。

参考图5B，冷却端口512定位成接近流体端口462a，使得不论转子组件220的旋转位置如何，冷却端口512与流体端口462a均流体连通。当转子组件220处于完全顺时针旋转取向时，冷却端口510沿内壁440定位在与密封件432相对的位置处。

返回参考图5A，转子组件220处于引起冷却端口510和冷却端口512在密封件432的相同侧上的旋转取向。在图示构造中，冷却端口510、512两者均与流体室610a流体连通。由于冷却端口510和冷却端口512处于相同压力下，故没有流体沿冷却路径514流动。

再次参考图5B，转子组件220处于引起冷却端口510和冷却端口512在密封件432的相对侧上的旋转取向。在图示构造中，冷却端口510流体地连接到流体室460b并且冷却端口512流体地连接到流体室460a。由于维持了流体室460b中的压力（例如，以保持转子组件220处于顺时针硬停取向），因此流体的小冷却泄漏流沿循大体上标示为520的路径，其从流体室460b流出冷却端口510、流动通过冷却路径514、流动通过冷却端口512进入流体室460a中，并流出流体端口462a。

通过提供小冷却泄漏流，可允许流体室460b中的已加热流体逸散出流体室460b，并且当密封件432位于如由冷却端口510的位置所限定的那样的硬停的预定旋转距离内时，由通过流体端口462b（未在该视图中示出）进入的更冷流体的小流取代。

然而，当转子组件处于将密封件432放置成超过由冷却端口510的位置限定的预定旋转距离的各种旋转位置（诸如图5A中所示的位置）中时，冷却端口510、512之间没有泄漏流产生，从而消除了提供冷却泄漏流以补偿泄漏的对应需要。在一些实施例中，通过仅当致动器100处于预定位置中时提供冷却泄漏流，能够在冷却泄漏流最为有益的情况下为构造提供冷却泄漏流，并且对于泄漏可引起不期望的不利影响（例如，致动器100的“软”响应或减少的位置保持能力）的旋转构造避免冷却泄漏流。

尽管在图5A和5B中所示的示例中，冷却路径514示出并描述为定位成靠近一个顺时针硬停，但在其它实施例中，一个或多个冷却路径可位于沿内壁440的一个或多个其它位置处。例如，冷却路径可设在顺时针硬停位置中的一个或两个处、逆时针硬停位置中的一个或两个处，或这些的任何合适的组合。

图6A和6B是另一示例可变化冷却流的放大视图。在一些实施例中，然后图6A和6B中所示的构造能够替代图4A和4B中标记为401的区域中所图示的构造使用。在本示例中，冷却通道614实施与冷却路径514实质上相同的功能，并且端部615a和端部615b实施与图5A和5B中所示的示例中的冷却端口510、512实质上相同的功能。

冷却通道614是沿内壁440的预定部分周向地形成的凹槽。冷却通道614的长度和位置被选择成使得当使转子叶片420从定子叶片470旋转至少一定预定距离时，冷却通道614的两个端部615a、615b两者都位于密封件432的一侧上，如图6A中所示，并且使得当转子组件220使转子叶片420在预定的弧内旋转时，冷却通道614延伸超过密封件432的两侧，如图6B中所示。在一些实施方式中，冷却通道614能够沿内壁440定位成使得当转子组件220位于硬停位置处或接近硬停位置时（诸如当转子叶片440接触定子叶片470时），冷却通道614的端部615a、615b延伸超过密封件432的两侧。

参考图6A，转子组件220处于引起冷却通道614的整个长度在密封件432的一侧上的旋转取向。在图示构造中，冷却通道614的整个长度与流体室460a流体连通。由于冷却通道614的整个长度处于相同压力下，故没有流体沿冷却通道514流动。

现在参考图6B，转子组件220处于引起冷却通道614的端部615a、615b延伸超过密封件432的相对侧的旋转取向。冷却通道614被形成为带有足够窄的轴向宽度，以便防止密封件432延伸进入冷却通道614内且将其密封。在图示构造中，端部615b暴露于流体室460b，且端部615a暴露于流体室460a。由于维持了流体室460b中的压力（例如，以保持转子组件220处于顺时针硬停取向），因此流体的小冷却泄漏流沿循大体上标示为620的路径，其从流体室460b流入端部615b中、流动通过冷却通道614、流动通过端部615a进入流体室460a中，并流出流体端口462a。

通过提供小冷却泄漏流，可允许流体室460b中的已加热流体逸散出流体室460b，并且当密封件432处于如由冷却通道610的位置所限定的硬停的预定旋转距离内时，由通过流体端口462b（未在该视图中示出）进入的更冷流体的小流取代。

尽管在图6A和6B中所示的示例中，冷却通道614被示出和描述为定位成靠近一个顺时针硬停，但在其它实施例中，一个或多个冷却通道可位于沿内壁440的一个或多个其它位置处。例如，冷却通道可设在顺时针硬停位置中的一个或两个处、逆时针硬停位置中的一个或两个处，或这些的任何合适组合。

尽管在图6A和6B中所示的示例中，冷却通道614被示出和描述为形成在内壁440中，但在其它实施例中，一个或多个冷却通道可形成在流体室260的其它表面中。例如，冷却通道可形成为内轴向壁254（未在该视图中示出）中的凹槽，或形成为形成流体室260的纵向侧壁的转子帽240的表面中的凹槽。

图7是示例转子组件720的横截面俯视图，其能够与带有可变化冷却流的另一旋转致动器结合使用。在一些实施例中，能够使用转子组件720来替代图2-6B的转子组件220。

转子组件720包括流体地连接流体室760a和流体室760b的流体管722。在图示示例中，当使密封件432旋转到冷却端口510与冷却端口512之间的位置中时，流体的冷却流是可能的。

在图示构造中，通过流体端口702a向流体室760a提供加压流体。流体的小冷却泄漏流沿循大体上标示为704的路径，通过流体室760a到达流体管722，并且通过流体管722进入流体室760b中。流体室760b中的流体的小冷却泄漏流沿循大体上标示为520的路径，其从流体室760b流出冷却端口510到达冷却端口512流入流体室760c中，并且流出流体端口702c。

通过提供小的冷却泄漏流，可允许流体室760a-760c中的已加热流体逸散，并且当密封件432处于如由冷却端口510的位置限定的硬停的预定旋转距离内时，由通过流体端口702a进入的更冷流体的小流取代。

图8是带有可变化冷却流的另一旋转致动器800的横截面俯视图。致动器包括壳体810。壳体810包括流体端口120和流体端口130。流体端口120与设在壳体810与定子组件830之间的空间中形成的流体通道820流体连通。定子组件830包括一对定子叶片832。流体通道820将流体端口120流体连接到流体端口840a和流体端口840b以及冷却端口842。流体端口130与流体管822流体连通。流体管822将流体端口130流体连接到流体端口840c、冷却端口844a以及冷却端口844b。冷却端口844a和844b具有相对小的孔洞，其相比于流体端口840c相对更加有限制性。施加到流体管822的流将主要流到流体端口840c，并且仅允许相对更小的泄漏流通过冷却端口844a、844b。相似地，冷却端口842相比于流体端口840a、840b相对更加有限制性。

转子组件850包括将流体室802c与流体室802d流体地连接的流体管852。加压的流体施加在流体端口120处并流到流体端口840a和840b，以促使转子组件850沿顺时针方向旋转。如本示例的图示中所示，转子组件850最终到达顺时针硬停旋转位置。

在转子组件850的图示旋转构造中，能够持续将加压流体施加在流体端口120处以促使流体室802a中的加热的流体离开冷却端口844a，以及促使室802b中的加热的流体离开冷却端口844b。

当停止流体在流体端口120处的施加并且替代地在流体端口130处施加流体时，流体流至流体端口840c以进入流体室802c。进入流体室802c中的流体的流动促使转子组件850沿逆时针方向旋转。流体从流体室802c流动通过流体管852到达流体室802d，以进一步促使转子组件850沿逆时针方向旋转。

转子组件850最终到达逆时针硬停旋转位置，其中密封件432定位在冷却端口842与近端定子叶片832之间。流体室802c中的流体被促使通过流体管852，并且通过流体室802d到达冷却端口842。流体从冷却端口842沿流体管820流动并且流出流体端口120。

图9是带有可变化冷却流的另一旋转致动器900的横截面俯视图。致动器包括壳体910。壳体910包括流体端口120和流体端口130。流体端口120与设在壳体910与定子组件930之间的空间中形成的流体通道920流体连通。定子组件930包括一对定子叶片932。流体通道920将流体端口120流体地连接到流体端口940a和流体端口940b以及冷却端口942a和冷却端口942b。流体端口130与流体管922流体连通。流体管922将流体端口130流体地连接到流体端口940c和流体端口940d以及冷却端口944a和冷却端口944b。冷却端口942a、942b、944a和944b具有相对小的孔洞，其相比于流体端口940a-d相对更加有限制性。施加到流体管922的流将主要流至流体端口940c和940d，并且仅允许相对更小的泄漏流通过冷却端口944a、944b。相似地，施加到流体通道920的流将主要流至流体端口940a和940b，并且仅允许相对更小的泄漏流通过冷却端口942a、942b。

加压的流体被施加在流体端口120处并流至流体端口940a和940b，以促使转子组件220沿顺时针方向旋转。如本示例的图示中所示，转子组件220最终到达顺时针硬停旋转位置。

在转子组件220的图示的旋转构造中，能够持续在流体端口120处施加加压流体，以促使流体室902a中的加热流体离开冷却端口944a，并且促使室902b中的加热流体离开冷却端口944b。

当停止流体在流体端口120处的施加并且替代地在流体端口130处施加流体时，流体流至流体端口940c以进入流体室902c，并且流体流至流体端口940d以进入流体室902d。进入流体室902c和902d中的流体的流动促使转子组件220沿逆时针方向旋转。

转子组件220最终到达逆时针硬停旋转位置，其中密封件432定位在定子叶片932中的一个与冷却端口942a、942b中的对应近端的一个之间。流体室902c中的流体被促使通过冷却端口942b、920，且流体室902d中的流体被促使通过冷却端口942a。流体从冷却端口942a、942b沿流体管920流动并且流出流体端口120。

图10是带有可变化冷却流的另一旋转致动器1000的横截面俯视图。致动器包括壳体1010。壳体1010包括流体端口120和流体端口130。流体端口120与设在壳体1010与定子组件1030之间的空间中形成的流体通道1020流体连通。定子组件1030包括一对定子叶片1032。流体通道1020将流体端口120流体地连接到流体端口1040a和流体端口1040b以及冷却端口1042。流体端口130与流体管1022流体连通。流体管1022将流体端口130流体地连接到流体端口1040c以及冷却端口1044a和冷却端口1044b。冷却端口1044a和1044b具有相对小的孔洞，其相比于流体端口1040c相对更加有限制性。施加到流体管1022的流将主要流至流体端口1040c，并且仅允许相对更小的泄漏流通过冷却端口1044a、1044b。相似地，冷却端口1042相比于流体端口1040a、1040b相对更加有限制性。

转子组件1050包括将流体室1002c与流体室1002d流体地连接的流体管1052。加压的流体被施加在流体端口120处并流至流体端口1040a和1040b，以促使转子组件1050沿顺时针方向旋转。如本示例的图示中所示，转子组件1050最终到达顺时针硬停旋转位置。

在转子组件1050的图示旋转构造中，能够持续将加压流体施加在流体端口120处，以促使流体室1002a中的加热流体离开冷却端口1044a，并且促使室1002b中的加热流体离开冷却端口1044b。

当停止在流体端口120处的流体施加并且替代地在流体端口130处施加流体时，流体流至流体端口1040c以进入流体室1002c。进入流体室1002c的流体的流动促使转子组件1050沿逆时针方向旋转。流体从流体室1002d流动通过流体管1052到达流体室1002c，以进一步促使转子组件1050沿逆时针方向旋转。

转子组件1050最终到达逆时针硬停旋转位置，其中密封件432中的一个定位在冷却端口1042与近端定子叶片1032之间。流体室1002d中的流体被促使通过流体管1052，并且通过流体室1002c到达冷却端口1042。流体从冷却端口1042沿流体管1020流动并且流出流体端口120。

在上文讨论的示例中，旋转致动器100、800、900或1000中的每个均具有两对径向相对但流体地协作的流体室。在一些实施例中，旋转致动器可包括构造成沿顺时针和/或逆时针方向促动转子组件的一个、两个、三个或更多个流体室。在一些实施例中，暴露于旋转致动器100、800、900或1000的流体室的流体端口和冷却端口可形成为通过定子组件的钻孔和/或形成为通过壳体（例如通过内轴向壁254（图1））的钻孔。

图11是另一示例旋转致动器1100的横截面俯视图。致动器1100是示例致动器100的改型，其包括实施与图6A和6B的冷却路径614的功能实质上相同的功能的冷却通道1105。冷却通道1105是沿转子410的预定部分周向地形成的凹槽。冷却通道1105的长度和位置被选择成使得当使转子叶片420从定子叶片470旋转至少一定预定距离时，冷却通道1105的两个端部1115a、1115b均位于定子密封件1132的一侧上，并且使得当转子组件220使转子叶片420在预定弧内旋转时，冷却通道1105延伸超过定子密封件1132的两侧，如图11中所示。在一些实施方式中，冷却通道1105能够沿转子410定位使得当转子组件220位于硬停位置处或接近硬停位置时（诸如当转子叶片440接触定子叶片470时），冷却通道1105的端部1115a、1115b延伸超过密封件1132的两侧。

图12是用于使用带有可变化冷却流的旋转致动器的示例方法1200的流程图。在各种实施例中，方法1200能够与旋转致动器100、800、900或1000中的任何旋转致动器一起使用。

方法1200在框1210处开始于提供定子，该定子具有从定子的中央室的内周向表面突出的至少一个定子叶片、在定子中的第一周向位置处的第一开孔，以及位于定子中不同于第一周向位置的第二周向位置处并且与第一开孔流体连通的第二开孔。例如，可提供图2的定子组件210。

在框1220处，提供转子。转子具有从中央可旋转纵向轴突出的至少一个转子叶片，所述转子可旋转地布置在定子中，所述转子叶片包括布置在转子叶片的远端部上的密封元件。例如，提供图4的转子组件410。

在框1230处，使定子的内周向表面与密封元件在第一周向位置与第二周向位置之间的第三周向位置处接触。例如，密封件432能够接触内壁440。在框1240处，用定子、密封元件以及转子叶片的第一侧限定第一流体室。例如，流体室460b能够被限定在定子组件210、密封件432以及转子叶片420之间。在框1250处，用定子、密封元件以及转子叶片的第二侧限定第二流体室。例如，流体室460a能够被限定在定子组件210、密封件432以及转子叶片420之间。

在框1260处，使流体从第一流体室通过第一开孔流至第二开孔到达第二流体室。例如，流体从流体室460b流出冷却端口510流至冷却端口512，并且到达流体室460a。

在一些实施方式中，能够使转子旋转，能够使定子的内周向表面在不位于第一周向位置和第二周向位置之间的第四周向位置处与密封元件接触，并且能够阻止流体流动通过第一开孔和第二开孔。例如，图5A描绘了密封件432在不位于冷却端口510到冷却端口512之间的位置处与内壁440接触。

在一些实施方式中，能够通过包括定子的外表面与致动器的壳体之间的间隙的流体流动通路提供第一开孔与第二开孔之间的流体连通。例如，流体能够从冷却端口842沿图8的流体通道820流至冷却端口840b。

在一些实施方式中，能够通过包括定子的外表面中的凹槽的流体流动通路提供第一开孔与第二开孔之间的流体连通。在一些实施方式中，能够通过包括在邻近定子的壳体的内表面中的凹槽的流体流动通路提供第一开孔与第二开孔之间的流体连通。在一些实施方式中，能够通过包括旋转叶片的远端部与定子的内周向壁之间的间隙的流体流动通路提供第一开孔与第二开孔之间的流体连通。例如，流体能够从端部615b通过图6B的冷却通道614流至端部615a。在一些实施方式中，通过包括定子或致动器的壳体中的钻孔的流体流动通路提供第一开孔与第二开孔之间的流体连通。

尽管上文已经详细描述了一些实施方式，但其它改型是可能的。例如，附图中描绘的逻辑流程不要求所示出的具体次序或顺序次序以实现期望结果。此外，可提供其它步骤，或可从所描述的流程消除步骤，并且可向所描述的系统增加其它部件，或从所描述的系统移除一些部件。因此，其它实施方式在以下权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种旋转叶片致动器，其包括：

定子，其设置在所述致动器的壳体的钻孔内，具有从所述定子的中央室的内周向表面突出的至少一个定子叶片，以及限定在所述定子的内壁中的第一流体端口和第二流体端口；和

转子，其具有从中央能够旋转的纵向轴突出的至少一个转子叶片，所述转子能够旋转地布置在所述定子中，所述转子叶片包括布置在所述转子叶片的远端部上的密封元件且所述密封元件适应于接触所述定子的所述内周向表面；

其中，所述转子叶片适应于接触所述定子的所述定子叶片，并且由所述定子和所述转子叶片的第一侧限定高压力室，且由所述定子和所述转子叶片的第二侧限定低压力室；

其中，所述致动器至少还包括与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的第一开孔，且所述致动器至少还包括与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的第二开孔；并且

其中，包括所述定子的外表面与所述致动器的壳体之间的间隙的流体流动通路将所述第一开孔连接到所述第二开孔；

其中，当所述转子叶片接近于接触所述定子的所述定子叶片时，所述流体流动通路和所述第一开孔及所述第二开孔将所述高压力室连接到所述低压力室。

2.一种旋转叶片致动器，其包括：

定子，其具有从所述定子的中央室的内周向表面突出的至少一个定子叶片，以及限定在所述定子的内壁中的第一流体端口和第二流体端口；和

转子，其具有从中央能够旋转的纵向轴突出的至少一个转子叶片，所述转子能够旋转地布置在所述定子中，所述转子叶片包括布置在所述转子叶片的远端部上的密封元件且所述密封元件适应于接触所述定子的所述内周向表面；

其中，所述转子叶片适应于接触所述定子的所述定子叶片，并且由所述定子和所述转子叶片的第一侧限定高压力室，且由所述定子和所述转子叶片的第二侧限定低压力室；

其中，所述致动器至少还包括与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的第一开孔，且所述致动器至少还包括与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的第二开孔；并且

其中，包括在所述定子的外表面中的凹槽的流体流动通路将所述第一开孔连接到所述第二开孔；

其中，当所述转子叶片接近于接触所述定子的所述定子叶片时，所述流体流动通路和所述第一开孔及所述第二开孔将所述高压力室连接到所述低压力室。

3.一种旋转叶片致动器，其包括：

具有钻孔的壳体；

定子，其布置在所述钻孔内，并且具有从所述定子的中央室的内周向表面突出的至少一个定子叶片，以及限定在所述定子的内壁中的第一流体端口和第二流体端口；和

转子，其具有从中央能够旋转的纵向轴突出的至少一个转子叶片，所述转子能够旋转地布置在所述定子中，所述转子叶片包括布置在所述转子叶片的远端部上的密封元件且所述密封元件适应于接触所述定子的所述内周向表面；

其中，所述转子叶片适应于接触所述定子的所述定子叶片，并且由所述定子和所述转子叶片的第一侧限定高压力室，且由所述定子和所述转子叶片的第二侧限定低压力室；

其中，所述致动器至少还包括与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的第一开孔，且所述致动器至少还包括与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的第二开孔；并且

其中，包括邻近所述定子在所述壳体的内表面中的凹槽的流体流动通路将所述第一开孔连接到所述第二开孔；

其中，当所述转子叶片接近于接触所述定子的所述定子叶片时，所述流体流动通路和所述第一开孔及所述第二开孔将所述高压力室连接到所述低压力室。

4.一种旋转叶片致动器，其包括：

定子，其具有从所述定子的中央室的内周向表面突出的至少一个定子叶片，以及限定在所述定子的内壁中的第一流体端口和第二流体端口；和

转子，其具有从中央能够旋转的纵向轴突出的至少一个转子叶片，所述转子能够旋转地布置在所述定子中，所述转子叶片包括布置在所述转子叶片的远端部上的密封元件且所述密封元件适应于接触所述定子的所述内周向表面；

其中，所述转子叶片适应于接触所述定子的所述定子叶片，并且由所述定子和所述转子叶片的第一侧限定高压力室，且由所述定子和所述转子叶片的第二侧限定低压力室；

其中，所述致动器至少还包括与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的第一开孔，且所述致动器至少还包括与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的第二开孔；并且

其中，包括邻近所述转子叶片在所述中央能够旋转的纵向轴中的周向凹槽的流体流动通路将所述第一开孔连接到所述第二开孔；

其中，当所述转子叶片接近于接触所述定子的所述定子叶片时，所述流体流动通路和所述第一开孔及所述第二开孔将所述高压力室连接到所述低压力室。

5.一种用于旋转叶片致动器的冷却流体流的方法，其包括：

提供定子，其设置在所述致动器的壳体的钻孔内，具有从所述定子的中央室的内周向表面突出的至少一个定子叶片，以及限定在所述定子的内壁中的第一流体端口和第二流体端口；

提供转子，其具有从中央能够旋转的纵向轴突出的至少一个转子叶片，所述转子能够旋转地布置在所述定子中，所述转子叶片包括布置在所述转子叶片的远端部上的密封元件；

用所述定子、所述密封元件以及所述转子叶片的第一侧限定第一流体室；

用所述定子、所述密封元件以及所述转子叶片的第二侧限定第二流体室；

限定与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的第一周向位置处的第一开孔，和与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的不同于所述第一周向位置的第二周向位置处的并且与所述第一开孔流体连通的第二开孔；

使所述定子的所述内周向表面与所述密封元件在所述第一周向位置和所述第二周向位置之间的第三周向位置处接触；以及

使流体从所述第一流体端口通过所述第一流体室流至所述第一开孔，流至所述第二开孔，并且通过所述第二流体室流至所述第二流体端口，

其中，当所述转子叶片接近于接触所述定子的定子叶片时，所述第一开孔和所述第二开孔之间的流体连通由包括所述定子的外表面与所述致动器的壳体之间的间隙的流体流动通路提供。

6.一种用于旋转叶片致动器的冷却流体流的方法，其包括：

提供定子，其具有从所述定子的中央室的内周向表面突出的至少一个定子叶片，以及限定在所述定子的内壁中的第一流体端口和第二流体端口；

提供转子，其具有从中央能够旋转的纵向轴突出的至少一个转子叶片，所述转子能够旋转地布置在所述定子中，所述转子叶片包括布置在所述转子叶片的远端部上的密封元件；

用所述定子、所述密封元件以及所述转子叶片的第一侧限定第一流体室；

用所述定子、所述密封元件以及所述转子叶片的第二侧限定第二流体室；

限定与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的第一周向位置处的第一开孔，和与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的不同于所述第一周向位置的第二周向位置处的并且与所述第一开孔流体连通的第二开孔；

使所述定子的所述内周向表面与所述密封元件在所述第一周向位置和所述第二周向位置之间的第三周向位置处接触；以及

使流体从所述第一流体端口通过所述第一流体室流至所述第一开孔，流至所述第二开孔，并且通过所述第二流体室流至所述第二流体端口，

其中，当所述转子叶片接近于接触所述定子的定子叶片时，所述第一开孔和所述第二开孔之间的流体连通由包括所述定子的外表面中的凹槽的流体流动通路提供。

7.一种用于旋转叶片致动器的冷却流体流的方法，其包括：

提供具有钻孔的壳体；

提供定子，其布置在所述钻孔内并且具有从所述定子的中央室的内周向表面突出的至少一个定子叶片，以及限定在所述定子的内壁中的第一流体端口和第二流体端口；

提供转子，其具有从中央能够旋转的纵向轴突出的至少一个转子叶片，所述转子能够旋转地布置在所述定子中，所述转子叶片包括布置在所述转子叶片的远端部上的密封元件；

用所述定子、所述密封元件以及所述转子叶片的第一侧限定第一流体室；

用所述定子、所述密封元件以及所述转子叶片的第二侧限定第二流体室；

限定与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的第一周向位置处的第一开孔，和与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的不同于所述第一周向位置的第二周向位置处的并且与所述第一开孔流体连通的第二开孔；

使所述定子的所述内周向表面与所述密封元件在所述第一周向位置和所述第二周向位置之间的第三周向位置处接触；以及

使流体从所述第一流体端口通过所述第一流体室流至所述第一开孔，流至所述第二开孔，并且通过所述第二流体室流至所述第二流体端口，

其中，当所述转子叶片接近于接触所述定子的定子叶片时，所述第一开孔和所述第二开孔之间的流体连通由包括邻近所述定子在所述壳体的内表面中的凹槽的流体流动通路提供。

8.一种用于旋转叶片致动器的冷却流体流的方法，其包括：

提供定子，其具有从所述定子的中央室的内周向表面突出的至少一个定子叶片，以及限定在所述定子的内壁中的第一流体端口和第二流体端口；

提供转子，其具有从中央能够旋转的纵向轴突出的至少一个转子叶片，所述转子能够旋转地布置在所述定子中，所述转子叶片包括布置在所述转子叶片的远端部上的密封元件；

用所述定子、所述密封元件以及所述转子叶片的第一侧限定第一流体室；

用所述定子、所述密封元件以及所述转子叶片的第二侧限定第二流体室；

限定与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的第一周向位置处的第一开孔，和与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的不同于所述第一周向位置的第二周向位置处的并且与所述第一开孔流体连通的第二开孔；

使所述定子的所述内周向表面与所述密封元件在所述第一周向位置和所述第二周向位置之间的第三周向位置处接触；以及

使流体从所述第一流体端口通过所述第一流体室流至所述第一开孔，流至所述第二开孔，并且通过所述第二流体室流至所述第二流体端口，

其中，当所述转子叶片接近于接触所述定子的定子叶片时，所述第一开孔和所述第二开孔之间的流体连通由包括邻近所述叶片在所述中央能够旋转的纵向轴中的周向凹槽的流体流动通路提供。

9.一种用于旋转叶片致动器的冷却流体流的方法，其包括：

提供定子，其具有从所述定子的中央室的内周向表面突出的至少一个定子叶片，以及限定在所述定子的内壁中的第一流体端口和第二流体端口；

提供转子，其具有从中央能够旋转的纵向轴突出的至少一个转子叶片，所述转子能够旋转地布置在所述定子中，所述转子叶片包括布置在所述转子叶片的远端部上的密封元件；

用所述定子、所述密封元件以及所述转子叶片的第一侧限定第一流体室；

用所述定子、所述密封元件以及所述转子叶片的第二侧限定第二流体室；

限定与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的第一周向位置处的第一开孔，和与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的不同于所述第一周向位置的第二周向位置处的并且与所述第一开孔流体连通的第二开孔；

使所述定子的所述内周向表面的至少一部分在所述第一周向位置和所述第二周向位置之间的第三周向位置处不与所述密封元件接触；以及

使流体从所述第一流体端口通过所述第一流体室流至所述第一开孔，流至所述第二开孔，并且通过所述第二流体室流至所述第二流体端口，

其中，当所述转子叶片接近于接触所述定子的定子叶片时，所述第一开孔和所述第二开孔之间的流体连通由包括所述转子叶片的远端部与所述定子的内周向表面之间的间隙的流体流动通路提供。

10.一种用于旋转叶片致动器的冷却流体流的方法，其包括：

提供定子，其具有从所述定子的中央室的内周向表面突出的至少一个定子叶片，以及限定在所述定子的内壁中的第一流体端口和第二流体端口；

提供转子，其具有从中央能够旋转的纵向轴突出的至少一个转子叶片，所述转子能够旋转地布置在所述定子中，所述转子叶片包括布置在所述转子叶片的远端部上的密封元件；

用所述定子、所述密封元件以及所述转子叶片的第一侧限定第一流体室；

用所述定子、所述密封元件以及所述转子叶片的第二侧限定第二流体室；

限定与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的第一周向位置处的第一开孔，和与所述第一流体端口和所述第二流体端口间隔开的不同于所述第一周向位置的第二周向位置处的并且与所述第一开孔流体连通的第二开孔；

使所述定子的所述内壁的至少一部分在所述第一周向位置和所述第二周向位置之间的第三周向位置处不与所述密封元件接触；以及

使流体从所述第一流体端口通过所述第一流体室流至所述第一开孔，流至所述第二开孔，并且通过所述第二流体室流至所述第二流体端口，

其中，当所述转子叶片接近于接触所述定子的定子叶片时，所述第一开孔和所述第二开孔之间的流体连通由包括所述定子的所述内壁与所述密封元件之间的间隙的流体流动通路提供。