CN108194348A - 一种流体旋转机构、流体泵以及执行装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种流体旋转机构、流体泵以及执行装置,涉及流体传动技术领域。流体旋转机构包括基体、转动部件以及限位部件。基体内部具有容纳空腔，基体的外壁具有连通容纳空腔的进油口和出油口。转动部件可转动地设置于容纳空腔中，转动部件与容纳空腔的内壁具有间隙，转动部件具有与第一空腔的内壁密封接触的第一接触点和第二接触点。流体旋转机构被构造为限位部件始终与转动部件保持密封接触并阻止流体通过密封活动通道。通过使用该流体旋转机构，能够输送流体或者输出机械能。

Description

一种流体旋转机构、流体泵以及执行装置

技术领域

本发明涉及流体传动技术领域，具体而言，涉及一种流体旋转机构、流体泵以及执行装置。

背景技术

执行机构旋转马达利用液体、气体等流体的转动周压差对机构轴心产生扭矩而驱动外部工作机构做机械功。现目前流体旋转马达的形式主要有：1，叶片滑动型，2，双齿轮压油排油型，3，摆线齿轮型，4，柱塞型，5，螺杆型等。产品的缺点：叶片型受力差，压力不高，排量比较小。双齿轮型体积大，泄露量大，容积效率低。摆线型靠偏心摆动轴连接，结构复杂，压力不高。径向柱塞型体积大，轴向柱塞型靠偏心盘压油转动，转动力被轴向力分走很多，压力损失大，螺杆式靠密封胶套密封，缺乏耐用性。以上形式都不能做成空心结构。

流体泵是输送流体或使流体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。泵主要功能，1，用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体，也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。2，将原动机的机械能压缩流体产生高压流体推动流体执行机构做功。现目前产品的缺点：与旋转马达基本相同。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种流体旋转机构，该流体旋转机构应用于流体传动，通过使用该流体旋转机构，能够输送流体或者输出机械能。

本发明的第二个目的在于提供一种流体泵，该流体泵具有上述流体旋转机构，通过驱动电机与流体旋转机构的配合来输送流体或使流体增压。

本发明的第三个目的在于提供一种执行装置，该执行装置具有上述流体旋转机构，该执行装置能将流体的压力能转变为机械能。

本发明的实施例是这样实现的：

一种流体旋转机构，包括：

基体，基体内部具有容纳空腔，基体的外壁具有连通容纳空腔的进油口和出油口，进油口的中线与出油口的中线相交并将容纳空腔分隔成第一空腔和第二空腔；

转动部件，转动部件可转动地设置于容纳空腔中，转动部件与容纳空腔的内壁具有间隙，转动部件具有与第一空腔的内壁密封接触的第一接触点和第二接触点，转动部件具有贯穿基体端面的动力传动部；

转动部件与第一空腔的内壁共同限定流体通道，转动部件与第二空腔的内壁共同限定密封活动通道；

限位部件，限位部件位于密封活动通道中并设置于第二空腔的内壁，限位部件具有与转动部件密封接触的密封点；

流体旋转机构被构造为限位部件始终与转动部件保持密封接触并阻止流体通过密封活动通道。

发明人设计了上述流体旋转机构，该流体旋转机构应用于流体传动，通过使用该流体旋转机构，能够输送流体或者输出机械能。具体地，流体旋转机构包括基体、转动部件以及限位部件。基体的内部具有容纳空腔，转动部件可转动地设置于容纳空腔中，在转动部件转动时，转动部件的第一接触点和第二接触点与容纳空腔的内壁的密封接触处也同样运动。进一步地，进油口的中线与出油口的中线相交并将容纳空腔分隔成第一空腔和第二空腔，转动部件的外周与第一空腔的内壁共同限定流体通道，转动部件与第二空腔的内壁共同限定密封活动通道，限位部件位于密封活动通道中，限位部件在转动部件的转动下或者未转动下，即，始终与转动部件密封接触并阻止流体通过密封活动通道。流体旋转机构应用于流体传动，当使用该流体旋转机构通过流体的传动输出机械能时，其工作原理为：高压流体通过进油口进入容纳空腔中，高压流体此时作用于转动部件，由于转动部件是可转动地，并且限位部件在转动部件的转动下或者未转动下，即，始终与转动部件密封接触并阻止流体通过密封活动通道，使得高压流体只会通过流体通道流通，故高压流体迫使转动部件顺着流体通道转动，通过转动部件的动力传动部输出转矩，即，输出机械能，同时，高压流体亦顺着流体通道流通，最终在出油口排出。当使用该流体旋转机构用于输送流体时，其工作原理为：动力传动部连接电机，使得电机驱动转动部件转动，由进油口进入容纳空腔中的流体，在转动部件的推动下以及限位部件截断密封活动通道的作用下沿着流体通道排出出油口。该流体旋转机构应用于流体传动，通过使用该流体旋转机构，能够输送流体或者输出机械能。需要说明的是，与同类产品在相同体积的条件下，工作容积腔更大，传动转矩大，作为泵类容积可以设计到最大极限，压力承受能力更强，结构简单，可以设计成空心结构，作为执行元件没有压力损失，流体压力直接转换成转矩力，效率更高。

在本发明的一种实施例中：

限位部件可转动地设置于密封活动通道中；

限位部件被构造为在转动部件的转动下带动密封点的运动，密封点与转动部件的外周面密封滑动接触。

在本发明的一种实施例中：

限位部件绕预定转动角度可转动地设置于第二空腔的内壁。

在本发明的一种实施例中：

第二空腔的内壁开设有向基体外壁延伸的转动凹槽；

转动凹槽具有靠近进油口的第一抵靠壁以及靠近出油口的第二抵靠壁；

限位部件可转动地设置于转动凹槽中，限位部件具有抵靠于第一抵靠壁的第一状态和抵靠于第二抵靠壁的第二状态。

在本发明的一种实施例中：

限位部件包括两个限位齿，第二空腔的内壁开设有两个转动凹槽，两个转动凹槽分别靠近进油口和出油口，两个限位齿分别可转动地设置于转动凹槽中；

限位齿具有向转动部件延伸的密封端，密封端限定密封点，密封端与转动部件密封滑动接触。

在本发明的一种实施例中：

转动部件具有相对的第一接触端和第二接触端，第一接触端限定第一接触点，第二接触端限定第二接触点；

转动部件的外边缘沿第一接触端呈弧线状向第二接触端延伸并且以第一接触端至第二接触端的直线为对称中线对称。

在本发明的一种实施例中：

基体具有相对的第一端和第二端；

动力传动部设置于转动部件的转动中心处，动力传动部可转动地与第一端和第二端连接。

在本发明的一种实施例中：

动力传动部通过轴承与第一端和第二端连接；

转动部件与第一端和第二端之间设置有密封端板。

一种流体泵，其包括驱动电机以及上述任意一项的流体旋转机构，驱动电机与动力传动部传动连接。

一种执行装置，该执行装置具有上述任意一项的流体旋转机构，流体旋转机构被构造为通过流体由进油口进入，由出油口排出推动转动部件转动。

本发明的技术方案至少具有如下有益效果：

本发明提供的一种流体旋转机构，该流体旋转机构应用于流体传动，通过使用该流体旋转机构，能够输送流体或者输出机械能。

本发明提供的一种流体泵，该流体泵具有上述流体旋转机构，通过驱动电机与流体旋转机构的配合来输送流体或使流体增压。

本发明提供的一种执行装置，该执行装置具有上述流体旋转机构，该执行装置能将流体的压力能转变为机械能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1中流体旋转机构在第一视角下的结构示意图；

图2为本发明实施例1中流体旋转机构在第二视角下的结构示意图；

图3为本发明实施例1中流体旋转机构在第三视角下的结构示意图；

图4为本发明实施例1中流体旋转机构在第四视角下的结构示意图；

图5为图1中Ⅴ处的放大图；

图6为本发明实施例1中流体旋转机构在第五视角下的结构示意图。

图标：10-流体旋转机构；11-基体；12-转动部件；13-限位部件；50-密封点；61-流体通道；62-密封活动通道；71-第一接触点；72-第二接触点；91-进油口；92-出油口；111-第一端；112-第二端；113-密封端板；120-动力传动部；121-第一接触端；122-第二接触端；130-限位齿；131-密封端；910-第一抵靠壁；911-第二抵靠壁。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

本实施例提供一种流体旋转机构10，该流体旋转机构10应用于流体传动，通过使用该流体旋转机构10，能够输送流体或者输出机械能。

请参考图1、图2、图3以及图4，图1示出了本实施例中流体旋转机构10在第一视角下的具体结构，图2示出了本实施例中流体旋转机构10在第二视角下的具体结构，图3示出了本实施例中流体旋转机构10在第三视角下的具体结构，图4示出了本实施例中流体旋转机构10在第四视角下的具体结构。需要说明的是，图1至图4为流体旋转机构10的传动流程示意图。

流体旋转机构10包括基体11、转动部件12以及限位部件13。

基体11内部具有容纳空腔，基体11的外壁具有连通容纳空腔的进油口91和出油口92，进油口91的中线与出油口92的中线相交并将容纳空腔分隔成第一空腔和第二空腔。需要说明的是，进油口91的中线与出油口92的中线之间的夹角小于180°。

转动部件12可转动地设置于容纳空腔中，转动部件12与容纳空腔的内壁具有间隙，转动部件12具有与第一空腔的内壁密封接触的第一接触点71和第二接触点72，转动部件12具有贯穿基体11端面的动力传动部120(请参考图6)，该动力传动部120用于传递动力或者接收动力。

转动部件12与第一空腔的内壁共同限定流体通道61，转动部件12与第二空腔的内壁共同限定密封活动通道62。

限位部件13位于密封活动通道62中并设置于第二空腔的内壁，限位部件13具有与转动部件12密封接触的密封点50。

流体旋转机构10被构造为限位部件13在转动部件12的转动下或者未转动下，即，始终与转动部件12通过密封点50密封接触并阻止经过进油口91进入容纳空腔的流体通过密封活动通道62。需要说明的是，在转动部件12转动时或者未转动时，密封点50始终与转动部件12实现密封接触，阻止流体通过密封活动通道62，但是限位部件13不阻止转动部件12的转动。

具体地，密封点50始终与转动部件12实现密封滑动接触，限位部件13可转动地设置于密封活动通道62中。限位部件13被构造为在转动部件12的转动下带动密封点50的运动，密封点50与转动部件12的外周面密封滑动接触。

进一步地，在本实施例中，限位部件13绕预定转动角度可转动地设置于第二空腔的内壁。需要说明的是，该预定转动角度指限位部件13的转动范围，通过转动范围的确定，使得限位部件13的密封点50在与转动部件12配合时，能始终接触转动部件12实现密封从而阻断密封活动通道62。

请参考图5，图5为图1中Ⅴ处的放大图。

第二空腔的内壁开设有向基体11外壁延伸的转动凹槽。

转动凹槽具有靠近进油口91的第一抵靠壁910以及靠近出油口92的第二抵靠壁911。

限位部件13可转动地设置于转动凹槽中，限位部件13具有抵靠于第一抵靠壁910的第一状态和抵靠于第二抵靠壁911的第二状态，即，限位部件13只能在第一抵靠壁910与第二抵靠壁911之间转动，从而确定预定转动角度。

在本实施例中，限位部件13包括两个限位齿130，两个限位齿130的作用不仅具有阻断密封活动通道62，还具有避免流体回流的作用。

第二空腔的内壁开设有两个转动凹槽，两个转动凹槽分别靠近进油口91和出油口92，两个限位齿130分别可转动地设置于转动凹槽中，限位齿130具有向转动部件12延伸的密封端131，密封端131限定密封点50，密封端131与转动部件12密封滑动接触。

请重新参考图1，转动部件12具有相对的第一接触端121和第二接触端122，第一接触端121限定第一接触点71，第二接触端122限定第二接触点72，转动部件12的外边缘沿第一接触端121呈弧线状向第二接触端122延伸并且以第一接触端121至第二接触端122的直线为对称中线对称。转动部件12通过第一接触端121和第二接触端122与容纳空腔的密封接触，使得流体能够作用于转动部件12，通过呈弧线状的边缘，能够使得转动部件12的外边缘能够始终与限位部件13进行密封配合。

进一步地，请参考图6，图6为本实施例中流体旋转机构10在第五视角下的具体结构。

基体11具有相对的第一端111和第二端112，动力传动部120设置于转动部件12的转动中心处，动力传动部120可转动地与第一端111和第二端112连接，其中，动力传动部120作为动力传递的结构，其贯穿第二端112，动力传动部120可向外传递扭矩或者输出扭矩。需要说明的是，在本实施例中，动力传动部120通过轴承与第一端111和第二端112连接，转动部件12与第一端111和第二端112之间设置有密封端板113。

发明人设计了上述流体旋转机构10，该流体旋转机构10应用于流体传动，通过使用该流体旋转机构10，能够输送流体或者输出机械能。具体地，流体旋转机构10包括基体11、转动部件12以及限位部件13。基体11的内部具有容纳空腔，转动部件12可转动地设置于容纳空腔中，在转动部件12转动时，转动部件12的第一接触点71和第二接触点72与容纳空腔的内壁的密封接触处也同样运动，需要说明的是，该处运动是指密封处与转动部件12相对位置运动。进一步地，进油口91的中线与出油口92的中线相交并将容纳空腔分隔成第一空腔和第二空腔，转动部件12的外周与第一空腔的内壁共同限定流体通道61，转动部件12与第二空腔的内壁共同限定密封活动通道62，限位部件13位于密封活动通道62中，限位部件13始终与转动部件12密封接触并阻止流体通过密封活动通道62。需要说明的是，与同类产品在相同体积的条件下，工作容积腔更大，传动转矩大，作为泵类容积可以设计到最大极限，压力承受能力更强，结构简单，可以设计成空心结构，作为执行元件没有压力损失，流体压力直接转换成转矩力，效率更高。

流体旋转机构10应用于流体传动，当使用该流体旋转机构10通过流体的传动输出机械能时，其工作原理为：

参考图1，高压流体(箭头指向)通过进油口91进入容纳空腔中，高压流体此时作用于转动部件12，由于转动部件12是可转动地，并且限位部件13与转动部件12密封接触并阻止流体通过密封活动通道62，使得高压流体只会通过流体通道61流通，故高压流体迫使转动部件12顺着流体通道61(参考图2至图4)转动(在图中转向为逆时针方向，记作反向转动)，通过转动部件12的动力传动部120输出转矩，即，输出机械能，同时，高压流体亦顺着流体通道61流通，最终在出油口92排出。由此，在其他具体实施方式中，通过进油口91与出油口92的置换，使得转动部件12能够实现正转，即，顺时针转动。

反之，当使用该流体旋转机构10用于输送流体时，其工作原理为：动力传动部120连接电机，使得电机驱动转动部件12转动，由进油口91进入容纳空腔中的流体，在转动部件12的推动下以及限位部件13截断密封活动通道62的作用下沿着流体通道61排出出油口92。需要说明的是，通过控制电机的输出转向，即，电机输出轴的正转或者反转，可以控制流量与进油口91和出油口92输送进出关系。

该流体旋转机构10应用于流体传动，通过使用该流体旋转机构10，能够输送流体或者输出机械能。

需要说明的是，本实施例还提供一种流体泵，该流体泵包括驱动电机以及上述提供的流体旋转机构10，驱动电机与动力传动部120传动连接，通过驱动电机的驱动，使得电机驱动转动部件12转动，由进油口91进入容纳空腔中的流体，在转动部件12的推动下以及限位部件13截断密封活动通道62的作用下沿着流体通道61排出出油口92。需要说明的是，通过控制电机的输出转向，即，电机输出轴的正转或者反转，可以控制流量与进油口91和出油口92输送进出关系。

需要说明的是，本实施例还提供一种执行装置，该执行装置具有上述提供的流体旋转机构10，流体旋转机构10被构造为通过流体由进油口91进入，由出油口92排出从而推动转动部件12转动，最终通过动力传动部120输出机械能。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种流体旋转机构，其特征在于，包括：

基体，所述基体内部具有容纳空腔，所述基体的外壁具有连通所述容纳空腔的进油口和出油口，所述进油口的中线与所述出油口的中线相交并将所述容纳空腔分隔成第一空腔和第二空腔；

转动部件，所述转动部件可转动地设置于所述容纳空腔中，所述转动部件与所述容纳空腔的内壁具有间隙，所述转动部件具有与所述第一空腔的内壁密封接触的第一接触点和第二接触点，所述转动部件具有贯穿所述基体端面的动力传动部；

所述转动部件与所述第一空腔的内壁共同限定流体通道，所述转动部件与所述第二空腔的内壁共同限定密封活动通道；

限位部件，所述限位部件位于所述密封活动通道中并设置于所述第二空腔的内壁，所述限位部件具有与所述转动部件密封接触的密封点；

所述流体旋转机构被构造为所述限位部件始终与所述转动部件保持密封接触并阻止流体通过所述密封活动通道。

2.根据权利要求1所述的流体旋转机构，其特征在于：

所述限位部件可转动地设置于所述密封活动通道中；

所述限位部件被构造为在所述转动部件的转动下带动所述密封点的运动，所述密封点与所述转动部件的外周面密封滑动接触。

3.根据权利要求2所述的流体旋转机构，其特征在于：

所述限位部件绕预定转动角度可转动地设置于所述第二空腔的内壁。

4.根据权利要求3所述的流体旋转机构，其特征在于：

所述第二空腔的内壁开设有向所述基体外壁延伸的转动凹槽；

所述转动凹槽具有靠近所述进油口的第一抵靠壁以及靠近所述出油口的第二抵靠壁；

所述限位部件可转动地设置于所述转动凹槽中，所述限位部件具有抵靠于所述第一抵靠壁的第一状态和抵靠于所述第二抵靠壁的第二状态。

5.根据权利要求4所述的流体旋转机构，其特征在于：

所述限位部件包括两个限位齿，所述第二空腔的内壁开设有两个所述转动凹槽，两个所述转动凹槽分别靠近所述进油口和所述出油口，两个所述限位齿分别可转动地设置于所述转动凹槽中；

所述限位齿具有向所述转动部件延伸的密封端，所述密封端限定所述密封点，所述密封端与所述转动部件密封滑动接触。

6.根据权利要求1所述的流体旋转机构，其特征在于：

所述转动部件具有相对的第一接触端和第二接触端，所述第一接触端限定第一接触点，所述第二接触端限定所述第二接触点；

所述转动部件的外边缘沿所述第一接触端呈弧线状向所述第二接触端延伸并且以所述第一接触端至所述第二接触端的直线为对称中线对称。

7.根据权利要求1所述的流体旋转机构，其特征在于：

所述基体具有相对的第一端和第二端；

所述动力传动部设置于转动部件的转动中心处，所述动力传动部可转动地与所述第一端和所述第二端连接。

8.根据权利要求7所述的流体旋转机构，其特征在于：

所述动力传动部通过轴承与所述第一端和所述第二端连接；

所述转动部件与所述第一端和所述第二端之间设置有密封端板。

9.一种流体泵，其特征在于，包括：

驱动电机；以及

权利要求1-8任意一项所述的流体旋转机构，所述驱动电机与所述动力传动部传动连接。

10.一种执行装置，其特征在于：

所述执行装置具有权利要求1-8任意一项所述的流体旋转机构，所述流体旋转机构被构造为通过流体由所述进油口进入，由出油口排出从而推动所述转动部件转动。