CN1128932C - 旋转机 - Google Patents

Abstract

本发明可应用于泵及液压马达并能增加旋转机的功能容量。本发明涉及含有壳体的旋转机，调节件安装在壳体内以便能沿旋转轴线移动。设置有确定滑移件的轴向及相互位置的多个系统，以便能够改变它们相对于转子及壳体的位置，并电影式地连接到调节件上。安装了滑移件以便能根据调节件的位移来改变其位置。

Description

旋转机

技术领域

本发明涉及机械工程并可应用于泵及液压马达。液体或气体作为工作介质被应用于旋转机中。术语“调节”是指在一定容积范围内调整机器的工作容积。因此该机器用作泵时可改变流率而在用作液压马达时可改变轴的转速。

背景技术

已知的旋转机(欧洲专利申请书NO.0261682)由装在壳体内的转子组成，转子具有多个径向槽，在径向槽中滑阀的安装布置可使它们能径向移动。工作室在径向上被转子表面及壳体的内圆周表面所限定，壳体具有椭圆形横截面。在转子旋转期间，在离心力作用下各滑阀移出转子并压靠在壳体的内表面上，该壳体作为确定各滑阀的径向相互位置的元件，各滑阀滑过这个表面，于是在工作室生成了低及高压区。

工作室在轴向上被两个端部件所限定，它们中的一个与转子的一个端部接触并可在轴向移动，而它们中的第二个装在转子的另一侧并与转子一起转动。这个第二端部件(在所述申请书中把它作为改变机器容积的部件)具有空腔，带有滑阀的转子的一部分插入空腔中。第二端部件未插入空腔部分的长度决定了工作室的轴向长度。

通过可在轴向移动的第一端部件的移动，使转子移入第二端部件的空腔内长一些或短一些来改变工作室的长度从而改变其容积。

在国际专利申请NO.88/02438及英国专利申请NO.2207953中已描述了滑阀在径向上移入转子内部的类似机器。这些机器同样可改变工作室的容积，但与上述不同的机器其工作室容积的改变不是靠改变轴向尺寸而是径向尺寸。例如，在英国专利申请NO.2207953中所描述的机器，装在转子内部的滑阀用弹簧压在环绕着转子的环的内轮廓表面上。这个环装有可在径向移动的片块并位于机器的入口及出口之间的区域内。片块的径向位置决定机器工作室的容积。在国际专利申请NO.88/02438中描述的旋转机中，转子的安装使它可在壳体内滑动，壳体的内周壁在垂直于旋转轴线的方向上具有椭圆形的横截面。

具有径向移动滑阀的旋转机的缺点是：当工作室具有变化曲率的表面积时，难于采取密封工作室的措施。

旋转机(英国专利申请NO.1469583)被选作最接近的对比物。该装置包含具有多个径向槽的转子。在各槽中装有沿转子旋转轴线移动的滑阀。机器的工作室在轴向上被壳体及转子的相对两端部所限定，而在径向上被转子轴表面的面积及位于转子的所述端部与壳体之间的壳体的内圆柱表面所限定。安装在工作室内部的隔板隔开了入口和出口并与相邻的转子端部及转子轴滑动接触。当转子旋转时，滑阀作复杂运动，与转子一起转动的同时沿其旋转轴线移动。当滑阀远离隔板时，它们进入转子外的工作室。当滑阀未伸过转子端部时，在转子的旋转过程中，由于滑阀趋近隔板，滑阀渐渐移入转子并占据一个位置，在该位置上，当转子转动时，滑阀通过隔板而不触碰它。

为了产生滑阀的轴向运动，在转子槽内安装了确定滑阀的轴向相互位置的特殊部件，这就是切制在壳体内表面上的具有型面的槽，滑阀的边缘进入槽内。这正弦曲线似的槽起主凸轮作用，并在转子旋转期间确定滑阀在转子槽中的轴向移动特性。

英国专利申请NO.1469583中描述的机器的缺点是工作室的容积不能改变。如上面所指出的，工作室的一侧被不能在轴向移动的转子端部所限定，而另一侧被壳体的端部所限定。因此这种型式的机器可以设计成在确定的运行条件下具有最大的工作效率。当条件改变时，这种机器的工作效率较低或甚至不能使人满意。

发明内容

本发明的目的是开发一种可调节的旋转机，它具有沿转子的旋转轴线作往复运动的滑阀，能增大具有滑阀这种运动的旋转机的功能容量，并避免具有滑阀径向运动的机器的典型缺点。

用下列方法解决问题。旋转机含有带入口及出口的壳体，转子装在壳体内部，转子至少具有两个能沿其旋转轴线移动的滑阀；工作室在转子旋转轴线方向被转子的第一端部所限定；工作室内部的隔板装在壳体的内表面上，以把入口及出口隔开并与所述转子端部滑动接触；根据本发明用来确定滑阀轴向相互位置的部件具有一调节件，该调节件装在壳体内并沿转子的旋转轴线方向自由移动。调节件在旋转轴线方向上从相对端部限定了工作室并与确定滑阀的轴向相互位置的部件连接。确定滑阀的轴向相互位置的部件的安装使得它们可改变其与带转子的壳体的相对位置并一个接一个连续(电影式)地与调节件相连接；滑阀的安装使得当调节件移动时滑阀可改变其相对于转子的位置；在此情况下，位于工作室内的滑阀与调节件的端部滑动接触并把入口与出口隔离开。滑阀的轴向伸出长度就是转子端部至滑阀端部之间、从转子移出而进入机器工作室的距离。当调节件相对于转子从一侧移向另一侧时，所推荐的旋转机中工作室容积的改变受它的轴向长度变化影响。除考虑平衡转子与面向工作室的转子端部相对的第二端部上的负载及消除滑阀容积对机器进给均匀性及它的容量的影响外，机器还安装了支承及分配件，支承及分配件固定在壳体的内部并与转子的另一端部滑动接触。两个彼此隔开的空腔造在支承及分配件的所述端部。这些空腔中的一个以通道和入口连接，而另一个与出口连接。

为了减少滑阀往复运动中的液压损耗，减少它们的重量及平衡作用在面向工作室的滑阀端部上及其相对端部上的压力，在每个滑阀上开有通孔，通孔从面向工作室的滑阀端部开始，结束于与所述滑阀端部相对的滑阀端部。

为减小转子的轴向震动，在转子上设有贯通通道，该通道连接两相邻滑阀之间的转子相对端部。

其他类型的类似机器可设计成多工作室并具有一个以上的隔板和调节件，而设置在支承及分配件端部的空腔的数量相应也增加。

附图说明

结合附图来解释本发明，其中包含：

图1-机器的纵向剖视图；

图2-改进的转子及机器的一侧圆柱形表面。

具体实施方式

旋转机(图1)包含具有盖2及3的壳体1。在轴4上的转子5置于钻在壳体1上的圆柱形孔的中部。径向槽6遍布于带有滑阀7的转子5的整个长度上，各滑阀7插入槽6内以使它们能沿转子的旋转轴线实现往复运动。滑阀的数量可以是两个或多个。

特殊部件位于壳体的内部，它们确定转子5的槽6中的各个滑阀的轴向相互位置，并且特殊部件的最大轴向移动长度超出转子5并进入工作室。

根据附图中所示的结构，这些部件制成中空的圆柱体8，在其内圆柱表面上切制有封闭的曲线槽9。这个中空圆柱体8装在转子5上，在径向上，转子5的外表面与中空圆柱体8的内圆柱表面是滑动接触。圆柱体装在壳体1的内部，以便它能沿它的旋转轴线滑移过转子5的表面而不与转子一起转动。除每个滑阀7具有伸入中空圆柱体8的槽9中的凸部10之外，滑阀7还与圆柱体8滑动接触。机器具有固定在壳体的内表面上的隔板11，特别是它固定在壳体的盖2上。隔板11与面向壳体及转子5的轴4的该盖子2的转子5第一端部相邻，而盖2与转子5的轴4滑动接触。设有槽9以便位于与转子5第一端部相邻的隔板11的相对端的各滑阀伸入转子5一个相同长度，而一些远离隔板11的滑阀移出转子5并与调节件12的端部滑动接触，于是把入口与出口隔开。图中未示出入口及出口，以便不使图复杂化。调节件12置于壳体的盖2与转子5第一端部之间，以使它能沿转子5的旋转轴线移动。调节件12限定了工作室的轴向长度。工作室的轴向长度就是调节件12端部与转子5端部之间的距离，它们彼此面对面。

根据附图中介绍，调节件12设计成具有中心孔的圆盘，转子5的轴4穿过该中心孔，圆盘具有切口，隔板11穿过该切口。这个圆盘的设置可使它沿轴4的旋转轴线滑移过轴4而不与轴4一起旋转。调节件12，特别是具有槽的圆盘固定在中空圆柱体8的端部，并且它们可构成机器的单独部件。杆13固定在调节件12上。该杆可沿转子5的旋转轴线移动并伸出壳体外。

于是工作室的腔体，在转子5旋转轴线上被转子5第一端部和面对转子5第一端部的调节件12的端部所限定，而在径向上被径向隔离件所限定。只有隔离件可防止工作介质流出工作室。根据图中所示，轴4的表面、隔板11的表面及中空圆柱体8的内表面被设计成径向件。

支承及分配件14固定在壳体的盖3上。该件可构成带盖3的单独部件。支承及分配件14的端部与转子5的第二端部是滑动接触。在支承及分配件14的这一端部有两个隔开的空腔，它们中的一个的位置对着工作室区域，该区域通过通道与入口相接；而第二个的位置对着工作室区域，该区域通过另一通道与出口相接。这些通道在图中未示出，以便不使图复杂化。

此外，在转子5上制有贯通通道15以连接在相邻滑阀7(见图2)之间的转子5的相对端部。

该机器可以泵模式工作和以液压马达模式工作。机器以泵模式工作时以下列方法运作。工作室的容积通过相对壳体盖2设置杆13来确定，并且如果需要，可以在运行期间改变。因此调节件12相对于转子5的第一端部处于某种位置并限定了工作室的轴向长度从而限定了其容积。与调节件12相连接的中空圆柱体8具有曲线槽9，滑阀7的凸部10伸入槽9中。由于调节件12在运动中，圆柱体8因此移动并确定在工作室内的滑阀的最大穿入长度。机器起动后当转子5开始运转时，滑阀7的凸部10开始滑移过中空圆柱体8的曲线槽9并产生沿转子5旋转轴线的往复运动，该运动传给了滑阀7。槽9的制造使得转子5的每转中滑阀7的运动具有以下循环的特征。与隔板11端部相对位置上的滑阀7移动入转子5。当滑阀7移离隔板11时，它开始移动出槽6并进入工作室的空腔，并在某一时刻其端部将与调节件12的端部接触。然后滑阀7的端部滑移过调节件12的端部并且不轴向移动。然后当滑阀趋近隔板11时，它开始非常平滑地移动进入转子5的槽6中，并且当它穿过隔板11时将完全进入转子5内。

当滑移过调节件12端部时，滑阀7把工作室隔成两个空腔；它们中的一个形成低压区，另一个形成高压区，他们分别与机器的入口及出口相连。入口及出口未在图中示出，以便不使图复杂化。容纳在两个相邻的滑移过调节件12端部的调节滑阀7之间的工作介质的容积从低压区传递到高压区。从工作室侧作用到转子5第一端部的压力被支承及分配件14所补偿，件14的端部与转子5第二端部滑动地接触。在支承及分配件14上的两个分隔的空腔其位置分布是：其中一个对着具有低压区的空腔，而另一个对着具有高压区的空腔。工作室的两相对空腔和支承及分配件14用一通道相连并形成对置的用于补偿转子5端部的轴向负荷的低-和高压区。在转子5旋转期间，由于滑阀7移离隔板11，阀7进入具有低压区工作室的空腔内并把它的体积带入空腔内。但是另一方面，却有相同容积的工作介质注入槽6，在槽6中，这个滑阀7位于支承及分配件14的相对空腔之外，槽6与件14相连接。其次，位于工作室中的滑阀7端部滑移过调节件12端部而支承及分配件14端部滑移过转子5第二端部，因此从轴向关闭了滑阀7位于其中的槽6，并把它与支承及分配件14端部上的空腔隔开。当滑阀7趋近隔板11时，滑阀7开始进入转子5，而从具有高压区的工作室的空腔中流出的移动工作介质的容积将减小一定数量，这个数量就是滑阀部分的容积量，滑阀7移入转子5中。然而确实有相同容积的工作介质移动进入支承及分配件14的空腔中；当滑阀7位于其内的槽6与支承及分配件14的空腔连接时，件14的位置对着具有高压区的工作室的空腔，件14通过通道与具有高压区的工作室的相对空腔相连接。用这种方法补偿了滑阀7容积对进给的量及均匀性的影响。

当作为液压泵使用时，机器的运行方法与其它类型的可逆泵的相同。

Claims (3)

1、一种旋转机包括有：具有入口、出口、隔离件的壳体；安装在至少具有两个滑阀的壳体内的转子，滑阀可沿转子的旋转轴线移动；在转子旋转轴线方向上被转子一个端部从一侧限定的工作室；位于工作室内的隔板，隔板与所述转子端部滑动接触并将入口与出口分隔开，确定各滑阀轴向相互位置的部件的安装使得它们能改变它们相对于带转子的壳体的位置并与它们电影式地相连接，其特征在于：设有对着所述转子端部的被固定在壳体上的调节件，该调节件可沿转子旋转轴线移动并从另一侧限定工作室，还设有确定滑阀轴向相互位置的部件，该部件可改变其相对于转子及壳体的位置，该部件电影式地与调节件连接；滑阀的安装方式使得当调节件移动时它们可改变其相对于转子的位置。

2、根据权利要求1所述的机器，其特征在于：安装在壳体内的支承及分配件的端部与转子第二端部滑动接触，两个分隔开的空腔用通道与分别设置在支承及分配件的所述端部上的入口及出口相连接。

3、根据权利要求1或2所述的机器，其特征在于：位于两相邻滑阀之间的转子两相对端部的区域通过设置在转子上的通道连接。

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