CN203051106U - 一种叶片式液压机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种叶片式液压机械，包括壳体、轴、进油侧板、出油侧板、转子、定子和设置在转子槽内的叶片，所述的叶片与转子槽的底部形成底部腔，所述的进油侧板和出油侧板上分别设有高压腔和低压腔，所述的叶片上设置有流体通道，叶片的顶端设有与流体通道相通的叶片顶部槽，每个转子槽内部活动设置有两片叶片，两片叶片上的流体通道和叶片顶部槽相对设置形成密封控制腔，所述的出油侧板和进油侧板上分别设置有对应于控制腔的腰形槽。该叶片式液压机械提高了工作压力，改善了产品性能，性能可靠，寿命长。

Description

一种叶片式液压机械

技术领域

本实用新型涉及液压机械技术领域，尤其是涉及一种叶片式液压机构。

背景技术

叶片式液压泵或马达体积小，转动惯量小，动作灵敏，可适用于换向频率较高的场合，但泄漏量较大，低速工作时不稳定。因此叶片式液压马达一般用于转速高、转矩小和动作要求灵敏的场合。传统的液压泵或马达，为了确保叶片式液压马达在压力油通入后能正常启动，必须使叶片顶部和定子内表面紧密接触，以保证良好的密封，因此在叶片根部都设置有预紧弹簧，但是这种传统的液压马达及泵，由于叶片根部设置有预紧弹簧，叶片顶部始终都与定子的内表面紧密接触，这样使得在卸荷后的叶片顶部与定子的内表面始终接触在一起，增加了功损耗，增加了能量损失，弹簧式叶片马达，弹簧容易疲劳失效损坏，性能不够可靠，寿命有限。

中国专利文献（公开日：2008年4月16日，公开号：CN101163883A）公开了一种叶片式机械，包括内转子和外转子。多个径向延伸的叶片件将第一输送室彼此隔开。叶片件的径向内部端区在内转子内径向上移动并其径向外部端区可回转容纳在外转子内。本实用新型提出，叶片件的径向内部端区角度固定地容纳在内转子内并且外转子包括用于每个叶片件的各个分离的底座，叶片件可回转容纳在底座中。

上述技术方案的目的是为了提供一种具有很高效率同时能够简单、低成本制造的叶片式机械。 

中国专利文献（公开日：2006年10月25日，公开号：CN1853031A）公开了一种液压泵或马达，包括具有腔室的本体和可旋转地安装在腔室内部的转子。腔室和转子具有一定形状以至于在腔室和转子的壁之间形成一个或多个上升区域、下降区域、主保压区域和次保压区域。转子具有多个狭槽和位于每个狭槽中的叶片。每个叶片可以在缩回位置和伸出位置之间运动。在缩回位置，叶片不能够驱动引入腔室的液压流体。在伸出位置，叶片能够驱动引入腔室的液压流体。可以被选择性起动的叶片保持装置使叶片能够被保持在缩回位置。 

上述技术方案解决了当液压泵或液压马达处于非工作模式时，液压机械也可能不断地并且额外地受液压流体驱动的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中的弹簧式叶片马达，弹簧容易疲劳失效损坏，性能不够可靠，寿命有限的问题而提供一种叶片式液压机械。

本实用新型实现其技术目的所采用的技术方案是：一种叶片式液压机械，包括壳体、轴、进油侧板、出油侧板、转子、定子和设置在转子槽内的叶片，所述的叶片与转子槽的底部形成底部腔，所述的进油侧板和出油侧板上分别设有高压腔和低压腔，所述的叶片上设置有流体通道，叶片的顶端设有与流体通道相通的叶片顶部槽，每个转子槽内部活动设置有两片叶片，两片叶片上的流体通道和叶片顶部槽相对设置形成密封控制腔，所述的出油侧板和进油侧板上分别设置有对应于控制腔的腰形槽。该叶片式液压机械，通过在叶片上设置流体通道和叶片顶部槽，在出油侧板和进油侧板上设置对应于流体通道的腰形槽，这样流体通道、叶片顶部槽和腰形槽就形成一个叶片内部的密封控制腔，控制腔内可以有选择的通入压力流体，从而实现对叶片顶部外侧压力与叶片底部底部腔内压力的调节，控制叶片与定子内表面顶紧或缩回转子槽。该叶片式液压机械，叶片与转子槽的底部之间设置有底部腔，底部腔内不设预紧弹簧，而是在底部腔内引入压力流体，实现对叶片底部压力的控制，使叶片向外顶出与定子内表面接触。这样转子槽内的两片叶片就受到三方不同位置的压力流体的控制即叶片顶部两侧面压力、叶片内部控制腔压力以及叶片底部腔压力，这样的结构可以通过在控制腔内通入高压流体或低压流体，来实现对叶片所受到的底部腔压力和叶片顶两侧面压力的调节和控制，具体操作是：该液压机械作马达用时，马达入口是高压，则叶片顶部两侧腔内是高压，而此时底部腔通入高压流体形成高压，由于叶片受到受力面积差的作用，并利用系统背压或设置启动外接压力流体，叶片能可靠贴住定子内表面，使马达顺利启动，免除了普通叶片马达的弹簧结构，同时，此时控制腔内部的压力流体使得叶片的上下压力差保持均衡，马达工作平稳。该液压机械若根据主机工作循环情况在不需要进行能量传递时，即在一定阶段不需要工作时，则使控制腔经进油侧板和出油侧板上的腰形槽通过流道外接压力流体，因此时该液压机械卸荷，所以叶片受控制腔压力作用或者同时受叶片顶部腔压力和控制腔压力的作用回缩在转子槽内，从而实现空转，免除了卸荷后的无功损耗，减少了能量损失。该叶片式液压机械，与子母式、柱销式结构相比，加工简便，精度易保证，成本较低，通过设计各腰形槽角度和位置使叶片在全周范围对定子有了合理的接触压力，既保证可靠接触又控制磨损，提高了工作压力，改善了产品性能。与弹簧式叶片马达相比，避免了弹簧的疲劳失效损坏，性能可靠，寿命长。

作为优选，所述的流体通道包括两条径向流体通道和一条轴向流体通道，所述的叶片顶部槽由叶片顶端的圆弧结构或者倒角结构形成。流体通道设置为径向流体通道和轴向流体通道，这样叶片顶部槽、径向流体通道和轴向流体通道可以形成一个密封的控制腔，压力流体可经控制通道有选择性进入控制腔，以实现对叶片底部、顶部两侧所受压力的控制，使叶片根据需要选择向外伸出或者缩回转子槽或者保持在一定的工作状态，使叶片的受压情况可以根据工作状态作不同的调整，控制腔的形成改变了传统叶片式液压机械在不工作阶段仍需要能量传递的问题。

作为优选，轴向流体通道的两端口与进油侧板和出油侧板上的腰形槽连通，进油侧板和出油侧板上低压腔对应的腰形槽与高压腔相通，高压腔对应的腰形槽与低压腔相通。采用上述结构可以实现：当作叶片泵使用时，当叶片处在排出区段时，叶片顶部是高压，对应区段的控制腔为低压，底部腔是高压；当叶片处在进流区段时，叶片顶部是低压，对应区段的控制腔为高压，底部腔是高压。作叶片马达使用时，当叶片处在排出区段时，叶片顶部是低压，对应区段的控制腔为高压，底部腔是高压；当叶片处在进流区段时，叶片顶部是高压，对应区段的控制腔为低压，底部腔是高压；当作叶片马达使用时，底部腔可先通启动信号油；当系统需要时，叶片可缩回转子中，实现泵的空转。

作为优选，所述的进油侧板和出油侧板上对应于底部腔位置设置有环槽，所述的环槽与高压腔相通。在进油侧板和出油侧板上设置环槽 ，当外部流体入口通入高压时，此时高压腔区域对应的控制腔经流道连通低压口，而低压腔区域对应的控制腔经流道连通高压口，底部腔经流道连通高压口，这样的结构实现马达的功能，而当外部流体入口通入低压流体时，此时低压腔区域对应的控制腔经流道连通高压口，而高压腔区域对应的控制腔经流道连通低压口，底部腔经流道连通高压口，这样的结构实现泵的功能。

作为优选，所述的流体通道的深度小于等于1/2叶片厚度。流体通道的深度优选小于等于1/2叶片厚度，这样的结构既能够保证控制腔有效地发挥对叶片顶部与底部压力的调节作用，同时还能够保证叶片的使用强度。

作为优选，所述的叶片的顶部的圆弧结构的圆弧半径大于等于1/2叶片厚度，或者叶片的顶部两侧的倒角结构的倒角大小大于等于1/3叶片厚度。叶片的顶部的圆弧结构的圆弧半径优选于于等于1/2叶片厚度，叶片的顶部两侧的倒角结构的倒角大小优选大于等于1/3叶片厚度，这样的结构既能够保证叶片顶部与定子内表面的充分接触，同时还能够使叶片顶部槽充分发挥控制腔所需的功能。

作为优选，所述的高压腔连通高压口，所述的高压口处设置有控制阀。用于马达时，叶片底部腔先通启动信号油使叶片与定子保持接触，然后压力流体经设置在高压口的控制阀（可以是止通阀等）进入高压口。

作为优选，所述的控制腔和底部腔分别直接与外部压力流体接口连接。可根据需要选择直接与流体接口连接，这样的结构方便信号油或者压力流体的通入，方便对控制腔流体的控制，从而实现对叶片的控制，必要时实现液压泵的空转。

本实用新型的有益效果是：该叶片式液压机械与子母式、柱销式结构相比，加工简便，精度易保证，成本较低，通过设计各腰形槽角度和位置使叶片在全周范围对定子有了合理的接触压力，既保证可靠接触又控制磨损，提高了工作压力，改善了产品性能。与弹簧式叶片马达比，避免了弹簧的疲劳失效损坏，性能可靠，寿命长。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是图1中的A-A剖视图；

图3是图2中B处的放大图；

图4是本实用新型叶片的一种结构示意图；

图5是图4的主视图；

图6是本实用新型的原理示意图；

图中：1、进油侧板，2、出油侧板，3、转子，4、定子，5、转子槽，6、叶片，7、底部腔，8、高压腔，9、低压口，10、流体通道，11、叶片顶部槽，12、腰形槽，13、控制腔，14、径向流体通道，15、轴向流体通道，16、环槽。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。

实施例1：

在图1、图2所示的实施例中，一种叶片式液压机械，该叶片式液压机构可以是液压泵也可以是液压马达，包括前后两个壳体以及轴，所述的前后两个壳体上均设置有进流口、出流口，流体引入口和流体引出口，以及与外部压力流体连接的接口，该液压机械各部件之间均设置有密封装置，以保护内部形成密封腔体。该液压机械的核心部分包括进油侧板1、出油侧板2、转子3、定子4和设置在转子槽5内的叶片6，叶片6上设置有流体通道10（图4），叶片6的顶部设置有圆弧结构的圆弧面，圆弧结构的圆弧半径为1/2叶片厚度，流体通道10包括两条径向流体通道14和一条轴向流体通道15（图5），两片叶片6顶端的圆弧结构形成叶片顶部槽11，叶片顶部槽11与两条径向流体通道14相通。流体通道的深度等于1/2叶片厚度，每个转子槽5内部活动设置有两片叶片6，两片叶片6上的流体通道10相对设置形成密封控制腔13，叶片顶部槽11构成控制腔13的一部分，出油侧板2和进油侧板1上分别设置有对应于控制腔13的腰形槽12，控制腔13与腰形槽12以及叶片顶部槽共同构成整个控制腔系统，该控制腔可以直接与外部的压力流体连接，叶片6与转子槽5的底部形成底部腔7，进油侧板1和出油侧板2上对应于底部腔7的位置设置有环槽16，环槽16可直接与外部压力流体接口连接，通过外部直接引入压力流体或者信号油。进油侧板1和出油侧板2上分别设有高压腔8和低压腔9，高压腔8外部设置有控制阀，通过控制阀实现对引入流体的控制。通过合理设置高压腔、低压腔以及腰形槽的位置，配合转子槽内部的叶片结构，通过控制腔内部压力对叶片顶部与叶片底部压力的调节，使得叶片对于定子内表面的压力减小，叶片对定子内表面既有一定的贴紧力，又不会对定子内表面产生过大的磨损。

轴向流体通道15的两端口与进油侧板1和出油侧板2上的腰形槽12连通，进油侧板1和出油侧板2上低压口对应的腰形槽12与高压口相通，高压口对应的腰形槽12与低压口相通，底部环槽16与高压口相通。

该叶片式液压机械，既可以作为液压泵使用也可以作为液压马达使用，无论作为泵还是马达使用，该叶片式液压机械的进油侧板和出油侧板上均设置有进流腔和排出腔，进流腔可以是高压也可以是低压，因为泵进口是低压，出口是高压，马达进口是高压，出口是低压，所以可以根据主机具体工作状况设计，高压口区域对应的控制腔经流道连通低压口流体，低压口区域对应的控制腔经流道连通高压口，底部腔经流道连通高压口。进油侧板和出油侧板上高压腔区域和低压腔区域有相应的腰形槽，控制腔可与相应的腰形槽相通，高压腔区域对应的腰形槽与低压口相通，低压腔区域对应的腰形槽与高压口相通，底部腔对应的进油侧板和出油侧板上有可与之相通的环槽，该环槽与高压口相通。

如图3、图6所示，当该叶片式液压机械作叶片泵使用时，当叶片处在进流区段时，叶片顶部是低压，对应区段的控制腔为高压，底部腔是高压；当叶片处在排出区段时，叶片顶部是高压，对应区段的控制腔为低压，底部腔是高压。叶片受压力流体压力的作用顶部圆弧或倒角与定子内表面顶紧，全周范围的叶片对定子内表面的压力均衡合理，该叶片泵工作时，根据叶片所处的位置不同，叶片受到叶片顶部、叶片底部以及叶片内部压力差的作用，转子槽内的两片叶片会做上下浮动调整，叶片泵工作平稳，磨损少。

当该叶片式液压机械作叶片马达使用时，叶片底部腔先于高压口通入压力流体，当叶片处在进流区段时，叶片的顶部是高压，对应区段的控制腔内部为低压，底部腔内部是高压；当叶片处在排出区段时，叶片顶部是低压，对应区段的控制腔内部为高压，底部腔内部是高压；当作叶片马达使用时，底部腔可先通启动信号油。该叶片式液压机械作马达用时，由于叶片受力面积差作用，并利用系统背压或设置启动用外接压力流体，叶片能够可靠贴住定子内表面，使马达顺利启动，代替了普通叶片马达的弹簧结构。

因泵和马达的高压口与低压口互逆，泵进口是低压，出口是高压，马达进口是高压，出口是低压，故在既作泵又作马达时，进出口需设置控制阀，以保证合理的通流和叶片上下压力差。

该叶片式液压机械，系统卸荷，泵腔内通信号油，叶片压缩回转子槽内，泵或马达不工作，系统能量消耗低。或者控制腔内部的腔室油可以从外部引入，当不需要该液压机械工作时，系统卸荷，控制腔内部通信号油，叶片缩回转子中。

该叶片式液压机械若根据主机工作循环情况不需进行能量传递，即在一定阶段不需工作时，则使控制腔经进油侧板和出油侧板上各腰形槽以流道通过控制阀外接压力流体，因此时该液压机械卸荷，所以叶片受控制腔压力作用回缩在转子槽内，从而实现空转，免除了卸荷后的无功损耗，减少了能量损失。

该叶片式液压机械与子母式、柱销式结构相比，加工简便，精度易保证，成本较低，通过设计各腰形槽角度和位置使叶片在全周范围对定子有了合理的接触压力，既保证可靠接触又控制磨损，提高了工作压力，改善了产品性能。与弹簧式叶片马达相比，避免了弹簧的疲劳失效损坏，性能可靠，寿命长。

Claims (8)

1.一种叶片式液压机械，包括壳体、轴、进油侧板、出油侧板、转子、定子和设置在转子槽内的叶片，所述的叶片与转子槽的底部形成底部腔，所述的进油侧板和出油侧板上分别设有高压腔和低压腔，其特征在于：所述的叶片上设置有流体通道，叶片的顶端设有与流体通道相通的叶片顶部槽，每个转子槽内部活动设置有两片叶片，两片叶片上的流体通道和叶片顶部槽相对设置形成密封控制腔，所述的出油侧板和进油侧板上分别设置有对应于控制腔的腰形槽。

2.根据权利要求1所述的一种叶片式液压机械，其特征在于：所述的流体通道包括两条径向流体通道和一条轴向流体通道，所述的叶片顶部槽由叶片顶端的圆弧结构或者倒角结构形成。

3.根据权利要求2所述的一种叶片式液压机械，其特征在于：轴向流体通道的两端口与进油侧板和出油侧板上的腰形槽连通，进油侧板和出油侧板上低压腔对应的腰形槽与高压腔相通，高压腔对应的腰形槽与低压腔相通。

4.根据权利要求1所述的一种叶片式液压机械，其特征在于：所述的进油侧板和出油侧板上对应于底部腔位置设置有环槽，所述的环槽与高压腔相通。

5.根据权利要求1所述的一种叶片式液压机械，其特征在于：所述的流体通道的深度小于等于1/2叶片厚度。

6.根据权利要求2所述的一种叶片式液压机械，其特征在于：所述的叶片的顶部的圆弧结构的圆弧半径大于等于1/2叶片厚度，或者叶片的顶部两侧的倒角结构的倒角大小大于等于1/3叶片厚度。

7.根据权利要求1所述的一种叶片式液压机械，其特征在于：所述的高压腔连通高压口，所述的高压口处设置有控制阀。

8.根据权利要求1所述的一种叶片式液压机械，其特征在于：所述的控制腔和底部腔分别直接与外部压力流体接口连接。

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