CN213511177U - 一种变容积泵体、泵和马达 - Google Patents

Abstract

一种变容积泵体，包括定子外壳和转子，转子与定子外壳配合形成一个环形密封腔，转子包括转子圆盘和与转子圆盘固定连接的活塞，活塞位于环形密封腔内，活塞的截面形状与环形密封腔的截面形状相匹配并在环形密封腔内滑动；定子外壳上还装有阀门，阀门在闭合时将环形密封腔隔断，在打开时将环形密封腔连通。还涉及一种泵，电机驱动转子转动并将低压流体压缩为高压流体输出。还涉及一种马达，高压流体推动活塞作圆周运动并带动转子转动。本实用新型能耗小，输出平稳，通用性强，属于流体机械设备领域。

Description

一种变容积泵体、泵和马达

技术领域

本实用新型涉及流体机械设备，具体涉及一种变容积泵体、泵和马达。

背景技术

现时市面上应用于流体传动方面的流体容积泵和马达种类繁多，无论在结构和工作原理、能效、不同速度的稳定性、加工难易度和成本上都各不相同，同时容积泵和马达相互间的互换并不灵活，不是适用于任何种类。根据不同的应用场景，必须选用不同种类的泵或马达，造成选型困难。因此，为满足市场生产规律的需求，同时必须存在大量不同种类的库存产品，浪费大量材料资源的同时也造成成本的上升。

现时市面上的流体容积泵和马达按其挤压容积变化的运动方式大致分为两类：间接直线往复式和直接旋转式。间接直线往复式是指将源动机的旋转的机械能通过转换机构，转换成缸体内活塞的直线往复式运动，从而挤压流体，产生流体的压力能，或将产生流体的压力能通过积压活塞作直线往复运动或将流体的压力通过挤压活塞作直线往返运动，通过转换机构转换成机械的旋转能，具有代表性的有如柱塞泵、马达，间接直线往复式能耗比较大，在将旋转机械能转换成直线往复运动的过程中，会产生能耗，同时活塞的往复运动在惯性的作用下会产生二次能耗，转换机构的增加使结构复杂，同时增加加工难度，另外，加工精度要求也高，增加成本。直接旋转式是指将源动机的旋转的机械能直接挤压缸体，从而产生流体的压力能，或将流体的压力能通过改变泵体的容积，从而产生旋转的机械能，具有代表性的有如螺杆泵、隔膜泵，齿轮泵、叶片泵、齿轮马达、叶片马达等，螺杆泵在转换成马达方面效果不大理想，因而很少有这方面应用，螺杆加工精度要求高，增加成本、隔膜泵在转换成马达方面可能性为零，输出脉动大、齿轮泵低速时脉动大，排量小，作为马达时低速输出不平稳有脉动，扭矩小，齿轮加工精度要求也高、叶片泵低速时输出脉动大，高速时在离心力的作用下叶片的伸缩会产生能耗，作为马达时低速输出不平稳有脉动，叶片和叶片伸缩腔的加工精度要求高。

综合以上，市场上没有一种泵和马达间可自由互换并适合大部分应用场景、结构相对简单、易于加工、加工精密度要求相对低、输出平稳、能效比较高、价格适中的容积泵，这不利于减小应用产品的种类、减小库存、便于量产、提高生产力、降低成本、节省材料资源。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种能效较高且输出平稳的变容积泵体、泵和马达。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种变容积泵体，包括定子外壳和转子，转子与定子外壳配合形成一个环形密封腔，转子包括转子圆盘和与转子圆盘固定连接的活塞，活塞位于环形密封腔内，活塞的截面形状与环形密封腔的截面形状相匹配并在环形密封腔内滑动。

定子外壳上还装有阀门，阀门在闭合时将环形密封腔隔断，在打开时将环形密封腔连通。

沿活塞运动的方向，活塞与后方一侧最接近的阀门之间的环形密封区域形成第一变容腔，活塞与前方一侧最接近的阀门之间的环形密封区域形成第二变容腔。

活塞的数量为n个，阀门的数量至少为n+1个，活塞沿环形均布在转子圆盘上，阀门沿环形均布在定子外壳上对应环形密封腔的位置，形成n个第一变容腔和n个第二变容腔，n为不小于1的整数。

转子上还设有连接第一变容腔和外部输入流体的第一流体入口、连接第二变容腔和外部输出流体的第一流体出口。

采用这种结构后，活塞不是传统的往复运动，而是连续的圆周运动，其输出平稳、能耗小，且通用性强，既可用作流体泵使用，又可用作马达使用。

作为一种优选，上述一种变容积泵还包括环形的入口汇流腔和环形的出口汇流腔，入口汇流腔和出口汇流腔均由转子圆盘与定子外壳配合形成；入口汇流腔连通第一流体入口并设有连通外部输入流体的第二流体入口，第二流体入口设于定子外壳上；出口汇流腔连通第一流体出口并设有连通外部输出流体的第二流体出口，第二流体出口设于定子外壳上。采用这种结构后，流体输入或输出均经过汇流腔，减小冲击，运行更平稳。

作为一种优选，定子外壳包括缸体外壳、前缸盖、后缸盖、螺栓，缸体外壳为环形且内径比转子圆盘的外径大，缸体外壳套于转子圆盘外周，前缸盖和后缸盖分别安装于转子圆盘的两侧，转子圆盘、缸体外壳、前缸盖和后缸盖之间的环形区域形成环形密封腔；螺栓贯穿并固定连接缸体外壳、前缸盖和后缸盖，后缸盖上还设有轴孔，转子圆盘的中心安装有穿过轴孔的轴。转子圆盘的两侧设有两条环形的第一凹槽，两条第一凹槽之间设有连接孔，前缸盖、后缸盖和两条第二凹槽配合形成入口汇流腔；转子圆盘的两侧设有两条环形的第二凹槽，两条第二凹槽之间设有连接孔，前缸盖、后缸盖和两条第二凹槽配合形成出口汇流腔。采用这种结构后，第一凹槽与第二凹槽均开在转子圆盘的两侧，从而在流体压力作用下，转子的两侧受到流体的压力相等。

作为一种优选，沿活塞前进方向，第一流体入口设于活塞的后方一侧，通过入口流道与入口汇流腔连接，入口流道为贯穿活塞并连接入口汇流腔的通道；第一流体出口设于活塞的前方一侧，通过出口流道与出口汇流腔连接，出口流道为贯穿活塞并连接出口汇流腔的通道。采用这种结构后，活塞的前方的区域始终连接流体出口，活塞后方的区域始终连接流体入口，使活塞可作连续的圆周运动，且开在活塞上的入口流道与出口流道有利于活塞散热。

作为一种优选，转子圆盘上设有泄压槽，泄压槽为位于活塞前后两侧的两条凹槽，泄压槽位于环形密封腔内。采用这种结构后，可使阀门前后两个相邻的环形密封腔内流体压力一致，减小阀门开启时阀门与缸体外壳间的摩擦力，同时减小环形密封腔内流体压力的波动，输出更平稳。

作为一种优选，阀门为闸阀，包括壳体、阀板、复位弹簧、三通球阀，阀板呈T型，包括头部和凸出部，壳体设于定子外壳上，壳体内设有朝定子外壳的圆心方向开口的容腔，阀板的头部可上下滑动地安装于容腔内，定子外壳上开设有与凸出部相配合的安装口，凸出部从安装口插入环形密封腔内，从而容腔下方的开口被定子外壳与阀板的凸出部封闭，阀板的头部的两端开设有从上至下贯通头部的通孔，复位弹簧安装于容腔的顶部与阀板的头部之间。三通球阀包括阀体，阀体包括前通道、中间通道和后通道，阀体内还设有可将前通道或后通道阻断的阀芯，中间通道与容腔的顶部连接，前通道、后通道分别与阀门前侧和后侧的环形密封腔连接，阀芯为球形，阀芯的位置包括2个工位，分别为位于前通道的端口处的第一工位、位于后通道的端口处的第二工位，阀门的位置由环形密封腔前后两侧的压差控制并移至压力较低的工位。采用这种结构后，在流体压力的作用下三通球阀里的阀芯被推向环形密封腔前后两侧中的低压一方的方向，使两侧隔断，并且高压流体挤压阀板上方截面，防止下方截面在磨损渗泄的情况下，高压流体作用在阀板下方截面上并克服复位弹簧的压力使阀板错误打开。

作为一种优选，上述一种变容积泵体还包括带动阀门开合的间歇运动机构，间歇运动机构包括转轮，转轮上开设有凸轮槽，凸轮槽为凸轮形状的凹槽，间歇运动机构通过顶针与阀门连接，顶针为一端具有钩头的杆状结构，钩头嵌入凸轮槽中，顶针的另一端与阀门连接，从而转轮的转动带动顶针沿转子圆盘的径向作推拉运动；凸轮槽的凸起部位与活塞的位置相对应从而活塞经过阀门时，顶针沿转子圆盘的径向往外推带动阀门开启。采用这种结构后，顶针与凸轮槽配合使用，避免了阀板与活塞的接触，增强了阀板对环形密封腔的密封性，延长其使用寿命，更利于转子作高速运转。

作为一种优选，阀门为蝶阀，包括壳体、蝶形的阀板，壳体安装在定子外壳上，阀板安装在壳体内，阀板的中部与壳体转动连接，阀板的一端通过复位弹簧与壳体连接，在复位弹簧的拉力下，阀板的另一端卡入环形密封腔；活塞通过时，阀板被推开，活塞通过后，阀板在复位弹簧的作用下关闭。采用这种结构后，阀板依靠活塞本身在运动时的推动力打开，可有效简化泵体总体结构。

一种变容积泵体的应用，采用上述变容积泵体，用作流体泵使用，输入流体为低压流体，输出流体为高压流体，转子圆盘与电机输入轴连接，电机驱动转子圆盘转动并将低压流体压缩为高压流体输出。

一种变容积泵体的应用，采用上述变容积泵体，用作马达使用，输入流体为高压流体，输出流体为低压流体，转子圆盘上设有输出轴，高压流体推动活塞作圆周运动并带动转子转动。

总的说来，本实用新型具有如下优点：本实用新型主要由活塞与间歇开合的阀门配合完成，总体结构相对简单，无论高低速运转，其输出都极为平稳，同时从输入到输出不需要转换机构，能耗更小，泵和马达间可自由互换，通用性更强，并支持大小功率输出。

附图说明

图1为实施例一中的一种变容积泵体的立体图。

图2为实施例一中的一种变容积泵体的内部结构示意图。

图3为实施例一中的转子的立体图。

图4为实施例一中的转子的侧视图。

图5为实施例一中的缸体外壳的立体图。

图6为实施例一中的缸体外壳的正视图。

图7为实施例一中的前缸盖的立体图。

图8为实施例一中的前缸盖的侧视图。

图9为实施例一中的后缸盖的立体图。

图10为实施例一中的后缸盖的侧视图。

图11为闸阀的立体图。

图12为闸阀的侧视图。

图13为闸阀的结构示意图。

图14为蝶阀的结构示意图。

图15为实施例一中的间歇运动机构的正视图。

图16为实施例一中的间歇运动机构的侧视图。

图17为实施例二中的一种变容积泵体的立体图。

图18为实施例二中的一种变容积泵体的内部结构示意图。

图19为实施例二中的转子的立体图。

图20为实施例二中的转子的侧视图。

图21为实施例二中的间歇运动机构的正视图。

图22为实施例四中一种变容积泵体的结构示意图。

图23为实施例九中的转子的立体图。

图24为实施例九中的缸体外壳的立体图。

图25为实施例九中的前缸盖的立体图。

图26为实施例九中的后缸盖的立体图。

图27为实施例九中的后缸盖的侧视图。

图28为实施例九中的一种变容积泵体的内部结构示意图。

其中，1为转子圆盘，2为活塞，3为缸体外壳，4为前缸盖，5为后缸盖，6为闸阀，7为蝶阀，8为凸轮机构

101为第一流体入口，102为第一流体出口，103为入口流道，104为出口流道，105为第一凹槽，106为第二凹槽，107为泄压槽

301为安装口。

401为第二流体入口，402为第二流体出口。

501为轴孔。

601为壳体，602为阀板，603为三通球阀，604为复位弹簧，605为顶针，606为阀芯。

701为壳体，702为阀板，703为复位弹簧。

801为转轮，802为凸轮槽。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。

实施例一

一种变容积泵体，包括定子外壳和转子，转子与定子外壳配合形成一个环形密封腔，转子包括转子圆盘1和与转子圆盘固定连接的活塞2，活塞位于环形密封腔内，活塞的截面形状与环形密封腔的截面形状相匹配并在环形密封腔内滑动。

定子外壳包括缸体外壳3、前缸盖4、后缸盖5、螺栓，缸体外壳为环形且内径比转子圆盘的外径大，前缸盖与后缸盖均为中间开孔的圆形盖板，缸体外壳套于转子圆盘外周，前缸盖和后缸盖分别安装于转子圆盘的两侧，转子圆盘、缸体外壳、前缸盖和后缸盖之间的环形区域形成环形密封腔。

螺栓贯穿并固定连接缸体外壳、前缸盖和后缸盖，后缸盖上还设有轴孔，转子圆盘的中心安装有穿过轴孔的轴。

定子外壳上装有阀门，阀门在闭合时将环形密封腔隔断，在打开时将环形密封腔连通。

活塞的数量为1个，阀门的数量为2个，阀门沿环形均布在定子外壳上对应环形密封腔的位置。

阀门为闸阀6，包括壳体601、阀板602、复位弹簧604、三通球阀603，阀板呈T型，包括头部和凸出部，壳体设于定子外壳上，壳体内设有朝定子外壳的圆心方向开口的容腔，阀板的头部可上下滑动地安装于容腔内，定子外壳上开设有与凸出部相配合的安装口301，凸出部从安装口插入环形密封腔内，从而容腔下方的开口被定子外壳与阀板的凸出部封闭，阀板的头部的两端开设有从上至下贯通头部的通孔，复位弹簧安装于容腔的顶部与阀板的头部之间。

三通球阀包括阀体，阀体包括前通道、中间通道和后通道，阀体内还设有可将前通道或后通道阻断的阀芯606，中间通道与容腔的顶部连接，前通道、后通道分别与阀门前侧和后侧的环形密封腔连接，阀芯为球形，阀芯的位置包括2个工位，分别为位于前通道的端口处的第一工位、位于后通道的端口处的第二工位，阀门的位置由环形密封腔前后两侧的压差控制并移至压力较低的工位。

沿活塞运动的方向，活塞与后方一侧最接近的阀门之间的环形密封区域形成第一变容腔，活塞与前方一侧最接近的阀门之间的环形密封区域形成第二变容腔，从而环形密封腔包括1个第一变容腔和1个第二变容腔。

转子上还设有连接第一变容腔和外部输入流体的第一流体入口101、连接第二变容腔和外部输出流体的第一流体出口102，沿活塞前进方向，第一流体入口设于活塞的后方一侧，第一流体出口设于活塞的前方一侧。

转子圆盘的两侧设有两条环形的第一凹槽105，两条第一凹槽之间设有连接孔，前缸盖、后缸盖和两条第一凹槽配合形成入口汇流腔；转子圆盘的两侧设有两条环形的第二凹槽106，两条第二凹槽之间设有连接孔，前缸盖、后缸盖和两条第二凹槽配合形成出口汇流腔。

第一流体入口通过入口流道103与入口汇流腔连接，入口流道为贯穿活塞并连接入口汇流腔的通道；第一流体出口通过出口流道104与出口汇流腔连接，出口流道为贯穿活塞并连接出口汇流腔的通道。

入口汇流腔连通第一流体入口并设有连通外部输入流体的第二流体入口401，第二流体入口设于定子外壳上；出口汇流腔连通第一流体出口并设有连通外部输出流体的第二流体出口402，第二流体出口设于定子外壳上。

转子圆盘上设有泄压槽107，泄压槽为位于活塞前后两侧的两条凹槽，泄压槽位于环形密封腔内。

还包括带动阀门开合的间歇运动机构，间歇运动机构包括转轮，转轮上开设有凸轮槽802，凸轮槽为凸轮形状的凹槽，间歇运动机构通过顶针605与阀门连接，顶针为一端具有钩头的杆状结构，钩头嵌入凸轮槽中，顶针的另一端与阀门连接，从而转轮的转动带动顶针沿转子圆盘的径向作推拉运动；凸轮槽的凸起部位与活塞的位置相对应从而活塞经过阀门时，顶针沿转子圆盘的径向往外推带动阀门开启。

转轮的数量为2个，分别处于转子圆盘的两侧，对应的顶针的数量为2根。

一种变容积泵体的应用，采用上述变容积泵体，用作流体泵使用，输入流体为低压流体，输出流体为高压流体，转子圆盘与电机输入轴连接，电机驱动转子圆盘转动并将低压流体压缩为高压流体输出。

使用时，源动机通过电机输入轴带动转子活塞沿环形做圆周运动，活塞挤压前方的第二变容腔内的流体，在该压力的作用下，第二变容腔内容积缩小，压力增大，流体沿第一流体出口流经出口汇流腔流出到外部，同时由于活塞后方的第一变容腔容积增大，压力减小，外部的低压流体经入口汇流腔被吸入第一变容腔。当活塞继续向前运动到快接近前方的阀门时，在间歇运动机构的配合下，该阀门打开，活塞通过后，阀门关闭，此时，原本位于活塞前方的阀门处于活塞的后方，活塞与前方的另一阀门形成第二变容腔，活塞继续向前运动挤压第二变容腔，从而使环形密封腔像一个不断无限向前延伸的容腔，活塞沿着环型密封腔内周而复始的做着圆周运动，不断的重复挤出和吸入的动作。

实施例二

本实施例中，活塞的数量为2个，阀门的数量为3个，活塞沿环形均布在转子圆盘上，阀门沿环形均布在定子外壳上对应环形密封腔的位置。环形密封腔包括2个第一变容腔和2个第二变容腔。

本实施例未提及部分同实施例一。

实施例三

阀门为蝶阀，包括壳体701、蝶形的阀板702，壳体安装在定子外壳上，阀板安装在壳体内，阀板的中部与壳体转动连接，阀板的一端通过复位弹簧703与壳体连接，在复位弹簧的拉力下，阀板的另一端卡入环形密封腔；活塞通过时，阀板被推开，活塞通过后，阀板在复位弹簧的作用下关闭。

使用时，源动机通过电机输入轴带动转子活塞沿环形做圆周运动，活塞挤压前方的第二变容腔内的流体，在该压力的作用下，第二变容腔内容积缩小，压力增大，流体沿第一流体出口流经出口汇流腔流出到外部，同时由于活塞后方的第一变容腔容积增大，压力减小，外部的低压流体经入口汇流腔被吸入第二变容腔。当活塞继续向前运动到前方的阀门时，阀板在活塞的推动下打开，当活塞通过后，阀板在复位弹簧的作用下关闭，此时，原本位于活塞前方的阀门处于活塞的后方，活塞与前方的另一阀门形成第二变容腔，活塞继续向前运动挤压第二变容腔，从而使环形密封腔像一个不断无限向前延伸的容腔，活塞沿着环型密封腔内周而复始的做着圆周运动，不断的重复挤出和吸入的动作。

本实施例未提及部分同实施例一。

实施例四

转子圆盘的前侧设有环形的第一凹槽，转子圆盘的后侧相应位置设有环形的第二凹槽，前缸盖和第一凹槽配合形成入口汇流腔，后缸盖和第二凹槽配合形成出口汇流腔。

本实施例未提及部分同实施例三。

实施例五

一种变容积泵体的应用，采用上述变容积泵体，用作马达使用，输入流体为高压流体，输出流体为低压流体，转子圆盘上设有输出轴，高压流体推动活塞作圆周运动并带动转子转动。

使用时，活塞前方的第一流体出口通过出口汇流腔与低压流体连接，活塞后方的第一流体入口通过入口汇流腔与高压流体连接，从而在前后压差的作用下，活塞向前运动，当活塞向前运动至前方的阀门时，在间歇运动机构的配合下，该阀门打开，活塞通过后，阀门关闭，此时，原本位于活塞前方的阀门处于活塞的后方，活塞继续向前运动，从而使环形密封腔像一个不断无限向前延伸的容腔，高压流体推动活塞沿着环型密封腔内周而复始的做着圆周运动，并带动转子圆盘上的输出轴转动。

本实施例未提及部分同实施例一。

实施例六

一种变容积泵体的应用，采用上述变容积泵体，用作马达使用，输入流体为高压流体，输出流体为低压流体，转子圆盘上设有输出轴，高压流体推动活塞作圆周运动并带动转子转动。

使用时，活塞前方的第一流体出口通过出口汇流腔与低压流体连接，活塞后方的第一流体入口通过入口汇流腔与高压流体连接，从而在前后压差的作用下，活塞向前运动，当活塞向前运动至前方的阀门时，在间歇运动机构的配合下，该阀门打开，活塞通过后，阀门关闭，此时，原本位于活塞前方的阀门处于活塞的后方，活塞继续向前运动，从而使环形密封腔像一个不断无限向前延伸的容腔，高压流体推动活塞沿着环型密封腔内周而复始的做着圆周运动，并带动转子圆盘上的输出轴转动。

本实施例未提及部分同实施例二。

实施例七

一种变容积泵体的应用，采用上述变容积泵体，用作马达使用，输入流体为高压流体，输出流体为低压流体，转子圆盘上设有输出轴，高压流体推动活塞作圆周运动并带动转子转动。

使用时，活塞前方的第一流体出口通过出口汇流腔与低压流体连接，活塞后方的第一流体入口通过入口汇流腔与高压流体连接，从而在前后压差的作用下，活塞向前运动，当活塞运动到前方的阀门处时，阀板在活塞的推动下打开，当活塞通过后，阀板在复位弹簧的作用下关闭，此时，原本位于活塞前方的阀门处于活塞的后方，活塞继续向前运动，从而使环形密封腔像一个不断无限向前延伸的容腔，高压流体推动活塞沿着环型密封腔内周而复始的做着圆周运动，并带动转子圆盘上的输出轴转动。

本实施例未提及部分同实施例三。

实施例八

一种变容积泵体的应用，采用上述变容积泵体，用作马达使用，输入流体为高压流体，输出流体为低压流体，转子圆盘上设有输出轴，高压流体推动活塞作圆周运动并带动转子转动。

使用时，活塞前方的第一流体出口通过出口汇流腔与低压流体连接，活塞后方的第一流体入口通过入口汇流腔与高压流体连接，从而在前后压差的作用下，活塞向前运动，当活塞向前运动至前方的阀门时，在间歇运动机构的配合下，该阀门打开，活塞通过后，阀门关闭，此时，原本位于活塞前方的阀门处于活塞的后方，活塞继续向前运动，从而使环形密封腔像一个不断无限向前延伸的容腔，高压流体推动活塞沿着环型密封腔内周而复始的做着圆周运动，并带动转子圆盘上的输出轴转动。

本实施例未提及部分同实施例四。

实施例九

一种变容积泵体，包括定子外壳和转子，转子与定子外壳配合形成一个环形密封腔，转子包括转子圆盘1和与转子圆盘固定连接的活塞2，活塞位于环形密封腔内，活塞的截面形状与环形密封腔的截面形状相匹配并在环形密封腔内滑动。

转子圆盘为带有环形挡边的圆盘状结构，环形挡边的数量为2条，分别位于转子圆盘两侧的外缘，从而两条环形挡边之间形成一条环形槽，活塞固定设于环形槽内。

定子外壳包括缸体外壳3、前缸盖4、后缸盖5、螺栓，缸体外壳为环形结构且内径与转子圆盘上两条环形挡边的外径相匹配，缸体外壳套于转子圆盘外周从而缸体外壳和转子圆盘之间形成环形密封区域，前缸盖和后缸盖均为中间具有凹进腔体的环形盖板，前缸盖后后缸盖分别安装于转子圆盘的两侧，螺栓贯穿并固定连接缸体外壳、前缸盖和后缸盖，凹进腔体的底部设有轴孔，转子圆盘的中心安装有穿过轴孔的轴。

定子外壳上装有阀门，阀门在闭合时将环形密封腔隔断，在打开时将环形密封腔连通。

活塞的数量为1个，阀门的数量为2个，阀门沿环形均布在定子外壳上对应环形密封腔的位置。

阀门为闸阀6，包括壳体601、阀板602、复位弹簧604、三通球阀603，阀板呈T型，包括头部和凸出部，壳体设于定子外壳上，壳体内设有朝定子外壳的圆心方向开口的容腔，阀板的头部可上下滑动地安装于容腔内，定子外壳上开设有与凸出部相配合的安装口301，凸出部从安装口插入环形密封腔内，从而容腔下方的开口被定子外壳与阀板的凸出部封闭，阀板的头部的两端开设有从上至下贯通头部的通孔，复位弹簧安装于容腔的顶部与阀板的头部之间。

三通球阀包括阀体，阀体包括前通道、中间通道和后通道，阀体内还设有可将前通道或后通道阻断的阀芯606，中间通道与容腔的顶部连接，前通道、后通道分别与阀门前侧和后侧的环形密封腔连接，阀芯为球形，阀芯的位置包括2个工位，分别为位于前通道的端口处的第一工位、位于后通道的端口处的第二工位，阀门的位置由环形密封腔前后两侧的压差控制并移至压力较低的工位。

沿活塞运动的方向，活塞与后方一侧最接近的阀门之间的环形密封区域形成第一变容腔，活塞与前方一侧最接近的阀门之间的环形密封区域形成第二变容腔，从而环形密封腔包括1个第一变容腔和1个第二变容腔。

转子上还设有连接第一变容腔和外部输入流体的第一流体入口101、连接第二变容腔和外部输出流体的第一流体出口102，沿活塞前进方向，第一流体出口设于一条环形挡边的处于活塞前方的位置上，第一流体入口设于另一条环形挡边的处于活塞后方的位置上，第一流体出口和第一流体入口均为贯穿环形挡边的通孔。

前缸盖上开设有环形的第二凹槽106，后缸盖上开设有环形的第一凹槽105，第一凹槽与转子圆盘配合形成入口汇流腔，第二凹槽与转子圆盘配合形成出口汇流腔。

第一流体出口开设在靠近前缸盖一侧的环形挡边上，第一流体入口开设在靠近后缸盖一侧的环形挡边上，第一凹槽的开口位置与第一流体入口的位置相对应从而入口汇流腔通过第一流体入口与第一变容腔连接，第二凹槽的开口位置与第一流体出口的位置相对应从而出口汇流腔通过第一流体出口与第二变容腔连接。

后缸盖上设有连通入口汇流腔与外部输入流体的第二流体入口401，前缸盖上设有连通出口汇流腔与外部输入流体的第二流体出口402。

转子圆盘上设有泄压槽107，泄压槽为位于活塞前后两侧的两条凹槽，泄压槽位于环形密封腔内。

还包括带动阀门开合的间歇运动机构，间歇运动机构包括转轮，转轮上开设有凸轮槽802，凸轮槽为凸轮形状的凹槽，间歇运动机构通过顶针605与阀门连接，顶针为一端具有钩头的杆状结构，钩头嵌入凸轮槽中，顶针的另一端与阀门连接，从而转轮的转动带动顶针沿转子圆盘的径向作推拉运动；凸轮槽的凸起部位与活塞的位置相对应从而活塞经过阀门时，顶针沿转子圆盘的径向往外推带动阀门开启。

转轮的数量为2个，分别处于转子圆盘的两侧，对应的顶针的数量为2根。

一种变容积泵体的应用，采用上述变容积泵体，用作流体泵使用，输入流体为低压流体，输出流体为高压流体，转子圆盘与电机输入轴连接，电机驱动转子圆盘转动并将低压流体压缩为高压流体输出。

使用时，源动机通过电机输入轴带动转子活塞沿环形做圆周运动，活塞挤压前方的第二变容腔内的流体，在该压力的作用下，第二变容腔内容积缩小，压力增大，流体沿第一流体出口流经出口汇流腔流出到外部，同时由于活塞后方的第一变容腔容积增大，压力减小，外部的低压流体经入口汇流腔被吸入第一变容腔。当活塞继续向前运动到快接近前方的阀门时，在间歇运动机构的配合下，该阀门打开，活塞通过后，阀门关闭，此时，原本位于活塞前方的阀门处于活塞的后方，活塞与前方的另一阀门形成第二变容腔，活塞继续向前运动挤压第二变容腔，从而使环形密封腔像一个不断无限向前延伸的容腔，活塞沿着环型密封腔内周而复始的做着圆周运动，不断的重复挤出和吸入的动作。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变容积泵体，其特征在于：包括定子外壳和转子，转子与定子外壳配合形成一个环形密封腔，转子包括转子圆盘和与转子圆盘的固定连接的活塞，活塞位于环形密封腔内，活塞的截面形状与环形密封腔的截面形状相匹配并在环形密封腔内滑动；

定子外壳上还装有阀门，阀门在闭合时将环形密封腔隔断，在打开时将环形密封腔连通；

沿活塞运动的方向，活塞与后方一侧最接近的阀门之间的环形密封区域形成第一变容腔，活塞与前方一侧最接近的阀门之间的环形密封区域形成第二变容腔；

活塞的数量为n个，阀门的数量至少为n+1个，活塞沿环形均布在转子圆盘上，阀门沿环形均布在定子外壳上对应环形密封腔的位置，形成n个第一变容腔和n个第二变容腔，n为不小于1的整数；

转子上还设有连接第一变容腔和外部输入流体的第一流体入口、连接第二变容腔和外部输出流体的第一流体出口。

2.按照权利要求1所述的一种变容积泵体，其特征在于：还包括环形的入口汇流腔和环形的出口汇流腔，入口汇流腔和出口汇流腔均由转子圆盘与定子外壳配合形成；

入口汇流腔连通第一流体入口并设有连通外部输入流体的第二流体入口，第二流体入口设于定子外壳上；出口汇流腔连通第一流体出口并设有连通外部输出流体的第二流体出口，第二流体出口设于定子外壳上。

3.按照权利要求2所述的一种变容积泵体，其特征在于：定子外壳包括缸体外壳、前缸盖、后缸盖、螺栓，缸体外壳为环形且内径比转子圆盘的外径大，缸体外壳套于转子圆盘外周，前缸盖和后缸盖分别安装于转子圆盘的两侧，转子圆盘、缸体外壳、前缸盖和后缸盖之间的环形区域形成环形密封腔；

螺栓贯穿并固定连接缸体外壳、前缸盖和后缸盖，后缸盖上还设有轴孔，转子圆盘的中心安装有穿过轴孔的轴；

转子圆盘的两侧设有两条环形的第一凹槽，两条第一凹槽之间设有连接孔，前缸盖、后缸盖和两条第一凹槽配合形成入口汇流腔；

转子圆盘的两侧设有两条环形的第二凹槽，两条第二凹槽之间设有连接孔，前缸盖、后缸盖和两条第二凹槽配合形成出口汇流腔。

4.按照权利要求2所述的一种变容积泵体，其特征在于：沿活塞前进方向，第一流体入口设于活塞的后方一侧，通过入口流道与入口汇流腔连接，入口流道为贯穿活塞并连接入口汇流腔的通道；第一流体出口设于活塞的前方一侧，通过出口流道与出口汇流腔连接，出口流道为贯穿活塞并连接出口汇流腔的通道。

5.按照权利要求1所述的一种变容积泵体，其特征在于：转子圆盘上设有泄压槽，泄压槽为位于活塞前后两侧的两条凹槽，泄压槽位于环形密封腔内。

6.按照权利要求1所述的一种变容积泵体，其特征在于：阀门为闸阀，包括壳体、阀板、复位弹簧、三通球阀，阀板呈T型，包括头部和凸出部，壳体设于定子外壳上，壳体内设有朝定子外壳的圆心方向开口的容腔，阀板的头部可上下滑动地安装于容腔内，定子外壳上开设有与凸出部相配合的安装口，凸出部从安装口插入环形密封腔内，从而容腔下方的开口被定子外壳与阀板的凸出部封闭，阀板的头部的两端开设有从上至下贯通头部的通孔，复位弹簧安装于容腔的顶部与阀板的头部之间；

三通球阀包括阀体，阀体包括前通道、中间通道和后通道，阀体内还设有可将前通道或后通道阻断的阀芯，中间通道与容腔的顶部连接，前通道、后通道分别与阀门前侧和后侧的环形密封腔连接，阀芯为球形，阀芯的位置包括2个工位，分别为位于前通道的端口处的第一工位、位于后通道的端口处的第二工位，阀门的位置由环形密封腔前后两侧的压差控制并移至压力较低的工位。

7.按照权利要求6所述的一种变容积泵体，其特征在于：还包括带动阀门开合的间歇运动机构，间歇运动机构包括转轮，转轮上开设有凸轮槽，凸轮槽为凸轮形状的凹槽，间歇运动机构通过顶针与阀门连接，顶针为一端具有钩头的杆状结构，钩头嵌入凸轮槽中，顶针的另一端与阀门连接，从而转轮的转动带动顶针沿转子圆盘的径向作推拉运动；凸轮槽的凸起部位与活塞的位置相对应从而活塞经过阀门时，顶针沿转子圆盘的径向往外推带动阀门开启。

8.按照权利要求1所述的一种变容积泵体，其特征在于：阀门为蝶阀，包括壳体、蝶形的阀板，壳体安装在定子外壳上，阀板安装在壳体内，阀板的中部与壳体转动连接，阀板的一端通过复位弹簧与壳体连接，在复位弹簧的拉力下，阀板的另一端卡入环形密封腔；活塞通过时，阀板被推开，活塞通过后，阀板在复位弹簧的作用下关闭。

9.一种泵，其特征在于：采用权利要求1至8任一项所述的一种变容积泵体，还包括电机，输入流体为低压流体，输出流体为高压流体，转子圆盘与电机输入轴连接，电机驱动转子圆盘转动并将低压流体压缩为高压流体输出。

10.一种马达，其特征在于：采用权利要求1至8任一项所述的一种变容积泵体，输入流体为高压流体，输出流体为低压流体，转子圆盘上设有输出轴，高压流体推动活塞作圆周运动并带动转子转动。

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