CN2635968Y - 差动叶片式液压装置 - Google Patents

Abstract

一种差动叶片式液压装置，缸体(1)两端装配的前盖(7)和后盖(13)中设固定套(8)、(12)，转轴(10)和固定套(8)、(12)用精密转动配合，键(4)连接转子(2)和转轴(10)，带固定磁铁(6)的旋动叶片(5)装在转子(2)上均匀分布的叶片槽内并保持精密的滑动配合，油路(III)、(IV)使叶片槽与外部油路沟通，宽挡板(3)固定在缸体(1)的宽槽内，共同形成差动工作区和左、右过渡区，油孔(I)或油孔(II)输入压力油后，使循环接力到达差动工作区内的旋动叶片(5)，不断受到因压力差而形成的液压力矩的作用，驱动转子(2)连续旋转。

Description

差动叶片式液压装置

本实用新型涉及一种差动叶片式液压装置，它属于液压技术领域。

目前在液压技术领域内公知的各种叶片式液压装置中，都存在一定程度的脉动影响，不能实现连续的匀量输油，也不能实现连续的匀速运转，都还没有明确对差动原理的应用。

本实用新型的目的是在叶片式液压装置中，采用能具体应用差动原理的方式，以提供一种可以实现连续匀量输油或连续匀速运转的结构简单的差动叶片式液压装置。

本实用新型的目的是这样实现的：装配在缸体两端的前盖、后盖，分别和缸体及宽挡板两端端面保持紧密接触，在前盖和后盖中，固定有圆筒型的套，转子轴安装在套的内孔中，保持精密的转动配合，键固定在转子轴上并将转子连接在一起，在圆柱形转子上设置的叶片槽不少于六个，并且均匀分布，旋动叶片装配在转子的叶片槽内，并保持精密的滑动配合，每个旋动叶片内均固定有圆柱形磁铁，转子和旋动叶片两端的端面，都嵌合在前盖和后盖的端面之间，并保持精密的转动配合，在缸体两侧各设置一个油孔，压力油可选择其中任一油孔输入油缸；特别是在普通的整体式缸体的孔内，设置宽槽，将宽挡板固定在这个宽槽内，宽挡板的中部设置一段和缸体内孔为同心圆的小半径圆弧面，它和转子的外圆保持适当的间隙，而且这段小半径圆弧面所对应的圆心角不小于转子上相邻两叶片间的夹角，这样就由宽挡板中部的小半径圆弧面和缸体的内孔共同构成了差动工作区，在宽挡板中部小半径圆弧面的两侧，设置左、右过渡面，也可称为左、右过渡区，左右过渡面可以分别是相对于缸体内孔的圆心有一定的偏心量的一个偏心圆中的一段偏心圆弧；宽挡板的左、右两侧分别设有由油槽和油孔构成的组合油路，使得油缸上的进油孔、回油孔油路分别连通到宽挡板中部小半径圆弧面的边缘；由于差动工作区要由宽挡板中部的一段小圆弧区和缸体的内孔共同构成，因而宽挡板中部小圆弧区所对应的圆心角一定要不小于转子上任意相邻的两个旋动叶片之间的夹角，以确保任何时候都至少有一个旋动叶片在小圆弧区内工作，从而使转子能连续进行差动式的匀速运转，在后盖端面上与宽挡板的左右过渡面和叶片槽底部相对应的区域，分别设置油槽，使经过过渡区的旋动叶片槽的底部分别与缸体上的进油孔或回油孔油路沟通。

由于采用上述方案，使得差动叶片式液压装置的结构相当简单，尤其是使得转子的外圆不再受到任何制约性的干摩擦，使本装置在加工和装配的结构工艺性方面得到较大的改善。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1：是本实用新型的A-A剖视图

图2：是本实用新型的B-B剖视图

图中：1.缸体  2.转子  3.宽挡板  4.键  5.旋动叶片

6.磁铁  7.前盖  8.前套  9.键  10.转子轴  11.螺钉

12.后套  13.后盖

在图1图2中，缸体(1)是普通的整体结构，两端的端面精确平行并与其内孔垂直，在两端端面上设有安装螺孔，都不少于三个，并且均匀分布；前盖(7)中固定圆筒形套(8)，后盖(13)的盲孔中固定圆筒形套(12)，前盖(7)、后盖(13)通过螺钉(11)将缸体(1)和宽挡板(3)的两端盖紧并密封，同时使前套(8)、后套(12)的内孔和缸体(1)的内孔保持精确的同轴度；转子轴(10)的左段和右段的轴颈分别装配在后套(12)、前套(8)的孔中，并保持精密的转动配合，在转子轴(10)中段的键槽内固定键(4)，用以和圆柱形转子(2)进行装配连接，转子轴(10)的右段轴伸上固定键(9)，用以和其他装置进行装配连接，转子(2)和六个旋动叶片(5)两端的端面，都嵌合在前盖(7)和后盖(13)的端面之间，并保持精密的转动配合，转子(2)上设置的径向叶片槽不少于六个并且均匀分布，它的每个叶片槽内均装配一个旋动叶片(5)，并相互保持精密的滑动配合，旋动叶片(5)都是设有圆弧顶面的长方形，而且外形结构尺寸和工艺要求完全相同，在圆弧顶面下方固定的圆柱形磁铁(6)不少于一个，并且分布匀称，以辅助其圆弧顶面和缸体(1)的内孔孔壁及宽挡板的小圆弧表面保持适当紧密的接触，同时要求缸体(1)和宽挡板(3)都用黑色金属材料；在缸体(1)的两侧，设有油孔(I)和油孔(II)，可以选定其中的任一个油孔与压力油源接通，以选定转子(2)的旋转方向，当然也可以用换向阀随时切换进油方向，实现转子(2)的正反转，在缸体(1)内的后盖(13)的端面上设置油槽(III)、(IV)，使之在与宽挡板(3)的左、右过渡面

弧段相对应的区域内能将叶片槽底孔与油孔(1)、油孔(II)的油路分别连通，以消除叶片(5)作径向伸缩时对转子(2)的匀速运行状况产生的影响；特别是设置了宽挡板(3)，与缸体(1)内的宽槽保持极小过盈的过渡配合，宽挡板(3)中部的

弧段，是以(O)为圆心的圆弧面的一段，它和转子(2)的外圆及缸体(1)的内孔均保持同心， 弧段所对应的圆心角(∠boc)，应等于或略大于转子(2)上任意相邻的两旋动叶片间的夹角，以确保任何时候在

弧面上都至少有一个旋动叶片(5)会与之保持适当紧密的接触，

弧段与转子(2)的外圆之间的间隙建议小于0.1毫米，以象滑动轴承那样能够形成湿摩擦油膜所需的间隙值为宜， 弧段与缸体(1)的内孔共同组成了差动工作区，从理论上说在这里我们确实是应用了差动原理，但实际上这样作并不是为了获得流量、速度等方面的效应，而是为了获得结构性能方面的效应，首先是使转子(2)的外圆不承受任何形式的干摩擦，有利于提高其使用寿命和传动效率，也为改善整个装置的加工和装配的结构工艺性创造出一个较宽松的环境，同时又使我们获得了在压力油与回油之间实行分隔的梯级阻隔效应，一方面因为(bc)弧段与转子(2)的外圆之间的间隙相当小，可以对压力油产生相当大的阻隔能力，形成第一级阻隔效应，另一方面就是在 弧段内始终有一个接力而至的旋动叶片(5)与其保持较紧密的接触，因而形成了第二级阻隔效应，应该看到在经过形成第一级阻隔效应的间隙的减压之后，使得随后在 弧段内形成第二级阻隔效应的旋动叶片(5)上实际承受的压力已经相当小，因而能使总的分隔效果相当好，有利于减少内泄露而提高容积效率，在宽挡板(3)上左部的 弧段和右部的

弧段都可以是以(O₁)为圆心的一段圆弧，这相对于圆心(O)来说是偏心的，对上述过渡曲面的轮廓形状和尺寸精度方面不要求严格控制，在宽挡板(3)的左侧设置组合油路(VI)，它用一个油孔从左侧面通向 弧段的(b)点，同时再用一个油槽从左侧面的(a)点起与通向(b)点的这个油孔连通，从而使油孔(II)的油路能够无阻隔的连通到(b)点，同样，在宽挡板(3)的右侧设置了组合油路(V)，用一个油孔从其右侧通向(c)点，再在其右侧面上用一个油槽从(d)点起和这个油孔连通，从而使油孔(I)的油路能不受阻隔的通向(c)点，由于设置了油路(V)和(VI)，使得在转子(2)的旋转过程中经过 或 弧段的旋动叶片(5)的两侧，同时受到进油路内的相同压力或同时受到回油路内的相同压力的作用，处于动态平衡状况，可以使差动式匀速运行的转子(2)的速率，不会受到脉动性的干扰；另外，只要我们将在转子(2)上均匀分布的旋动叶片(5)增加为十二个，就能相应的减少宽挡板(3)上的

弧段所对应的圆心角，也就能将缸体(1)上的宽槽及宽挡板(3)的宽度同时缩小到小于0.866D，这里D是表示缸体(1)的内孔直径，这样我们就可以在缸体(1)内相互对称的位置，设置两个宽槽安装两个宽挡板(3)，从而构成双差动工作区的液压装置，以避免转子轴(10)承受过大的偏压；我们还可以适当加大缸体及其内孔的直径，在缸体孔内增设一个缸套，然后再在缸套内设置宽槽来安装宽挡板(3)，这样就能在很大程度上改善整个装置在加工和装配方面的结构工艺性。

运行时，压力油可以从油孔(I)或油孔(II)输入油缸(1)，使得在差动工作区内的旋动叶片(5)受到因压力差而形成的液压力矩的作用，驱动转子(2)旋转，使安装在转子(2)上的旋动叶片(5)不断地循环接力到达差动工作区，使转子(2)实现连续的匀速旋转，压力油从油孔(I)输入，使转子(2)逆时针转动，压力油从油孔(II)输入，则使转子(2)顺时针转动；在压力油驱动下本装置是匀速旋转的叶片式液压马达，用电动机驱动转子(2)旋转时本装置则是匀量输油的叶片式油泵。

Claims (3)

1.一种差动叶片式液压装置，装配在缸体(1)两端的前盖(7)、后盖(13)，分别和缸体(1)及宽挡板(3)两端的端面保持紧密接触，在前盖(7)和后盖(13)中，固定有圆筒形前套(8)和后套(12)，转子轴(10)安装在前套(8)和后套(12)的内孔中，保持精密的转动配合，键(4)固定在转子轴(10)上并将转子(2)连接在一起，在圆柱形转子(2)上设置的叶片槽不少于六个，并且均匀分布，每个旋动叶片(5)中都固定了圆柱形磁铁(6)，并装配在转子(2)的叶片槽内，并保持精密的滑动配合，转子(2)和旋动叶片(5)两端的端面，都嵌合在前盖(7)和后盖(13)的端面之间，并保持精密的转动配合，在缸体(1)的两侧设置油孔(I)和油孔(II)；其特征是：在缸体(1)内设置宽槽，用小过盈的过渡配合装配固定宽挡板(3)，在后盖(13)的端面上与宽挡板(3)的左、右过渡面和转子(2)的叶片槽底部相对应的区域设置油槽(III)、油槽(IV)。

2.根据权利要求1所述的差动叶片式液压装置，其特征是宽挡板(3)中部设置的小半径圆弧

弧段，是转子(2)的外圆和缸体(1)内孔的同心圆，与转子(2)的外圆之间的间隙可以小于0.1毫米，其左过渡面

弧段和右过渡面

弧段都可以是以(0₁)为圆心以(ao₁)为半径的偏心圆上的一段圆弧，在与左过渡面

弧段对应设置的组合油路(VI)，是由从其左侧面通向(b)点的油孔和从(a)点连通这个油孔的油槽所共同组成的组合油路，与右过渡面 弧段对应设置的组合油路(V)，是由从其右侧面通向(c)点的油孔和从(d)点连通这个油孔的油槽所共同组成的组合油路。

3.根据权利要求1所述的差动叶片式液压装置，其特征是在后盖(13)的端面上的右下区域设置油槽油路(III)，当旋动叶片(5)在经过宽挡板(3)的右过渡区的

弧段时，其叶片槽底部能通过油路(III)，和缸体(1)上的油孔(I)的油路连通，在后盖(13)的端面上的左下区域设置油槽油路(IV)，当旋动叶片(5)在经过宽挡板(3)的左过渡区的

弧段时，其叶片槽底部能通过油路(IV)，和缸体(1)上的油孔(II)的油路连通。

Images