[发明专利]液压转轮

权利要求书

1、一种由液压工作部件及其转子的传动盘外周(或者外环)制备或者配装动力传递工作轮体所构成的液压转轮，其液压工作部件的基本结构是，以内孔壁为滑动轴承工作面、外周面沿周均布设置配装摆动叶片铰座的空心旋转体作为转子的主体，内孔制备与空心旋转体铰座配合的内花键、外周制备动力传递工作轮体或者制备配装动力传递工作轮体连接结构的传动盘，居中套装于空心旋转体的外周(内花键与各铰座相配合)，摆动叶片的头端指向转子旋转方向顺序排列或者两两头端相对组合成对排列、根端分别与空心旋转体的铰座铰接构成铰链、贴装于传动盘两侧的空心旋转体的外周、同时分别被随动环套环，随动环内径与空心旋转体外周间留有摆动叶片头端在其间往复摆动的适量间隔，由此构成转子；由两只互为镜象结构的半机体(其中一只的侧端，对应转子进、排液工作腔，制备工作液进、排接口)的内孔腔分别配装随动环滑动轴承、孔腔内侧端面配装配流盘构成定子主体，内孔设置有带定位键的安装孔、外轴面是与空心旋转体内孔配合的滑动轴承配合面、两端制备连接螺纹或者连接螺栓螺孔的固定心轴，与转子的空心旋转体内孔配合、两端经螺纹或者螺栓分别与从两侧对装包封转子的定子主体固连，由此构成该液压转轮的液压工作部件；其中，随动环轴心相对于转子回转轴心按设定偏置，各摆动叶片的头端在压缩弹簧恢复力或者在置于摆动叶片头端体内永磁体的磁力或者在重力、工作时的离心力、液压力的作用下，始终贴合于随动环内壁，被其分割限定的容腔随转子旋转周期变容；接通液压回路，若输送压力液驱动转子拖动动力传递工作轮体旋转，则实现液压马达功能，若外力驱动动力传递工作轮体拖动转子旋转压输工作液，则实现液压泵功能；

其特征是，该液压工作部件由顺序配装于两个半机体内腔的柔性盘、密封配流盘、随动环轴承、机械密封件以及固定心轴外轴面包封转子，构成一种周边配合面柔性密封、转子两侧端面经密封配流盘液压平衡及补偿磨损密封、径向液压平衡、动静压联合滑动轴承擎持转子的独有结构；其中：半机体的侧壁内孔设置与固定心轴端部花键配合的内花键、外侧面接花键外径设置与固装螺套根部锥面配合的内锥面、配装随动环轴承的内孔腔轴心与侧壁内孔花键轴心按设定偏置、接内孔腔端口设置配装机械密封件的环腔、该环腔轴心与内孔花键轴心同轴、孔腔的内侧面对称于内孔腔轴心偏置方向线、对应转子工作环腔、设置与柔性盘定位销配合的销孔(其中，设有进、排液接口的半机体的该销孔与两接口分别连通)；柔性盘是由丁腈橡胶制成的、外径与随动环轴承内孔密封配合、内孔与固定心轴外径密封配合的平盘，于盘面对应半机体定位销孔位置预制两端分别与半机体定位销孔和密封配流盘盘体定位销孔配合的空心定位销(其中心孔用于进、排液的导流通道)、贴装于半机体孔腔的内侧壁；密封配流盘由用机械密封材料(例如，石墨浸渍环氧树脂)制成的配流盘体和配装于其背盘面两扇形槽内的两周向隔封块构成，该盘体及隔封块侧边外径与随动环轴承内孔密封配合、内径与固定心轴外径密封配合、盘体的背盘面对应柔性盘的定位销设置定位销配合孔、扇形槽的径向中线与盘体内、外径轴心偏置方向线重合、角度范围是：对应摆动叶片头端单向排列的转子，与转子各摆动叶片间隔所占角度区间相当、对应摆动叶片两两头端相对组合排列的转子，与转子各对叶片组合间隔所占角度区间相当，含装于槽中的周向隔封块厚度少量大于槽深(例如，1毫米)、两侧面与槽的两侧壁间留有小量间隙(例如，1毫米)、在其与槽底的配合面内设置周向过流槽，于盘体的正盘面，以内、外径偏心方向线为径向中线、角度范围与相应转子的摆动叶片间距或者摆动叶片组合间距所占角度区间相等的扇形区域连同整个内孔边缘附近的窄环面是与转子侧端面贴合的配合平面、其余部位小量凹下(例如，凹下0.5毫米)、于该凹下部位设置过定位销配合孔的弧形配流槽、槽底与该定位销配合孔沟通、自该槽的居中部位至内孔间设置径向引流槽：随动环轴承是由优质轴承合金或者机械密封材料(例如，石墨浸渍环氧树脂)制成的向心推力滑动轴承，在该轴承的与传动盘配合的止推轴承盘面沿周均布径向浅槽，在其与随动环外轴面配合的向心轴承面、以装配位置的随动环轴心偏置方向线为对称轴线、于两半周对称设置静压液腔，于轴承体、对应两静压液腔、各径向设置一阀腔、腔内配装由空心动阀体、设置有阻尼中心孔的定阀座构成的自动控制静压液腔与外周之间工作液入通、出节流的单向节流阀，于外周面设置自单向节流阀腔口至止推轴承背盘面外沿之间沟通的引流槽；装配于半机体内腔口环腔内的机械密封件由用机械密封材料(例如，充填石墨的聚四氟乙烯)制成的密封环和套装于其体外、用丁腈橡胶制成兼有密封功能的锥环形橡胶弹簧构成；固定心轴两端制备与半机体侧壁内花键配合的端部花键、于外轴面、按安装位置对应密封配流盘正盘面的径向引流槽部位切制有宽度适量、轴向长度适量大于转子宽度的平面(该平面与空心旋转体内孔配合构成轴承静压液腔)、该轴内孔的两端制备与固装螺套配装的内螺纹、中部设置带定位键的用于与外部设备配装组合的安装孔；整体的基本装配结构是，固定心轴贯穿转子的空心旋转体内孔、具有上述结构的定子主体由两侧包封转子、半机体侧壁内花键与固定心轴两端部花键配合及轴向限位、通过两个固装螺套与固定心轴两端内螺纹连接即构成本液压工作部件；其中，转子的随动环轴心按安装位置、相对于转子回转轴心、沿铅垂方向向下偏置、偏心距等于随动环内半径减去摆动叶片头端的与随动环内径贴合面，在相对于空心旋转体完全复位条件下距转子回转轴心距离的差值(以保证在任何状态下，处于进、排液转换区间附近的摆动叶片头端仅靠叶片位置限制和自重即可自然与随动环内径贴合以隔断转子进、排液腔的直接通路，省掉了加装复位弹簧或者在摆动叶片头端预置永磁体的辅助结构)，通过密封配流盘正盘面的两道径向引流槽分别将转子进、排液工作腔与对应的空心旋转体内孔和固定心轴轴面切制有平面部位相配合形成的静压液腔沟通、根据空心旋转体内孔直径和随动环内径及其轴向宽度参数、确定恰当的传动盘厚度、使得空心旋转体被随动环内径包封的圆周面面积与空心旋转体内孔整个周面积相当、达到其外周面和内孔面所受径向液压力接近平衡，通过密封配流盘正盘面的小量凹下部位与转子侧端面配合形成的缝隙分别将转子进、排液工作腔与相对应的随动环轴承工作面两静压液腔沟通、使得随动环内、外径所受径向液压力接近平衡、工作状态下，处于压力区间静压液腔内的工作液推动单向节流阀的动阀体封闭直通通路、工作液经由定阀座的阻尼孔、轴承外周的引流槽泄出至止推轴承盘面及机械密封件的配合面、用以润滑止推轴承工作面及其外环的机械密封件、泄出液完成润滑后再经由轴承外周的引流槽至单向节流阀阀腔推动动阀体开通直通通路流入处于低压区间的静压液腔、以维持机械密封件内环腔处于较低的液压力状态，通过密封配流盘盘体背面内孔边缘的突出窄环面紧压于柔性盘面、于该窄环面的外周形成小量间隔容腔(例如，1毫米厚)、该容腔经处于弧形配流槽内的通液孔与转子工作腔连通、配流盘体扇形槽内的周向隔封块面对柔性盘的平面与柔性盘盘面贴合、将间隔容腔分隔为两个半环容腔、工作状态下处于压力区间半环容腔内的压力液侧推周向隔封块外移使其外侧面与盘体槽壁密贴、扇形槽的槽腔与处于压力区间半环腔连通、与处于低压区间的半环腔封隔。