[发明专利]整体式摆盘机构

说明书

技术领域：

本发明涉及一种摇摆板传动装置，特别是一种不旋转摇摆件的传动装置。

背景技术：

在工作机械或动力机械中，普遍采用往复运动和回转运动相互转换的传动机构，如曲柄连杆机构、斜盘式机构和摆盘式机构等等。曲柄连杆机构在动力机械中使用较多，适于传递大动力，但其运动有死点、机械振动大，只适于作直列式或V型气缸排列，在很多工作机械上难以推广使用。斜盘式机构在液压泵或马达中广泛应用，其结构特点是斜盘随动力轴旋转，斜盘旋转时不平衡惯量大，因而机械振动也大，同时其搅拌损失大，由搅拌而使润滑油温快速上升，对设备运行明显地带来负面影响，因而只能适应在流量较小的工作机械中应用。摆盘机构，从运动学看，是一种球面曲柄连杆机构，其机构特点是：传动轴由动力轴段、Z型弯轴段和支承轴段一体组成，动力轴段和支承轴段位于Z型弯轴段的两端并在同一轴线上，Z型弯轴段两端对称结构能具有良好工艺性，Z型弯轴段的中部形成一槽，该槽内容置一摆盘，传动轴旋转时，摆盘不随轴旋转而作球面状摆动，从而使在摆盘上沿圆周布设的球形连杆作往复运动，实现回转运动向往复运动的转换，如这些球形连杆连接工作机械的活塞，即可成为往复式工作机械(如泵)的新组合，摆盘机械的优点是无死点、振动小运行平稳、搅拌损失小、传动效率高，但现有的摆盘机构存在下列问题：

1.Z型弯轴段为追求工艺完善和在该轴段中部形成摆盘安装槽，Z型弯轴段要求摆盘制成剖份的二半盘，才能在装配时扣合于安装槽后，再固定形成一整圆盘，这种剖分结构，不仅使构件复杂化，而且也影响摆盘的运行性能；

2.由于上述的结构特点，摆盘内孔(径向)和近内孔的两端面(轴向)与Z型弯轴段对应部位只能采用滑动副支承(滑动轴承)，而这些支承均为传递机构工作载荷的接触面，尤其是轴向接触面极易产生疲劳点蚀，不仅严重影响机构使用寿命，而且传动效率也大幅下降；

3.摆盘呈球面状运动，为保持摆盘正常运行，在摆盘端缘两侧均设置有导轨导向结构，在导轨和盘端缘的频繁接触摩擦时，构件将产生较大的不均匀摩损，不仅影响机构运动的平稳性，也降低构件使用寿命。

4.单球铰连杆结构，会使工作机械的工作柱塞(活塞)承受较大侧向力，造成各运动配合件局部磨损，也不利于均匀密封，因而难以泵送腐蚀性介质(如海水)；

5.由于上述各项原因，现有的摆盘机构虽然具有能使工作机械(如泵等)的工作缸能呈圆周排列等优越性，但只能适应小容量工作机械，无法适用于舰船上泵送大容量海水的需求，严重影响其适用范围。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种改进的整体式摆盘机构，它能简化结构，提高机构传动效率和运动平稳性，延长机构的使用寿命，扩大机构的适用范围。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：机构包括有摆盘、传动轴、轴承组、座体、球形连杆，传动轴一端支承于构架，另一端支承于座体，传动轴上设置有摆盘，摆盘上沿其周向布设有一组球形连杆，其特点是：机构中设置有一整体式结构的摆盘，机构的传动轴包括有大端动力段、大小端的Z型弯轴段和小端支承段呈一体，Z型弯轴段设置有摆盘滚动轴承，摆盘滚动轴承上套设有整体式结构的摆盘，Z型弯轴段上还套设有摆盘推力轴承，摆盘推力轴承分别顶持于摆盘和传动轴的固定螺母。

摆盘沿周向布设有一组双球形连杆，该连杆的一端设置有导向活塞，机构设置有锥齿轮式导向传动副。

本发明采用特有的大小端结构传动轴，使机构能采用整体式摆盘结构，克服传统剖分式摆盘结构复杂、传动性能差等缺陷，摆盘传递工作载荷的径向和轴向均采用滚动轴承，不仅大大改善构件的润滑条件，提高传动效率，还能延长机构的使用寿命，本发明采用单齿啮合的锥齿轮导向结构，受力均匀，运动平稳，不易磨损，其双球形连杆上设导向活塞，可改善工作机械活塞的受力条件，综合上述条件再结合摆盘的周向布置工作缸等特点，本发明能适应各种大容量工作机械或动力机械的传动需求，能大大提升本发明的适用范围，尤其是适用各式舰船泵送海水的需求，解决类似长期未能解决的技术难题。

附图说明：

图1是本发明整体式摆盘机构纵剖视示意图。

图2是图1中传动轴结构示意图。

具体实施方式：

参照图1，整体式摆盘机构包括有摆盘1、传动轴2、轴承组3、座体4、导向活塞5、球形连杆6，机构的一端经轴承组3的动力轴承31支承连接在工作机械的原动机(如电机)构架上，或支承连接在动力机械输出端构架上，机构的另一端经座体4固定在工作机械的机体(如泵体)，或固定在动力机机体上。