[发明专利]液压径向活塞装置

说明书

本申请于2013年7月11日作为PCT国际专利申请提交并且要求于2012年7月11日提交的美国专利申请系列No.61/670,397的优先权，该专利申请的全部公开内容以引用的方式并入到本文中。

背景技术

径向活塞装置(泵或马达)通常用于航天液压应用，并且其特征在于具有与固定的枢栓(pintle)可旋转地接合的转子。该转子在径向缸体中支承有多个活塞。当该装置处于马达构型时，液压流体被传送至枢栓中并且被向外压入至缸体中。作用在位于每个缸体内的活塞上的流体力迫使转子(和相关联的传动轴)旋转。每个活塞的头部与同样可相对于枢栓旋转的外止推环接触。由头部和止推环之间的接触所施加的压力迫使该止推环旋转。由于转子与止推环未轴向地对齐，转子轴线和止推环轴线之间的距离的改变对装置所产生的功率/动力具有直接的影响。

发明内容

一方面，本发明涉及一种径向活塞装置，该径向活塞装置包括：(a)壳体，该壳体限定有壳体液压流体入口；(b)枢栓，该枢栓接纳在壳体内并且相对于壳体而固定，其中，所述枢栓包括：枢栓轴线；枢栓壁，该枢栓壁限定有枢栓入口端口和枢栓出口端口；枢栓液压流体入口，该枢栓液压流体入口与壳体液压流体入口流体连通并且与枢栓轴线对齐并且与枢栓入口端口流体连通；以及枢栓液压流体出口，该枢栓液压流体出口与枢栓轴线对齐并且与枢栓出口端口流体连通；(c)转子，该转子围绕枢栓而可旋转地布置，其中，所述转子限定有：孔，其中该孔构造成围绕所述枢栓而可旋转地被接纳；多个径向定向的缸体，该多个径向定向的缸体包括第一缸体组，该第一缸体组包括第一缸体和与第一缸体相邻的且相对于转子的轴线对齐的第二缸体；第一转子流体端口，该第一转子流体端口与第一缸体组流体连通，其中，当转子处于第一位置时，第一转子流动端口与枢栓入口端口流体连通，并且其中，当转子处于距第一位置大约180度的第二位置时，第一转子流体端口与枢栓出口端口流体连通；(d)第一活塞和第二活塞，该第一活塞可在第一缸体中轴向地位移，该第二活塞可在第二缸体中轴向地位移，并且其中，第一活塞和第二活塞中的每一个包括限定有球形接触表面的头部；(e)止推环，该止推环在壳体内围绕转子而可旋转地布置，其中，止推环与第一活塞和第二活塞中的每一个接触，从而转子的旋转使止推环旋转，并且其中，止推环的内表面限定有圆环(超环面，toroidal)接触表面，并且其中，第一活塞的球形接触表面和圆环接触表面之间的接触位置随着转子从第一位置旋转至第二位置而在球形接触表面上变化；以及(f)传动轴，该传动轴与转子接合，从而转子的旋转使传动轴旋转。

在上述方面的一个实施例中，传动轴包括多个叶片，该多个叶片定向成使得在传动轴的旋转期间，多个叶片将液压流体压入至枢栓液压流体入口中。在另一实施例中，第一活塞包括从枢栓轴线径向地延伸的第一活塞轴线，并且其中，第一活塞在轴向位移期间可绕着第一活塞轴线旋转。在另一实施例中，第一活塞的球形接触表面包括约0.5”的半径。在另一实施例中，止推环的圆环接触表面包括约0.55”的半径。

在上述方面的一个实施例中，止推环的圆环接触表面包括约0.55”的半径。在另一实施例中，止推环的圆环接触表面包括比第一活塞的球形接触表面的半径大出约0.5”的半径。在另一实施例中，圆环接触表面包括第一圆环接触表面和第二圆环接触表面，并且其中，第一圆环接触表面接触第一活塞的头部，并且其中，第二圆环接触表面接触第二活塞的头部。在另一实施例中，多个径向定向的缸体还包括与第一缸体组相邻的第二缸体组，并且其中，第二缸体组包括第三缸体和与第三缸体相邻的且相对于转子轴线对齐的第四缸体，并且其中，第三缸体和第四缸体沿着转子轴线而相对于第一缸体和第二缸体轴向地偏置。

在上述方面的另一实施例中，多个径向定向的缸体还包括相对的缸体组，该相对的缸体组径向地布置成与第一缸体组关于转子轴线相对。在另一实施例中，该装置包括用于使传动轴与转子接合的柔性联接器。在另一实施例中，柔性联接器限定有与壳体液压流体入口和枢栓液压流体入口流体连通的入口。

附图说明

在附图中示出了优选的实施例，然而应当理解的是，本发明并不限于所示出的精确的布置和机构。

图1A-1B为径向活塞装置的侧向截面视图，其中转子分别地处于第一位置和第二位置。

图2A为图1A和1B的径向活塞装置的端部截面视图。

图2B-2C为图2A的径向活塞装置的活塞的放大透视图。

图2D为图2B-2C的活塞的放大顶视图。

图2E-2F为图2D的活塞的侧视图。