[发明专利]旋转式流体能量转换器

说明书

本发明是关于作为静压型流体泵或流体马达使用的旋转式流体能量转换器。

对于已往的这种旋转式能量转换器亦即静压型旋转式流体泵或马达，有所谓容积式能量转换器。这种转换器，伴随机壳与转矩环的相对转动，使流体出入用的空间的容积发生增减，从而获得泵的功能或马达的功能，同时，通过使支持机壳或转矩环的支撑部件在与旋转轴心垂直的方向作往复运动，调节上述机壳与转矩环之间的偏心量，也能使它的容积发生变化。

然而，最近，对于动力回收型液压传动系统，不论在排出液体时还是吸入液体时，都希望该系统的压力保持一定。对此，如果上述那种容积式能量转换器具备压力补偿机构，当负荷压力达到一定的设定值时，根据泵的排出压力调整排出量，可以改变它的容积，从而能够实现第4图所示的压力控制。也就是说，当按照指定的流量a运转时，如果排出压力增大到予先设定的压力，那么，压力补偿阀就打开，它的排出流量按照b所示的那样逐渐减小，容积的变化使之自动地达到无输出状态。因此，目前在这种能量转换器中，还没有找到能够自由切换而且能量回收效率高的泵和马达。

针对上述情况，本发明的目的旨在提供这样一种旋转式能量转换器，它具有非常高的能量回收功能，而已往的具备压力补偿机构的能量转换器则不可能达到。

为了达到上述目的，本发明首先在上述容积式流体能量转换器中装置了弹簧和传动装置，弹簧用来推压上述支撑部件，使之偏离旋转轴心向一边移动，传动装置用来使上述支撑部件朝与上述弹簧推压的相反方向，通过旋转轴心从一边向另一边移动，同时，使高压流体通过压力补偿阀注入上述流体式传动装置，从而使高压流体压力保持在压力补偿压。其次，为了抵消作用在上述支撑部件上的非平衡力，本发明还在上述流体能量转换器中设置了平衡活塞，用来向能量转换器注入高压流体，并产生抵消上述非平衡力的作用力。

根据这样的结构，与第1项发明和第2项发明有关的旋转式流体能量转换器的共同作用是：当把该转换器作为泵使用时，推压支撑部件的弹簧使该支撑部件偏离旋转轴心向一边移动，由移动的位置决定泵的一定容量。另一方面，如果该泵的高压流体的压力一旦超过设定压，那么，用来使支撑部件朝着与弹簧相反方向移动的流体式传动装置开始起动，使该支撑部件向另一边移动，于是，成为从旋转轴输出的马达而运转，旋转轴和旋转方向与作为泵使用时相同。而且，在作为马达使用的状态下，如果该马达的高压流体的压力低于设定压，那么，就回复到原来的状态，又成为泵而运转。这时，不论泵的功能还是马达的功能，都能使高压流体压力保持在压力补偿阀所设定的压力力。另外，特别是关于第2项发明，由于依靠转换器中高压流体压力的平衡活塞支撑在该支撑部件，起到了使弹簧的推压力反向的作用，所以，减轻了弹簧所承受的负荷，有效地解决了设计上的限制。

下面，给出图纸的简单说明。

第1图是本发明的一个实施例的剖面图，第2图是沿第1图中Ⅱ-Ⅱ线的剖面图，第3图是沿第1图中Ⅲ-Ⅲ线的剖面图，第4图是说明具有已往的压力补偿功能的能量转换器的工作特性图，第5图是说明本发明的转换器的工作特性图。

以下，参照图纸说明本发明的一个实施例。