三轉子葉片泵或馬達各單體封閉腔的容積循環增減裝置的製作方法
2023-06-06 06:21:36
專利名稱：三轉子葉片泵或馬達各單體封閉腔的容積循環增減裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種葉片泵或葉片式液壓馬達，特別是一種三轉子葉片泵或馬達各單體封閉腔的容積循環增減裝置。
背景技術：
目前，葉片泵的葉片在與轉子同軸旋轉時，葉片的外邊緣必須與筒型定子的內側壁儘可能緊密接觸，並在內側壁上滑動，葉片外邊緣及定子內壁產生磨損，降低泵的使用壽命，泵的容積空間封閉不嚴，泵的輸出壓力難於提高，泵低速運行時，性能不穩定，葉片式液壓馬達的葉片在與轉子同軸旋轉時，葉片的外邊緣必須與筒型定子的內側壁儘可能緊密接觸，在內側壁上滑動，這種滑動，使葉片外邊緣及定子內壁產生磨損，降低馬達的使用壽命，馬達的容積空間封閉不嚴，馬達的輸出扭矩難於提高，馬達低速運行時，性能不穩定，葉片泵和葉片式液壓馬達所採用的基本機械裝置類似，其主要問題是葉片的外邊緣必須與筒型定子的內側壁儘可能緊密接觸，在內側壁上滑動，葉片外邊緣及定子內壁產生磨損，封閉不嚴，本發明主要針對此提出解決方案。
發明內容
本發明目的是針對上述技術中存在的不足，提供一種三轉子葉片泵或葉片液壓馬達的各單體封閉腔容積循環增減裝置，是僅靠一對同軸的內、外轉子及另一個軸向平行、不同軸的介於內外轉子中間的園筒型轉子同步轉動、葉片伸縮、兩軸端面密封，實現葉片泵和葉片式液壓馬達的各單體密封空間的容積循環增大減小的機械裝置。本發明目的是這樣實現的包括裝置的內轉子、中轉子、外轉子、可伸縮的葉片及葉片貼緊裝置、葉片與轉子之間的鉸接裝置、內轉子、中轉子與外轉子兩端的端蓋、液體的輸入口和輸出口、與內轉子、中轉子及外轉子配套的軸承密封總成、扭矩的輸入端、扭矩的輸出端、緊固件和殼體。其特徵是內轉子為一個園柱體，與其配套的軸承及密封總成，在園柱體軸線兩端，分別安裝在左右兩個端蓋上。中轉子為套在內轉子外的園筒體，與其配套的軸承及密封總成，在園筒體軸線兩端，分別安裝在左右兩個端蓋上。外轉子為套在中轉子外的園筒體，與其配套的軸承及密封總成在園筒體軸線兩端，分別安裝在左右兩個端蓋上。左右兩個端蓋分別固定在殼體兩端。內轉子的軸線與外轉子的軸線同軸，中轉子軸線與內轉子軸線、外轉子軸線平行，不同軸。以內、外轉子的同一條軸線和中轉子的軸線兩條平行直線所確定的平面為基準，分別以內、外轉子的同一條軸線為中心，做內轉子、外轉子的4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24個角平分面，在內轉子的外側面和外轉子的內側面上分別形成4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24條相交直線；以中轉子軸線為中心，依次做中轉子的4、6、8、12、16或24個角平分面，在中轉子的內、外側面分別形成4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24條相交直線；以內、外轉子的同一條軸線和中轉子的軸線兩條平行直線所確定的平面分別與內轉子外側面交線和中轉子內側面交線為起點，內轉子的外側面與中轉子的內側面之間，用彼此貼合的4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24對內、中轉子的葉片，依次連接上述4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24對相交直線，每個連接葉片與內轉子和外轉子的連接處，各葉片在連接軸線處通過鉸接裝置與相關轉子側面鉸接，每對相貼合的葉片分別附設葉片貼緊裝置；以內、外轉子的同一條軸線和中轉子的軸線兩條平行直線所確定的平面分別與中轉子外側面交線和外轉子內側面交線為起點，中轉子的外側面與外轉子的內側面之間用彼此貼合的4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24對外、中轉子的葉片，依次連接上述4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24對相交直線，每個連接葉片與中轉子或外轉子的連接處，每個葉片在連接軸線處通過鉸接裝置與相關轉子鉸接，每對相互貼合的外、中轉子的葉片分別附設葉片貼緊裝置；各葉片兩側邊緣分別與兩端蓋內壁緊密接觸，左側端蓋設液體的左內輸入輸出口和左外輸入輸出口，右側端蓋設液體的右內輸入輸出口和右外輸入輸出口，液體輸人輸出口附設導液槽，輸入扭矩或輸出扭矩可經內轉子，也可經外轉子或中轉子，還可以三轉子同時輸入輸出同轉速的扭矩。每對相互貼合的葉片可以是曲面，此時，每對相互貼合的葉片的垂直於本裝置主軸的橫斷面的曲率半徑相同。可實現五轉子的各單體密封空間的容積循環增大減小的機械裝置，該裝置五轉子同步轉動，一、三、五轉子同軸，二、四轉子不同軸，三軸線平行。每對相互貼合的內轉子葉片的貼緊裝置有多種形式，一是葉片外表面附加夾緊件，夾緊件的一側與一葉片的根部剛性連接，二是葉片內表面內置楔形槽，三是將其中一個葉片預置磁性，另一葉片鐵質，靠葉片間的引力實現貼緊。轉子葉片與轉子側壁之間設置鉸接軸的目的是實現轉子葉片以鉸接軸為軸心在小於30度角的往復轉動，其基本鉸接方式是本實施例中的軸孔鉸接式，同時可用橡膠、彈簧鋼連接葉片與轉子，實現轉子葉片以鉸接軸為軸心在小於30度角的往復轉動的功能。本發明的有益效果是，
其主要用途是改進現有的葉片泵和葉片式液壓馬達，運轉時，轉子葉片徑向邊緣與外轉子內側壁和內轉子內壁均不產生摩擦，對中轉子內側壁不產生摩擦，使用壽命長，各單體的容積腔的密封性可達到柱塞泵或柱塞式馬達的水平，如果做為泵，其輸出液體的壓力可比傳統的葉片泵提高3倍以上，如果做為葉片式液壓馬達，其輸出扭矩可比傳統的葉片式液壓馬達提高3倍以上。
圖1本發明的結構主視圖的示意圖 圖2本發明的結構右視圖的示意圖
圖3本發明的結構左視圖的示意圖
具體實施例方式下面結合附圖對本實施例做進一步說明
本發明有兩類實施方式，一是葉片式液壓泵，二是葉片式液壓馬達。實施例1
本實施例是應用在葉片式液壓泵的實施例。由圖13可知，內轉子5為一個園柱體，與其配套的軸承及密封總成I和9在園柱體軸線兩端，分別安裝在左端蓋4和右端蓋13上；中轉子6為套在內轉子外的園筒體，與其配套的軸承及密封總成2和10在園筒體軸線兩端，分別安裝在左右兩個端蓋上；外轉子7為套在中轉子外的園筒體，與其配套的軸承及密封總成3和11在園筒體軸線兩端，分別安裝在左右兩個端蓋上；左右兩個端蓋分別固定在殼體8的兩端；內轉子的軸線與外轉子的軸線同軸，中轉子軸線與內轉子軸線、外轉子軸線平行，不同軸；以內、外轉子的同一條軸線和中轉子的軸線兩條平行直線所確定的平面為基準，分別以內、外轉子的同一條軸線為中心，做內轉子、外轉子的4個角平分面，在內轉子的外側面和外轉子的內側面上分別形成4條相交直線，以中轉子軸線為中心，依次做中轉子的4個角平分面，在中轉子的內、外側面分別形成4條相交直線；以內、外轉子的同一條軸線和中轉子的軸線兩條平行直線所確定的平面分別與內轉子外側面交線和中轉子內側面交線為起點，內轉子的外側面與中轉子的內側面之間，用彼此貼合的4對內、中轉子的葉片19和36,25和37,29和41,47和60，依次連接上述4對相交直線,每個連接葉片與內轉子和外轉子的連接處,各葉片在連接軸線處與相關轉子側面通過鉸接裝置20、35、26、38、27、42、46、59鉸接，每對相貼合的葉片分別附設葉片貼緊裝置18、24、28、48 ;以內、外轉子的同一條軸線和中轉子的軸線兩條平行直線所確定的平面分別與中轉子外側面交線和外轉子內側面交線為起點，中轉子的外側面與外轉子的內側面之間用彼此貼合的4對外、中轉子的葉片17和33、23和40、31和44、50和58,依次連接上述4對相交直線,每個連接葉片與中轉子或外轉子的連接處,每個葉片在連接軸線處通過鉸接裝置34、15、39、21、43、32、57、51與相關轉子鉸接，每對相互貼合的外、中轉子的葉片分別附設葉片貼緊裝置16、22、30、49 ;各葉片兩側邊緣分別與兩端蓋內壁緊密接觸，左側端蓋設液體的左內輸入輸出口 52和左外輸入輸出口 53，右側端蓋設液體的右內輸入輸出口 61和右外輸入輸出口 56,液體輸人輸出口附設導液槽45、54、55、62，輸入扭矩可經外轉子12，也可經內轉子14，還可以內、中、外三個轉子同步輸入扭矩。本葉片式液壓泵是容積泵，其傳輸介質的基本容積空間是內轉子園柱面外側和外轉子園筒內側及兩端蓋所封閉的空間，該空間分兩種模式進行分隔，一是實體分隔模式，即該空間以中轉子為分界，內轉子與中轉子之間，被相鄰各葉片分隔為與葉片數相同個數的相對獨立的單體封閉空間，外轉子與中轉子之間，被相鄰各葉片分隔為與葉片數相同個數的相對獨立的單體封閉空間；二是虛擬分隔模式，即該空間被內外轉子的兩條平行軸線所確定的平面分隔為的左右兩個虛擬分隔空間，以中轉子為界，兩個虛擬分隔空間分為內外兩部分，
本葉片泵運行時，以內轉子和外轉子為主動轉子順時針轉動，因外轉子、中轉子與內轉子之間有葉片連接，中轉子做為從動轉子同步轉動，中轉子與內、外轉子的轉動軸心不同，在三轉子順時針聯合轉動的過程中，各葉片實時伸縮，上述被相鄰葉片封閉的各單體空間的容積實時變動，葉片轉動到上述的左虛擬分隔空間，內轉子與中轉子之間的相關的被相鄰各葉片分隔的相對獨立的單體封閉空間的容積逐步增大，外轉子與中轉子之間的相關的被相鄰各葉片分隔的相對獨立的單體封閉空間的容積逐步減小，葉片轉動到上述的右虛擬分隔空間，外轉子與中轉子之間的相關的被相鄰各葉片分隔的相對獨立的單體封閉空間的容積逐步增大，內轉子與中轉子之間的相關的被相鄰各葉片分隔的相對獨立的單體封閉空間的容積逐步減小，容積增大時，待傳輸的介質經設在該側的待傳輸介質的輸入口被輸入，容積減小時，待傳輸的介質經設在該側的待傳輸介質的輸出口被輸出，本實施例中，左外輸入輸出口和左內輸入輸出口為液體輸入口，右外輸入輸出口和右內輸入輸出口為液體輸出口，本泵的轉子逆時針轉動時，液體輸入輸出口對調。實施例2
本實施例是應用在葉片式液壓馬達的實施例。由圖13可知，內轉子5為一個園柱體，與其配套的軸承及密封總成I和9在園柱體軸線兩端，分別安裝在左端蓋4和右端蓋13上；中轉子6為套在內轉子外的園筒體，與其配套的軸承及密封總成2和10在園筒體軸線兩端，分別安裝在左右兩個端蓋上；外轉子7為套在中轉子外的園筒體，與其配套的軸承及密封總成3和11在園筒體軸線兩端，分別安裝在左右兩個端蓋上；左右兩個端蓋分別固定在殼體8的兩端；內轉子的軸線與外轉子的軸線同軸，中轉子軸線與內轉子軸線、外轉子軸線平行，不同軸；以內、外轉子的同一條軸線和中轉子的軸線兩條平行直線所確定的平面為基準，分別以內、外轉子的同一條軸線為中心，做內轉子、外轉子的4個角平分面，在內轉子的外側面和外轉子的內側面上分別形成4條相交直線，以中轉子軸線為中心，依次做中轉子的4個角平分面，在中轉子的內、外側面分別形成4條相交直線；以內、外轉子的同一條軸線和中轉子的軸線兩條平行直線所確定的平面分別與內轉子外側面交線和中轉子內側面交線為起點，內轉子的外側面與中轉子的內側面之間，用彼此貼合的4對內、中轉子的葉片19和36,25和37,29和41,47和60，依次連接上述4對相交直線,每個連接葉片與內轉子和外轉子的連接處,各葉片在連接軸線處與相關轉子側面通過鉸接裝置20、35、26、38、27、42、46、59鉸接，每對相貼合的葉片分別附設葉片貼緊裝置18、24、28、48 ;以內、外轉子的同一條軸線和中轉子的軸線兩條平行直線所確定的平面分別與中轉子外側面交線和外轉子內側面交線為起點，中轉子的外側面與外轉子的內側面之間用彼此貼合的4對外、中轉子的葉片17和33、23和40、31和44、50和58,依次連接上述4對相交直線,每個連接葉片與中轉子或外轉子的連接處,每個葉片在連接軸線處通過鉸接裝置34、15、39、21、43、32、57、51與相關轉子鉸接，每對相互貼合的外、中轉子的葉片分別附設葉片貼緊裝置16、22、30、49 ;各葉片兩側邊緣分別與兩端蓋內壁緊密接觸，左側端蓋設液體的左內輸入輸出口 52和左外輸入輸出口 53，右側端蓋設液體的右內輸入輸出口 61和右外輸入輸出口 56,液體輸人輸出口附設導液槽45、54、55、62，輸出扭矩可經外轉子12，也可經內轉子14，還可以內、中、外三個轉子同步輸出扭矩。本葉片式液壓馬達是容積式液壓，其工作介質的基本容積空間是內轉子園柱面外側和外轉子園筒內側及兩端蓋所封閉的空間，該空間分兩種模式進行分隔，一是實體分隔模式，即該空間以中轉子為分界，內轉子與中轉子之間，被相鄰各葉片分隔為與葉片數相同個數的相對獨立的單體封閉空間，外轉子與中轉子之間，被相鄰各葉片分隔為與葉片數相同個數的相對獨立的單體封閉空間；二是虛擬分隔模式，即該空間被內外轉子的兩條平行軸線所確定的平面分隔為的左右兩個虛擬分隔空間，以中轉子為界，兩個虛擬分隔空間分為內外兩部分。本葉片式液壓馬達運行時，液壓動力流體經輸人口分別輸人兩個空間，其一，液壓動力流體進入上述的左虛擬分隔空間左側並中轉子的內側，其二、液壓動力流體進人上述右虛擬分隔空間的外側並中轉子的外側，液壓動力液體進入這兩個空間，相關的被相鄰各葉片分隔的相對獨立的單體封閉空間的容積逐步增大，相關葉片逐步伸長，內、中、外三轉子同步順時針轉動，與上述兩個空間相對稱的兩個空間容積逐步減小，相關葉片逐步縮短，相關容積空間的液體經輸出口流出，如此循環，液壓動力流體不間斷的輸入輸出，在本實施例中，液體的輸入口為左外輸入輸出口和左內輸入輸出口，液體的輸出口為右外輸入輸出口和右內輸入輸出口，該葉片式液壓馬達的內、中、外三轉子連續旋轉，輸出扭矩經內轉子軸輸出，也可經外轉子輸出。上述液體輸入輸出口對調，則輸出扭矩為逆時針轉動。
權利要求
1.一種三轉子葉片泵或馬達各單體封閉腔的容積循環增減裝置之二，包括內轉子、中轉子、外轉子、可伸縮葉片及葉片貼緊裝置、葉片與轉子之間的鉸接裝置、端蓋、軸承及密封總成、液體輸入口、液體輸出口、扭矩輸入端、扭矩輸出端、殼體、緊固件；其特徵是，內轉子為一個園柱體，與其配套的軸承及密封總成，在園柱體軸線兩端，分別安裝在左右兩個端蓋上；中轉子為套在內轉子外的園筒體，與其配套的軸承及密封總成，在園筒體軸線兩端，分別安裝在左右兩個端蓋上；外轉子為套在中轉子外的園筒體，與其配套的軸承及密封總成在園筒體軸線兩端，分別安裝在左右兩個端蓋上；左右兩個端蓋分別固定在殼體兩端；內轉子的軸線與外轉子的軸線同軸，中轉子軸線與內轉子軸線、外轉子軸線平行，不同軸；以內、外轉子的同一條軸線和中轉子的軸線兩條平行直線所確定的平面為基準，分別以內、夕卜轉子的同一條軸線為中心，做內轉子、外轉子的4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24個角平分面，在內轉子的外側面和外轉子的內側面上分別形成4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24條相交直線；以中轉子軸線為中心，依次做中轉子的4、6、8、12、16或24個角平分面，在中轉子的內、外側面分別形成4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24條相交直線；以內、外轉子的同一條軸線和中轉子的軸線兩條平行直線所確定的平面分別與內轉子外側面交線和中轉子內側面交線為起點，內轉子的外側面與中轉子的內側面之間，用彼此貼合的4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24對內、中轉子的葉片，依次連接上述4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24對相交直線，每個連接葉片與內轉子和外轉子的連接處，各葉片在連接軸線處通過鉸接裝置與相關轉子側面鉸接，每對相貼合的葉片分別附設葉片貼緊裝置；以內、外轉子的同一條軸線和中轉子的軸線兩條平行直線所確定的平面分別與中轉子外側面交線和外轉子內側面交線為起點，中轉子的外側面與外轉子的內側面之間用彼此貼合的4、6、8、10、12、14、16、18、20、22或24對外、中轉子的葉片，依次連接上述4、6、8、10、12、14、16、18、20,22或24對相交直線，每個連接葉片與中轉子或外轉子的連接處，每個葉片在連接軸線處通過鉸接裝置與相關轉子鉸接，每對相互貼合的外、中轉子的葉片分別附設葉片貼緊裝置；各葉片兩側邊緣分別與兩端蓋內壁緊密接觸，左側端蓋設液體的左內輸入輸出口和左外輸入輸出口，右側端蓋設液體的右內輸入輸出口和右外輸入輸出口，液體輸人輸出口附設導液槽；輸入扭矩或輸出扭矩可經內轉子，也可經外轉子或中轉子，還可以三轉子同時輸入輸出同轉速的扭矩；每對相互貼合的葉片可是曲面，此時，每對相互貼合的葉片的垂直於本裝置主軸的橫斷面的曲率半徑相同。
2.根據權利權利要求1所述的三轉子葉片泵或馬達各單體封閉腔的容積循環增減裝置之二，其特徵是，可實現五轉子的各單體密封空間的容積循環增大減小的機械裝置，五轉子同步轉動，一、三、五轉子同軸，二、四轉子不同軸，三軸線平行。
3.根據權利權利要求1所述的三轉子葉片泵或馬達各單體封閉腔的容積循環增減裝置之二，其特徵是，每對相互貼合的內轉子葉片的貼緊裝置有多種形式，一是葉片外表面附加夾緊件，夾緊件與一個葉片的根部剛性連接，二是葉片內表面內置楔形槽，三是將其中一個葉片預置磁性，另一葉片鐵質，靠葉片間的引力實現貼緊。
4.根據權利權利要求1所述的三轉子葉片泵或馬達各單體封閉腔的容積循環增減裝置之二，其特徵是，轉子葉片與轉子側壁之間設置鉸接軸的目的是實現轉子葉片以鉸接軸為軸心在小於30度角的往復轉動，其基本鉸接方式是本實施例中的軸孔鉸接式，同時可用橡膠、彈簧鋼連接葉片與轉子，實現轉子葉片以鉸接軸為軸心在小於30度角的往復轉動的功能。
5.根據權利權利要求1所述的三轉子葉片泵或馬達各單體封閉腔的容積循環增減裝置之二，其特徵是，應用於葉片式液壓泵，或者應用於葉片式液壓馬達。
全文摘要
本發明提供一種三轉子葉片泵或馬達各單體密封腔的容積循環增大減小的機械裝置，其主要特徵是，內轉子為一個圓柱體，中轉子為套在內轉子外的圓筒體，外轉子為套在中轉子外的圓筒體，內外轉子同軸，外轉子與內外轉子不同軸，其軸線與內外轉子軸線平行，兩端設端蓋，各轉子的葉片與相關轉子側壁鉸接，相關葉片緊密貼合，三轉子同步依自身軸線轉動，可實現該裝置內各單體封閉腔的容積循環增減。其優點是，本發明可推進葉片泵或葉片式液壓馬達的升級換代，其容積腔的密封性可達到柱塞泵或柱塞式液壓馬達的水平，泵的輸出壓力或馬達的輸出轉矩均可比傳統的葉片泵或葉片式液壓馬達提高3倍以上。
文檔編號F04C2/344GK102996436SQ20121041234
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月25日 優先權日2012年10月25日
發明者王德忠 申請人:王德忠