[其他]交步液压原动机及泵

说明书

本发明涉及到一种静压差型或容积型的原动机及泵，均属于液力能量转换机械。

目前各种液压转子原动机及泵，由于液流控制转子与功率转子均是合成一体的，都以挤占或扩大转子轮廓外空间的形式进行工作，它们的空间交替消长是不平稳的，局部湍流现象是较严重的，通流截面也受到一定限制，这样不仅转矩小而不稳定，液流也出现脉冲现象，而能量转换效率由于上述原因而相对下降。螺旋齿轮泵虽然在转动扭矩与液体流动上能达到较为平稳，但因为螺旋齿轮要求同时有更多的齿间啮合，齿的尺寸较正齿轮小，因此能量也就较小，而且也不适应于剪敏液工质中工作。参阅美国杂志《Machine    Desi    gn/September    19.1985》第45页。

本发明的目的在于设计一种由两组以上串联交替闭锁，用齿轮联结的，液流控制转子和功率转子分开并分了工的液压原动机及泵，要求其性能上具备上述优良品质，能量转换效率要高，性能可靠，噪音小，结构简单，易于制造。

本发明涉及的交步液压原动机及泵，主要是由壳体、轴和两组以上串联交替闭锁并用齿轮联结的转子构成，前后二组转子完全相同，每组转子分别由液流控制转子和功率转子组成并前后错开180°，分别安装在液流控制轴和功率轴上面。

以下以原动机为例，用附图对本发明作进一步的说明：

图1是交步液压原动机的机理图A。

图2是交步液压原动机的机理图B。

在图1和图2中描述了由液流控制转子和功率转子分开组合而成的交步液压原动机的机理。如图1所示，当液流自进口（6）进入到从出口（7）处流出的过程中，每组转子（1.、2.或1.'、2.'）每转一周只形成半周的液体密封状态，余下半周则作为液体通道，液流进入机体，交替推动前后两组转子（1.、2.及1.'、2.'）各作半周旋转运动，其余半周则借助齿轮（11）传动回复到初始状态，因而形成周而复始的旋转运动，并输出相应的转动扭矩。按照这一交替推动机理工作的液压原动机，还可以有二个或更多个功率转子与液流控制转子配对交替作用的派生机型出现，如图2所示;与图1机型比较，它也只有一个液流控制转子（1），以齿轮组（5）与它联结在一起作同步运转的两个功率转子转（2.、2.'）分别排布在它的两侧并各自与液流控制转子（1）配对交替作用，机理如图2中（1）至（6）的过程，而液流进口（3）与出口（4）应交错开来。

如图1所示;交步液压原动机液流控制转子（1）有一个轴心夹角约略超过180°的园柱面，称为密封面（8），其余夹角小于180°的那一部份，可以是园柱面，也可以是其他形状的面，只是当该转子旋转时，这个面与功率转子外缘之间要留有一定的间隙，不起密封作用，而密封面（8）的作用是当它与外壳（5）或功率转子密封园柱（9）贴近时，就起到阻碍液流在它与外壳（5）或功率转子密封园柱（9）之间流过的作用，控制了原动液的流向，功率转子（2）可分为两部份，一是密封园柱（9），另一是推动叶片（10），两者可合成一件，也可分为两件来制造，然后再联结成为一体。本发明的原动机及泵可用金属或工程塑料制造。

对于高压原动液，这样的机构提供了很好的密封条件，根据特殊的需要，液流控制转子和功率转子的密封园柱两者之一，还可以采用复合弹性材料制造，两者之间用过盈配合，弹性材料受到压缩，由密封线变为密封面，便大大提高其密封性能。

本发明涉及的交步液压原动机及泵，是属于压差型液力能量转换机械。液力能量转换机械的实践表明，压差型比诸动力型有更高的液力能量转换效率。由于本发明的交步液压原动机及泵，其液流控制转子和功率转子分了工，从机理上说功率转子直径及液流通过截面可以做到尽可能的大，因此还比同轴距的转子原动机有更大的起动转矩和较大的功率，转矩更为均衡，液流更为稳定。此外，所配齿轮组仅作为运动传递，而不是功率传递，故要求不高。本发明作为原动机，在稳定的原动液压下，不论转速高低，压力大小，都能产生稳定的、大小不变的转动扭矩。作为泵，在稳定的转速下，同样无论转速高低，也无论相应的出口压力大小，都能提供无脉冲的稳定液流，并且还适应剪敏液（Shear-Sensitive    fluid）或带颗粒与气体的液体的输送。

本发明涉及的交步液压原动机及泵，使用领域广阔，除特别适合于上述特殊需要的条件下使用外，也可以用作一般的高低压原动机及泵，容量小的可以适应仪表及家庭需要，容量大的可以应用在工业规模的生产上，或作为能量转换机械使用。

以下是几个具体应用的例子：附图3;是用作低压油马达使用的油压马达。图中（1）为壳体，（2）为液流控制转子，（3）为功率转子，（4）为齿轮组。附图4;是高位冷却水能量回收装置，其中交步液压泵（1）用以供水，交步液压原动机（2）作回收能源，变速电动机（3）是用作补偿前二者的能量差及有关损失，使系统能维持正常运行。图5是卧式螺旋卸料沉降离心机的差转速控制装置，图中（1）是联结离心机转鼓与螺旋传动轴的交步油压马达，（2）是差速控制交步油泵，通过流量的变化控制差转速，以便与物料特性相适应，从而可达到在沉降分离上取得最佳的效果。