[发明专利]平衡式双腔旋转液压机械

说明书

本发明涉及一种能用作泵、马达、分流器及压力放大器等的滑片式旋转液压机械，特别是涉及具有放大的流体输入输出特性及具有用于航空涡轮发动机燃油泵特殊用途的平衡式双腔旋转液压机械。

这种形式的旋转液压机械一般包含一个壳体、一个装在壳体内作旋转运动的转子，和配置在转子内相应径向延伸的圆周槽内的可单独滑动的若干叶片。一个凸轮环径向包围着转子，具有形成叶片轨道的内向表面及在凸轮表面与转子之间的一个或多个流体压力腔。壳体内的输入通路与输出通路对流体压力腔来回输送流体。

一般的液体进出口直接通到叶片轨道边缘上的流力压力腔。因此叶片外端在暴露于流体进出口边缘的部分就很易遭碎裂和损坏。此外，在航空涡轮发动机燃油泵应用中，当燃油泵提高额定速度时，进油口变小而使燃油进油压力变得危险。已经有人建议增加转子外径以得到更大的进油面。但是，过项技术使得叶片应力增大，因而使叶片的易损性更加恶化。确实，已经发现大多数叶片泵是由于叶片外端暴露于液体出入口或窗形开口的部分受碎裂或折断而招致损坏的。

US2，752，893分开了一种径向平衡式双腔叶片旋转液压机械，其进口和出口分设在两个侧面上，因此转子受到的轴向力是不平衡的。

因此本发明的目的是提供一种这种型式的旋转液压机械，它能避免将流体进出口直接通向流体压力腔，从而消除了可能引起叶片损伤及机械失效的这个缺陷。本发明的另一目的是提供一种有关本题的机械，在飞机涡轮发动机燃油泵中有特殊用途，与现有的类似的相应机械比较，它表现流体进口特性有所放大。与此目的相关，本发明还有另一个更特殊的目的是提供一种有关本题的旋转液压机械，其中燃油进口通路构造成与转子的旋转相协调的形式以提高输入流量与压力。本发明的再一个目的是提供一种在径向上和在轴向上充分平衡的平衡式旋转液压机械。

本发明提供一种平衡式双腔旋转液压机械，包括：

一个包含一对板的壳体，该对板不能旋转地固定在所述壳体内，并具有相对的平行平面以构成一个转子腔;

一个安装在所述转子腔内可绕一固定轴线旋转的转子，该转子具有与所述面相对的两平行平面、多个在圆周上沿径向沿伸的槽、多个安装在所述槽内可单独滑动的叶片以及多个在所述转子中介于所述槽之间径向延伸的通道，各所述通道具有一个在所述转子周面上位于一对相邻的所述槽之间的外端开口和一对分别开向所述转子两端平面的内端开口，所述各内端开口位于自所述端平面的所述轴线的均匀一致的半径位置上;

一个不能旋转地安装在所述壳体内并在径向上环绕所述转子的凸轮环，该凸轮环具有一个构成叶片轨道的径向向内的表面和一对介于所述表面与所述转子之间、在直径方向上相对的对称的流体压力腔;

一个包含一对在所述壳体中的进口通道的流体进口;该对进口通道延伸通过每个所述板，并在每个所述板面上形成在直径方向上相对的相同的腰形开口，在每个所述板面上的所述进口开口与在对置的板面上的进口开口是相同和相对的，并且同位于自所述轴线的一致半径的位置上，该半径值与所述通道的内端开口处的半径值相等，以便使进口开口的位置与所述转子端平面上的所述通道内端开口对齐;

一个包含一对在所述壳体中的出口通道的流体出口，该对出口通道延伸通过每个所述板并在每个所述板面上形成在直径方向上相对的相同的腰形开口，在每个所述板面上的所述出口开口与在对置的板面上的出口开口是相同和相对的，并且同位于自所述轴线的一致半径的位置上，该半径值与所述通道的内端开口处的半径值相等，以便使出口开口的位置与所述转子侧平面上的所述通道内端开口对齐。

转子流道最好包括转子两端面之间沿轴向穿过转子体的若干第一流道，和相应的从若干第一流道沿径向通往转子外圆面上两相邻叶片槽口中间的若干第二流道。流体输入口包括开向与转子一端面相邻的最好是与转子两端面相邻的腰形槽的一条壳体流道。这样转子就具有压缩器的作用，在其中转动所生的离心力有效地将流体泵至压力腔，从而提高了流体输入特性。同样的，流体输入口也包含开向与转子一端相邻最好是与转子两端相邻的腰形槽口的壳体流道。这样当转子旋转时转子流道就起着向流体压力腔来回输送流体的双重作用而转子叶片在转动中就碰不到可能碎裂与损坏面对的叶片顶端的光棱。每个腰形槽的尺寸适于与至少两个转子流道相通。

本发明，连同其附加的目的、特点与优点一起，将从下列说明书、所附权利要求书及附图中得到很好地理解，在附图中：

图1是依照本发明优先实施方案的平衡式双腔航空涡轮发动机燃油泵的纵剖视图;

图2和图3是基本上沿图1中相应的2-2线及3-3线所取的剖视图;