[发明专利]叶片机

说明书

本发明涉及一个用于液体的叶片机，包括一个在定子中安置的带槽的转子，其中，安置有可径向滑动的叶片，这些叶片在离心力，弹簧力或其他压力载荷下可压缩地滑动支承在一个定子内壁上，同时，构成镰刀形的渐大或渐小的输送室；该液体的进口是通过一个中空的对中定子构成的并且叶片室的充填是从里向外地进行的。

该叶片机可被设置成定量泵或定量液压马达或伺服液压泵或伺服马达。然而，叶片机同样可作为容积计数器应用。这种叶片机的优点是均匀地输送流量和低噪声的运行。而问题是由于液压径向和轴向的支承载荷引起的。

在转子长度与叶片工作区相等的叶片机中，液压径向的支承载荷取决于投影面积的乘积，亦即由转子和伸出的叶片和液体压力转子上作用的压力差构成。较小的径向载荷包括叶片在定子上和转子槽中的摩擦以及转子自重。为了承受所有合成的径向和已经在较小压力差下产生的巨大作用力，则转子轴和支承装置要么设置得尺寸巨大，或者为了建立一个平衡而导致昂贵的和流动技术上不利的多冲程泵结构或马达结构。

该轴向的液压支承载荷可以通过转子的轴向液压作用面是对称结构来加以避免，同时，施加在作用面上的液压压力必须是相等的。在出于对生产技术和成本原因之考虑，最好采用轴向可运动转子的实施结构时，该转子是在一侧范围内靠置在定子上的；同时，在那相反对置的一侧就使得液体压力变得较强，从而导致轴向作用力不平衡。而补救方式是转子支承为轴向不运动的实施方案并且转子端侧的槽是调节到精确相等的。但这是很昂贵的。例如在DE-A2133455中，申请技术方案用作一个气动压缩机或马达时，设置了在转子端侧加工成几个凹槽位于转子叶片之间并通过通道提供有压缩的空气，而这些通道是成圆弧形地加工在壳体侧盖中，因此，在转子轴向移动时，在转子两端侧的气动缓冲结构就存在压力差，而这压力差就往中心位置方向施加回推力。

US-A-3361076描述了一个叶片机、它具有一个安装在定子中并在工作区域开槽的转子，它通过螺栓连，开有叶片接纳室，一终端块和一个直流套管。叶片接纳室包括有一端部突缘，它类似于终端块径向超过开槽转子部分的外径和定子件的内径突出，由此侧向形成了液压作用区域。叶片接纳室在轴向朝向外侧，所述轴在一个减摩轴承中支承在定子中并且从叶片机中出来以接到一驱动件上。而在本申请案中终端块只具有一短轴突起用以进行减摩支承。

此时，叶片室的填充是从内向外进行，同时设有一个转子，它横过开槽区朝向两侧延伸并带有一个较大的外径以安全地锁住可移动的抽吸环的轴向中心。

两个延伸部分都由壳体中锥形滚动轴承支承，也用于吸收径向和轴向液压力，此时从机器中伸出一根转动密封且为驱动连接形式的轴。可压力调整的溢流阀限制了间隙中由于工作压力的泄露而产生的压力，这就导致了产生一个压力平衡。穿过在密封直径下面的非压力均衡区的轴向液压力由轴承吸收。在这种叶片机中，叶片由弹簧加压，由此存在一个高度敏感性：当弹簧压力变小(松弛)时，则不再能确保在操作时叶片可进入到定子的内壁区域。而且必须这正确转子相对于定子的转动，使叶片可克服弹簧压力回缩到转子中接纳槽中。在此，加入了这种情况，三件组成的转子既非无轴又非管状，它没有从内径到外径连通的叶片槽，因为内径由直流套管形成。在转子延伸区，定子的加压空间不会补偿径向力，该径向力只能对转子部分有效。可由叶片可调地限定的间隙中的均衡的压力，通过所述压力阻止用于有效区域的力越过密封直径，而使在密封直径以下的有效区域轴向无压力补偿。由此，US-A-3,361,076公开了一种非无轴的、管状转子，它具有轴向延伸部，但该延伸部比叶片作用区转子直径大。

一个类似的昂贵解决方案是DE 3120350中提出的一个叶片机，其中，带轴转子设置成具有两个可轴向移动的大运行套筒，这套筒置于背侧和端侧的轴向可移动的支承套筒中并通过输送压力形成压力承载的隙缝，以便在轴转子上形成压力平衡，依此来减少支承载荷和摩擦损失。其缺点是，在液压工作区域中有大量的和成本昂贵的精密构件，并且在高压和低压区之间必需相当大的隙缝长度，由此使叶片机产生很坏的效率。

此外，为了驱动或传动，由转子活塞机中伸出的轴借助于轴密封处的压力差并且在等环密封装置时，附加由于其弹簧作用力而引起轴向的支承载荷，这样的话，就在相反对置的一侧通过结构对称的措施实现平衡。