[发明专利]回转容积式液压装置和液压传动式石油开采抽油机

摘要

一种包括液压泵、马达、传动器在内的回转容积式液压装置和一种以其中的液压传动器做为传动部件的往复式液压传动石油开采抽油机。该液压装置基本构造与叶片泵及马达相近，由一种滑块构件替代该泵及马达的叶片构件，具有浮动侧盘和自供液静压滑动轴承结构，通过滑块在转子的配装槽中往复径向运动压输工作液或者通过压力液驱动转子旋转，具有结构简单、工作可靠的特性。该抽油机通过机、液、电联动控制系统实现其工作冲程和冲次的转换、调整和控制，工作冲程和冲次可大幅度连续调整、具有产品构造简单、制造使用成本低、适用范围广的特性。

主权项

1、一种由转子部件和定子部件两部分装配组合构成的回转容积式液压装置，通过转子部件中的主体构件外周均布槽中的配合构件在随同转子回转过程中受到与转子回转轴线固定偏心设置或者可变偏心设置的定子部件中套环该配合构件的构件内腔圆周壁的限制往复径向运动所形成的转子工作腔容积不间断变化来实现压输工作液或者通过压力液由此不间断变化来实现驱动转子旋转的功能；该液压装置中；由转子主体构件外周均布的横截面是矩形的轴向平行通槽内逐一装配可沿槽壁径向滑动的配合构件构成转子部件；该转子主体构件是空心旋转体，内孔是滑动轴承工作面，孔的一端部设置有构成或者连接联轴器的传动结构，该配合构件在本发明中称做滑块，是相当于由外径与定子部件中与之相配合构件的配合内孔直径相等、轴向宽度与配装槽长度严格相等、径向厚度与配装槽径向深度相关的空心圆柱体上沿其轴线平行截取的棱柱体；该转子部件以外的本装置所有构件的装配组合本发明统称为定子部件；该定子部件具有内腔圆周壁是向心滑动轴承工作面、转子的滑块构件的外周面与该面动配合沿周旋转、并且该内腔圆周壁的轴心线与转子回转轴线固定偏心设置或者可通过调整机构变动其轴心线相对于转子回转轴线偏心量值的结构；具有与转子主体构件内孔滑动轴承工作面相配合的静止支撑心轴、该心轴的轴面以定子内腔圆周壁轴心线偏心方向线所在平面为分割界面的两个半轴面内设置有静压槽、该静压槽通过定子体内孔道分别与对应的工作液进、排工作腔相沟通构成自供液静压滑动轴承的结构；具有由侧盘盘体和柔性密封件组合构成液压补偿密封的浮动侧盘、通过由工作液进、排工作腔引入盘背面的工作液推动正盘面保持与转子两侧端面紧密贴合实现密封的结构；根据本装置的具体结构差异划分：定子部件具有内腔圆周壁轴心线相对于转子回转轴线固定偏心设置结构的为定量液压泵或者马达，具有内腔圆周壁轴心线相对于转子回转轴线变动偏心结构的是变量液压泵或者马达，具有定子部件中设置有工作液容箱、体内同轴排列两个装配转子的容腔、两容腔内分别配装各自分别运转的不同排量的转子部件、通过配装于两转子容腔之间的配流阀及相关槽、孔、管路通道将工作液容箱及两转子容腔间自动连接为按工作状态协调导通的循环工作回路结构的本装置为液压差速传动器，其中：两转子容腔内腔向心滑动轴承工作面轴线相对于转子回转轴线均固定偏心设置、主动转子排量小于被动转子排量的是液压减速器，主动转子排量大于被动转子排量的是液压增速器，两转子容腔之一的内腔向心滑动轴承工作面轴线相对于转子回转轴线可变偏心设置的是液压变速器；其特征是，该装置内部相关配合构件之间的配合结构具有确定的比例关系，即：定子内腔圆周壁轴心线相对于转子回转轴线的最大偏心距与转子主体构件外周均布槽所在轴面外直径的比值小于0.02、该外直径乘以其一道槽中所配装滑块的轴向长度之和的乘积与其内孔滑动轴承工作面的直径乘以与其相配合的心轴有效配合面轴向宽度的乘积的比值在1至1.2之间、转子主体构件外周均布槽的径向槽深和圆周向槽宽与定子内腔圆周壁轴心线相对于转子回转轴线最大偏心距的比值均在2.8至4.5之间、相邻两槽之间的间距与周向槽宽的比值在1.5至2之间；于转子主体构件外周均布槽所在轴体部位的两侧端面的各个槽间隔壁处逐一居中开有导流槽，该导流槽周向宽度≤各槽间隔壁周向平均宽度的1/2、轴向截面是两直边边长与各均布槽的槽深相等的直角三角形；于浮动侧盘盘体与转子侧端面相配合的正盘面分别对应转子进、排液工作腔设置的两配流槽的内槽壁圆弧直径≤转子外周均布槽的槽底所在圆周直径，外槽壁圆弧直径≤转子外周直径减去滑块最大径向往复行程1/2的差值；该盘体的背盘面是内外环处于低于中间部位的同一平面的阶梯盘面，于突出部分的盘面，以组装位置所对应转子进、排液工作腔分界线为中线开有槽底与内外环盘面处于同一平面、宽度≤转子主体构件外周两槽间隔的径向通槽，该槽将背盘面突出部分的盘面分割为对称的两段盘面，于此两段盘面内，对应正盘面的两配流槽分别设置汇流槽，于配流槽内经由数个均布的轴向通液孔将配流槽和汇流槽充分沟通；柔性密封件由弹性材料制成，其中，丁腈橡胶是优选材料之一，是由四条平行于直径的连接条连接内环和外环构成的镂空盘状体，盘状体厚度是侧盘盘体背盘面内外环面低于中间突出盘面量值的1.2至1.4倍、内环和外环的径向宽度以及四条连接条的周向宽度是盘体背盘面内外环面径向宽度的0.6至0.8倍，该柔性密封件装配于侧盘盘体的背盘面，其内环和外环套装该盘面突出部分盘面，其四条连接条含容于该盘面的槽内，连接条与槽底平面的配合面局部凹陷、凹陷部分与槽底平面非接触；装配于本发明液压装置体内的该浮动侧盘，其柔性密封件的整个结构的周边被定子部件中与其相配合的刚性构件完全包封，同时，被轴向压缩，产生的的弹性力推动侧盘盘体的正盘面与转子侧端面紧密贴合实现初始密封，工作状态下，通过轴向通液孔引入压力液产生的液压推力维持盘体正盘面与转子侧端面紧密贴合实现工作密封；