[發(fā)明專利]改進(jìn)的葉片泵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680025085.2
• 申請日: 2006-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN101233297A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 諾曼·伊恩·馬瑟斯
• 申請（專利權(quán)）人: 諾曼·伊恩·馬瑟斯
• 主分類號(hào): F01C1/344
• 分類號(hào): F01C1/344;F04C2/344
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 王永建

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一方面涉及改進(jìn)的葉片泵。另一方面，本發(fā)明涉及改進(jìn)的液壓回路。又一個(gè)方面，本發(fā)明涉及具有改進(jìn)的葉片固定裝置的液壓機(jī)。

背景技術(shù)

液壓葉片泵用于泵送用于不同目的的不同機(jī)器內(nèi)的液壓流體。這種機(jī)器包括例如運(yùn)土、工業(yè)和農(nóng)業(yè)機(jī)器、廢品收集車、拖網(wǎng)漁船、起重機(jī)和車輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

液壓葉片泵典型地具有外殼，其內(nèi)形成腔室。一個(gè)轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地安裝在外殼內(nèi)。轉(zhuǎn)子典型地為大致圓柱形并且腔室的形狀為使得在轉(zhuǎn)子的外壁與腔室的內(nèi)壁之間形成一個(gè)或多個(gè)上升和下降區(qū)域。在上升區(qū)域，在轉(zhuǎn)子的外壁與腔室的內(nèi)壁之間展現(xiàn)相對較大的空間。在上升區(qū)域的引導(dǎo)側(cè)，具有基本凸起的區(qū)域，盡管通常這里存在少量下降。有時(shí)這稱為主要凸起或主要凸起區(qū)域。該主要凸起緊接著就是一個(gè)下降區(qū)域，其中轉(zhuǎn)子的外壁與腔室的內(nèi)壁之間的空間減小。轉(zhuǎn)子通常具有多個(gè)狹槽并且可移動(dòng)的葉片安裝在狹槽內(nèi)。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，離心力導(dǎo)致葉片移至伸展位置同時(shí)穿過上升區(qū)域。當(dāng)葉片沿下降區(qū)域移動(dòng)時(shí)，借助接觸腔室內(nèi)壁的轉(zhuǎn)子使葉片移至收縮位置同時(shí)它們移至轉(zhuǎn)子與腔室之間的受限空間區(qū)域。液壓流體潤滑葉片和腔室的內(nèi)壁。在上升、下降和主要凸起區(qū)域的外側(cè)，轉(zhuǎn)子的外壁與腔室的內(nèi)壁之間的空間非常小。實(shí)際上，葉片伸展常常真正為零并且有時(shí)稱為較小凸起。

液壓葉片泵通常連接于驅(qū)動(dòng)器，如馬達(dá)或發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)輸出軸，并且在缺少昂貴的空間侵入離合器或其它斷開裝置時(shí)，只要馬達(dá)或發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)操作就繼續(xù)泵送液壓流體。泵的轉(zhuǎn)子通常具有由馬達(dá)或發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定的轉(zhuǎn)速。

Adams等人的美國專利3,421,413描述了一種滑片泵，其中液壓被施加于每個(gè)葉片從而保持葉片與環(huán)繞運(yùn)載葉片的轉(zhuǎn)子的凸輪面具有最佳接合。該專利旨在確保葉片保持與環(huán)繞凸輪的最佳接觸。

Erickson的美國專利3,586,466描述了一種具有帶狹槽的轉(zhuǎn)子和位于每個(gè)狹槽內(nèi)的可移動(dòng)葉片的旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)。轉(zhuǎn)子軸頸安裝在限定了三個(gè)環(huán)形間隔的月牙形壓力室部分的腔室內(nèi)。液壓馬達(dá)包括閥控制裝置和能夠可選地控制受壓流體至壓力室部分的流動(dòng)的相關(guān)通道。這使得受壓流體能夠被供給壓力室部分中的一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)。當(dāng)受壓流體被送至三個(gè)壓力室部分時(shí)，發(fā)生低速高轉(zhuǎn)矩操作。當(dāng)受壓流體被送至兩個(gè)壓力室部分時(shí)，發(fā)生高速但低轉(zhuǎn)矩操作。當(dāng)受壓流體被供給僅一個(gè)壓力室部分時(shí)，發(fā)生更高速但更低轉(zhuǎn)矩的操作。

Erickson的液壓馬達(dá)還包括通道設(shè)置，使得受壓流體將徑向向外的移動(dòng)傳至鄰近壓力室部分的入口通道的葉片并且將徑向向內(nèi)的移動(dòng)傳至鄰近壓力室部分的出口通道的葉片。因此，在葉片最初的沿圓周移動(dòng)穿過壓力室部分期間，每個(gè)葉片受到流體壓力的徑向向外的力從而與每個(gè)壓力室部分的凹面或凹入表面密封結(jié)合，葉片受到壓力室部分的沿圓周相反末端的流體壓力被徑向向內(nèi)移動(dòng)從而減小在對葉片施加很小或沒有圓周壓力的區(qū)域中每個(gè)葉片與腔室的內(nèi)周表面部分之間的摩擦負(fù)載(參見第4欄，55-72行)。

US?3,421,413和US?3,586,466的全部內(nèi)容在此明顯地通過交叉引用而并入。

在我的共同待審國際專利申請PCT/AU2004/000951中，我描述了一種液壓機(jī)，其中葉片可選地保持在收縮位置從而液壓流體不工作，其中葉片可選地在收縮位置與伸展位置之間移動(dòng)從而液壓流體被葉片作用。該國際申請還描述了當(dāng)葉片移入并穿過下降區(qū)域時(shí)葉片下的受壓液壓流體可被排出的多個(gè)排出裝置。我的國際申請PCT/AU2004/000951的全部內(nèi)容在此通過交叉引用并入。

改進(jìn)液壓流體葉片泵的壓力和速度能力的一個(gè)已知的限制在于施加于中象限的下葉片區(qū)域的失衡力。考慮此，液壓葉片泵典型地具有位于上升區(qū)域的開始處的入口(如果泵具有一個(gè)以上的上升區(qū)域，它將具有一個(gè)以上的入口)。入口將低壓液壓流體(為方便計(jì)，“液壓流體”下面都稱作“油”)供至上升區(qū)域。當(dāng)葉片移動(dòng)，油穿過上升區(qū)域進(jìn)入主要凸起并接著進(jìn)入下降區(qū)域時(shí)，油受壓。受壓的油通過與泵的每個(gè)下降區(qū)域相關(guān)的出口離開。

還已知，在許多液壓葉片泵中，下葉片區(qū)域暴露于已經(jīng)受到出口壓力的受壓的油中。這就導(dǎo)致施加于葉片的失衡力。例如，當(dāng)葉片位于壓力(或出口)象限上，葉片在葉片的外部梢端和葉片下部都暴露于高壓的油。因此，油施加在葉片上的力位于平衡狀態(tài)。但是，在抽吸(或入口)象限中，葉片的梢端暴露于低壓入口油中同時(shí)葉片的底部暴露于高壓油中。這導(dǎo)致壓力失衡，作用為向外推動(dòng)葉片。這種力可能會(huì)超過泵的標(biāo)準(zhǔn)極限。如果發(fā)生這種情形，葉片可能被驅(qū)動(dòng)穿過油的應(yīng)當(dāng)位于葉片梢端與泵室之間的保護(hù)膜。如果發(fā)生這種情形，就導(dǎo)致對葉片的損壞。

已有限制這些力的一些嘗試，包括：