[其他]旋轉(zhuǎn)式流體能量轉(zhuǎn)換器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85107656
• 申請日: 1985-10-18
• 公開（公告）號: CN85107656A
• 公開（公告）日: 1987-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喜多康雄
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社島津制作所
• 主分類號: F04B1/10
• 分類號: F04B1/10;F03C1/24
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利代理部
• 代理人: 曹廣生,辛哲生

本發(fā)明是關(guān)于靜壓型流體泵或者流體馬達使用的旋轉(zhuǎn)式流體能量轉(zhuǎn)換器。

在已往的這種旋轉(zhuǎn)式能量轉(zhuǎn)換器中，亦即靜壓型旋轉(zhuǎn)式流體泵或馬達中，為了把輸入軸的旋轉(zhuǎn)力距轉(zhuǎn)換成活塞及滑閥等的直線力，并把活塞等的直線力轉(zhuǎn)換成輸出軸的旋轉(zhuǎn)力矩，必須采用凸輪機構(gòu)和連桿機構(gòu)等機械裝置。因此，在這種機構(gòu)中，由于在各部件之間有很強的擠壓力和扭轉(zhuǎn)力等作用，所以，軸承是不可缺少的，軸承依賴于潤滑油的油性的粘性而形成的油膜的浸潤作用，或者依賴于滾珠和滾柱的滾動作用。因此，必須用具有適當(dāng)粘性的油等工作流體。也就是說，由于水或者粘性與水相近的工作流體難于圓滑地運轉(zhuǎn)，并且機器的壽命很短，所以，能夠使用的工作流體的種類受到限制。另外，使用滾珠軸承的機構(gòu)，由于整個機器的壽命決定于該軸承的疲勞壽命，所以難于提高耐久性，并且滾珠軸承的體積比較大，機器也難于做到小型化和輕便化。

因此，近來開發(fā)了一種接近理想狀態(tài)的高效率流體能量轉(zhuǎn)換器（參見特開昭和58-77179號公報）與已往的技術(shù)出發(fā)點完全不同。這種轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)包括：內(nèi)表面為圓錐面的機殼和轉(zhuǎn)矩環(huán)，該轉(zhuǎn)矩環(huán)通過在圓周方向間隔排列的第1靜壓支承與上述的機殼圓錐面嵌合，它的內(nèi)部是與上述第1靜壓支承相適應(yīng)的內(nèi)平面;在上述轉(zhuǎn)矩環(huán)的內(nèi)部排列著幾個活塞，通過第2靜壓支承使它們前頭的端面分別的轉(zhuǎn)矩環(huán)的各個內(nèi)平面緊密接觸;保持各個活塞頭的側(cè)面能夠滑動的汽缸，以及支承汽缸并使之能夠旋轉(zhuǎn)的樞軸，樞軸裝配得偏離上述機殼的軸心;伴隨上述機殼與轉(zhuǎn)矩環(huán)的相對旋轉(zhuǎn)，在上述活塞與上述汽缸之間形成的容積增減的空隙，以及在容積不斷增大的空隙和容積不斷減小的空隙，分別形成連通的流體流通路線;把上述各個空隙內(nèi)的流體注入第1和第2靜壓支承的流體通道。依靠注入上述第1靜壓支承的流體的靜壓和注入上述第2靜壓支承的流體的靜壓，在上述轉(zhuǎn)矩環(huán)上產(chǎn)生繞旋轉(zhuǎn)軸的力偶。

但是，由于第1靜壓支承分別具有單一的壓力凹穴，而各個靜壓支承的壓力中心位置是一定的，所以在上述轉(zhuǎn)矩環(huán)上，還會有除了繞旋轉(zhuǎn)軸方向以外的力偶存在。也就是說，如第11和12圖所示，在這種機構(gòu)中，由上述第1靜壓支承a的靜壓而產(chǎn)生的力Fa的作用線La，通過該支承a的壓力中心（位置中心）b集中到上述機殼c和上述轉(zhuǎn)矩環(huán)k的軸心m上的一點d，由第2靜壓支承e的靜壓而產(chǎn)生的力Fb的作用線Lb，換言之，就是活塞f的中心線g集中到上述樞軸h的軸心n上的一點i。因此，盡管為了在轉(zhuǎn)矩環(huán)k上產(chǎn)生繞旋轉(zhuǎn)軸的力偶，機殼c的內(nèi)表面，必須向錐面狀的g和上述壓力中心b的旋轉(zhuǎn)方向x發(fā)生位移，但是，y軸方向的位移才是造成上述轉(zhuǎn)矩環(huán)彎曲或者施加扭轉(zhuǎn)力的原因。因此，這種方式的特征是經(jīng)久耐用，并且能夠圓滑而高效率的運轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的目的，旨在有效地抑制由于第1靜壓支承的壓力中心與活塞中心在軸方向的偏離，造成轉(zhuǎn)矩環(huán)上繞旋轉(zhuǎn)軸以外的力偶，以及由此而招致的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。

為了達到上述目的，本發(fā)明的第1項發(fā)明的特征在于：在具有上述那種特殊基本結(jié)構(gòu)的流體能量轉(zhuǎn)換器中，把各個第1靜壓支承做成具有一對在軸方向鄰接的壓力凹穴，通過節(jié)流噴咀把相應(yīng)空隙的流體分流到上述各個壓力凹穴。

此外，第2項發(fā)明的特征在于：除了把上述各個第1靜壓支承做成具有在軸方向鄰接的幾個壓力凹穴外，還利用上述活塞與轉(zhuǎn)矩環(huán)在軸方向的相對位移的作用，設(shè)置了能夠有選擇地向上述各個壓力凹穴供給流體的滑動套筒，以使上述第1靜壓支承的壓力中心與上述活塞的中心在軸方向的偏離盡可能減小。

根據(jù)第1項發(fā)明，在活塞的中心從第1靜壓支承的位置中心向軸方向發(fā)生位移時，由于流體壓力引起轉(zhuǎn)矩環(huán)的撓度作用，該支承離上述活塞遠的一邊的流體漏泄間隙比近的一邊的流體漏泄間隙還要大些，所以，離上述活塞遠的一邊的壓力凹穴內(nèi)的壓力低于近的一邊的壓力凹穴內(nèi)的壓力。結(jié)果，第1靜壓支承的壓力中心比位置中心向活塞一邊移動的多一些，從而，上述壓力中心與上述活塞中心在軸方向的偏離就能自動地向減小方向修正。

根據(jù)第2項發(fā)明，在活塞中心從第1靜壓支承的位置中心向軸方向發(fā)生位移時，由于滑動套筒的切換作用，可以切斷向特定的壓力凹穴供給壓力流體，因此，第1靜壓支承的壓力中心就比位置中心向活塞一邊移動的多一些。結(jié)果，上述壓力中心與上述活塞中心在軸方向的偏離就能自動地向減小方向修正。

下面，參照附圖來說明本發(fā)明的一個實施例。首先，說明第1項發(fā)明的構(gòu)成。