压缩空气驱动的托盘活塞式摇摆发动机头的制作方法_4

文档序号:9683830阅读:来源:国知局
实体为上固摇托盘组中上摇摆托盘2a,下部实体为下固摇托盘组中下摇摆托盘2b,上层的上固定托盘Ia和上摇摆托盘2a的凹槽构成上固摇托盘组,下层的下固定托盘Ib和下摇摆托盘2b的凹槽构成下固摇托盘组;在上、下摇摆托盘中心分别设有作为动力进出键合结构的驱动孔和驱动轴;驱动轴为同一个驱动轴27 ;驱动孔、驱动轴27和上、下摇摆托盘的回转中心轴线的重合,上和下摇摆托盘2a、2b相邻一侧的轴向侧端面接触。
[0056]4、参考图2,在二位四通换向阀中增设防止阀芯停止在中封位置的控制系统,防止阀芯停止在中封位置的控制系统包括气源截止阀和位置传感器;压缩气体通过气源截止阀与二位四通换向阀的进压缩空气口连通;位置传感器为无触点传感器;无触点传感器包括磁性感应件71和磁性体70,固定托盘和摇摆活塞片采用铝合金无磁性材料,无触点传感器的磁性感应件设置在与摇摆活塞片的极限位置关联的固定托盘处,磁性体嵌在摇摆活塞片上;位置传感器的信号通过控制系统连接气源截止阀(附图中无显示)。
[0057]参考图6至16,显示了单固摇托盘组的托盘活塞式摇摆发动机头A38的总体实施例2。
[0058]本总体实施例2与总体实施例1的区别在于以下几点,其余与总体实施例1基本相同:
[0059]1、在本总体实施例中的托盘活塞式摇摆执行装置为单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置A。
[0060]2、进一步详细显示了所述二位四通换向阀为旋转二位四通换向阀B,旋转二位四通换向阀B包括阀体B、阀芯B16和机械驱动机构,阀体B内部为圆柱形空心腔体38,阀芯B安装在该圆柱形空心腔体B40内并构成动密封啮合结构,阀芯B在驱动机构作用下可以左右往复旋转;
[0061]在阀体B的圆柱形空心腔体B内设有四个阀口,其中第一阀口 10、第二阀口 41和第三阀口 43的中心线位于同一个平面A上,第一阀口为进压缩空气口,该进压缩空气口与固定托盘上外接气源接口的进流体通道6a连通;第四阀口 30与固定托盘上外泄的排流体通道6b连通,第一阀口位于平面A的竖直位置,平面A与G-G剖面重合,该第一阀口中心线与空心腔体中心线构成铅锤横截面,铅锤横截面与平面A相互垂直;第二阀口和第三阀口分别位于第一阀口的左右两侧,且第二阀口和第三阀口对称于第一阀口的中心线,第二阀口与第三阀口中心线的夹角Θ I为150°?210°,阀体B设置在邻近静止活塞片处的固定托盘上部,第二阀口和第三阀口分别与固定托盘上通过静止活塞片的左右旋向相邻的活塞缸体活塞组的工作腔室Sc的通道孔连通;
[0062]阀芯B为与阀体B内部的圆柱形空心腔体B紧密配合的圆柱体,在该圆柱体的圆周面上开有两个互不连通的独立的通道A和通道B,通道A和通道B分别包括环向盲槽A19和环向盲槽B17,设在圆柱体的轴向带两个轴向侧边的环向盲槽A的轴向外侧边和环向盲槽B轴向外侧边的宽度接近一致;阀芯B上面的环向盲槽A的中心线与平面A重合,环向盲槽A的朝上开口角为ε 1,开口角ε I小于Θ 1,通道A的第一阀芯口和第二阀芯口是利用环向盲槽A在平面A上的左右两个端部构成;当环向盲槽A的开口角ε I使阀芯B处在任何旋转位置时,环向盲槽A的第一阀芯口和第二阀芯口都不能使第二阀口与第三阀口连通;通道B包括第三阀芯口、第四阀芯口 18和轴向通道37,在环向盲槽B内的圆柱体上轴向的内侧边上的孔为第三阀芯口,环向盲槽B的朝下开口角为ε 2 ;环向盲槽Α、环向盲槽B、第一阀口、第二阀口和第三阀口的开口轴向最大宽度均接近一致;环向盲槽A和环向盲槽B的开口角左右方向的中位线重合且开口方向相反,环向盲槽B在圆柱体上轴向的内侧边的第三阀芯口与圆柱体的轴侧端面的第四阀芯口 18之间设有轴向通道37,环向盲槽B通过轴向通道与第四阀芯口连通,第四阀口中心线设置在与平面A平行的平面B上,第四阀芯口 18是围绕阀芯销轴20中心线形成的环状槽沟,阀芯销轴是在阀芯B的圆柱体中设置的细杆,阀芯销轴的外径小于阀芯外径;
[0063]阀体B空心腔体内部设有的第一阀口与第二阀口或第三阀口通过阀芯B上通道A上设有的环向盲槽A连通,同时平面A的剩余阀口与通道B的环向盲槽B连通;阀芯B旋转Θ角度后,阀体B空心腔体内部设有的第一阀口与刚才剩余阀口通过阀芯B上通道A上设有的环向盲槽A连通,同时平面A的其余阀口与通道B的环向盲槽B连通,第四阀芯口与其外侧的阀体上设有的第四阀口 30 —直连通;
[0064]阀芯B通过机械驱动机构与驱动轴27连接而左右旋转,并满足阀芯B上的通道与左右旋向相邻的活塞缸体活塞组的执行器工作腔室Sc分位连通要求。
[0065]机械驱动机构为偏心驱动机构,偏心驱动机构包括偏心销22、阀芯法兰15和凸轮轴,在阀体(阀体A或阀体B,以下相同)的圆柱形空心腔体的外轴侧端部设有轴向限位的可拆卸的阀芯法兰,阀芯法兰固设在固定托盘上,在阀芯(阀芯A或阀芯B,以下相同)的内轴侧端部的构成轴承盘21,在轴承盘的轴侧面上固设偏心销,偏心销的轴向中心线与阀芯的圆柱中心轴线相互平行并且偏心一定距离,轴承盘与阀体的圆柱形空心腔体啮合且构成动密封结构;凸轮轴与驱动轴27为一体并设置在阀芯轴向内侧的摇摆托盘回转中心线上,偏心销与凸轮轴的轴线相互垂直,在凸轮轴圆周面上设有一段轴向的凸轮槽26,从阀体圆柱形空心腔体内轴侧端面孔伸出的偏心销插入凸轮槽中并啮合,阀芯的外轴向被阀芯法兰的轴向端面约束,偏心销端部的圆周轮廓面与凸轮轴的凸轮槽啮合,凸轮槽使阀芯在Θ范围左右旋转;当偏心销22与处于造成阀芯启或闭的凸轮槽首尾两个极限位置中的任何一个极限位置时,阀芯处于压缩气流的一个换向的基准位置,摇摆托盘上的摇摆活塞片处于工作腔室Sc中摇摆位置的新的起点,随即摇摆托盘上的摇摆活塞片左旋至工作腔室Sc中摇摆位置的终点,此时偏心销22处于凸轮槽首尾两个极限位置中的另一个极限位置,阀芯处于压缩气流的另一个换向的基准位置,摇摆托盘上的摇摆活塞片又处于工作腔室Sc中摇摆位置的新的起点,随即摇摆托盘上的摇摆活塞片右旋至工作腔室Sc中摇摆位置的终点,周而复始;当旋转凸轮槽处于首尾两个极限位置中的中间位置时,凸轮槽在平面A的投影是圆弧槽65。
[0066]可以用图14中的阀芯C56a可以替代阀芯B56,阀芯C56a结构密封强度增加,但是其流道通径减少。
[0067]参考图12和15,本实施例中,摇摆活塞片角行程往复摇摆的范围为220°左右。
[0068]参考图8?10和16,每个固摇托盘组中两个托盘凹槽的内圆盘口 28和外圆盘口29的动密封结构是在啮合的滑动面分别设有迷宫密封结构。每个固摇托盘组中两个托盘上的活塞片与相邻的托盘的凹槽之间的动密封结构是在啮合的活动表面分别设有半环密封圈7。在上和下摇摆托盘相互接触的轴向侧端面之间设有弹性元件14,弹性元件为金属弹簧垫。在上和下固定托盘的法兰盘相互接触的轴向侧端面之间设有调整垫36。
[0069]参考图10,单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置A是只有一个固摇托盘组,连接机构采用弹性压紧结构连接,弹性压紧结构包括弹性元件14和锁紧螺母42,在固摇托盘组的摇摆托盘的驱动孔12与驱动轴27采用键槽连接,摇摆托盘可以相对驱动轴的轴向滑动,轴用紧固件固定在驱动轴上,在摇摆托盘的轴向侧端面与轴用紧固件之间设置弹性元件,弹性元件为碟簧。
[0070]3、固摇托盘组的固定托盘和摇摆托盘的连接机构采用在驱动轴27上设置轴用挡圈27b,该轴用挡圈卡在轴承的上侧端面,限制驱动轴和摇摆托盘相对固定托盘轴向移动。当然该连接机构还可以参照CN201410058100.X等本人在先申请中的其他形式。
[0071 ] 4、参考图10,在二位四通换向阀上增设摩擦锁机构,摩擦锁机构设置在阀芯的轴向外侧端面与阀芯法兰之间,摩擦锁机构包括转动摩擦体68、轴向滑动摩擦体69和弹性元件72,转动摩擦体为轴向侧端面;轴向滑动摩擦体为钢球,在阀芯的轴向外侧端面固设转动摩擦体;在阀芯法兰上孔中设有轴向滑动摩擦体,转动摩擦体的摩擦面与轴向滑动摩擦体滑动接触,轴向滑动摩擦体可在阀芯法兰上轴向移动;在轴向滑动摩擦体与阀芯法兰的轴向之间设有弹性元件,弹性元件为弹簧。在二位四通换向阀上增设防止阀芯停止在中封位置的控制系统,防止阀芯停止在中封位置的控制系统包括气源截止阀和位置传感器;压缩气体通过气源截止阀与二位四通换向阀的进压缩空气口连通;位置传感器为无触点传感器;无触点传感器包括磁性感应件71和磁性体70,固定托盘上的阀芯法兰和阀芯采用铝合金无磁性材料,无触点传感器的磁性感应件设置在摇摆活塞片的极限位置关联的固定托盘相连接的阀芯法兰处,磁性体嵌在阀芯轴侧端面上;位置传感器的信号通过控制系统连接气源截止阀(附图中无显示)。在实施例2中仅在附图10中显示防止阀芯停止在中封位置的控制系统和二位四通换向阀增设摩擦锁机构的元件。
[0072]参考图17至21,显示了单固摇托盘组的托盘活塞式摇摆发动机头B44的总体实施例3。
[0073]本总体实施例3与总体实施例2的区别在于以下几点,其余与总体实施例2基本相同:
[0074]1、在本总体实施例中单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置B是在固摇托盘组仅采用一个活塞缸体活塞组。
[0075]2、所述的二位四通换向阀为旋转二位四通换向阀A,旋转二位四通换向阀A5a包括阀体A、阀芯A49和机械驱动机构,阀体A内部为圆柱形空心腔体A45,该圆柱形空心腔体A设置在固定托盘和静止活塞片9上,阀芯A安装在该腔体45内并构成动密封啮合结构,阀芯A在机械驱动机构作用下可以左右往复旋转;在阀体A的圆柱形空心腔体A内设有四个阀口,其中第一阀口 10和第II阀口 46的中心线位于同一个平面A上,平面A与N-N剖面重合,第一阀口为进压缩空气口,该进压缩空气口与固定托盘上外接压缩空气动力源接口的进流体通道6a连通;第II阀口 46与静止活塞片相邻的工作腔室左旋向的进排流体通道6连通;第III阀口 52和第四阀口 30的中心线位于同一个平面B上,第II阀口与静止活塞片相邻的工作腔室右旋向的进排流体通道6连通;第四阀口 30与固定托盘上外泄的排流体通道6b连通;平面A与固定托盘凹槽的回转中心轴线平行且横切静止活塞片,平面B平行于平面A ;平面B位于平面A与回转中心轴线之间,平面与平面A的间距为b ;第一阀口和第II阀口位于平面A的竖直位置,第一阀口设置在阀体A的圆柱形空心腔体A上部,第III阀口设置在阀体A的圆柱形空心腔体A下部;第III阀口和第四阀口位于平面B的竖直位置,第四阀口设置在阀体A的圆柱形空心腔体A上部,第II阀口设置在阀体A的圆柱形空心腔体A下部;
[0076]阀芯A为与阀体A内部的圆柱形空心腔体A紧密配合的圆柱体,在该圆柱体的圆周面上开有四个互不连通的独立的通道1、通道I1、通道III和通道IV,通道I和通道II是在该圆柱体的圆周面上开有两个独立的透孔I和透孔II,通道I的透孔148的中心线位于平面A上,通道II的透孔1151的中心线位于平面B上,通道III和通道IV均包括各自的盲孔和螺旋槽,在该圆柱体的圆周面上设有四个盲孔,其中盲孔I和盲孔II的中心线穿过圆柱体轴线位于平面A上,盲孔I和盲孔II分别设置在阀芯A圆柱体上部和下部;盲孔III和盲孔IV的中心线穿过圆柱体轴线位于平面B上,盲孔IV和盲孔III分别设置在阀芯A圆柱体上部和下部;在通道III的盲孔I与盲孔III之间的开口通过沿阀芯的圆周面上开有旋向180度螺旋槽III47连
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