对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动的制造方法

文档序号:5476712阅读:209来源:国知局
对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及的对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机,其角行程摇摆的范围为0~330°或连续单向旋转,特别适用于球阀等角行程类阀门或代替电动机驱动粉碎机等回转机械,还适用于泵送流体;本驱动机压送活塞驱动机械负载工作的流体或机械驱动活塞压送负载工作的流体可以是气体或液体。驱动机包括对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置、流体进排通道系统、冷却系统和驱动力发生系统;流体进排通道系统的气通道与工作腔室连通;冷却系统是强制冷却和/或自然散热的机构;驱动力发生系统为流体压力驱动活塞作用于机械负载的系统或者是机械驱动活塞作用于流体负载的系统;对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置包括k≥3托盘、活塞片、连接机构、动力进出键合结构、润滑系统和密封结构。
【专利说明】对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机

【技术领域】
[0001]本发明涉及阀门启闭、自动输送转台和压送流体等设备和机械的对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置及由执行装置组成的对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机,其角行程摇摆的范围为O?330°或连续单向旋转,特别适用于球阀、蝶阀和通风阀等角行程类阀门或代替电动机驱动粉碎机等回转机械,还适用于驱动流体进行泵送;本驱动机压送活塞的流体或活塞压送的流体可以是气体或液体。

【背景技术】
[0002]在现有公开的气动角行程的摇摆执行装置,其一是将气缸或薄膜气囊的直行运动通过齿条齿轮机构或拔插销轴机构转换成角行程,因此其结果复杂;输出动力过程中发生的应力的强度呈现从小到大的较高倍级的传递,作为最高应力承载零件的齿条齿轮或销轴等成为影响寿命的薄弱环节;另外由于齿条齿轮机构或拔插销轴机构设置在气缸内出现了非执行动力作用的使用空间,在动作切换中,压缩空气白白浪费掉了 ;由于零部件加工精度高,形状各异,制造成本较大;零部件的体积也较大;由于较大的应力需要,许多零件基本采用金属材料,摇摆执行装置的重量也较大,而金属材料的防腐性能明显低于有机复合材料。
[0003]在现有公开的压送流体机械有离心泵、柱塞泵和活塞压缩机等,离心泵泵送流体的压力在较小流量时难以满足较高压力的要求;柱塞泵和活塞压缩机输出动力过程中发生的应力强度呈现从小到大的较高倍级的传递,作为最高应力承载零件的曲柄、连杆和销轴等成为影响寿命的薄弱环节,由于需要满足较大的峰值应力的强度要求,许多零件基本采用金属材料,而金属材料的防腐性能明显低于有机复合材料;这些机械的零件种类较多,结构复杂、成本较高,且机械工作效率较低。在现有公开的信息中我们还没有发现有类似的对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的讯息。


【发明内容】

[0004]针对以上种种缺陷,本发明提出了解决存在问题的技术方案:
[0005]一种对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机,包括对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置、流体进排通道系统、冷却系统和驱动力发生系统;流体进排通道系统的气通道与工作腔室连通;冷却系统是对驱动机的元件进行强制冷却和/或自然散热的机构;驱动力发生系统为流体压力驱动活塞作用于机械负载的系统或者是机械驱动活塞作用于流体负载的系统;其特征是,对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置包括数个托盘、活塞片、连接机构、动力进出键合结构、润滑系统和密封结构;数个托盘包括两个固定托盘和中间托盘,中间托盘夹在上、下两个固定托盘中间;在每一个固定托盘上围绕回转中心轴线360°,以回转中心圆的直径Φ1,按照铅锤法面活塞片啮合轮廓线形成环状的凹槽;摇摆托盘基于赤道平面D-D对称设有两层与固定托盘相同方式的围绕回转中心轴线形成环状的上、下凹槽,上层的上固定托盘和摇摆托盘上凹槽构成上固摇托盘组,下层的下固定托盘和摇摆托盘下凹槽构成下固摇托盘组;将数个活塞片的半截部分设定在上述的凹槽中形成圆周布置的数个敞开的独立的腔室;所有托盘的回转中心轴线重合,且当回转中心轴线处于铅锤方向时,上、下固定托盘和中间托盘的凹槽的环状水平中心线平行;在托盘上与沿铅锤的回转中心轴线的切线方向相垂直的平面为铅锤法面Q-Q,活塞片是在铅锤法面相交的特定轮廓线以回转中心圆的直径ΦI对称铅锤法面前后旋转一定角度而成的实体,从水平法面看活塞片的截面是以回转中心圆的直径Φ1,夹角为α的扇形;活塞片包括静止活塞片和摇摆活塞片;特定轮廓线由啮合轮廓线和静止轮廓线构成,在铅锤法面上,活塞片伸出凹槽水平法面部分以外并与相邻托盘凹槽滑动啮合的部分特定轮廓线为铅锤法面啮合轮廓线;在铅锤法面上,活塞片和托盘凹槽相交并固定的部分特定轮廓线为铅锤法面静止轮廓线;活塞片和托盘凹槽的铅锤法面啮合轮廓线与铅锤法面静止轮廓线对称于水平法面;每个固摇托盘组中两个相邻托盘敞开的腔室对扣合成一个封闭的腔室时接触的轴向端面为水平法面S-S赤道平面D-D与水平法面S-S相互平行;每个固摇托盘组中两个相邻托盘的凹槽的内圆盘口和外圆盘口在水平法面上分别对应啮合并形成动密封结构;上、下固定托盘与所设定其上的活塞片都相对地球固定不动,在每个固定托盘上设定的活塞片称之为静止活塞片;中间托盘因与所设定其上的活塞片都可以相对固定托盘转动而被定义摇摆托盘,在摇摆托盘上设定的活塞片称之为摇摆活塞片,在每个固摇托盘组的凹槽中围绕回转中心轴设有圆周布置或均布数个摇摆活塞片,每个固摇托盘组中的摇摆活塞片在其中的固定托盘的凹槽中相邻的静止活塞片之间摇摆;所有活塞片冒出敞开的腔室的法面啮合轮廓线的半截部分分别插入相邻的托盘敞开的腔室中,该半截部分可以在相邻的托盘敞开的腔室的凹槽中相对滑动,且滑动面设有动密封结构;在固定托盘的凹槽和活塞片和摇摆托盘上的上、下凹槽和活塞片特定外轮廓线都相同;在每个固摇托盘组中固定托盘和数个静止活塞片与摇摆托盘结合构成数个作为工作腔室的缸体,在每个固摇托盘组中摇摆托盘和数个的摇摆活塞片与固定托盘结合构成数个活塞;该个摇摆活塞片、相邻的静止活塞片、摇摆托盘和固定托盘构成每个固摇托盘组中一个活塞缸体活塞组;在每个固摇托盘组的凹槽中设有m3 2个活塞缸体活塞组时,其中的摇摆活塞片在上、下固摇托盘组的每个工作腔室中围绕回转中心轴线的左转向角行程角度或右转向角行程角度相等;摇摆托盘设有动力进出键合结构,动力进出键合结构包括在摇摆托盘中心设定驱动轴,驱动轴和摇摆托盘的回转中心线重合,驱动轴与配套的驱动机械连接;上、下固定托盘和摇摆托盘利用连接机构连接,连接机构包括法兰盘和紧固件,在上、下两个固定托盘的外圆周的端面,沿旋转轴向均设有法兰盘,两个法兰盘的连接的端面与托盘的旋转轴线的垂直平面平行,上、下两个固定托盘的法兰盘的轴向端面相互接触后用可拆卸的紧固件连接固定;润滑系统包括对动密封元件和/或轴承采用自润滑材料和/或润滑剂润滑系统和/或强制润滑系统,进排通道系统是在每个固摇托盘组中的每个独立工作腔室设有并连通一组进排压送流体通道,该组进排压送流体通道包括一路进流体通道和一路排流体通道。
[0006]在本文的描述中铅锤线、水平线、铅锤法面、水平法面、上和下、左旋向、右旋向、和前、后等方位术语都是指在一个相对系统的概念,在我们描述中该摇摆执行装置的旋转中心线暂时处于铅锤状态;如果将摇摆执行装置的旋转中心线改为水平状态,则所述的铅锤线、水平线、铅锤法面、水平法面、前和后的相对地球方位的含义也要变化,但是在每个系统中,各个零部件的相互关系不变,对于所述的技术特征描述的专一性没有影响。如此,本摇摆执行装置不仅可以使其托盘的旋转中心线在空间处于铅锤状态使用,也可以在其旋转中心线处于水平状态下使用或其旋转中心线在空间处于任意角度的状态下使用。
[0007]显然“固定托盘”和“摇摆托盘”的固定和摇摆是相对的概念,将其中一个托盘固定另一个就可以摇摆,但是一般推荐将进排流体的排流体通道设在固定托盘上,进排流体的进流体通道和排流体通道的外接管的接口可以设置在托盘外轮廓的轴向端面上,也可以设置在托盘外轮廓的径向圆周面上,如果将所谓的“摇摆托盘”固定,“固定托盘”上设定的进流体通道和排流体通道会随着摆动,对于管路的稳定性有影响,且压缩空气或压力液体管路容易破损和泄露。内轴向连接机构的轴孔和轴杆可以在固定托盘和摇摆托盘上互换位置,内轴向连接机构的轴杆设在摇摆托盘结构略微简单。
[0008]推荐将每个工作腔室的排流体通道的入口设在摇摆活塞片的左旋侧端面的相邻的静止活塞片上或右旋侧端面的相邻的静止活塞片上,还可以将每个工作腔室排流体通道入口设在摇摆活塞片的左旋侧端面的靠近相邻的静止活塞片的腔室壁上或右旋侧端面的靠近相邻的静止活塞片的腔室壁上。由于摇摆托盘上的工作腔室在摇摆中处于变化状态不易直接观察,需通过计算的数值经测量才能看到,所以在本文中的工作腔室是指固定托盘上的工作腔室。
[0009]从原理上说,托盘上设定的活塞片数量没有限制,托盘的直径大就可以设置多一些,但是静止活塞片应与摇摆活塞片相配套,而在活塞片压送流体的系统中每个摇摆活塞片至少需要配套一个静止活塞片;如果在执行装置中构成3个活塞缸体活塞组,摇摆托盘输出的扭矩为一个摇摆活塞片输出扭矩的三倍。摇摆活塞片在固定托盘、摇摆托盘和静止活塞片构成的活塞缸中左和右两旋向之间摇摆。对于仅设有一个活塞缸体活塞组的本驱动机,摇摆活塞片围绕托盘中心旋转的最大角行程在360°减去静止和摇摆活塞片占据的角度。可以作为配套的驱动机械主要是指曲柄摇杆式驱动机械,例如电动机通过曲柄摇杆机构组成的驱动机械,这是机械是一种公开的的技术。本文所述的进排流体通道是指在不同的时间内既可以作为进流体通道,又可以作为排流体通道的综合流体通道。
[0010]作为对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的一种活塞片的布置方案,对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置在每个固摇托盘组围绕回转中心轴设有凹槽中圆周布置的合计> 2个活塞缸体活塞组中,删除每个固摇托盘组中同一个位置的至少一活塞缸体活塞组中的摇摆活塞片和/或进排气通道和/或静止活塞片构成简化的对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置。由于取消了其中一部分活塞缸体活塞组,本方案可以减少成本,但承载功率降低。
[0011]作为摇摆执行装置的进一步方案,对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置为对夹分体摇摆托盘活塞摇摆执行装置,该执行装置的摇摆托盘采用分体结构,沿与赤道平面(D-D)平行的分型基准面对称分割摇摆托盘,分割摇摆托盘后的上部实体为上固摇托盘组中上摇摆托盘,下部实体为下固摇托盘组中下摇摆托盘;连接机构增设外轴连接机构,在上、下摇摆托盘中心分别设定作为动力进出键合结构的驱动孔,外轴杆利用键固定在驱动孔中,上摇摆托盘和下摇摆托盘通过驱动孔和外轴杆的键槽孔可在与键啮合的端面上相对轴向滑动;驱动孔、外轴杆和上、下摇摆托盘的回转中心轴线的重合,上和下摇摆托盘相邻一侧的轴向端面接触,在上、下固定托盘环状的凹槽的内侧设有轴孔,外轴杆两端部的轴杆径和轴孔之间设有轴承,外轴杆的上下两个轴肩被上下两个轴承的轴向内端面约束,轴承用轴用紧固件设定在固定托盘上的轴孔中,外轴杆的下部和/或上部穿过轴用紧固件的通孔与配套的驱动机械连接。由于将摇摆托盘一分为二,将双凹槽的摇摆托盘分割成单凹槽的上、下摇摆托盘,摇摆执行装置由3个托盘变成了 4个托盘。由于固定托盘和摇摆托盘上分别设定的静止活塞片和摇摆活塞片彼此插入相邻托盘的凹槽中,在固定托盘与摇摆托盘之间可以不需要径向轴承,利用静止活塞片和摇摆活塞片的结构形状就可以使二者产生了很好的自对中性。但是如果在固定托盘与摇摆托盘之间除了设置止推轴承外还采用径向轴承组成径向推力组合轴承或角接触轴承,还有利于减轻活塞片密封结构的径向负荷,提高密封元件的寿命。将摇摆托盘分成两个上、下摇摆托盘,在轴向,上、下摇摆托盘利用轴孔键槽连接,上、下摇摆托盘的轴向端面接触间隙可置入弹性材料调整垫,利用调整垫能够较好的补偿加工精度误差,降低了安装费用,提高了使用寿命。
[0012]作为摇摆执行装置的另一个方案,对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置为对夹分体摇摆托盘活塞摇摆执行装置,该执行装置的摇摆托盘采用分体结构,沿与赤道平面(D-D)平行的分型基准面对称分割摇摆托盘,分割摇摆托盘后的上部实体为上固摇托盘组中上摇摆托盘,下部实体为下固摇托盘组中下摇摆托盘;连接机构增设内轴连接机构,在上、下摇摆托盘中心分别设定作为动力进出键合结构的驱动孔,上或下摇摆托盘在轴向端面处设有内轴杆,内轴杆利用键固定在另一个分割的摇摆托盘的驱动孔中,上摇摆托盘和下摇摆托盘通过驱动孔和内轴杆的键槽孔可在与键啮合的端面上相对轴向滑动,驱动孔和内轴杆与上、下摇摆托盘的回转中心轴线的重合,上和下摇摆托盘相邻一侧的轴向端面接触,空余下的分割的摇摆托盘的驱动孔与配套的驱动机械的驱动轴连接。
[0013]作为对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的更进一步方案,每个固摇托盘组中两个托盘凹槽的内圆盘口和外圆盘口的动密封结构是在两个盘口啮合的滑动面分别设有平面接触密封面结构,平面接触密封面设在托盘的内圆盘口和外圆盘口的工作腔室中的静止活塞片的水平法面夹角为α之间;和/或是在两个盘口啮合的滑动面分别设有一个平面半环迷宫槽密封结构,平面半环迷宫槽设在托盘的内圆盘口和外圆盘口的静止活塞片的夹角α以外的工作腔室的夹角范围内的扇形环面上;和/或是在两个盘口啮合的滑动面分别设有内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈的动密封结构;该动密封结构是在啮合的滑动面分别设有内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈,内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈的上下端面分别与两个托盘的盘口端面啮合,内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈分别固设在任取一个托盘的盘口上的内圆盘口密封槽和外圆盘口密封槽中;内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈的截面分别与内圆盘口密封槽和外圆盘口密封槽中相匹配;内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈在径向朝托盘凹槽的环状中心线一侧分别设有内圆盘口密封圈唇边和外圆盘口密封圈唇边,内圆盘口密封圈唇边的外圆轮廓线和外圆盘口密封圈唇边的内圆轮廓线分别与托盘凹槽的啮合轮廓线重合。平面接触密封结构就是在两个托盘凹槽的内圆盘口和外圆盘口啮合的滑动面仅依靠接触面密封,平面半环迷宫槽密封结构就是在其中一个托盘的内圆盘口和外圆盘口仅设有平面半环迷宫槽,利用迷宫气阻原理密封。一般推荐内圆盘口的密封槽和外圆盘口密封槽设置在下部的托盘上。
[0014]作为对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的进一步方案,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至少一个半环密封圈,半环密封圈固设在活塞片上截面相匹配的凸槽中;半环密封圈的两个半环端部在穿过水平法面延伸了长度为hi的截面相同的柱脚,柱脚深入在活塞片和托盘上设有的避让孔中;半环密封圈是以与匹配的活塞片啮合轮廓线的切线方向相垂直截面的形状特征划分为圆形截面半环密封圈或矩形截面半环密封圈或燕尾形截面半环密封圈或H形截面半环密封圈或C形截面半环密封圈中的一种。唇边可以防止两个托盘或活塞片之间的泄漏。弧面接触密封结构就是在托盘凹槽与活塞片啮合的滑动面仅依靠接触面密封,环绕半环迷宫槽密封结构就是在活塞片的啮合面仅设有半环密封槽,利用迷宫气阻原理密封。还有一种是在韧性材料半环密封圈和活塞的凸槽之间衬有半环膨胀圈的密封结构。
[0015]上述所有动密封结构的密封圈材料采用弹性材料或韧性材料,例如丁晴橡胶、硅胶和金属环等,弹性或韧性材料具有较好的耐磨损的补偿性能。
[0016]每个固摇托盘组中固定托盘与静止活塞片、摇摆托盘与摇摆活塞片可以作为整体结构,也可以做成可拆卸的分体结构,作为对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的另一种方案,每个固摇托盘组中活塞片与托盘采用分体组合结构,活塞片的一部分插入托盘凹槽中并固定成可拆卸的组合结构,在托盘凹槽插入可拆卸活塞片的结合部位利用孔用紧固件固定;可拆卸活塞片与托盘凹槽的结合面之间设有静密封结构,静密封结构包括静密封件和静密封半环槽,置入静密封件的静密封半环槽设置在活塞片上,静密封结构和/或采用密封剂。对于小批量定制的驱动机,如果超大直径规格的活塞片可以考虑采用可拆卸的组合结构,这样可以减少工件的加工量。静密封半环槽设置在活塞片上,也可植入托盘上。
[0017]作为本对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的更进一步方案,每个固摇托盘组中托盘与活塞片采用分体组合结构,活塞片的一部分固定插入其中的托盘凹槽中构成可拆卸的组合结构,在托盘凹槽插入可拆卸活塞片的结合部位设有凹陷的键槽,可拆卸活塞片在与键槽结合的结合部位设有大于托盘凹槽截面轮廓的凸环;可拆卸活塞片与键槽结合面之间设有静密封结构,静密封结构包括静密封件和静密封半环槽,置入静密封件的静密封半环槽设置在活塞片上。
[0018]作为对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的更进一步方案,连接机构是在上或下固定托盘与摇摆托盘之间增加转动副,转动副包括轴杆径、轴孔、轴承和轴用紧固件;在摇摆托盘环状的凹槽的内侧设有轴杆径,在相邻的固定托盘环状的凹槽的内侧设有轴孔,轴杆径和轴孔之间设有轴承,轴承为向心轴承或径向推力组合轴承或角接触轴承,轴杆径从相邻的托盘的轴孔伸出;至少有一个轴杆径伸出通过轴孔伸出固定托盘轮廓与配套的驱动机械连接,轴承的一个轴向端面与相邻固定托盘上的轴孔底端面接触,轴承另一个轴向端面用轴杆上的轴用紧固件固定。本方案比较在托盘凹槽利用孔用紧固件紧固活塞片的方案复杂,但是在托盘凹槽设有凹陷的键槽插入活塞片的方案的基础上,再利用紧固件把活塞片和托盘固定紧密,进一步加强活塞片和托盘的连接强度。
[0019]作为对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的更进一步方案,每个固摇托盘组中的活塞片和托盘凹槽的铅锤法面静止轮廓线和铅锤法面啮合轮廓线构成的特定轮廓线是圆形轮廓线、长圆形轮廓线或带圆角的矩形轮廓线中的一种。托盘凹槽和活塞片的特定轮廓线采用长圆可以在不增加托盘外径的前提下增大输出功率,采用带圆角的矩形也可以在不增加托盘外径的前提下进一步增大输出功率,但是在加工费用和密封性方面增加难度。
[0020]作为对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的更进一步方案,动力进出键合结构是在摇摆托盘中心的驱动孔内增设单向离合器,单向离合器的为圆柱形,圆柱形和驱动孔的回转中心线重合,单向离合器的外圈分别与摇摆托盘固定一起,单向离合器的内圈中心设置还设置驱动孔,驱动孔与配套机械的驱动输入轴连接,驱动孔为的四方孔、轴键孔或扁孔。
[0021]作为对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的更进一步方案,动力进出键合结构采用单向旋转工作方案,动力进出键合结构是在上、下摇摆托盘中心的驱动孔与外轴杆之间分别设置单向离合器,单向离合器的为圆柱形,圆柱形和驱动孔的回转中心线重合,每个单向离合器的外圈分别用轴键和孔用挡圈固定在上、下摇摆托盘的驱动孔内,单向离合器的内圈中心设置的轴键孔与外轴杆通过键连接,上摇摆托盘和下摇摆托盘通过内圈中心设置的轴键孔与外轴杆的键槽孔可在与键啮合的端面轴向滑动;在上、下摇摆托盘回转中心上的轴向端面之间设有轴承,轴承和驱动孔的回转中心线重合,轴承的两个轴向端面分别与上、下摇摆托盘相邻一侧的轴向端面接触;上、下摇摆托盘中心的凹孔内分别设置的两个单向离合器的驱动负载方向一致。
[0022]作为对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的更进一步方案,连接机构是还在上和下固定托盘的法兰盘相互接触端面之间设有弹性的调整垫,调整垫采用刚性材料或弹性材料或者金属弹簧垫。在上和下固定托盘的法兰盘之间还增设外弹性压紧连接机构,外弹性压紧连接机构,包括固定销轴和调整垫,固定销轴穿过上固定托盘法兰盘上的通孔固定在下固定托盘和/或支架上,并且用锁紧螺母锁紧,固定销轴的中心轴线与下固定托盘的回转中心线平行,在固定销轴的轴肩台与上固定托盘的外端面之间设有数个弹性的调整垫。
[0023]作为对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的更进一步方案,连接机构是还在上和下摇摆托盘相邻一侧的轴向端面之间增加至少一个调整垫,调整垫采用刚性材料调整垫或弹性材料调整垫或金属材料的弹簧调整垫。为了保证固定托盘和摇摆托盘之间的密封性,补偿加工精度的加工误差,将在上、下摇摆托盘相互接触的轴端面之间的调整垫变厚和将在上或下固定托盘之间的调整垫减薄达到增加密封力的效果相同,但是为了减少安装和维护的成本,提高使用寿命,推荐在上、下摇摆托盘相互接触的轴端面之间和上和下固定托盘之间同时设有弹性的调整垫以进行调整;特别是上、下摇摆托盘相互接触的轴端面之间采用弹性材料的调整垫,安装后弹性的调整垫保持一定的膨胀力,该膨胀力使上、下摇摆托盘和固定托盘的活塞片上的密封圈保持弹性的压紧,这不仅可以调整轴向间隙,还可以调整角度方向的误差;在凹槽或活塞片及密封结构磨损后可以通过调整调整垫的厚度而继续使用。
[0024]润滑剂润滑系统包括润滑剂的注入嘴和润滑剂的注入孔道,在固定托盘轴向的一端部设有密封的密封端盖,在密封端盖设有注入嘴,注入嘴与连接机构的邻近轴承轴向端面的腔室连通,和/或注入嘴还与摇摆托盘中心设有的注入孔道连通,注入孔道设置在数个轴承的腔室之间并在摇摆托盘旋转中心处并且连通。
[0025]作为对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的驱动力发生系统一个方案是流体压力驱动活塞作用于机械负载系统,该对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置和流体进排通道系统是在每个固摇托盘组中每个独立工作腔室的左右旋向两端部分别设有至少一路进流体通道和至少一路排流体通道,该路进流体通道和该路排流体通道通过多位换向阀与压力流体源管路连接;摇摆托盘通过动力进出键合结构与输出的驱动轴连接。本驱动机为利用流体压送活塞驱动负载工作,负载为启闭阀门等。
[0026]作为本对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的驱动力发生系统第二个方案是机械驱动活塞作用于流体负载系统为机械驱动单作用活塞作用于流体负载单向压送流体系统,该对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置和流体进排通道系统是在固定托盘上每个独立工作腔室设有并连通一组进排压送流体通道,在每个工作腔室的一个端部设有一组连通用于进排流体的一路进流体通道和排流体通道,在独立工作腔室的另一个端部设有进排流体通道;在进流体通道中设有并且连通仅能够进流体的单向阀,在排流体通道中设有并且连通仅能够排流体的单向阀;进排流体通道连通大气或外界。推荐排流体通道出口设在静止活塞片上。
[0027]作为本对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的驱动力发生系统第三个方案是机械驱动活塞作用于流体负载系统为机械驱动双作用活塞作用于流体负载单向压送流体系统,该对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置和流体进排通道系统是在对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置中每个工作腔室的两个端部各设有一组进排压送流体通道,每组进排压送流体通道包括一路进流体通道和一路排流体通道,在每路的进流体通道中设有并且连通仅能够进流体的单向阀,在每路的排流体通道中设有并且连通仅能够排流体的单向阀。本驱动机利用活塞双作用压送流体负载进行泵送工作,摇摆托盘在左右摇摆中均可以利用活塞双作用压送流体负载进行泵送工作,工作能力增加一倍。但是如果排流体通道设在摇摆活塞片上需要连通软管排出流体到相关容器中储存。用本驱动机的基本技术特征组成的机械驱动活塞作用于流体负载系统还有很多变形的技术方案,详细情况可以参见《机械驱动活塞作用于流体的对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机》的专利申请。
[0028]对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机利用流体压送活塞驱动负载进行角行程摇摆工作方式的操作步骤是:1、驱动的高压流体是液体或气体。高压流体通过多位换向阀和所有活塞缸体活塞组的摇摆活塞片左旋端面侧的进流体通道进入工作腔室,压力使摇摆活塞片带动摇摆托盘一起向右旋摆动至极限位置,摇摆活塞片右旋端面侧的工作腔室部分中驻存的流体通过摇摆活塞片右旋端面侧工作腔室的排流体通道排出到外界或大气,摇摆托盘通过动力进出键合结构带动摇摆扭矩输出的驱动轴完成角行程转动的任务,摇摆扭矩输出的驱动轴可以是驱动阀门的阀片启闭的阀杆。多位换向阀可以使活塞缸体活塞组的“进流体通道”和“排流体通道”的脚色互换,同样可以按照上述原理,达到使摇摆活塞片带动负载不仅可以向右摆动还可以向左旋摆动的要求。2、设有单向离合器的对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机进行单向旋转工作方式的操作步骤是:该层摇摆活塞片带动摇摆托盘通过单向离合器与负载的输入轴发生动力耦合,高压流体通过多位换向阀进入摇摆活塞片左侧的工作腔室,压力使该层摇摆活塞片向右旋工作至极限位置,摇摆活塞片带动摇摆托盘及摇摆扭矩输出的驱动轴工作,在驱动机的摇摆托盘和摇摆活塞片在换向控制阀换向后产生压缩流体反向动作时,摇摆扭矩输出的驱动轴与摇摆托盘之间打滑,输出轴在负载产生的惯性或其它驱动力的作用下继续保持原方向转动,当摇摆活塞片复位到极限位置后,换向控制阀再次换向,驱动机的摇摆活塞片再次带动摇摆托盘及负载的输入轴继续单向旋转的动作,虽然工作腔室里的摇摆活塞片来回摇摆,但是负载的输入轴始终朝一个方向旋转,从而带动负载设备完成任务。其强制润滑系统可以是利用供给的高压流体中携带的微量润滑油喷雾对滑动摩擦和滚动摩擦部位强制润滑。
[0029]本对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机为机械驱动单作用活塞压送流体负载进行泵送工作的一种操作步骤是:电动机通过曲柄摇杆机构带动驱动轴摇摆,驱动轴通过进出键合结构带动摇摆托盘左旋转进行负载的吸程,此时流体从进流体通道的单向阀进入摇摆活塞片左旋端面侧的工作腔室空间,摇摆活塞片的背压侧工作腔室的流体从进排流体通道排至大气,摇摆活塞片到极限位置后换向;负载的压程时,将刚才吸入的流体从排流体通道的单向阀排出工作腔室,大气中的流体从进排流体通道进入摇摆活塞片的背压侧工作腔室中。流体进排通道系统中的单向阀可以是分别设在静止和摇摆活塞片上的单向阀组合,或设在摇摆活塞片上的单向阀和设在固定托盘上的单向阀组合。
[0030]本驱动机为机械驱动双作用活塞压送流体负载进行泵送工作的操作步骤是:双作用压送与单作用压送的操作步骤基本相同,区别是每个独立工作腔室的两个端部各设有一组用于进排压送流体的进流体通道和排流体通道,每路的进流体通道连通仅能够进流体的单向阀,每路的排流体通道连通仅能够排流体的单向阀。执行装置中的摇摆活塞片在左右旋向都从工作腔室端部的两个的单向阀吸进流体或压出流体,每个摇摆活塞片压送的流体从相邻的左转向或右转向的静止活塞片的单向阀压出,驱动轴通过动力进出键合结构带动摇摆托盘左和右旋转都进行负载的吸程和压程,摇摆活塞片在左右摇摆中都做功。
[0031]本发明的才与现有角行程气动执行机构产品技术相比的有益效果是:
[0032]1、对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的技术方案使输出动力过程中发生的应力没有过大峰值趋于平均,零部件的寿命提高了,体积为相同扭矩的齿条齿轮角行程气动执行机构产品的20%?50% ;2、因气缸中的非执行动力使用空间接近零,单次动作的耗气量为相同扭矩的齿条齿轮角行程气动执行机构产品的30%?40%;3、由于零部件利用巧妙的结构和材料,降低了零件加工精度,因此大部零件可以采用塑料直接注射成形或冲压焊接加工成形,材料成本、体积和重量大大减少,比较市场现有技术同样扭矩的齿条齿轮角行程执行机构的产品采用同种的材料重量减轻了 40 %,如果采用塑料材料重量可减轻60 %,降低了成本;4、角行程的工作位置一目了然,节省了显示装置;5、本执行装置比较托盘活塞摇摆驱动机能够通过上下固定托盘自动平衡活塞片的密封产生的轴向力,托盘之间的密封特性更好,结构设计更加合理,提高了机械的工作效率,在一般情况下可以省略了推力轴承,简化了本设备的机械结构和零部件,降低了生产成本,特别适用于超大型规格的摇摆执行装置。由于对角行程为90°的要求本执行装置可以选择了多为六个活塞和活塞缸组合,在损坏其中部分情况下仍然可以工作,提高了运行可靠性。6、角行程的范围为O?330°,超过齿条齿轮和膜片角行程气动执行机构。7、对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机利用设有单向离合器的上、下摇摆托盘驱动负载的输入轴,在某种情况下可代替电动机,节省贵重的金属铜和减速机。8、用本发明的基本技术特征组成的机械驱动活塞作用于流体负载系统还有很多变形的技术方案,结构十分紧凑,工作缸体的空间利用率是现有的活塞压缩机的数倍。

【专利附图】

【附图说明】
[0033]图1是本发明的一种对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的总实施例1的轴侧图;图2是图1对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的爆炸轴测图;图3是图1对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的正视图;图4是图3的A-A剖面图;图5是图4的C-C剖面图;图6是图3的B-B轴向剖面图;
[0034]图7是图2显示上固定托盘和半环活塞密封圈部件的爆炸轴测图;图8是显示了图1的对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的摇摆托盘4、摇摆活塞片9、半环密封圈8、内圆盘口密封圈11和外圆盘口密封圈12组装结构示意图;图9是内圆盘口密封圈11的剖视图;图10是图9局部放大图K;
[0035]图11是图12局部放大剖面图L ;图12是外圆盘口密封圈12的剖视图;图13显示了燕尾形截面半环密封圈8的正视图;图14显示图13的D-D放大局部剖面图;图15显示了矩形截面半环密封圈8c的正视图;图16显示图15的E-E放大剖面图;
[0036]图17显示了活塞片、几种半环密封圈与凹槽之间的密封结构;
[0037]图18是本发明的一种对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的总实施例2的轴侧图;图19是图18的对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的爆炸轴测图;图20是图18对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的固定托盘沿水平法面平行横切进流体通道的仰视剖面图,在本图中将摇摆活塞片的位置用双点画线示意;图21是图18本摇摆驱动机的双联排流体单向阀的阀盖板26的轴测图;图22是图20对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的G-G方位的剖面图;图23是图22的F-F轴测剖面图;图24是图25的中显示增加孔用紧固件3固定的圆形轮廓线的可拆卸活塞片36的L-L剖面图,S-S为活塞片的水平法面;图25是图24可拆卸活塞片36的右视图;图26是图24的俯视图,图中Q-Q为活塞片的铅锤法面;
[0038]图27是显示了带圆角的矩形轮廓线36c的可拆卸活塞片的正视图;图28是长圆形轮廓线36a的活塞片的正视图,该活塞片也是可拆卸的;图29是图28活塞片的右视图;
[0039]图30是圆形轮廓线36b的活塞片的正视图,是一种无凸边的可拆卸的活塞片;
[0040]图31是图30活塞片的右视图;
[0041 ] 图32是本发明的一种对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的总体实施例3的轴侧图;图33是图32对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的爆炸轴测图;图34是图32对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的铅锤法面的轴侧剖面图,也是图35的J-J剖面图;图35是图32的驱动机在与水平法面平行横切进流体通道的俯视剖面图;图36是用图35的X-X剖面示意图;图37是图32中驱动机的上固定托盘和半环密封圈8d的部件轴侧图;
[0042]图38是本发明的一种对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的总体实施例4的轴侧图;图39是图38对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的爆炸轴测图;图40是图38中驱动机的上固定托盘和半环密封圈8d的部件轴侧剖视图;图41是图38对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的铅锤法面的轴侧剖面图;图42是用图41的N-N剖面轴侧示意图;
[0043]图43是本发明的一种对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的总体实施例5在与水平法面平行横切进流体通道的下固定托盘的俯视剖面图;
[0044]图44是本发明的一种对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的总实施例6的剖面图,在该图中显示了在每个固摇托盘组中的固定托盘中固定4个静止活塞片7,在摇摆托盘圆周均布固定了两个摇摆活塞片9。
[0045]图45是是本发明的一种对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的总实施例7的剖面图;在该图中显示了在每个固摇托盘组中的固定托盘中固定一个静止活塞片,在摇摆托盘圆周均布固定了一个摇摆活塞片9。
[0046]其中:1-上固定托盘,Ia-上固定托盘法兰,2-下固定托盘,2a_下固定托盘法兰,3-紧固件,4-摇摆托盘,4a-上摇摆托盘,4b-下摇摆托盘,4c-侧板制动块,5-支架,6-进排流体通道,6a-排流体通道,6b-进流体通道,6c-进排流体通道圆孔,7-静止活塞片,8-半环密封圈,8a_柱脚,8b_凸槽,8c-矩形截半环密封圈,8d_H形截面半环密封圈,8e_避让孔,S1-弹性金属环,8j-弹性塑胶材料膨胀环,8k-环绕半环迷宫槽,Sn-弧面接触密封结构,
9-摇摆活塞片,10-腔室,1a-铅锤法面啮合轮廓线1b-铅锤法面静止轮廓线,1c-工作腔室,11-内圆盘口密封圈,Ila-内圆盘口密封槽,Ilb-内圆盘口,Ilc-内圆盘口密封圈唇边,Ilk-内圆盘口平面半环迷宫槽,Iln-平面接触密封结构,12-外圆盘口密封圈,12a-外圆盘口密封槽,12b-外圆盘口,12c-外圆盘口密封圈唇边,12k-外圆盘口平面半环迷宫槽,13-可调节限位机构,14—固定销轴,15-锁定螺母,16-弹性垫圈,17-平垫圈,18-轴承,19-轴孔,20-轴用紧固件,20a-轴用挡圈,21-注入嘴,21a-注入孔道,22-轴杆颈,23-调整垫,24-轴封,25-驱动孔,25a-驱动孔上的键槽孔,26-阀盖板,27-压簧,28-导向销,
29-弹性密封板,30-排流体阀片,31-凸唇,32-限动片,32a-凸脚,32b-凸条,33-导向销孔,34-孔用紧固件,35-进流体阀片,36-可拆卸活塞片,36a-长圆形轮廓线,36c-带圆角的矩形轮廓线,37-键槽,38-作为驱动轴的外轴杆,38a-键,38b-驱动轴的轴肩,39-凸环,39a-静密封半环槽,39b-静密封半环,40-止推轴向端面,41-径向视窗孔,42-单向离合器,43-起跳腔室,45-制动钳夹,46-调整压板,47-制动基座,47a-调节螺杆,48-盒罩,49-销轴,50-回讯凸轮盘,51-过渡中间轴,52-可调旋转角度凸轮块,53-凸齿,54-内轴杆,55-制动固定块,Q-Q为铅银法面,S-S为水平法面,赤道平面-D_D, Y 1-摇摆托盘的摆动角行程的左旋向角度,Y 2-摇摆托盘的摆动角行程的右旋向角度,Y-左旋向和右旋向摇摆角行程角度的合计范围。

【具体实施方式】
[0047]以下结合附图对本发明的对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机作进一步的描述。
[0048]在图1至14中,显示了对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的总体实施例1。
[0049]对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机包括对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置、流体进排通道系统、冷却系统和驱动力发生系统;流体进排通道系统包括流体通道、管口和阀,流体通道与工作腔室连通;冷却系统是对驱动机的元件进行强制冷却和/或自然散热的机构;驱动力发生系统为流体压力驱动活塞作用于机械负载的系统或者是机械驱动活塞作用于流体负载的系统;
[0050]参考图1至6,对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置包括3个托盘、活塞片、连接机构、动力进出键合结构、润滑系统和密封结构;数个托盘包括两个固定托盘和中间托盘,中间托盘夹在上、下两个固定托盘中间;在每一个固定托盘上围绕回转中心轴线360°,以回转中心圆的直径Φ1,按照铅锤法面活塞片啮合轮廓线形成环状的凹槽;在附图5中摇摆托盘基于赤道平面D-D对称设有两层与固定托盘相同方式的围绕回转中心轴线形成环状的上、下凹槽,上层的上固定托盘和摇摆托盘上凹槽构成上固摇托盘组,下层的下固定托盘和摇摆托盘下凹槽构成下固摇托盘组;将数个活塞片的半截部分设定在上述的凹槽中形成圆周布置的数个敞开的独立的腔室10 ;所有托盘的回转中心轴线重合,且当回转中心轴线处于铅锤方向时,上、下固定托盘和中间托盘的凹槽的环状水平中心线平行;在托盘上与沿铅锤的回转中心轴线的切线方向相垂直的平面为铅锤法面Q-Q,活塞片是在铅锤法面相交的特定轮廓线以回转中心圆的直径ΦI对称铅锤法面前后旋转一定角度而成的实体,从水平法面看活塞片的截面是以回转中心圆的直径Φ1,夹角为α的扇形;活塞片包括静止活塞片和摇摆活塞片;特定轮廓线由啮合轮廓线1a和静止轮廓线1b构成,本附图中活塞片和托盘凹槽的啮合轮廓线和静止轮廓线均为半径R2的圆弧线;在铅锤法面上,活塞片伸出凹槽水平法面部分以外并与相邻托盘凹槽滑动啮合的部分特定轮廓线为铅锤法面啮合轮廓线1a;在铅锤法面上,活塞片和托盘凹槽相交并固定的部分特定轮廓线为铅锤法面静止轮廓线1b ;活塞片和托盘凹槽的铅锤法面啮合轮廓线与铅锤法面静止轮廓线对称于水平法面;每个固摇托盘组中两个相邻托盘敞开的腔室对扣合成一个封闭的腔室时接触的轴向端面为水平法面S-S,赤道平面D-D与水平法面S-S相互平行;每个固摇托盘组中两个相邻托盘的凹槽的内圆盘口 Ilb和外圆盘口 12b在水平法面上分别对应啮合并形成动密封结构;上、下固定托盘1、2与所设定其上的活塞片都相对地球固定不动,在每个固定托盘上设定的活塞片称之为静止活塞片7 ;本实施例中固定托盘和静止活塞片7,摇摆托盘和摇摆活塞片9均为一体结构,也可以为分体结构;中间托盘因与所设定其上的活塞片都可以相对固定托盘转动而被定义摇摆托盘4,在摇摆托盘上设定的活塞片称之为摇摆活塞片9,在每个固摇托盘组的凹槽中围绕回转中心轴设有均布3个摇摆活塞片,每个固摇托盘组中的摇摆活塞片在其中的固定托盘的凹槽中相邻的静止活塞片7之间摇摆;所有活塞片冒出敞开的腔室的法面啮合轮廓线的半截部分分别插入相邻的托盘敞开的腔室10中,该半截部分可以在相邻的托盘敞开的腔室的凹槽中相对滑动,且滑动面设有动密封结构;在固定托盘的凹槽和活塞片和摇摆托盘上的上、下凹槽和活塞片特定外轮廓线都相同;在每个固摇托盘组中固定托盘和3个静止活塞片与摇摆托盘结合构成3个作为工作腔室1c的缸体,在每个固摇托盘组中摇摆托盘和3个的摇摆活塞片与固定托盘结合构成3个活塞;该个摇摆活塞片、相邻的静止活塞片、摇摆托盘和固定托盘构成每个固摇托盘组中一个活塞缸体活塞组;该3个摇摆活塞片、相邻的3个静止活塞片、摇摆托盘和固定托盘构成每个固摇托盘组中3个活塞缸体活塞组;在本实施例中,构成一个活塞缸体活塞组中的静止活塞片、固定托盘和摇摆托盘与构成另一个相邻的活塞缸体活塞组中的静止活塞片、固定托盘和摇摆托盘是共用的,在有些实施例的活塞片布置方案中是不共用(参见附图37及说明),但是成本增力口,且带来缸体有效容积减少,或者需要增大设备的体积的缺点,除非另有它用;在每个固摇托盘组的凹槽中设有m = 3个活塞缸体活塞组时,其中的摇摆活塞片在上、下固摇托盘组的每个工作腔室中围绕回转中心轴线的左转向角行程角度YI或右转向角行程角度Y2即使摇摆变位仍然相等,上固定托盘和下固定托盘的静止活塞片的位置分别沿附图5高度分型基准面D-D对称布置。摇摆托盘设有动力进出键合结构,动力进出键合结构包括在摇摆托盘中心设定驱动轴38,驱动轴和摇摆托盘的回转中心线重合,驱动轴与配套的驱动机械的摇摆扭矩输入的机构连接(附图中未画出);上、下固定托盘和摇摆托盘利用连接机构连接,连接机构包括法兰盘和紧固件,在上、下两个固定托盘的外圆周的端面,沿旋转轴向均设有法兰盘la、2a,两个法兰盘的连接的端面与托盘的旋转轴线的垂直平面平行,上、下两个固定托盘的法兰盘la、2a的轴向端面相互接触后用可拆卸的紧固件3连接固定;润滑系统包括对动密封元件和轴承18采用自润滑材料或润滑剂润滑系统和/或强制润滑系统,本实施例的对夹托盘活塞式摇摆驱动机的驱动力发生系统为流体压力驱动活塞作用于机械负载系统,进排通道系统是在每个固摇托盘组中的每个独立工作腔室1c设有并连通至少一组进排压送流体通道,每组进排压送流体通道包括一路进流体通道6b和一路排流体通道6a。该托盘活塞摇摆执行装置和流体进排通道系统是在每个固摇托盘组中每个独立工作腔室1c的左右旋向两端部分别设有进流体通道6a和排流体通道6b,该路进流体通道和该路排流体通道通过多位换向阀与压力流体源管路连接(附图中未画出)。配套的驱动机械为需要启闭的阀门的阀杆。
[0051]参考图2、5至10、13和14,对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的每个固摇托盘组中两个托盘凹槽的内圆盘口 Ilb和外圆盘口 12b的动密封结构是在啮合的滑动面分别设有内圆盘口密封圈11和外圆盘口密封圈12,内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈的上下端面分别与两个托盘的盘口端面哨合,内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈分别固设在任取一个托盘的盘口上的内圆盘口密封槽Ila和外圆盘口密封槽12a中;内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈的截面分别与内圆盘口密封槽和外圆盘口密封槽中相匹配;内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈在径向朝托盘凹槽的环状中心线一侧分别设有内圆盘口密封圈唇边Ilc和外圆盘口密封圈唇边12c,内圆盘口密封圈唇边Ilc的外圆轮廓线和外圆盘口密封圈唇边12c的内圆轮廓线分别与托盘凹槽的啮合轮廓线重合。
[0052]参考图2至8、图13至14,对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的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至少一个半环密封圈8,半环密封圈固设在活塞片上截面相匹配的凸槽Sb中;半环密封圈的两个半环端部在穿过水平法面延伸了长度为hi的截面相同的柱脚8a,柱脚深入在活塞片和托盘上设有的避让孔8e中;半环密封圈为燕尾形截面半环密封圈,该半环密封圈在托盘凹槽和活塞片密封啮合面一侧的设有微微隆起的鼓面,用以进一步加强密封效果,该半环密封圈固设在活塞片上截面相匹配的凸槽为中间是凹进的半环的密封槽,而两侧凸起的半环的棱条。
[0053]参考图2、5和6,对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的连接机构是在上或下固定托盘与摇摆托盘之间增加转动副,转动副包括轴杆径22、轴孔19、轴承18和轴用紧固件20 ;在摇摆托盘环状的凹槽的内侧设有轴杆径,在相邻的固定托盘环状的凹槽的内侧设有轴孔19,轴杆径22和轴孔之间设有轴承18,轴承为向心轴承或径向推力组合轴承或角接触轴承,轴杆径从相邻的托盘的轴孔伸出;至少有一个轴杆径伸出通过轴孔伸出固定托盘轮廓与配套的驱动机械连接,轴承的一个轴向端面与相邻固定托盘上的轴孔底端面接触,轴承另一个轴向端面用轴杆上的轴用紧固件固定。上固定托盘的轴承采用的轴用紧固件20为两个锁定螺母15,为了防止螺母松动,还设有平垫圈16和止动弹性垫圈16。下固定托盘的轴承采用的轴用紧固件20为法兰盘,法兰盘利用紧固件3固定在下固定托盘上。
[0054]参考图2,连接机构是在上和下固定托盘的法兰盘la、2a的端面之间增加调整垫23,调整垫采用金属材料制作的钢垫圈。
[0055]参考图2本摇摆执行装置的固定托盘和摇摆托盘的六个敞开的腔室合并成封闭的起到独立气缸作用的工作腔室10c。每个独立气缸的工作腔室两个端部通过活塞片上分别设置的进排气的进气通道和排气通道连接在固定托盘外轮廓的外接管口,其中排气通道6b的外接管口设置在托盘外轮廓的轴向;进气通道6a的外接管口设置在托盘外轮廓的径向的圆周上;使用时需要另行增加管道分别将每个独立气缸的工作腔室的进排气的独立进气通道和独立排气通道并连汇集成六个独立气缸共同的进排气的进气通道和排气通道,在本附图中没有显示另行增加的管道。
[0056]参考图2、5和6,作为对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的更进一步方案,在摇摆托盘增设有可调节限位机构,可调节限位机构包括制动挡块45,侧板制动块4c、制动压板46、制动基座47、销轴49和调节螺杆47a,一对制动挡块端部的L形的钳形口穿过固定托盘的径向视窗孔41夹在上下固定托盘的法兰盘la、2a的内侧端面,制动挡块的另一端利用销轴铰接在制动基座47的耳座板的通孔上,在制动基座47与法兰盘la、2a之间设有一个制动压板46,调节螺杆的端部通过制动基座上的螺纹孔顶在法兰盘la、2a的外圆周侧端面,与制动挡块45撞击的侧板制动块4c设置在邻近的摇摆托盘的外圆轮廓上。本方案是可以满足需要较大强度的调整或限制角行程功能的需要。
[0057]连接机构是在上和下固定托盘的法兰盘相互接触端面之间增设有弹性的调整垫,调整垫采用刚性材料或弹性材料或者金属弹簧垫。在上和下固定托盘的法兰盘之间还增设外弹性压紧连接机构,外弹性压紧连接机构,包括固定销轴14和调整垫,固定销轴14穿过上固定托盘法兰盘上的通孔固定在下固定托盘和/或支架5上,并且用锁紧螺母15锁紧,固定销轴14的中心轴线与下固定托盘的回转中心线平行,在固定销轴的轴肩台与上固定托盘的外端面之间设有数个弹性的调整垫,本例为金属碟簧片制作的弹性垫圈16。
[0058]参考图17至26,显示了对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的总体实施例2。
[0059]本实施例与实施例1的区别在于:
[0060]1、对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置为对夹分体摇摆托盘活塞摇摆执行装置,该执行装置的摇摆托盘4采用分体结构,沿与赤道平面D-D平行的分型基准面对称分割摇摆托盘,分割摇摆托盘后的上部实体为上固摇托盘组中上摇摆托盘4a,下部实体为下固摇托盘组中下摇摆托盘4b;连接机构增设外轴连接机构,在上、下摇摆托盘中心分别设定作为动力进出键合结构的驱动孔25,外轴杆38利用键38a固定在驱动孔25中,上摇摆托盘和下摇摆托盘通过驱动孔25和外轴杆38的键槽孔可在与键38a啮合的端面上相对轴向滑动;驱动孔、外轴杆和上、下摇摆托盘的回转中心轴线的重合,上和下摇摆托盘4a、4b相邻的轴向端面40接触,在上、下固定托盘环状的凹槽的内侧设有轴孔19,外轴杆两端部的轴杆径22和轴孔之间设有轴承18,外轴杆的上下两个轴肩38b被上下两个轴承的轴向内端面约束,轴承用轴用紧固件20设定在固定托盘上的轴孔19中,外轴杆的下部和/或上部穿过轴用紧固件20的通孔与配套的驱动机械连接。本实施例的轴用紧固件20与阀盖板26合成一体。
[0061]2、在附图19、22和23中两个摇摆托盘的相邻的轴向端面之间的调整垫23采用如下连接方式;摇摆托盘通过轴键槽与外轴杆滑动连接,摇摆托盘可以在该外轴杆轴向滑动,调整垫为数个碟簧。在上下固定托盘的相邻的轴向端面之间也增加设有调整垫23。
[0062]3、机械驱动活塞作用于流体负载的系统为机械驱动双作用活塞作用于流体负载单向压送流体的系统,该对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置和流体进排通道系统是在上、下固摇托盘组中每个工作腔室的两个端部各设有一组进排压送流体通道,每组进排压送流体通道包括一路进流体通道6b和一路排流体通道6a,在每路的进流体通道6b中设有并且连通仅能够进流体的单向阀,在每路的排流体通道6a中设有并且连通仅能够排流体的单向阀。动力进出键合结构通过摇摆托盘下部的外轴杆作为驱动轴与摇摆扭矩输入的外轴杆连接。
[0063]本实施例中,在流体进排通道系统中,每个固摇托盘组中设有两个工作腔室10c,两个摇摆活塞片A、B在工作腔室的左旋向和右旋向均压送流体做功,在每个摇摆活塞片的左旋向一路通道的进排流体单向阀的流向一致,在每个摇摆活塞片的右旋向一路通道的进排流体单向阀的流向一致;摇摆活塞片A的左旋向一路通道的流体和摇摆活塞片B的右旋向一路通道的流体的进出口汇集为一套流体进出口 ;摇摆活塞片A的右旋向一路通道的流体和摇摆活塞片B的左旋向一路通道的流体的进出口汇集为一套流体进出口。摇摆托盘的摆动角行程的左旋向角度Y I为吸程,摇摆托盘的摆动角行程的右旋向角度Y2为压程。
[0064]4、与工作腔室连通的单向阀为进流体单向阀,该阀包括进流体阀板、孔用紧固件34和进流体阀片35,利用静止活塞片7作为进流体阀板,在进流体阀板上设有进流体通道孔,在进流体阀板的进流体通道孔的出口周围设有高度为h2的环状凸唇31,进流体阀片为舌状的弹性膜片,该弹性膜片的一端通孔利用孔用紧固件34固定在进流体阀板面向压送流体腔室Y 2 —侧的端面上,进流体阀片的悬臂端面作为密封面盖在凸唇的端面上并且密封,可以在进流体阀片30朝向进流体阀板端面,排流体阀片一侧边设有防阀片扭转凸脚32a(见附图19),该凸脚32a伸入进流体阀板的盲孔中;进流体通道孔与进流体通道6b连通。
[0065]5、参见附图19,与工作腔室连通的单向阀为排流体单向阀,该阀包括排流体阀板、限动板、导向销28、弹性密封板29、压簧27、阀盖板26和排流体阀片30,在上、下固定托盘
1、2邻近静止活塞片处的轴向外端凸面作为排流体阀板,阀盖板用紧固件固定在排流体阀板上,在阀盖板与排流体阀板之间设有排流体阀片的起跳腔室44,在起跳腔室中的排流体阀板上设有排流体通道孔,排流体通道孔与工作腔体1c连通,在排流体阀板的排流体通道孔周围设有高度为h3的环状凸唇31,排流体阀片为舌状的弹性膜片,该弹性膜片的端部通孔利用导向销固定在排流体阀板上,导向销插在排流体阀板上的导向销孔33中,弹性膜片的一个端面盖在凸唇的端面上,弹性膜片的另一个端面的通孔处与压簧的一个端面接触,压簧的另一个端面与阀盖板突缘台的端面接触,压簧穿在导向销的轴径上,在排流体阀板和阀盖板之间的排流体通道孔周围设有弹性密封板,弹性密封板的一个端面与排流体阀板端面接触并且密封,弹性密封板的另一个端面与阀盖板接触并且密封,在阀盖板与排流体阀板之间的起跳腔室处设有限动板32,限动板端面与排流体阀板端面之间留有排流体阀片起跳间隙;可以在限动板朝向弹性膜片端面的邻近处,限动板两侧分别设有防阀片扭转的凸脚32a,弹性膜片的两端面夹持在凸脚之间;还可以在排流体阀片30朝向排流体阀板端面,排流体阀片一侧边设有防阀片扭转凸脚32a,该凸脚32a伸入排流体阀板的盲孔中;限动板的另一个端面靠近阀盖板,起跳腔室与阀盖板上的排流体通道6a连通。在本实施例中,两个与静止活塞片相邻的工作腔室1c的排流体单向阀的起跳腔室44合并为一个,故在阀盖板上仅用一个排流体通道6a排出起跳腔室44中的压送流体。
[0066]6、参见附图15和16,上、下固摇托盘组上的左侧静止活塞片和左侧摇摆活塞片与相邻的托盘的凹槽啮合的活动表面中间位置分别设有采用弹性塑胶材料制作的半环密封圈,该半环密封圈是以沿回转中心圆的切线方向的截面划分为矩形截面半环密封圈8c ;或圆形截面半环密封圈,即将市场销售的O型圈切断改制而成,或者利用市场销售的Yx型圈切断改制而成(没有在附图中显示)。在两个托盘上的另一个静止活塞片和另一个摇摆活塞片与相邻的托盘的凹槽啮合的活动表面中间位置的密封槽中分别设有采用金属韧性材料制作的半环密封圈Si,在该密封圈的内部衬有弹性塑胶材料膨胀环8j。这些活塞片的啮合活动表面的两侧都设有环绕半环迷宫槽8k,环绕半环迷宫槽8k之间的啮合活动表面为弧面接触密封面Sn。还显示了在韧性材料半环密封圈Si和活塞的凸槽之间衬有半环膨胀圈8j的密封结构。
[0067]7、参见图19的上摇摆托盘处和图24至26,上摇摆托盘和摇摆活塞片为分体结构,当然也可以在其它固定托盘和下摇摆托盘采用这种分体结构。上摇摆托盘的凹槽中固定一个插接式圆形轮廓线的可拆卸活塞片36,该可拆卸活塞片采用半径为R2,该可拆卸活塞片的一部分插入上摇摆托盘凹槽中并固定成可拆卸的组合结构,在上摇摆托盘凹槽插入可拆卸活塞片的结合部位设有凹陷的键槽37,该可拆卸活塞片在与键槽结合的结合部位设有大于托盘凹槽截面轮廓的凸环39 ;凸环的半径为R3,R3 > R2,该可拆卸活塞片与键槽结合面之间设有静密封件,静密封件为采用弹性塑胶材料制作的净密封半环3%,每个可拆卸活塞片36的静密封件还可以用可固化的密封剂替代,可拆卸活塞片的凸环上设有与净密封半环39匹配的静密封半环槽39a,净密封半环39b固设在静密封半环槽39a中。静密封半环槽39a也可以设置在键槽37上。
[0068]8、参见图19的下摇摆托盘处和图24至26,下摇摆托盘和摇摆活塞片为另一种利用紧固件固定的分体结构,当然也可以在其它固定托盘和下摇摆托盘采用这种分体结构。在下摇摆托盘的凹槽中采用两个孔用紧固件加固式圆形轮廓线的可拆卸活塞片36,该可拆卸活塞片不仅一部分插入下摇摆托盘凹槽中并固定成可拆卸的组合结构,还在托盘凹槽插入可拆卸活塞片36的结合部位又采取利用两个孔用紧固件3固定,孔用紧固件3为螺钉;可拆卸活塞片与下摇摆托盘凹槽的结合面设有凹陷的键槽37之间设有半圆的静密封件,静密封件为采用弹性塑胶材料制作的净密封半环3%,两个螺钉通过摇摆托盘和静密封半环上的通孔拧紧在可拆卸活塞片的螺纹孔上。
[0069]9、参见附图20,每个固摇托盘组的两个托盘凹槽的内圆盘口 Ilb和外圆盘口 12b的动密封结构是在两个盘口啮合的滑动面分别设有平面接触密封面结构lln、12n,平面接触密封面设在托盘的内圆盘口和外圆盘口的工作腔室中的静止活塞片的水平法面夹角为α之间;还在两个盘口啮合的滑动面分别设有一个平面半环迷宫槽密封结构llk、12k,平面半环迷宫槽设在托盘的内圆盘口和外圆盘口的静止活塞片的夹角α以外的工作腔室的夹角范围内的扇形环面上。
[0070]10、在图17中,显示了活塞片与凹槽之间的密封结构放大图,静止活塞片7或摇摆活塞片9与凹槽之间的密封结构采用一个C形截面半环密封圈Sm,另外还有一组由韧性材料半环密封圈Si和活塞的凸槽之间衬有半环膨胀圈8j的组合密封圈,C形截面半环密封圈和组合密封圈81、8j都可以设在静止或摇摆或可拆卸的活塞片7或9的半环的凸槽内。
[0071]11、参见附图22,润滑系统包括润滑剂的注入嘴21和润滑剂的注入孔道21a,在固定托盘轴向的一端部设有利用弹性密封板和/或密封剂进行密封的密封端盖,在本例中注入润滑剂的密封端盖与阀盖板26合为一体,外轴杆的下部穿过的阀盖板之间设有轴封24 ;在实施例1和2中密封端盖利用不带通孔或带通孔和轴封24的轴用紧固件20代替;在密封端盖设有注入嘴,注入嘴与邻近轴承18轴向端面的腔室连通,注入嘴还与摇摆托盘中心设有的注入孔道21a连通,注入孔道设置在邻近两个轴承18轴向端面的腔室之间,又在摇摆托盘旋转中心处的外轴杆38上并且连通。润滑剂为液态的润滑油或是清洁的水。
[0072]在图32至37中,显示了对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机的总体实施例3。
[0073]本实施例与实施例2的区别在于:
[0074]1、对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置为对夹分体摇摆托盘活塞摇摆执行装置,该执行装置的摇摆托盘4采用分体结构,沿与赤道平面D-D平行的分型基准面对称分割摇摆托盘,分割摇摆托盘后的上部实体为上固摇托盘组中上摇摆托盘4a,下部实体为下固摇托盘组中下摇摆托盘4b;连接机构增设内轴连接机构,在上、下摇摆托盘中心分别设定作为动力进出键合结构的驱动孔25,上或下摇摆托盘4a、4b在轴向端面40处设有内轴杆4,内轴杆54利用键38a固定在另一个分割的摇摆托盘4b的驱动孔25中,上摇摆托盘和下摇摆托盘通过驱动孔25和内轴杆54的键槽孔可在与键38a啮合的端面上相对轴向滑动,驱动孔和内轴杆与上、下摇摆托盘的回转中心轴线的重合,上和下摇摆托盘4a、4b相邻的轴向端面40接触,空余下的分割的摇摆托盘4b的驱动孔25与配套的驱动机械的驱动轴连接。上、下摇摆托盘4a、4b相邻的轴向端面40之间增加调整垫23,调整垫采用金属材料的数个碟簧弹性垫,还可以是聚氨酯弹性材料垫或标准弹簧垫。动力进出键合结构是在摇摆托盘中心的驱动孔内增设单向离合器42,单向离合器的为圆柱形,圆柱形和驱动孔的回转中心线重合,单向离合器的外圈42b分别与摇摆托盘固定一起,单向离合器的内圈42a中心设置还设置驱动孔25,驱动孔与配套机械的驱动输入轴连接,驱动孔25为的四方孔25c、轴键孔25a或扁孔25b。连接机构是还在上和下固定托盘的法兰盘la、2a相邻的端面之间增加调整垫23,调整垫采用刚性材料。
[0075]2、参考图33、34和36,在摇摆托盘增设有另一种可调节限位机构,其制动块53固设在机架5上,其余特征与实施例1相同,它可以满足需要较大强度的调整或限制角行程功能的需要。在支架和固定托盘上部还设有回讯角行程位置的信号回讯机构,该机构可以将执行装置的位置信号传到显示元件上,满足控制的要求。
[0076]3、参考图33、34和36,在摇摆托盘增设信号回讯机构14,信号回讯机构包括可调旋转角度的回讯凸轮盘50,回讯位置传感器(图中没有显示)、过渡中间轴51和紧固件3 ;设置前、后转角的两个回讯凸轮盘,两个回讯凸轮盘的中心孔都穿在过渡中间轴的一端并利用螺钉52a固定,过渡中间轴的另一端用紧固件3固定在摇摆托盘中心的轴杆径22的中心孔上,过渡中间轴与摇摆托盘中心轴的旋转中心线重合,回讯位置传感器固定在固定托盘或与固定托盘连接的支架5上,回讯凸轮盘上的凸齿53可与回讯位置传感器接触。
[0077]4、参考图33至36,每个独立工作腔室的左右旋向两端部通过活塞片上分别设置的进排气的进气通道和排气通道连接在固定托盘外轮廓的外接管口,其中排气通道6b的外接管口设置在每个固定托盘外轮廓的轴向;进气通道6a的外接管口设置在每个固定托盘外轮廓的轴向,有的进气通道还设有备用通道,进流体通道和排流体通道通过多位换向阀与压力流体源管路连接。
[0078]5、参考图33至37,两个托盘上的活塞片与相邻的托盘的凹槽啮合的活动表面分别设有半环密封圈,半环密封圈的内外端面分别与活塞片与相邻的托盘的凹槽啮合的端面啮合,半环密封圈固设在活塞片上截面相匹配的凸槽Sb中;半环密封圈的两个半环端部在穿过水平法面延伸了长度为hi的截面相同的柱脚,柱脚深入在活塞片的避让孔Se中;该半环密封圈是以沿回转中心圆的切线方向的截面划分为H形截面半环密封圈,该半环密封圈固设在活塞片上截面相匹配的凸槽与实施例1不同,本例的凸槽为中间是凸起的半环的棱条8f,而两侧是凹进的半环的密封槽。
[0079]参考图27,作为与托盘凹槽结合的可拆卸活塞片的局部结构实施例1,
[0080]在图27中,显示了带圆角的矩形轮廓线36c的可拆卸活塞片,该可拆卸活塞片在与键槽结合的结合部位设有大于托盘凹槽截面轮廓的凸环39。
[0081]参考图28和29,作为与托盘凹槽结合的可拆卸活塞片的局部结构实施例2 ;
[0082]在图28和29中,显示了长圆形轮廓线36a的可拆卸活塞片,该可拆卸活塞片在与键槽结合的结合部位设有大于托盘凹槽截面轮廓的凸环39,该可拆卸活塞片的静密封件为一个静密封半环3%,在该可拆卸活塞片上还设有一道沿回转中心圆的切线方向的设有凹陷的静密封半环槽39a,该静密封半环39b设置在静密封半环槽39a中;在活塞片与托盘凹槽的滑动啮合面设有凸槽8b,半环密封圈8固设在活塞片上与静密封半环的截面相匹配的凸槽中。
[0083]参考图30和31,作为与托盘凹槽结合的可拆卸活塞片的局部结构实施例3 ;
[0084]在图30和31中,显示了圆形轮廓线36b的可拆卸活塞片的一部分固定插入托盘凹槽中构成可拆卸的组合结构,在托盘凹槽上插入该可拆卸活塞片的结合部位并利用孔用紧固件37固定;可拆卸活塞片与托盘凹槽的结合面之间设有静密封结构,静密封结构包括静密封件和静密封半环槽,该可拆卸活塞片的静密封件为两个带通孔的静密封半环39b,在该可拆卸活塞片上还设有两道沿回转中心圆的切线方向的设有凹陷的静密封半环槽39a,该静密封半环39设置在静密封半环槽中;孔用紧固件3为螺钉,两个螺钉通过托盘上的通孔拧紧在该可拆卸活塞片的螺纹孔39f上。孔用紧固件3也可以用销钉代替。
[0085]在图38至42中,显示了执行装置活塞片的布置方案的总体实施例4。
[0086]本实施例与实施例2的区别在于:
[0087]1、参见图38至42,动力进出键合结构是在上、下摇摆托盘中心的驱动孔25与外轴杆38之间分别设置单向离合器42,单向离合器的为圆柱形,圆柱形和驱动孔的回转中心线重合,每个单向离合器的外圈42b分别用轴键和孔用挡圈20a固定在上、下摇摆托盘的驱动孔25内,单向离合器的内圈42a中心设置的驱动孔25与外轴杆38通过键连接,上摇摆托盘和下摇摆托盘通过内圈42a中心设置的驱动孔25和外轴杆的键槽孔可在与键38a啮合的端面轴向滑动;在上、下摇摆托盘4a、4b回转中心上的轴向端面40之间设有轴承,轴承和驱动孔的回转中心线重合,轴承的两个轴向端面分别与上、下摇摆托盘相邻一侧的轴向端面40接触;上、下摇摆托盘中心的驱动孔内分别设置的两个单向离合器的驱动负载转向一致。
[0088]2、本实施例的驱动力发生系统与实施例1相同。
[0089]在图43中,显示了执行装置活塞片的布置方案的总体实施例5。
[0090]本实施例与实施例2的区别在于:对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置在每个固摇托盘组围绕回转中心轴设有凹槽中圆周布置的3个活塞缸体活塞组中,删除每个固摇托盘组中一个活塞缸体活塞组中的摇摆活塞片9和进排气通道构成简化对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置。
[0091]在图44中,显示了执行装置活塞片的布置方案的总体实施例6。
[0092]对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的布置方案是将4个静止活塞片的半截部分固定插入固定托盘的凹槽中形成对称原点布置4个敞开的独立的腔室10,其中两个相邻的静止活塞片的夹角β与另外两个相邻的静止活塞片的夹角β相同,两个相邻的静止活塞片与另外两个相邻的静止活塞片的左旋的外夹角Θ和右旋的外夹角Θ分别相同;将2个摇摆活塞片的一部分固定插入摇摆托盘的凹槽中形成圆周均布成2个敞开的工作腔室10c,且2个摇摆活塞片的夹角为180°,且每个摇摆活塞片处于两个相邻的静止活塞片的夹角β或外夹角Θ中;固定托盘、数个静止活塞片和与摇摆托盘共构成2个作为工作腔室1c的缸体,固定托盘、摇摆托盘和数个的摇摆活塞片共构成2个活塞;缸体和活塞组成两个活塞缸体活塞组;固定托盘的凹槽中除了工作腔室1c和静止活塞片占据的部分外的腔室10空间为非行程腔室。在两个静止活塞片设置单向排气阀片35。在本附图中摇摆托盘的摆动角行程的左旋向角度Y I为吸程,摇摆托盘的摆动角行程的右旋向角度Y2为压程。本驱动机用于压缩气体。
[0093]在图45中,显示了执行装置活塞片的布置方案的总体实施例7。
[0094]作为对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的一种活塞片的布置方案,托盘活塞摇摆执行装置是将I个静止活塞片的半截部分固定插入固定托盘的凹槽中形成对称原点布置I个敞开的独立的腔室;将I个摇摆活塞片的半截部分固定插入摇摆托盘的凹槽中形成圆周均布成I个敞开的工作腔室中,且该摇摆活塞片处于静止活塞片之间的夹角Y中,固定托盘、每两个静止活塞片和与摇摆托盘在执行装置中共构成I个作为工作腔室的缸体,固定托盘、摇摆托盘和I个的摇摆活塞片共构成I个活塞。
[0095]显而易见,各种实施例中的有关技术特征在权利保护范围内可以合理的互换,组合和省略。
【权利要求】
1.一种对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机,包括对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置、流体进排通道系统、冷却系统和驱动力发生系统;流体进排通道系统的气通道与工作腔室连通;冷却系统是对驱动机的元件进行强制冷却和/或自然散热的机构;驱动力发生系统为流体压力驱动活塞作用于机械负载的系统或者是机械驱动活塞作用于流体负载的系统;其特征是,对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置包括数个托盘、活塞片、连接机构、动力进出键合结构、润滑系统和密封结构;数个托盘包括两个固定托盘和中间托盘,中间托盘夹在上、下两个固定托盘中间;在每一个固定托盘上围绕回转中心轴线360°,以回转中心圆的直径Φ1,按照铅锤法面活塞片啮合轮廓线形成环状的凹槽;摇摆托盘基于赤道平面(D-D)对称设有两层与固定托盘相同方式的围绕回转中心轴线形成环状的上、下凹槽,上层的上固定托盘和摇摆托盘上凹槽构成上固摇托盘组,下层的下固定托盘和摇摆托盘下凹槽构成下固摇托盘组;将数个活塞片的半截部分设定在上述的凹槽中形成圆周布置的数个敞开的独立的腔室(10);所有托盘的回转中心轴线重合,且当回转中心轴线处于铅锤方向时,上、下固定托盘和中间托盘的凹槽的环状水平中心线平行;在托盘上与沿铅锤的回转中心轴线的切线方向相垂直的平面为铅锤法面(Q-Q),活塞片是在铅锤法面相交的特定轮廓线以回转中心圆的直径Φ I对称铅锤法面前后旋转一定角度而成的实体,从水平法面看活塞片的截面是以回转中心圆的直径Φ1,夹角为α的扇形;活塞片包括静止活塞片和摇摆活塞片;特定轮廓线由啮合轮廓线(1a)和静止轮廓线(1b)构成,在铅锤法面上,活塞片伸出凹槽水平法面部分以外并与相邻托盘凹槽滑动啮合的部分特定轮廓线为铅锤法面啮合轮廓线(1a);在铅锤法面上,活塞片和托盘凹槽相交并固定的部分特定轮廓线为铅锤法面静止轮廓线(1b);活塞片和托盘凹槽的铅锤法面啮合轮廓线与铅锤法面静止轮廓线对称于水平法面;每个固摇托盘组中两个相邻托盘敞开的腔室对扣合成一个封闭的腔室时接触的轴向端面为水平法面(S-S),赤道平面(D-D)与水平法面(S-S)相互平行;每个固摇托盘组中两个相邻托盘的凹槽的内圆盘口(Ilb)和外圆盘口(12b)在水平法面上分别对应啮合并形成动密封结构;上、下固定托盘(1、2)与所设定其上的活塞片都相对地球固定不动,在每个固定托盘上设定的活塞片称之为静止活塞片(7);中间托盘因与所设定其上的活塞片都可以相对固定托盘转动而被定义摇摆托盘(4),在摇摆托盘上设定的活塞片称之为摇摆活塞片(9),在每个固摇托盘组的凹槽中围绕回转中心轴设有圆周布置或均布数个摇摆活塞片,每个固摇托盘组中的摇摆活塞片在其中的固定托盘的凹槽中相邻的静止活塞片之间摇摆;所有活塞片冒出敞开的腔室的法面啮合轮廓线的半截部分分别插入相邻的托盘敞开的腔室(10)中,该半截部分可以在相邻的托盘敞开的腔室的凹槽中相对滑动,且滑动面设有动密封结构;在固定托盘的凹槽和活塞片和摇摆托盘上的上、下凹槽和活塞片特定外轮廓线都相同;在每个固摇托盘组中固定托盘和数个静止活塞片与摇摆托盘结合构成数个作为工作腔室(1c)的缸体,在每个固摇托盘组中摇摆托盘和数个的摇摆活塞片与固定托盘结合构成数个活塞;该个摇摆活塞片、相邻的静止活塞片、摇摆托盘和固定托盘构成每个固摇托盘组中一个活塞缸体活塞组;在每个固摇托盘组的凹槽中设有m > 2个活塞缸体活塞组时,其中的摇摆活塞片在上、下固摇托盘组的每个工作腔室中围绕回转中心轴线的左转向角行程角度或右转向角行程角度相等;摇摆托盘设有动力进出键合结构,动力进出键合结构包括在摇摆托盘中心设定驱动孔(25)和/或连接固定作为驱动轴的外轴杆(38),驱动孔、外轴杆和摇摆托盘的回转中心线重合,驱动孔或外轴杆与配套的驱动机械连接;上、下固定托盘和摇摆托盘利用连接机构连接,连接机构包括法兰盘和紧固件,在上、下两个固定托盘的外圆周的端面,沿旋转轴向均设有法兰盘(la、2a),两个法兰盘的连接的端面与托盘的旋转轴线的垂直平面平行,上、下两个固定托盘的法兰盘(la、2a)的轴向端面相互接触后用可拆卸的紧固件连接固定;润滑系统包括对动密封元件和/或轴承(18)采用自润滑材料和/或润滑剂润滑系统和/或强制润滑系统,进排通道系统是在每个固摇托盘组中的每个独立工作腔室(1c)设有并连通一组进排压送流体通道,该组进排压送流体通道包括一路进流体通道(6b)和一路排流体通道(6a)。
2.根据权利要求1所述的对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机,其特征是,所述的对夹托盘活塞式摇摆驱动机的驱动力发生系统为流体压力驱动活塞作用于机械负载系统,该托盘活塞摇摆执行装置和流体进排通道系统是在每个固摇托盘组中每个独立工作腔室(1c)的左右旋向两端部分别设有进流体通道^a)和排流体通道(6b),进流体通道和排流体通道通过多位换向阀与压力流体源管路连接。
3.根据权利要求1或2所述的对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机,其特征是,所述的对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置为对夹分体摇摆托盘活塞摇摆执行装置,该执行装置的摇摆托盘采用分体结构,沿与赤道平面(D-D)平行的分型基准面对称分割摇摆托盘,分割摇摆托盘后的上部实体为上固摇托盘组中上摇摆托盘(4a),下部实体为下固摇托盘组中下摇摆托盘(4b);连接机构增设外轴连接机构,在上、下摇摆托盘中心分别设定作为动力进出键合结构的驱动孔(25),外轴杆(38)利用键(38a)固定在驱动孔(25)中,上摇摆托盘和下摇摆托盘通过驱动孔(25)和外轴杆(38)的键槽孔可在与键(38a)啮合的端面上相对轴向滑动;驱动孔、外轴杆和上、下摇摆托盘的回转中心轴线的重合,上和下摇摆托盘(4a、4b)相邻一侧的轴向端面(40)接触,在上、下固定托盘环状的凹槽的内侧设有轴孔(19),外轴杆两端部的轴杆径(22)和轴孔之间设有轴承(18),外轴杆的上下两个轴肩(38b)被上下两个轴承的轴向内端面约束,轴承用轴用紧固件(20)设定在固定托盘上的轴孔(19)中,外轴杆的下部和/或上部穿过轴用紧固件(20)的通孔与配套的驱动机械连接。
4.根据权利要求1或2所述的对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机,其特征是,所述的对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置为对夹分体摇摆托盘活塞摇摆执行装置,该执行装置的摇摆托盘采用分体结构,沿与赤道平面(D-D)平行的分型基准面对称分割摇摆托盘,分割摇摆托盘后的上部实体为上固摇托盘组中上摇摆托盘(4a),下部实体为下固摇托盘组中下摇摆托盘(4b),连接机构增设内轴连接机构,在上、下摇摆托盘中心分别设定作为动力进出键合结构的驱动孔(25),上或下摇摆托盘(4a、4b)在轴向端面(40)处设有内轴杆(54),内轴杆(54)利用键(38a)固定在另一个分割的摇摆托盘(4b)的驱动孔(25)中,上摇摆托盘和下摇摆托盘通过驱动孔(25)和内轴杆(54)的键槽孔可在与键(38a)啮合的端面上相对轴向滑动,驱动孔和内轴杆与上、下摇摆托盘的回转中心轴线的重合,上和下摇摆托盘(4a、4b)相邻一侧的轴向端面(40)接触,空余下的分割的摇摆托盘(4b)的驱动孔(25)与配套的驱动机械的驱动轴连接。
5.根据权利要求1或2所述的对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机,其特征是,所述的对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的每个固摇托盘组中两个托盘凹槽的内圆盘口(IIb)和外圆盘口(12b)的动密封结构是在两个盘口啮合的滑动面分别设有平面接触密封面结构,该密封面结构平面接触密封面(18η)设在托盘的内圆盘口和外圆盘口的工作腔室中的静止活塞片的水平法面夹角为α之间;和/或在两个盘口啮合的滑动面分别设有内圆盘口平面半环迷宫槽和外圆盘口平面半环迷宫槽密封结构,该密封结构的内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈的上下端面分别与两个托盘的盘口端面啮合,内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈分别固设在任取一个托盘的盘口上的内圆盘口密封槽(Ila)和外圆盘口密封槽(12a)中;内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈的截面分别与内圆盘口密封槽和外圆盘口密封槽中相匹配;内圆盘口密封圈和外圆盘口密封圈在径向朝托盘凹槽的环状中心线一侧分别设有内圆盘口密封圈唇边(Ilc)和外圆盘口密封圈唇边(12c),内圆盘口密封圈唇边(Ilc)的外圆轮廓线和外圆盘口密封圈唇边(12c)的内圆轮廓线分别与托盘凹槽的啮合轮廓线重合。
6.根据权利要求1或2所述的对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机,其特征是,所述的对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的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是在啮合的活动表面设有弧面接触密封结构(19η),和/或是在啮合的活动表面设有至少一个环绕半环迷宫槽密封结构(19k),和/或是在啮合的活动表面设有至少一个半环密封圈的密封结构,半环密封圈的密封结构啮合的活动表面分别设有至少一个半环密封圈(8),半环密封圈固设在活塞片上截面相匹配的凸槽(Sb)中;半环密封圈的两个半环端部在穿过水平法面延伸了长度为hi的截面相同的柱脚(8a),柱脚深入在活塞片和托盘上设有的避让孔(Se)中;半环密封圈是以与匹配的活塞片啮合轮廓线的切线方向相垂直截面的形状特征划分为圆形截面半环密封圈或矩形截面半环密封圈(8c)或燕尾形截面半环密封圈或H形截面半环密封圈(8d)或C形截面半环密封圈(8m)中的一种。
7.根据权利要求1或2所述的对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机,其特征是,所述的对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的连接机构是在上或下固定托盘与摇摆托盘之间增加转动副,转动副包括轴杆径(22)、轴孔(19)、轴承(18)和轴用紧固件;在摇摆托盘环状的凹槽的内侧设有轴杆径,在相邻的固定托盘环状的凹槽的内侧设有轴孔(19),轴杆径(22)和轴孔之间设有轴承(18),轴承为向心轴承或径向推力组合轴承或角接触轴承,轴杆径从相邻的托盘的轴孔伸出;至少有一个轴杆径伸出通过轴孔伸出固定托盘轮廓与配套的驱动机械连接,轴承的一个轴向端面与相邻固定托盘上的轴孔底端面接触,轴承另一个轴向端面用轴杆上的轴用紧固件固定。
8.根据权利要求1或2所述的对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机,其特征是,所述的对夹摇摆托盘活塞摇摆执行装置的每个固摇托盘组中的活塞片和托盘凹槽的铅锤法面静止轮廓线和铅锤法面啮合轮廓线构成的特定轮廓线是圆形轮廓线、长圆形轮廓线(36a)或带圆角的矩形轮廓线(36c)中的一种。
9.根据权利要求4所述的对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机,其特征是,所述的动力进出键合结构是在摇摆托盘中心的驱动孔内增设单向离合器(42),单向离合器的为圆柱形,圆柱形和驱动孔的回转中心线重合,单向离合器的外圈(42b)分别与摇摆托盘固定一起,单向离合器的内圈(42a)中心设置还设置驱动孔(25),驱动孔与配套机械的驱动输入轴连接,驱动孔(25)为的四方孔(25c)、轴键孔(25a)或扁孔(25b)。
10.根据权利要求3所述的对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机,其特征是,动力进出键合结构是在上、下摇摆托盘中心的驱动孔(25)与外轴杆(38)之间分别设置单向离合器(42),单向离合器的为圆柱形,圆柱形和驱动孔的回转中心线重合,每个单向离合器的外圈(42b)分别用轴键和孔用挡圈(20a)固定在上、下摇摆托盘的驱动孔(25)内,单向离合器的内圈(42a)中心设置的驱动孔(25)与外轴杆(38)通过键连接,上摇摆托盘和下摇摆托盘通过内圈(42a)中心设置的驱动孔(25)和外轴杆的键槽孔可在与键(38a)啮合的端面轴向滑动;在上、下摇摆托盘(4a、4b)回转中心上的轴向端面(40)之间设有轴承,轴承和驱动孔的回转中心线重合,轴承的两个轴向端面分别与上、下摇摆托盘相邻一侧的轴向端面(40)接触;上、下摇摆托盘中心的驱动孔内分别设置的两个单向离合器的驱动负载转向一致。
【文档编号】F04C9/00GK203925593SQ201420114473
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2014年3月10日
【发明者】张民良 申请人:张民良
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1