防磨蚀的摆动叶片式泵致动器的制作方法

文档序号:5509498
专利名称:防磨蚀的摆动叶片式泵致动器的制作方法
技术领域
本发明总体上涉及一种摆动叶片式泵致动器,其使用高压工作油作为功率转换手段以实现高功率摆动驱动,且更具体地,涉及一种改进的高压摆动叶片式泵致动器,其可提供有效的措施以解决设备中引起的问题,已证实通过使用可在25Mpa的高压中使用的摆动叶片式泵致动器,波力(wave-power)发电效率大幅增强。
背景技术
本发明的发明人在日本的室兰工业大学工作时便开始试图开发具有高能量效率的波力发电系统。具体地,该系统涉及对具有包括竖直运动和水平运动在内的两种复合运动机制的波力的利用。摆动板安装于入射波和反射波之间发生干涉的奇点处,具体地,安装 于竖直运动变为零而水平动能翻倍的奇点处。从而,期望一种提供合理的波力发电方法,具体地,期望提供一种可以使利用液压系统的发电机有效地运作的钟摆波力发电方法。在日本,没有多少工程师试图积极地理解和使用作为物理基本概念之一且在专利文献I中已公开的波的干涉。于是,很少有人意识到本发明的发明人的研究所达到的成就。关于这点,在开放的海上,使用高效波力发电方法的实用设备的能量效率大约为42%,这是世界上最闻的。由本发明的发明人制造的作为用于将钟摆板的摆动运动转换为发电机的旋转运动的液压泵装置的第一台实用设备是使用大型液压缸的系统。然而,当使用液压缸时,冲击波的力量施加于钟摆板并可引起缸安装部件或铰链销的疲劳故障。而且,在开放的海上的严峻条件中,润滑单元可能发生故障。因此,为避免上述问题,需要一种可以承受严峻的自然条件且没有非必要部件的简单功率转换机构。对此的解决方案是提供一种一体地设置于钟摆板摆动轴上、并将在严峻的自然条件中必须保持润滑性能的部件限于用于支撑钟摆板的摆动轴的一对轴承的摆动叶片式泵致动器。在使用轴承的情况中,容易保持润滑性能。与轴承制成一体的安装部件也很坚固。于是,可解决大多数问题。然而,由于商业化的摆动叶片泵的抗压性通常较低,因此有必要将抗压性增加两或三倍。本发明的发明人也试图解决所述问题并提出了专利文献2所详述的技术,所述技术即使在25Mpa的压力中,仍然可以使用。因此,本发明的发明人实现了紧凑且即使在严峻的海洋条件中仍具有优异的耐久性的液压高功率转换设备的开发。此外,基于所述成就,具有高压规格的大型摆动叶片式泵致动器用于使用浮体运动的波力发电方法中的可能性也在不断增大,这最近受到人们的关注。通常,传统的液压系统具有可控制高功率但会消耗很多能量的简单阀门结构。最近,重视节能技术的技术革新的时代已经来临,因此液压系统变成了电动结构,且液压系统的市场已经有所缩减。这里,在新领域中实现的传统技术所没有实现的进步将成为应对市场萎缩的最好的方式之一。这点的典型例子是可用于大型机器人手臂的铰链单元中的摆动致动器。例如在高层工程中,这可用于建造使用自然能量的大型风车。在大型风车的建造工程中,由于电动机的输出通常不足,因此难以使用电动结构。作为有望使用高压摆动叶片致动器的另一领域,该致动器可用作大型船舶的转向装置的摆动致动器。然而,市场上可得到的摆动叶片致动器为14Mpa以下的低压/小容量致动器,且无法满足造船或船运工业的要求,所述造船或船运工业追求安装致动器所需空间的最小化。

发明内容
因此,本发明是针对现有技术中出现的上述问题而作出的,且本发明的目的在于提供一种具有改良结构的摆动叶片式泵致动器,所述改良结构可避免主要元件的安装面的磨损,且更具体地,可避免用于限定摆动叶片式泵致动器的液压工作腔的缸和侧盖之间的连接面以及设置于缸上的固定叶片和侧盖之间接触面上的磨蚀(fretting corrosion)。上述问题发生的原因被认为是缸的轴向强度和径向强度与盘状侧盖的轴向强度和径向强度成反向关系,从而缸和侧盖之间的连接处的扭转差异相对较大,所述扭转差异由施加于工作腔的工作油的高压引起。换言之,认为缸和侧盖之间的方向强度存在差异,即,缸的轴向强度高但径向强度低,而每个盘状侧盖的径向强度高但轴向强度低,且这是所 述问题的根本原因。[专利文献I]日本专利2001-271735号(申请号2000-128632)[专利文献2]日本专利2002-168180号(申请号2000-403806)为了完成上述目的,本发明构造为使得缸的相对的两端的长度缩短,且在每个侧盖上设置向缸突出的圆筒状部分,以补偿被缩短的缸。此外,在固定叶片和侧盖之间的连接面处,为减轻施加于连接面的过度压力,在由设置于接合于每个侧盖的固定叶片的接合面上的密封件围住的面上,形成有总是与低压侧工作腔连通的通道。于是,侧盖和固定叶片通过比传统技术处于更低压力下的油膜而彼此接触,从而容许存在由相对的扭曲方向差异所造成的变形。根据本发明的缸短于传统技术中的缸,且在每个侧盖上设有圆筒状部分以补偿被缩短的缸。因此,在具有不同方向强度且通过螺栓等彼此耦接的缸和侧盖之间的连接处,即使当施加于工作腔中的高压引起缸的椭圆状扭曲时,由于圆筒状部分具有与缸相同的形状,故与缸接合的侧盖的面以与缸相同的方式进行扭曲,而与侧盖体的扭曲的形式不同。在本发明中,缸和侧盖的相对扭曲率可限定于20 μ m到30 μ m,从而可以可靠地防止它们之间的连接面上的磨蚀。由于使用了与工作腔连通的通道,故可在固定叶片和通过螺栓或键而固定有固定叶片的缸之间的接触面以及固定叶片和侧盖之间的接触面的整个面积上保持相同的压力。在通道中,止回阀防止了高压侧工作腔与通道连通,并允许低压侧工作腔与通道连通,从而可总是保持低压状态,且侧盖和固定叶片之间的接触面通过薄油膜而彼此接触。因此,即使它们之间存在相对扭曲的差异,在扭曲方向上施加于接触面的应力相对较低,于是避免了由强有力地彼此接合的元件之间的细微振动引起的磨蚀。


图I是从轴向方向表示传统摆动叶片式泵致动器的中央部的横截面图。图2是表示传统摆动叶片式泵致动器的纵截面图。图3是从轴向方向表示根据本发明的摆动叶片式泵致动器的中央部的横截面图。
图4是沿图3的线C-D的截面图。图5是表示图4的右侧盖和固定叶片之间的连接面的放大正视图;图6是图5的固定叶片的仰视图且部分地图示了沿图5的线E-F的截面图。图7是表示将本发明用于可以高效地发电的钟摆式波力发电设备中的例子的侧示意图。图8是从左-右方向表示图7的波力发电设备的示意图。图9是表示将本发明用于大型船舶的船舵控制装置中的例子的示意图。<对附图中的附图标记的说明>1、2 :传统摆动叶片式泵致动器的侧盖 la、2a :传统摆动叶片式泵致动器的摆动轴的轴承ld、2d :传统摆动叶片式泵致动器的侧盖和缸之间的接触面3 :传统摆动叶片式泵致动器的缸4、5 :传统摆动叶片式泵致动器的侧盖/缸连接螺栓6 :传统摆动叶片式泵致动器的摆动轴7 :传统摆动叶片式泵致动器的转子7a、7b :传统摆动叶片式泵致动器的摆动叶片8 :传统摆动叶片式泵致动器的转子轴键9a、9b :传统摆动叶片式泵致动器的固定叶片IOaUOb :用于传统摆动叶片式泵致动器的固定叶片的键IlaUlb :传统摆动叶片式泵致动器中的通过连接孔彼此连接的一对工作腔12a、12b :传统摆动叶片式泵致动器中的通过连接孔彼此连接的另一对工作腔13、14:在传统摆动叶片式泵致动器的液压系统中连接于容积可增加和减少的工作腔的管子15、16:传统摆动叶片式泵致动器中使得互锁工作腔彼此连通的连接孔17、18:传统摆动叶片式泵致动器的侧盖和固定叶片之间的接触面lc,2c :本发明的摆动叶片式泵致动器的侧盖lc-a、2c-a :本发明的摆动叶片式泵致动器的摆动轴的轴承lc-c,2c-c :本发明的摆动叶片式泵致动器的侧盖的圆筒状部分lc-d、2c-d :本发明的缸和侧盖的圆筒状部分之间的接触面3c :本发明的摆动叶片式泵致动器的缸4c、5c :缸和侧盖的连接螺栓6c :本发明的摆动叶片式泵致动器的摆动轴7c :本发明的摆动叶片式泵致动器的转子7c-a、7c-b :本发明的摆动叶片式泵致动器的摆动叶片8c:本发明的转子轴键9c-a、9c-b :本发明的摆动叶片式泵致动器的固定叶片10c-aU0c-b :本发明的固定叶片的键llc-aUlc-b :本发明的摆动叶片式泵致动器的一对互锁工作腔12c-a、12c-b :本发明的摆动叶片式泵致动器的另一对互锁工作腔
13c、14c:根据本发明的液压系统中的连接容积能够增加和减少的工作腔的管子15c、16c :根据本发明的将互锁工作腔彼此连通的连接孔17c、18c :本发明的侧盖和固定叶片之间的接触面19c-a、19c_b :本发明的转子和固定叶片之间的滑动面20c-a、20c_b :本发明的缸和固定叶片之间的接触面21,22 :设置于本发明的固定叶片中的止回阀23 :根据本发明的穿过固定叶片的与侧盖接触的相对侧面的通道
24:固定叶片的安装螺栓25 :旋转密封件40c-l、40c_2 :根据本发明的设置于缸和固定叶片之间的固定密封件41C-l、41c-2、41c-3:根据本发明的设置于安装于固定叶片上的侧盖的接触面上的固定密封件42c-l、42c-2 :根据本发明的设置于固定叶片上的转子滑动密封件43c-l、43c-2、43c-3、43c-4 :根据本发明的固定叶片的与侧盖的接触面的固定的密封端销44c-l、44c_2 :根据本发明的固定叶片的卷簧压缩固定的密封端销45、46:将本发明的摆动叶片式泵致动器用于钟摆式波力发电设备中的例子中的摆动叶片泵和液压系统之间的连接管子47 :波面48 :钟摆式波力发电设备中接收波力的钟摆板49 :钟摆式波力发电设备的摆动轴轴承50:将本发明的摆动叶片式泵致动器用于波力发电设备中的例子中的摆动叶片泵51 :钟摆式波力发电设备的混凝上潜水箱52:潜水箱的开口53:潜水箱的固定壁54 :波力发电设备的摆动轴的球状轴承55 :波力发电设备的摆动轴的轴承56、56’ 将钟摆板连接到钟摆式波力发电设备的摆动轴的支撑杆60:将本发明的摆动叶片式泵致动器用于大型船舶的控制船舵的例子中的致动器61 :主船舵轴62:船舵
具体实施例方式下面参照附图具体地描述本发明。图I是从轴向方向表示传统摆动叶片式泵致动器的中央部的横截面图。图2是沿图I的线A-B的截面图。如图I中所示,输入/输出轴6安装于摆动叶片式泵致动器的中央部中。转子7通过键8牢固地固定于输入/输出轴6。一对摆动叶片7a和7b直线地设置于转子7上并与转子7制成一体,从而可确保其间存在足够的耦接强度。一对固定叶片9a和9b通过键IOa和IOb和螺栓24牢固地固定到缸3上,所述缸3围住摆动叶片7a和7b。容积可增加或减少的工作腔包括四个腔;两个腔布置于轴6的中央轴线上的对称位置,并保持相同压力且容积重复地增加和减少,从而可用作摆动叶片式泵致动器。为实现上述目的,围绕中央轴线布置于对称位置的一对工作腔Ila和Ilb通过连接孔16彼此连通。另一对工作腔12a和12b通过连接孔15彼此连通。工作腔通过管子13和14连接于液压系统的所有部分,所述管子13和14布置于固定叶片9b的安装位置周围。图2是表示摆动叶片式泵致动器的纵截面图。在致动器的相对的左端和右端设置有已被指出作为问题的一对侧盖I和侧盖2。侧盖I和侧盖2使用轴承Ia和2a而在中央支撑着摆动叶片式泵致动器的输入/输出轴6。侧盖I和侧盖2由多个固定螺栓4和螺栓5牢固地固定于布置在中间部分的缸3。图2是沿线A-B的截面图,其中尽管摆动叶片7b图示为处于图I的左侧且沿水平方向定向,然而在图2中,其图示为处于底侧。在具有上述基本构造的传统摆动叶片式泵致动器中,缸3在轴向方向上、即图2的左-右方向具有高强度,且侧盖I和侧盖2在轴向方向上具有相对较低强度,但在 中央轴线的径向方向上具有高强度。最重要的问题在于,中央轴线的径向方向上的强度相对较低。即使缸3的板厚到足以承受25Mpa的高压,缸3的整个宽度相对较小,从而缸3的径向强度相对较低。因此,如果摆动叶片式泵致动器用作钟摆式高效波力发电设备的功率转换装置的主装置,由于压力以径向方向施加于用于限定出高压工作腔的缸3的压力接收面,故缸3扭曲成其中缸3的一部分的直径有所增加的椭圆状。当钟摆板因波力而摆动时,四个工作腔在高压侧和低压侧之间重复地交替,且椭圆状扭曲的方向也随着时间连续地变化。由于侧盖I和侧盖2具有低轴向强度,因此其变形为向外鼓起的形状。从而,与扭曲为椭圆状的缸3相反,侧盖I和侧盖2的直径稍微减少。因此,在致动器长期工作之后,在侧盖I和固定叶片9a和9b之间的接触面17a上以及在侧盖2和固定叶片9a和9b之间的接触面18a上,发生磨蚀。这是必须尽快解决的问题,目的是使本发明的发明人长期以来试图实现的合理的高效波力发电方法商业化。尽管认为将缸3更牢固地耦接于具有高径向强度的侧盖I和侧盖2会约束缸3的椭圆状扭曲,然而,即使通过螺栓4和螺栓5而增强了它们之间的耦接力,仅从缸的圆周外面向外突出的缸3的边缘与侧盖I和侧盖2耦接。因此,该方法无法有效地将范围为200μηι到300 μ m的扭曲约束到几μπι以下的目标范围内。图3是从轴向方向表示根据本发明的防磨蚀摆动叶片式泵致动器的中央部的横截面图。本发明的泵致动器的构造几乎与图I中的相同。沿摆动叶片式泵致动器的中央轴线布置的输入/输出轴6c通过键8牢固地耦接于转子7c。一对摆动叶片7c-b和7c-a以水平方向设置于转子7上,并与转子7制成一体以增强其间的耦接强度。缸3c围住摆动叶片7c_b和7c_a。一对固定叶片9a和9b通过各自的键10c_b和10c_a以及螺栓固定于缸3c中的上、下位置。容积可增加和减少的工作腔包括四个腔。布置于中央轴线上的对称位置处的两个腔通过连通孔15c彼此连通,且另外两个腔通过连通孔16c连通,从而所述腔进行相同的容积变化操作。管子14c和管子13c安装于上固定叶片9c-b周围,使得工作腔通过管子14c和管子13c连接于液压系统。为便于本发明的后面描述,图3表示了切割线C-D以提供截面图。图4是沿图3的线C-D的截面图。以与图2相同的方式,图4表示的摆动叶片7c_b在底侧,尽管其在图3中由于沿水平方向定向而图示于左侧。如图4中所示,本发明的最重要的特征在于,缸3c的相对的左端和右端的长度缩短了,且在每个左侧盖Ic和右侧盖2c上设置有圆筒状部分以补偿缩短的缸。具体地,向右突出的圆筒状部分lc-c 一体地设置于左侧盖Ic上,且向左突出的圆筒状部分2c-c —体地设置于右侧盖2c上。将固定叶片9c-b固定到缸3c的键lOc-b和将固定叶片9c_a固定到缸3c的键10c_a各具有与缸3c相同的长度,且尽管其短于现有技术中的键,然而其就强度而言不存在问题。侧盖Ic使用轴承lc-a,且侧盖2c使用轴承2c_a来支撑输入/输出轴6c。在右侧盖2c中还设有旋转密封件25,以避免油从轴承2c-a泄漏出来。左侧盖Ic通过多个螺栓4c且右侧盖2c通过多个螺栓5c牢固地耦接于缸3c。每个螺栓4c、5c比现有技术中的螺栓长出对应于侧盖的圆筒状部分lc-c、2c_c的长度。螺栓4c和5c优选地由最近商业化的对于海水具有出众的抗腐蚀性的材料制成。在本发明的具有图4的基本构造的摆动叶片式泵致动器中,由于工作腔的元件在压力下彼此牢固地接合,因此即使由周期性地施加于工作腔的工作油的高压引起扭曲,仍可通过使得各个元件定向为使其高强度方向彼此垂直而避免磨蚀。在本发明中,在压力下彼此接合的相邻元件的连接面的形状为相同的形状。于是,即使在工作腔中的摆动叶片7c-b和7c_a的摆动引起缸3c的轻微的椭圆状扭曲,设置于侧盖Ic上的圆筒状部分lc_c和设置于侧盖2c上的圆筒状部分2c-c具有与缸3c相同的形状,从而它们可约束缸3c的 扭曲。因此,如果恰当地设定圆筒状部分lc-c和圆筒状部分2c-c的长度,则易于将扭曲的应变约束为低于20 μ m到30 μ m,从而应对磨蚀。而且,在传统摆动叶片式泵致动器中,磨蚀也发生于缸3与侧盖I和侧盖2之间的连接面上。然而,在本发明中,通过螺栓彼此强有力地接合的各个部分的位置彼此隔开的长度为侧盖Ic的圆筒状部分lc-c和侧盖2c的圆筒状部分2c-2的长度。因此,如果固定叶片的轴向长度设定为稍微短于不具有机械耦接装置的侧盖之间的距离,则连接面上的压力可容易地保持于低压。图5是表示侧盖2c和固定叶片9c_b之间的连接面的放大右侧视图,用于具体地解释固定叶片9c-b的密封结构。固定叶片9c-b具有包括夹在固定部件之间的密封件和设置于滑动部件的滑动面上的密封件在内的两种密封件。在前述情况中,由于没有密封件磨损的问题,仅通过将大直径O形圈切割成预定的尺寸而制成的密封件可呈现足够的密封效果。“V”状的密封槽和O形圈式固定密封件41c-l和41c-2设置于固定叶片9c-b的边缘周围。固定密封件40c-l和40c-2分别设置于缸3c和圆筒状部分lc_c之间以及缸3c和圆筒状部分2c-c之间的接触面的边缘周围。而且,密封槽以大致水平的方向形成于圆筒形转子7c的边缘中,使得O形圈式固定密封件41-3设置于密封槽中。在每个固定密封件的端部以垂直于接触面的方向形成有直径大于密封槽的宽度的孔,且圆筒形销43c-l、43c-2、43c-3和43c-4补充固定密封件的端部。此外,具有对应于固定叶片9c的长度的边缘槽轴向地形成于中央轴的滑动面19c_b中,该滑动面19c-b是与转子7c滑动接触的面。滑动密封件42c-l和42c-2设置于各自的边缘槽中。每个相对的滑动密封件呈钳状( < ),且其每个相对的端部呈唇状。滑动密封件可用作应对沿使钳状的角度增加的方向施加的任何压力的密封件,但如果压力沿着角度减少的方向施加于该处,滑动密封件允许工作油从高压侧流到低压侧。如图5中所示,滑动密封件42c-l和42c-2各自定向为使得当相邻工作腔中的压力高时钳状的角度减少。于是,高压侧工作腔可总是与固定叶片9c-b和转子7c之间的滑动面19c-b连通。尽管固定叶片9c_b的上述密封结构几乎与专利文献2的相同,然而本发明具有其中与对应的侧盖接触的面总是与低压侧工作腔连通的液压构造,于是避免了过度的接触压力只施加于两侧中的一侧。如图5的虚线所示,一对止回阀21和22设置在面向左工作腔12c-b和右工作腔llc-a的固定叶片9c-b的中央。固定叶片和侧盖之间的接触面17c和18c所借以彼此连通的通道23形成为穿过固定叶片。而且,通道23包括与止回阀21和22连通的通道。如图5中所示,不完全密封的空间形成于彼此靠近的滑动密封件42c-l和销43c-l之间以及彼此靠近的滑动密封件42c-2和销43c-l之间。而且,销43c_l和销43c_2之间的空间不可完全密封。然而,由于侧盖Ic和侧盖2c和固定叶片9c-b组装为使得固定叶片9c-b和各侧盖lc、侧盖2c之间的距离最小化,如果将油通过细微间隙的泄漏限制在预定的程度以下,则摆动叶片式泵致动器可用作甚至可承受25Mpa的压力的致动器。各圆筒形销43c-l、43c-2、43c-3、43c-4由金属制成,且其表面被磨到合适的程度,从而其用作类似于活塞密封件的密封件。然而,通过所述不完全密封部渗透到固定叶片9c-b和侧盖之间的接触面17c和18c中的工作油通过止回阀21和22等向低压侧工作腔12c_b或llc_b流出。因此,由设置于固定叶片9c-b上的密封件围住的接触面中的工作油的流速可保持为最 小流速。图6是固定叶片9c_b的仰视图,并且局部地表示沿图5的线E-F的截面图。具体地,在图6中,由局部截面图清楚地表示了销43c-l和销43c-2。销43c_l和销43c_2各具有短的圆筒形形状。用于容纳每个销的销孔比销长。在销孔的下端中设置有卷簧44c-l和44c-2,从而将对应的销向外偏置。相比于固定叶片9c-b的整个长度,每个销孔的长度短于固定叶片9c-b的长度。于是,为使未被固定密封件41c-l和41c-3和销43c_l或43c_2等密封的部分的面积最小化,优选地使销之间的距离保持为最小。具体地,销之间的距离可保持为从I. 5mm到2mm的范围内。图7和图8是表示使用本发明的摆动叶片式泵致动器的高效钟摆式波力发电设备的例子的意图。如图7的右侧所示,在混凝上潜水箱51的面向海洋的部分形成有开口 52,从而可由开口 52将波浪47引导到潜水箱51中。潜水箱51的左端为使从右侧进入潜水箱51的波浪进行反射的固定壁53。已被固定壁53反射的入射波变为反方向的反射波。由于入射波和反射波之间的干涉,波浪高度总是零且水平动能翻倍的奇点形成于作为整个波浪长度的1/4处的位置。接收波力的钟摆板48的摆动轴49布置于该奇点处。使用本发明的摆动叶片泵50 —体地设置于摆动轴49的一端上,以用作发电机驱动液压系统的泵。由于大多数波能量以水平方向施加到钟摆板48附近,波力可经由摆动轴49有效地传输到摆动叶片泵50,并通过使用沿管子45和管子46流动的高压工作油而以转换为发电机的旋转运动的方式而输入到液压系统中。图8是为了便于理解所述设备的主要元件的布置而以从固定壁35朝着开口 52的方向表示图7的潜水箱的示意图。钟摆板48的宽度稍微小于混凝上潜水箱51的开口的宽度,且钟摆板48安装于一对坚固的支撑杆56和支撑杆56’。支撑杆56和支撑杆56’的上端牢固地固定于摆动轴49。一对主轴承54设置于潜水箱51上以支撑摆动轴。本发明的摆动叶片泵50 —体地耦接于摆动轴49的左端。主轴承54包括具有相对较大直径的球状轴承,从而可使将包括钟摆板和主轴的设备的主要元件安装到潜水箱51上的现场工作变得容易,从而减少工作时间。
图9表示将本发明的摆动叶片式泵致动器用作用于驱动大型船舶的转向装置的致动器的例子。图9是船尾的下部的截面图。由于船舶中的空间有限且用于船舵62的致动器60需要有大量的摆动功率,因此使用本发明的摆动叶片式泵致动器作为致动器60可使周边元件的设计优化。如果致动器60直接连接于主船舵轴61,则无论船舵62的摆动位置如何,工作油的流速的变化率总是与船舵62的角度的变化率一致。而且,使用主船舵轴61使得船舵62和致动器60直接彼此连接的结构使得船舵62和致动器60之间的响应性变得优异。此外,由于致动器处于25Mpa的高压,实现了非常紧凑的转向装置,从而更好地利用船舶中的空间,且更经济。即使使用市售的高压液压缸作为致动器,用于将船舵角度改变到预定的角度所需要的工作油的流速可变得不同,且由于当以顺时针方向和逆时针方向操纵船舵时工作腔的容积存在差异,故需要对压力和流速的精确控制,于是使得控制系统复杂。尽管在转向装置中使用摆动叶片式泵致动器的优点众所周知,且对商业化的期待较高,然而具有用于高压的规格的产品尚未商业化。如果本发明的摆动叶片式泵致动器可导致低成本的批量生产系统,则也可期待由开发新市场带来的高经济效益。此外,在因偏好节能技术的趋势而有所缩减的液压机械工业中,可实现高功率紧凑摆动叶片致动器,以用于摆动 驱动高层工程的大型机器人的铰链单元,而传统技术尚未实现所述致动器。因此本发明可以作为用于应对市场萎缩的新技术。
权利要求
1.一种防磨蚀的摆动叶片式泵致动器,其包括 缸; 一对侧盖,它们设置于所述缸的相对的端部; 由所述一对侧盖的中央部支撑的摆动轴,所述摆动轴从一个侧盖向外突出; 固定转子,其固定到所述摆动轴上; 摆动叶片,其与所述转子制成一体;以及 固定叶片,其固定于所述缸并通过固定密封件与所述缸和所述一对侧盖紧密接触,所述固定叶片具有通过滑动密封件而与所述缸的圆周外表面接触的滑动面, 其中,所述缸的相对的端部短于所述转子的长度,所述相对的端部被缩短了相同的长 度,并且 所述一对侧盖与它们各自的向内延伸了相同长度的圆筒状部分制成一体,所述缸的所述相对的端部所缩短的长度等于所述圆筒状部分向内延伸的所述相同长度,以补偿所述缸的所述缩短的长度。
2.根据权利要求I所述的防磨蚀的摆动叶片式泵致动器,其中,穿过所述固定叶片的通道在所述固定叶片和所述相对的侧盖之间的连接面上设有开口,并且 穿过所述通道的一对止回阀安装为朝向具有相反液压压力的相对的工作腔,所述一对止回阀中的每个被定向为防止与高压侧的工作腔连通并允许与低压侧的工作腔连通的方向。
全文摘要
对一种高功率摆动泵进行了超过延长周期的运行测试,所述高功率摆动泵中采用了独立密封装置,且与传统的、商业上可得到的致动器相反,应用了一种高效、钟摆式波力发电系统的摆动叶片泵,以在25MPa的高压力下使用摆动叶片式泵致动器。测试结果表明,在高强度方向和低强度方向彼此相对的液压部分中,因高强度接合面处的磨蚀而发生了磨损。存在迅速克服反常磨损并将高效波力发电系统投入实用的需求。当相对于中央轴而言其径向强度低的圆筒和径向强度高的侧盖耦接到一起而在其间形成接合面时,在圆筒盖处设有向圆筒突出的圆筒部,使得侧盖出现与圆筒的横截面相同的扭曲,所述圆筒因高压工作流体而扭曲为近似椭圆状。此外,在固定于圆筒的静止叶片的面上安装有总是连通低压力侧工作腔的管道,其中所述静止叶片的面与侧盖接触。
文档编号F15B15/12GK102859197SQ201180019391
公开日2013年1月2日 申请日期2011年4月14日 优先权日2010年4月17日
发明者渡部富治, 申承镐, 洪起庸 申请人:韩国海洋研究院
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