专利名称：用于可压缩介质的回转马达的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于可压缩介质的回转马达的构造，特别是由可压缩气体或者蒸 汽驱动的马达。
背景技术：
目前已知的典型空气或蒸汽马达的构造都包括一个曲柄机构和一个双向移动活 塞，其缺点是在活塞的方向变化时能量损耗高。类似的解决方案是马达的曲柄机构由斜盘 代替。还有一种解决方案是根据专利文件EP1084334所公开的一种特殊曲柄机构，这种曲 柄能够使活塞在其上止点延迟，在活塞的上止点上，压缩空气在活塞前面释放，压缩空气通 过膨胀使活塞反向运动。这种解决方案在技术上很难并且马达效率有些低。还已知转动空气马达的构造使用偏心安装的转子和可移动的密封薄片，如专利文 件US5174742，JP11173101或JP7247949中描述的那样。在这些解决方案中不可能使用全 部转动冲程传递能量，进而导致较低的效率。这些解决方案的另一个缺点是密封薄片的较 高磨损和它们必需进行润滑以及必需使用特殊的结构材料，这导致较高的制造要求。最后已知存在具有两个或多个成形转子的回转空气马达的解决方案，其在转动时 创建了灵活可变的工作空间，例如根据专利文件JP 6017601，CS 173441，CZ 296486或者 US 4797077的结构中的那样。所有这些解决方案也不可能使用全部转动冲程传递能量。进 一步缺点是必需大面积密封，马达的总重量较大和很高的制造要求。本发明的一个任务是引入一种具有最少数量的移动部件的回转马达的新的简单 的构造，它不需要将其工作周期机械地分割成任何工作阶段，它制造简单，具有高的工作效 率，可靠性和环境友好性。
发明内容
本发明定义的目标是通过使用一种用于可压缩的介质回转马达实现的，S卩，一种 用于可压缩介质的回转马达，包括至少一个转子和至少一个定子，它们安装在两个相互耦 合且同时安装的支承板之间，所述支承板调整两侧引出的所述转子的驱动轴的安装，在所 述驱动轴上安装回转活塞，所述回转活塞安装在装配有密封盖的所述定子的腔室中，其中， 所述回转活塞具有椭圆形横切面，安装在形状对称的三角形腔室中，所述三角形腔室配备 有圆形顶端，当圆形顶端中的每一个配备有用于进入和排除可压缩介质的至少一个孔道， 以如下方式，即所述回转活塞的纵向轴心(Op)是关于所述定子的腔室的纵向轴心(Os)移动 偏心距(e)的值，而对于其中一个所述支承板是在所述驱动轴上的，驱动轴上安装有中央 嵌齿齿轮，在所述中央嵌齿齿轮的周边均勻地安装三个行星嵌齿齿轮，所述行星嵌齿齿轮 固定地安装在销钉上，所述销钉枢转地位于所述支承板中且与所述定子耦合。本发明的又一个主要内容是回转活塞的创建方式，其中在椭圆的长轴(a)和短轴 (b)和偏心率(e)的关系是a = b+2e，而局部地腔室的圆形顶端相互转角是120°并且制成与定子的腔室的长轴(Os)的距离(Vv)的值是Vv = a+e，局部地腔室的顶端圆角对应于回转活塞的圆角，与顶端对面的腔室壁以 距离(Vs)制成，距离(Vs)对应到内接圆的半径，并且其值是Vs = b+e，在顶端和壁之间的腔室表面的局部转换部件创建有包络线由移动回转 活塞行形成的。本发明的最后的主要内容是行星齿轮装配有半数齿比中心齿轮并且它们的定位 销在销轴承的帮助下安装在轴承盘上，其中每一个销在它的外前端装备有定位口，该定位 口的偏移量是偏心距(e)的值，而每一个定位口安装在导向轴承上用来安装传动销，传动 销安装在与行星齿轮同距离的的定子上。本解决方案的另一个优点是在轴承上可移动部件的设置，它们的精确工作和同步 导向运动尽可能简单化，这使得能够在回转活塞和定子之间创建最小的缝隙。回转活塞能 够在没有内部接触起到定子的情况下就能转动，这样提高了总效率和马达的工作寿命。从 而减少在接触区域润滑的必要性，这是一个优点，特别是对于蒸汽流动来说。可想到的优点 是只通过在曲柄上添加一个或多个回转活塞和使用具有一套齿轮和它们相应的传动销的 同步机械装置连接给定的定子就有可能使得定子的转动移动达到动态平衡。同时，通过旁 通阀的正时的简单变化，马达非常容易实现转动方向的反向转动。从环境的角度看，本解决 方案的另一个优点，马达相对低的噪声和运行时不出现气体蒸发。当使用自润滑轴承和塑 料中心齿轮，马达可以在完全没油的情况下运作。
根据本发明的马达结构的特殊情况示意地显示在附图中，其中图1是马达垂直纵向截面图。图2是从中心嵌齿轮侧面观察的侧视示意图。图3到图5是转子和定子的几何草图，创建了椭圆形转子活塞、定子的三角形腔室 和定子腔室的盖曲线。图6显示了正在工作的马达的特殊相位。本发明的设计实例回转马达包括一个转子1和一个定子2，它们安装在两个同时安装的支承板3之 间，支承板通过定距元件4相互接合，例如通过螺栓，均勻地安装在它们的圆周部分上。在 支承板3的中央部分安装轴承5，在轴承上在两侧安装转子1的设计好的驱动轴11，在驱动 轴11上轴向对齐地安装具有椭圆形横切面的回转活塞12，椭圆形横切面的制造方式是椭 圆的长轴a、短轴b和偏心距e之间存在关系a = b+2e,回转活塞12安装在环形定子2的三角形腔室21内，三角形腔室21的主表面22 是两侧安装的，优选通过螺栓连接，密封盖6配备有有能够使驱动轴11自由通过的中心孔 61。定子2的腔室21的形状的制造方式包括三个对称部分，它们的圆形顶端211相互转角 是120°，并且制造成距离定子2的腔室21的长纵向轴心的距离Vv是Vv = a+e，而腔室21的顶端211的圆形与回转活塞12的圆形相匹配。面向顶端 211的腔室21的壁212制造成距离Vs，其与内接圆的半径相匹配并且值是
Vs = b+e。在顶端211和壁212之间的腔室21的过渡部分213是由移动回转活塞12的包络 线制成的，它的纵向轴心Op相对于定子2的腔室21纵向轴心Os移动偏心距e的值，根据图 3到图5，这是非常清楚的。在每一个顶端211中形成用于工作介质进入和排出的至少一个 孔道214。在其中一个支承板3的外侧是安装在驱动轴11上的中央嵌齿轮7，围绕中央嵌齿 轮7的周边每隔120°地均勻设置3个行星嵌齿齿轮8，行星嵌齿齿轮8配备有嵌齿轮7的 一半齿数的齿。行星嵌齿齿轮8固定在销钉81上，它们是枢转的，例如借助于支承板3上 的枢轴承82的帮助枢转。每一个销钉81的外侧面811配备有制造成偏移值为偏心距e的 值的固定孔812。在每一个固定孔812中安装有导向轴承813，用于固定驱动销23，驱动销 23安装在，例如压入，定子的内部内侧，并与行星嵌齿齿轮8位于相同的空间，用来将定子2 的转动运动传递到驱动曲柄11上。根据上面的描述，很显然，回转马达的综合描述只是在表面的进行的并且没有解 决进一步相关的和非图示的结构部分，例如旁通阀，包括它们的控制和入口，润滑，冷却，平 衡轮等等，这些并不影响本发明的主要内容。在制造回转活塞12的椭圆形和定子2的三角形腔室21的形状时，评估回转马达 的尺寸的主要参数是偏心距e的可选值，因而定子2的三角形腔室21的轴心Os到回转活 塞12的轴心Op的位移完成简单的转动运动。在回转活塞12的截面的选择的优化情况下， 椭圆的长轴的长度a比偏心距e的值大5到6倍，而短轴b必须在回转活塞12转动90° 接触到三角形腔室21的壁并且小于偏心距e的值的两倍。三角形腔室21的形成方式是圆 形顶端211和壁212之间的过渡曲线，由内接圆规定尺寸，形成回转活塞12的包络线，回转 活塞12的转动速度是同时沿具有半径为偏心距e的圆以反方向旋转的定子的速度的2倍。 回转活塞12和定子2的复合运动可能由下述解决方案代替，即定子2固定，并且回转活塞 12做行星运动，当椭圆的中心沿半径为偏心距e的圆移动给定的角度，并且同时给定椭圆 的轴心0P，这样回转活塞以与图5所示的半程角相反方向地回转。这个方法可能找出椭圆 接触的最远点，通过该点的切线与圆形顶端211连接产生包络线，包络线在反侧与回转活 塞12的椭圆的侧部分接触。马达的工作可能从回转活塞的位置进行识别，在定子2的一个顶端211中具有一 个弓形，该弓形阻断了用于进入可压缩介质的给定孔道214，而在它的表面则两侧对称地接 触定子2的壁212。在回转活塞12的旋转中，如图6所示，其与两壁212的接触点开始向后 倾斜，并且在腔室21中产生工作空间215，工作空间215通过邻近的孔道214利用未显示的 旁通阀开始进入工作介质，通过工作介质的膨胀使回转活塞12旋转最大可能，即回转活塞 12转动90°。同时，在回转活塞12的相反侧，在工作空间215中通过第二顶端211完成前 一工作循环，工作空间215通过给定孔道214排空。在顶端211附近排空回转活塞12后， 顶端211复位，该过程以上述方法重复进行。腔室21的三角形形状使可压缩介质总是在回 转活塞12旋转60°后逆着回转活塞12的旋转方向进入，这意味着每个旋转工作六次。很 显然，特殊的工作循环在相关顶端211的工作空间215中进行，并且彼此重合，因为最大工 作空间215达到了工作活塞的90°的旋转，但是已经在旋转60°时通过相邻顶端211开始 下一工作循环。
所描述的结构方案不是回转马达的唯一可能的设计，如果根据其大小和所要求的 负荷，可能使每个顶端具有两个孔道214而不是一个孔道214用来分离地进入和排放可压 缩介质，根据转子1和定子2的特殊结构设计而能够不同地设计和接合支承板3。工业用途根据本发明的回转马达可能用于工业的不同分支和作为机器、车辆和其他装置的 生态友好的驱动单元的运输工具。
权利要求
1.一种用于可压缩介质的回转马达，包括至少一个转子(1)和至少一个定子O)，它们 安装在两个相互耦合且同时安装的支承板(3)之间，所述支承板(3)用于调整两侧引出的 所述转子(1)的驱动轴(11)的安装，在所述驱动轴(11)上安装回转活塞(12)，所述回转活 塞(1 安装在装配有密封盖(6)的所述定子( 的腔室中，其中，所述回转活塞(12) 具有椭圆形横切面，安装在形状对称的三角形腔室中，所述三角形腔室配备有圆 形顶端011)，当圆形顶端011)中的每一个配备有用于进入和排除可压缩介质的至少一 个孔道014)，以如下方式，即所述回转活塞(12)的纵向轴心(Op)是关于所述定子(2)的 腔室的纵向轴心(Os)移动偏心距(e)的值，而对于其中一个所述支承板C3)是在所述 驱动轴(11)上的，所述驱动轴(11)上安装有中央嵌齿齿轮(7)，在所述中央嵌齿齿轮(7) 的周边均勻地安装三个行星嵌齿齿轮(8)，所述行星嵌齿齿轮(8)固定地安装在销钉(81) 上，所述销钉(81)枢转地位于所述支承板(3)中且与所述定子( 耦合。
2.如权利要求1所述的回转马达，其特征在于，所述回转马达(12)以如下方式制造，即 椭圆的长轴(a)、短轴(b)和偏心距(e)之间存在关系a = b+2e,而部分地，所述腔室的圆形顶端011)的相互转角是120°，并且制造成与定子 ⑵的腔室的长纵向轴心的距离(Vv)是Vv = a+e，所述腔室的顶端011)的部分地圆形对应于所述回转活塞(1 的部分地圆形， 与所述腔室的顶端oil)相对的部分壁012)以距离(Vs)制成，所述距离(Vs)其与 内接圆的半径相匹配并且值是Vs = b+e并且，所述腔室表面的部分过渡部分(21 位于所述顶端011)和壁 (212)之间，是由所述回转活塞(12)的移动的包络线制成的。
3.如权利要求1和2所述的回转马达，其特征在于，所述行星嵌齿齿轮(8)配备有所述 中央嵌齿齿轮(7)的一半齿数的齿，并且它们的销钉(81)通过枢轴承(82)的帮助而安装 在所述支承板( 上，每一个所述销钉(81)在其外侧面(811)上配备有制造成偏移值为偏 心距e的值的固定孔(812)，在每一个所述固定孔(812)中安装有导向轴承(813)，用于固 定驱动销(23)，所述驱动销03)安装在所述定子中，并与所述行星嵌齿齿轮(8)位于 相同的空间。
全文摘要
一种用于可压缩介质的回转马达，包括至少一个转子(1)和至少一个定子(2)，它们安装在两个相互耦合且同时安装的支承板(3)之间，所述支承板(3)调整两侧引出的所述转子(1)的驱动轴(11)的安装，在所述驱动轴(11)上安装回转活塞(12)，所述回转活塞(12)安装在装配有密封盖(6)的所述定子(2)的腔室(21)中，其中，所述回转活塞(12)具有椭圆形横切面，安装在形状对称的三角形腔室(21)中，所述三角形腔室(21)配备有圆形顶端(211)，当圆形顶端(211)中的每一个配备有用于进入和排除可压缩介质的至少一个孔道(214)，以如下方式，即所述回转活塞(12)的纵向轴心(op)是关于所述定子(2)的腔室(21)的纵向轴心(os)移动偏心距(e)的值，而对于其中一个所述支承板(3)是在所述驱动轴(11)上的，驱动轴(11)上安装有中央嵌齿齿轮(7)，在所述中央嵌齿齿轮(7)的周边均匀地安装三个行星嵌齿齿轮(8)，所述行星嵌齿齿轮(8)固定地安装在销钉(81)上，所述销钉(81)枢转地位于所述支承板(3)中且与所述定子(2)耦合。
文档编号F01C1/10GK102105652SQ200980129488
公开日2011年6月22日 申请日期2009年3月3日 优先权日2008年7月29日
发明者J·德沃夏克 申请人:J·德沃夏克