一种单片双滚偏心旋转变容装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明公开一种容积式流体变容机械，特别是一种单片双滚偏心旋转变容装置， 可应用于单片双滚流体滑片泵及单片双流体滚压缩机和单片双滚流体马达或单片双滚液 压阻尼器还包括流体制动器等变容领域。
【背景技术】
[0002] 目前，变容机械结构形式名目繁多，已被广泛应用于多种领域，与本发明最为相近 的滑片泵技术就是其中的一种，同样在多种领域得到应用。从已经公开的技术可以表明，这 些年对滑片泵技术进行了方方面面的改进，如果按结构原理特性进行分类，主要分为四种 类型： 第一种类型是将原滑片泵的滑片结构和形状进行改进，如中国专利：椭圆旋转滑片泵，[0003] 第二种类型是将原滑片泵的滑片从转子上移到定子上，如中国专利：滑片外置式 滑片泵，公开号为CN201739173U等。
[0004] 第三种类型是将滑片泵的转子结构形状进行改进，如中国专利：滑片式油泵，公开 号为CN202132228U及叶片式转子泵，公开号为CN201363270Y等。
[0005] 第四种类型是将滑片泵的定子结构的形状进行改进，如中国专利：带有衬套的滑 片泵，公开号为CN2528967Y及无定子磨损的滑片泵：公开号为CN102536801A。
[0006] 还有其他方式对原滑片泵进行改进的，并在一项发明里同时进行几项改进的。经 过改进后的原滑片泵，确实在不同程度上对滑片泵的性能带来了一定的改善，但总体来看， 还是存在结构复杂、制造成本高、压力提升空间不明显的缺陷。特别是最常见的滑片泵，不 足的地方更为突出，具体来讲，其主要缺点有下列几点： 其一，由于最常见的滑片泵的轴上装有转子，结构尺寸必然增大，制造成本显然增加。
[0007] 其二，由于最常见的滑片泵的转子上装有不少于两片的滑片，且大部分是大于四 片，本身结构复杂，因此制造和维护费用高。
[0008] 其三，最常见的滑片泵的滑片是均匀插在转子的滑槽里，受结构影响滑片插入深 度及面积将受到很大限制，特别是在运行中滑片伸出最长时，也就是滑片插在滑槽里最短 或面积最小时，恰是滑片受到侧压力最大之时，这给滑片的伸出和缩进转子滑槽产生非常 不利的影响，这也是影响滑片泵的压力空间提升的一大障碍，其实也是滑片泵工作稳定性 一大隐患。
[0009] 其四，常见的滑片泵在运行中，其滑片顶部与泵体内腔壁是滑动摩擦，且其接触压 力因摩擦角度和在不同位置差异很大，导致泵体内腔壁的磨损严重不均且与滑片端部之间 的磨损速度加快。这不仅对滑片泵的寿命不利，同时对滑片泵的性能指标也造成一定的影 响，如会引发滑片泵的温度升高，震动和功耗增加，流量及压力包括工作稳定性也会受到影 响，使用维护成本在一定程度上有所增加，同时也阻碍了滑片泵压力应用空间的提升，以及 影响了其流体介质的选用范围。
[0010] 其五，由于常见滑片泵存在上述不足，导致其应用领域也将受到一定限制，如阻尼 场所及更高压力的流体马达等场所都很难得到应用。
【发明内容】
[0011] 针对上述提到的变容机械领域现有技术的滑片泵结构复杂等缺点，本发明提供一 种新的单片双滚偏心旋转变容装置，具体讲是一种单片双滚滑片泵，其通过单个滑片配合 两个滚柱结构，实现滑片泵功能，简化了结构，降低产品成本，提升了产品的运行可靠性。
[0012] 本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种单片双滚滑片泵，包括泵体、轴、 滑片、滚柱、第一侧板、前端盖、后端盖、第一轴承、第一铜套、第一弹性圈、密封装置、进入 口、压出口、第二轴承、第二铜套、第二侧板、第二弹性圈，泵体的内腔横截面为圆形或椭圆 形，轴插装在泵体的内腔内，且偏心与泵体的内腔设置，轴的外圆与泵体内腔相切，轴的中 心设有一个径向通孔，径向通孔内插装有滑片，滑片的两端分别设有一个U形槽，每个U形 槽中各设有一个滚柱。
[0013] 本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括： 所述轴的径向通孔，孔内有内角的，设成内平倒角或内圆弧角，与滑片的外平倒角或外 圆弧角相配，其内平倒角或内圆弧角大于滑片的外平倒角或外圆弧角半径尺寸。
[0014] 所述的滑片共一个，且与所述轴的径向通孔是间隙配合，其外平倒角或外圆弧角 半径小于轴的径向通孔的内平倒角或内圆弧角半径尺寸。
[0015] 所述的滑片U形槽的底部为半圆弧形的槽底，U形槽的两开口两侧边平面平行且 与槽底半圆弧相切，且U形槽表面粗糙度要求不低于泵体内腔表面的粗糙度。
[0016] 所述的滑片两端U形槽两开口侧边平面与滑片上两个U形槽中的圆弧中心线连成 的平面设成一定角度，包括零度。
[0017] 所述滑片U形槽的宽度尺寸大于滚柱直径尺寸，是间隙配合，所述U形槽深度小于 滚柱直径，使得U形槽开口端面在任何时候与泵体内腔壁都有间隙。
[0018] 所述的滚柱可做成实心或空心。
[0019] 可在本发明举例的结构原理构思基础上稍做改动，可应用于流体马达和流体压缩 机及液压阻尼器包括制动器等变容产品，且可同轴或不同轴多单元组合应用。
[0020] 本发明的有益效果是：1、本发明中的泵体内腔形状直接设计成完全符合标准方程 特性的圆形或椭圆形，不需要对其进行二次修正的，有效的节省了滑片泵的制造成本。考虑 到方便制造，优先选用圆形泵体型腔，除非同时受到下列三个条件限制时才有可能性用到 椭圆形型腔，即一是外形尺寸要求严格，受到限制，二是偏心距与轴的半径之比大于四分之 一，且不能调整，其三是滚柱半径尺寸同时受到限制。
[0021] 2、本发明采用外部驱动结构，由于省掉一个套在滑片泵轴上的转子，使得滑片泵 的结构尺寸大幅减小，这对滑片泵的制造成本和运行性能改善起到显著作用。
[0022] 3、传统的滑片泵上装有多个滑片，而本发明只用一个滑片，这对滑片泵的制造成 本和使用维护成本同样起到有效的降低作用。
[0023] 4、在相同泵体形腔尺寸的滑片泵上，由于本发明举例的单片双滚滑片结构，滑片 插入轴的径向通孔的深度或面积比传统的滑片泵滑片插入转子滑槽的深度或面积要大一 到三倍，从而使本发明举例的单片双滚滑片泵的滑片运行环境得到本质上的改善，进而使 得滑片泵的工作稳定性、工作寿命以及滑片泵的压力空间得到大幅提升。
[0024] 5、由于传统滑片泵中的滑片与泵体内腔壁是滑动磨擦，滑片在滑槽中伸出动作， 都是依靠滑片自身的离心力和滑片靠轴心一端的流体压力及其它复杂结构把滑片推向泵 体内腔壁的。而本发明举例的单片双滚滑片泵，改为在滑片两端设有U形槽，并在U形槽里 各设一个滚柱，利用泵体内腔壁与轴的偏心设计，在运行中泵体内腔壁会通过滚柱推压滑 片在轴的径向通孔中往复滑移，强制带动滚柱与滑片一起转动和径向移动，并利用泵体腔 内被滑片和滚柱分隔前后腔的压力差及滚柱受到的离心力，使处于浮动状态的滚柱紧贴泵 体内腔壁和滑片U形槽的工作面做公转和自转运动，达到良好的密封效果。与传统滑片泵 相比，密封可靠性有显著提高，磨擦阻力也大幅下降，零件的磨损速度也会明显下降，噪音 及震动和发热都会有不同程度的下降，其工作稳定性及工作寿命包括使用维护成本也会产 生显而易见的改善作用。本发明中的滚柱在运行状态下，紧贴泵体内腔壁和滑片U形槽工 作面的接触压力，还可以在设计时根据需要给定，具体措施是：通过调整滑片U形槽开口平 面与滑片两U形槽圆弧中心线连成平面的角度，来改变滚柱与U形槽工作面上切点位置，达 到改变滚柱的受力面积来实现；同时还可以通过调整滚柱重量，就是做成实心或空心程度， 来调整在额定转速下滚柱受到的离心力大小来实现，也可以二者合用。
[0025] 由于本发明对传统的滑片泵进行了上述改进，改进后的结构，不仅在滑片泵的工 作性能有较大提升，在滑片泵的压力空间范围及应用环境领域都有很大程度上的改善，同 时可在本发明构思结构基础上稍做改动，可将把本实施举例的滑片泵功能转化为流体马达 和流体压缩机及液压阻尼器还包液压括制动器领域进行应用，且可同轴或不同轴多单元组 合应用。
[0026] 下面将结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
【附图说明】
[0027] 图1为本发明的主体剖面结构示意图。
[0028] 图2为图1的A-A剖面结构示意图。
[0029] 图中，1_栗体，2_轴，3_滑片，4_滚柱，5_第一侧板，6_如端盖，7_后端盖，8_第一 轴承，9-第一铜套，10-第一弹性圈，11-密封装置，12-进入口，13-压出口，14-第二轴承， 15-第二铜套，16-第二侧板，17-第二弹性圈。
【具体实施方式】
[0030] 本实施举例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施举例相同 或近似的，均在本发明的权利保护范围之内。
[0031] 请结合参看附图1和附图2,本发明主要包括泵体1、轴2、滑片3和滚柱4,本实施 举例中，泵体1的内腔横截面为圆形或椭圆形，本实施例中，以圆形为例进行具体说明，轴2 插装在泵体1的内腔内，且偏心与泵体1的内腔设置，轴2的外圆与泵体1内腔相切，泵体 1内腔的形状是根据轴2与泵体1内腔的偏心距和滑片3两端U形槽中的滚柱4的半径尺 寸设计成椭圆形或圆形。本实施举例中，在与泵体1内腔相切的轴2的中心设有一个径向 通孔，本实施举例中，轴上径向通孔呈长方形，孔内的四角设成内圆弧角，内圆弧角的半径R 大于1毫米。径向通孔内插装有滑片3,与轴的径向通孔为间隙配合，本实施例中，滑片3截 面为长方体形，滑片3的四角上设成外圆弧角R'，与滑片相配的轴的径向通孔内的内圆弧 角R相比，外圆弧角R'小于内圆弧角R0. 03毫米到0. 08毫米，使得滑片3与轴2的径向通 孔为间隙配合。本实施例中，在滑片3的两端分别设有一个U形槽，每个U形槽中各设有一 个滚柱4,滑片两端U形槽的开口宽度大于滚柱直径，滚柱与U形槽为间隙配合，U形槽的 深度小于滚柱4直径，使得滑片端面在任何状态下与泵体内腔壁有间隙，U形槽的底部为半 圆弧形的槽底，U形槽的两开口平面与槽底半圆弧相切，且U形槽的两开口平面相互平行， 两开口侧