一种组合式曲轴以及液压风机的制作方法

本实用新型涉及液压风机领域，具体而言，涉及一种组合式曲轴以及液压风机。

背景技术：

在现有的几种绿色能源中，风力发电是非常重要的一种。如今世界各国都在不断地研发新型的风力发电机或发电机组以满足需求，现在普遍使用的风力发电机组的缺点主要是发电频率的波动较大，对电网的冲击明显。液压风机作为一种新型风力发电机，具有频率稳定可控的优势，已经逐渐受到国内外风电企业的热爱。

液压风机将风能转化成液压能,然后再转变成电能。对于泵体而言，曲轴是其中最核心的部件。如果大型曲轴采用铸造工艺，在成型过程中非常容易出现夹渣、沙孔等缺陷。如果采用一体化锻造，所需锻造设备尺寸大、成本高，锻造过程中所耗费的能源也非常巨大。另外，大型曲轴如果采用模锻，制造大型模具的技术难度、成本均非常高。现有技术中的组合式曲轴的缺陷在于不易拆卸。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种组合式曲轴，其便于拆卸和安装。

本实用新型的另一目的在于提供一种液压风机，其包括上述组合式曲轴。

一种组合式曲轴，其包括第一曲轴组件、第二曲轴组件以及中间连接件，第一曲轴组件和第二曲轴组件分别连接于中间连接件的两端并分别位于中间连接件的相对两侧；第一曲轴组件和第二曲轴组件中每一者包括安装轴、偏心盘以及紧固装置，安装轴通过紧固装置可拆卸地连接在偏心盘与中间连接件之间。

在本实用新型较佳的实施例中，上述组合式曲轴的紧固装置包括轴管、第一挡板以及第二挡板，轴管穿设于偏心盘、安装轴以及中间连接件；第一挡板和第二挡板分别设置于轴管两端，第一挡板抵靠偏心盘，第二挡板抵靠中间连接件。

在本实用新型较佳的实施例中，上述组合式曲轴的第一挡板与轴管之间以及第二挡板与轴管之间中的至少一者通过第一紧固件连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述组合式曲轴的安装轴与偏心盘以及安装轴与中间连接件中至少一者通过齿槽结构配合连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述组合式曲轴的偏心盘具有第一套管，安装轴的一端嵌入第一套管。

在本实用新型较佳的实施例中，上述组合式曲轴的中间连接件具有第二套管，安装轴的另一端嵌入第二套管。

在本实用新型较佳的实施例中，上述组合式曲轴的偏心盘与安装轴之间以及中间连接件与安装轴之间中的至少一者通过第二紧固件连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述组合式曲轴的紧固装置包括多个第三紧固件，多个第三紧固件穿设于偏心盘、安装轴以及中间连接件，且每个第三紧固件的两端固定连接于偏心盘和中间连接件。

在本实用新型较佳的实施例中，上述组合式曲轴的紧固装置包括套设于第一套管的胀紧套。

一种液压风机，其包括回转体、设置于回转体的多个油缸以及上述组合式曲轴，回转体安装至组合式曲轴的安装轴。

本实用新型的组合式曲轴和液压风机的有益效果是：本实用新型的组合式曲轴包括第一曲轴组件、第二曲轴组件和中间连接件，第一曲轴组件和第二曲轴组件分别包括偏心盘、安装轴和紧固装置，安装轴通过紧固装置可拆卸地连接在偏心盘和中间连接件之间，偏心盘、中间连接连接件分别与安装轴可拆卸连接，便于组合式曲轴的拆卸、安装。通过组合的方式安装，与一体化曲轴相比，组合式曲轴没有台阶轴的应力集中。此外，组合式曲轴的每个零件均为简单件，容易加工、制造简单。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的组合式曲轴的第一实施例的剖面示意图；

图2为本实用新型的组合式曲轴的第二实施例中偏心盘、安装轴和中间连接件的立体示意图；

图3为本实用新型的组合式曲轴的第三实施例的剖面示意图；

图4为本实用新型的组合式曲轴的第四实施例的剖面示意图；

图5为本实用新型的液压风机的侧面示意图；

图标：100-组合式曲轴；110-第一曲轴组件；111-偏心盘；112-第一套管；113-第二套管；114-安装轴；120-第二曲轴组件；130-中间连接件；141-第一配合孔；142-第二配合孔；143-第三配合孔；151-齿；152-凹槽；160-紧固装置；161-轴管；162-第一挡板；163-第二挡板；164-盖板；165-胀紧套；171-第一紧固件；172-第二紧固件；173-第三紧固件；200-液压风机；210-回转体；220-油缸。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供一种组合式曲轴100，其包括第一曲轴组件110、第二曲轴组件120和中间连接件130。第一曲轴组件110和第二曲轴组件120分别连接至中间连接件130的两端并且分别位于中间连接件130的相对两侧。本实施例中，第一曲轴组件110的轴线和第二曲轴组件120的轴线相互间隔并且平行。

第一曲轴组件110和第二曲轴组件120分别包括偏心盘111、安装轴114和紧固装置160。通过紧固装置160连接偏心盘111、安装轴114和中间连接件130。

偏心盘111具有第一套管112，第一套管112开设有第一配合孔141。本实施例中，安装轴114是具有第二配合孔142孔的套管。

第一曲轴组件110与第二曲轴组件120的区别在于偏心盘111的第一套管112开设的第一配合孔141的形状不同，第一曲轴组件110的偏心盘111的第一套管112开设的第一配合孔141是通孔，第二曲轴组件120的偏心盘111的第一套管112开设的第一配合孔141是阶梯通孔。应理解，第一配合孔141可以是通孔、阶梯通孔或其它类型的孔；第一曲轴组件110的偏心盘111和第二曲轴组件120的偏心盘111可以相同或者不同。

中间连接件130开设有间隔设置的两个第三配合孔143，第三配合孔143分别是阶梯孔，应理解第三配合孔143可以是通孔。在本实施例中，中间连接件130是曲柄。

紧固装置160包括轴管161、第一挡板162和第二挡板163，第一挡板162和第二挡板163分别连接至轴管161的两端。第一挡板162和第二挡板163的直径分别大于第一配合孔141的直径，第一挡板162的直径还大于第一配合孔141的直径，第二挡板163的直径还大于第三配合孔143的小孔的直径。第一挡板162和第二挡板163分别是圆形板，应理解第一挡板162和第二挡板163的形状可以分别是矩形、三角形或其它形状，例如第一挡板162和第二挡板163可以是连接至轴管161的外表面的凸缘。

在本实施例中，第一挡板162固定连接至轴管161，第二挡板163通过第一紧固件171连接至轴管161，第一紧固件171可以是螺栓、螺钉、销、键或其它类型的紧固件。应理解，第一挡板162可以通过第一紧固件171连接至轴管161，第二挡板163可以固定连接至轴管161；第一挡板162和第二挡板163可以分别通过第一紧固件171连接至轴管161。

紧固装置160的第一挡板162和第二挡板163分别与偏心盘111和中间连接件130配合。对于第一曲轴组件110，第一挡板162抵靠偏心盘111，第二挡板163安装在第三配合孔143的大孔中并且抵靠中间连接件130。对于第二曲轴组件120，第一挡板162安装在第一配合孔141的大孔中并且抵靠偏心盘111，第二挡板163安装在第三配合孔143的大孔中并且抵靠中间连接件130。

由于第二挡板163通过第一紧固件171连接至轴管161，可以实现第二挡板163与轴管161的可拆卸连接，即第一曲轴组件110与中间连接件130可拆卸连接并且中间连接件130与第二曲轴组件120可拆卸连接。当第一紧固件171处于紧固位置时，第一挡板162和第二挡板163将偏心盘111、安装轴114和中间连接件130压紧，从而偏心盘111与安装轴114之间以及安装轴114与中间连接件130之间通过摩擦力传递扭矩。

紧固装置160的轴管161穿设于偏心盘111、安装轴114和中间连接件130，在本实施例中轴管161分别与偏心盘111的第一配合孔141、安装轴114的第二配合孔142以及中间连接件130的第三配合孔143过盈配合。轴管161可以将扭矩、切向力等分别传递至偏心盘111、安装轴114和中间连接件130。应理解，轴管161分别与偏心盘111的第一配合孔141、安装轴114的第二配合孔142以及中间连接件130的第三配合孔143可以间隙配合，仅通过第一挡板162与偏心盘111的配合以及第二挡板163与中间连接件130的配合传递扭矩。

在本实施例中，偏心盘111、安装轴114和中间连接件130的端面分别是平面，偏心盘111与安装轴114之间以及安装轴114与中间连接件130之间分别通过摩擦力传递扭矩。

第二实施例

请参照图2，本实施例提供一种组合式曲轴100，其与第一实施例的组合式曲轴100大致相同，二者的区别在于偏心盘111、安装轴114和中间连接件130的端面结构不同。

在本实施例中，偏心盘111、安装轴114和中间连接件130的端面分别设置有齿151或凹槽152，偏心盘111与安装轴114之间以及安装轴114与中间连接件130之间分别通过齿151与凹槽152的啮合传递扭矩，齿151与凹槽152的配合形成齿槽结构。

具体地，偏心盘111与安装轴114配合的端面设置有沿端面的圆周方向分布的齿151，中间连接件130与安装轴114配合的端面设置有沿端面的圆周方向分布的齿151，安装轴114的两端分别开设有与齿151配合的凹槽152。应理解，偏心盘111的端面、中间连接件130的端面可以分别开设有凹槽152，安装轴114的两端可以分别开设有与凹槽152配合的齿151。在其它实施例，偏心盘111的端面与安装轴114的端面可以通过平面配合，中间连接件130的端面与安装轴114的端面也可以通过平面配合；这些端面还可以是用于传递扭矩的端面花键。

第三实施例

请参照图3，本实施例提供一种组合式曲轴100，其与第一实施例的组合式曲轴100大致相同，二者的区别在于安装轴114与偏心盘111的配合、安装轴114与中间连接件130的配合以及紧固装置160的结构。

在第一实施例中，安装轴114的两个端面分别与偏心盘111的端面和中间连接件130的端面配合，通过端面之间的摩擦传递扭矩。

在本实施例中，中间连接件130的两个第三配合孔143的周围分别设置有第二套管113。安装轴114一端嵌入第一套管112，即安装轴114一端的外壁与偏心盘111的第一套管112的内壁配合，安装轴114的另一端购入第二套管113，即安装轴114另一端的外壁与中间连接件130的第二套管113配合。第一套管112和第二套管113的作用在于：第一，安装轴114通过第一套管112和第二套管113将弯矩和剪切力等传递至偏心盘111和中间连接件130；第二，第一套管112和第二套管113分别限制了安装轴114的径向移动，组合式曲轴100的运转更稳定。

偏心盘111与安装轴114通过第二紧固件172连接，第二紧固件172依次穿过偏心盘111的端面和安装轴114的端面；中间连接件130与安装轴114也通过第二紧固件172连接，第二紧固件172分别穿过中间连接件130的端面和安装轴114的端面。在本实施例中，第二紧固件172是销轴，将多个第二紧固件172安装至相应的安装孔。应理解，第二紧固件172可以是螺栓、螺钉、销、键或其它类型的紧固件。

第二紧固件172与安装孔之间为无间隙配合，通过第二紧固件172传递扭矩、弯矩和剪切力等。此外，通过第二紧固件172实现偏心盘111、安装轴114与中间连接件130之间的可拆卸连接。

在本实施例中，销轴的端部设置有盖住第二紧固件172的盖板164。偏心盘111远离中间连接件130的一侧设有缺口，盖板164安装于该缺口，盖板164通过紧固件固定至偏心盘111或者中间连接件130。盖板164避免了第二紧固件172的轴向串动。

紧固装置160包括多个第三紧固件173，多个第三紧固件173环形陈列分布。偏心盘111与中间连接件130通过第三紧固件173连接，第三紧固件173穿设于偏心盘111、安装轴114和中间连接件130，每个第三紧固件173的两端固定连接至偏心盘111和中间连接件130。

在本实施例中，第三紧固件173包括螺栓以及与螺栓配合的螺母，螺栓分别穿过偏心盘111、安装轴114的第二配合孔142以及中间连接件130，螺母安装在螺栓的一端或两端。安装时，偏心盘111、轴和中间连接件130通过第三紧固件173连接为一体，将偏心盘111、轴和中间连接件130轴向固定。应理解，第三紧固件173可以是其它类型的紧固件。

第四实施例

请参照图4，本实施例提供一种组合式曲轴100，其与第一实施例的组合式曲轴100大致相同，二者的区别在于紧固装置160的结构。在本实施例中，紧固装置160包括套设于第一套管112的胀紧套165。

偏心盘111具有第一套管112，安装轴114的一端嵌入第一套管112，偏心盘111与安装轴114之间通过胀紧套165连接。偏心盘111的第一套管112具有一定的厚度，第一套管112的内表面与安装轴114的外表面之间具有间隙。

在胀紧套165的作用下，第一套管112发生径向弹性变形，第一套管112内表面贴近安装轴114的外表面并使得两者之间具有一定的正压力，从而第一套管112与安装轴114之间具有静摩擦力。偏心盘111与安装轴114之间的力和力矩均依靠该摩擦力传递。当需要拆卸时，将胀紧套165松开，第一套管112自动回弹，第一套管112与安装轴114之间的间隙再次恢复，可以拆卸偏心盘111和安装轴114。

第一曲轴组件110的安装轴114和第二曲轴组件120的安装轴114分别连接至中间连接件130。安装轴114与中间连接件130的第三配合孔143过盈配合。过盈量必须使得传递能力大于两者之间的目标力和力矩，并具有一定安全系数。该过盈连接一旦完成后即不可拆卸，为永久连接。两个安装轴114为圆形光轴，不具有方向性，在安装过程中不需要控制相对角度等，安装更加简单，便于拆卸和维修。

在组合式曲轴100的加工过程中，先完成中间的过盈连接安装，然后再将两个安装轴114和中间连接件130所组成的部件加工到设计的目标值。加工完成后安装两侧的偏心盘111、胀紧套165，完成组合式曲轴100的最终组装。

第五实施例

请参照图5，本实用新型还提供一种液压风机200，共包括回转体210、分别设置于回转体210的多个油缸220以及上述组合式曲轴100，回转体210分别安装至组合式曲轴100的安装轴114，组合式曲轴100可以是上述实施例一至实施例四中的任一种组合式曲轴100。在本实施例中，两个回转体210分别安装至第一曲轴组件110的安装轴114和第二曲轴组件110的安装轴114。

液压风机200使用液压油泵，通过偏心的回转体210驱动油缸220向外压油，从而将风轮(图未示)输入的机械能转化为液压系统所需的液压能。偏心的回转体210，通过铰点带动油缸220的活塞杆往复运动，从而实现油缸220的拉长和缩短。油缸220可以在压缩阶段向外压油，伸长阶段补充液压油。油缸220也可以在压缩过程中无杆腔压油，有杆腔补充液压油；在油缸220伸长阶段，无杆腔补充液压油，有杆腔向外压出液压油。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。