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专利号: 2014100580990
申请人: 张民良
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 流体压力执行机构;一般液压技术和气动技术
更新日期:2025-05-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种托盘活塞式摇摆驱动机,包括托盘活塞式摇摆执行装置、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系统或者是机械驱动活塞作用于流体负载系统;其特征是,托盘活塞式摇摆执行装置包括两个托盘、活塞片、连接机构、动力进出键合结构、润滑系统和密封结构;在每一个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,将数个活塞片的半截部分设定在该凹槽中形成圆周布置的数个敞开的独立的腔室(9),两个托盘的回转中心轴线重合,当回转中心轴线处于铅锤方向时两个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),两个托盘敞开的腔室对扣合并成一个封闭的腔室时接触的轴向端面为水平法面(S-S);该封闭的腔室中包括起到气缸作用的独立封闭的工作腔室(9c);活塞片是在铅锤法面相交的特定轮廓线以回转中心轴线为直径对称铅锤法面左和右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(9a);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(9b);铅锤法面啮合轮廓线与铅锤法面静止轮廓线对称与水平法面;两个托盘的凹槽的内圆盘口(18b)和外圆盘口(17b)在水平法面上分别对应啮合且相对滑动,滑动面上设有动密封结构;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(9)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;其中一个托盘因与所设定其上的活塞片都相对地球固定不动而被定义为固定托盘(1),在固定托盘上设定的活塞片称之为静止活塞片(7);另一个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为摇摆托盘(2),在摇摆托盘上设定的活塞片称之为摇摆活塞片(8),在摇摆托盘上围绕回转中心轴设有圆周布置或均布数个摇摆活塞片,每个摇摆活塞片在固定托盘的凹槽中设定的相邻的静止活塞片之间摇摆;固定托盘的凹槽、静止活塞片、摇摆托盘上的凹槽和摇摆活塞片的特定外轮廓线都相同;在托盘活塞式摇摆执行装置中固定托盘、数个静止活塞片和摇摆托盘构成数个作为工作腔室(9c)的缸体,在托盘活塞式摇摆执行装置中固定托盘、摇摆托盘和数个摇摆活塞片构成数个活塞,其中一个摇摆活塞片、数个静止活塞片、摇摆托盘和固定托盘构成其中一个活塞缸体活塞组;在托盘凹槽中设有≥2个活塞缸体活塞组时,其中的摇摆活塞片在固定托盘的每个工作腔室中的左转向角行程角度或右转向角行程角度相等;在摇摆托盘上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置驱动孔(12)或连接固定驱动轴或连接固定驱动法兰(11),在驱动法兰中心设置驱动孔,驱动孔、驱动轴、驱动法兰和摇摆托盘的回转中心线重合,驱动轴设置在摇摆托盘的中心孔内,驱动法兰利用紧固件固定在摇摆托盘外轮廓的轴向端面上,驱动孔、驱动轴或驱动法兰与配套的驱动机械连接;两个托盘利用连接机构连接,连接机构包括内轴向连接机构和/或外轴向连接机构;润滑系统包括对动密封元件和/或轴承(16)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独立工作腔室(10c)设有并连通用于进排流体的至少一路进流体通道(6b)和至少一路排流体通道(6a);

所述托盘活塞式摇摆执行装置是在围绕回转中心轴设有圆周布置的≥2个活塞缸体活塞组中,删除其中至少一个活塞缸体活塞组中的摇摆活塞片和进排流体通道和/或静止活塞片构成简化执行装置;

所述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(7a)或带圆角的矩形轮廓线(7c)中的一种。

2.根据权利要求1所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述托盘活塞式摇摆执行装置的两个托盘凹槽的内圆盘口(18b)和外圆盘口(17b)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(18)和外圆盘口密封圈(17),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(18a)和外圆盘口密封槽(17a)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截面和外圆盘口密封槽截面相匹配;

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(18c)和外圆盘口密封圈唇边(17c),内圆盘口密封圈唇边(18c)的外圆轮廓线和外圆盘口密封圈唇边(17c)的内圆轮廓线分别与托盘凹槽的啮合轮廓线重合。

3.根据权利要求1所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述托盘活塞式摇摆执行装置的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(19),半环密封圈固设在活塞片上截面相匹配的凸槽(19b)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h1的截面相同的柱脚(19a),柱脚深入在活塞片和托盘上设有的避让孔(19e)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(19c)或燕尾形截面半环密封圈或H形截面半环密封圈(19d)或C形截面半环密封圈(19m)中的一种。

4.根据权利要求1所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述的托盘活塞式摇摆执行装置的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(36)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。

5.根据权利要求1或4所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述托盘活塞式摇摆执行装置的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设有凹陷的键槽(37),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(44);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,静密封结构和/或采用密封剂。

6.根据权利要求1所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述的连接机构采用内轴向连接机构,内轴向连接机构包括轴杆(22)、轴孔(26)、轴承(16)和轴用紧固件,轴杆、轴承、轴孔和托盘的回转中心轴线重合;在其中一个托盘环状的凹槽的内侧设有轴杆,在另一个托盘环状的凹槽的内侧设有轴孔,轴杆和轴孔之间设有轴承,轴承为推力轴承或径向推力组合轴承或角接触轴承,轴杆从相邻的托盘的轴孔伸出,轴承的一个轴向端面与相邻的托盘上的轴孔底端面接触,轴承的另一个轴向端面用轴杆上的轴用紧固件固定。

7.根据权利要求1所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述的连接机构采用外轴向连接机构,外轴向连接机构包括外圆轴杆(38)、外圆轴孔(43)、轴承(16)和止推支撑壳(40),外圆轴杆、轴承、外圆轴孔和托盘的回转中心轴线重合;在固定托盘和止推支撑壳之间夹持摇摆托盘,在固定托盘和止推支撑壳的外圆周的端面,沿旋转轴向均设有法兰盘(1a、40a),这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,托盘和止推支撑壳的法兰盘的端面相互接触连接一体后用可拆卸的紧固件连接固定,在摇摆托盘环状的外轮廓和止推支撑壳之间分别设有外圆轴杆和外圆轴孔,外轴杆和外轴孔之间设有轴承,轴承为推力轴承或径向推力组合轴承或角接触轴承,轴承的两个轴向端面分别与摇摆托盘和止推支撑壳上的外圆轴孔底端面接触和外圆轴杆上的轴肩接触。

8.根据权利要求1所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述动力进出键合结构的驱动孔(12)为的四方孔(12c)、扁孔(12a)、轴键孔(12b);或在摇摆托盘中心的驱动孔内增设单向离合器(55),单向离合器的为圆柱形,单向离合器的外圈(55b)与摇摆托盘固定一起,单向离合器的内圈(55a)中心还设置驱动孔。

9.根据权利要求6所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述托盘活塞式摇摆执行装置的内轴向连接机构是在轴承的轴向端面与轴用紧固件的轴向端面之间增加至少一个调整垫(14),调整垫与轴杆的轴中心线重合,调整垫的一个端面与轴承的轴向端面接触,另一个端面与与轴用紧固件的端面接触,调整垫采用弹性调整垫或刚性调整垫。

10.根据权利要求7所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述托盘活塞式摇摆执行装置的外轴向连接机构是在轴承的轴向端面与外圆轴杆的轴肩端面之间增加至少一个调整垫(14),调整垫与外圆轴杆的轴中心线重合,调整垫的一个端面与轴承的轴向端面接触,另一个端面与外圆的轴肩端面接触;或增加至少一个调整垫(14)和轴用紧固件(13),调整垫和轴用紧固件与外圆轴杆的轴中心线重合,调整垫的一个端面与轴承的轴向端面接触,另一个端面与与轴用紧固件的端面接触,轴用紧固件固定在外圆周杆上;和/或在托盘和止推支撑壳的法兰盘之间增加至少一个调整垫,调整垫采用弹性调整垫或刚性调整垫。

11.根据权利要求1所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,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的系统,托盘活塞式摇摆执行装置和流体进排通道系统是在每个独立工作腔室(9c)的左右旋向两端部分别设有一路进流体通道(6a)和一路排流体通道(6b),该路进流体通道(6a)和该路排流体通道(6b)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。

12.根据权利要求1所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述托盘活塞式摇摆执行装置的润滑系统包括润滑剂的注入口(46)和润滑剂注入的管道(46a),在固定托盘轴向的一端部设有注入润滑剂的密封端盖(48),在密封端盖设有注油口,注油口与连接机构的邻近轴承(16)轴向端面的腔室连通,和/或注油口还与摇摆托盘中心设有的管道(46a)连通,管道设置在内轴向连接机构和外轴向连接机构的邻近轴承(16)轴向端面的腔室之间并且连通。

13.根据权利要求1所述的托盘活塞式摇摆驱动机,其特征是,所述的连接机构采用外轴连接机构,外轴连接机构包括外轴杆(39)、轴孔(26)、轴承(16)和止推支撑壳(40),外轴杆、轴承、轴孔和托盘的回转中心轴线重合;在固定托盘环状的凹槽的内侧和止推支撑壳中心都设有轴孔(26),轴承(16)的外圈固定在每个轴孔内,在摇摆托盘环状的凹槽的内侧设有键槽轴孔,轴杆从轴承内圈孔和键槽轴孔穿过,摇摆托盘通过键槽轴孔与摇摆托盘固定,外轴杆两端部被轴承支撑,轴承为径向轴承或径向推力组合轴承或角接触轴承,两个轴承内圈的一个轴向端面分别于与外轴杆上下的轴肩接触。