本发明关于一种适于泵、液压马达或压缩机用的活塞和筒的旋转机械装置。 本发明涉及由本申请人在法国提交的申请号为8515604的专利申请中所述的一类机械装置,该活塞和筒的旋转机械包括一个与其几何旋转轴相对倾斜的止推板,该几何轴线和筒的几何轴线重合。该倾斜板的中心部位有一个球形轴承,该球形轴承围绕着一个有固定中心的与一半直接固定在筒地中间部位刚性连接的肘形接头自由旋转,所述的筒同一个刚性外壳连接,外壳由在其后面的推杆部件盖住。在该机械装置中,中心的球形肘形接头与第一个半轴准直对置式配设的第二个刚性半轴呈刚性连接。第二个半轴由它相反的一端刚性地固定到壳体的后部。
首先,本发明力图使该机械装置筒上的各种力和应力由肘形接头来支配。该筒已构成一个全刚性部件,与壳体相反,止推板是封装在壳体内且还有运动传递器也在内。
按照本发明提供的一种新颖的配置,其中壳体仅仅短时受到小的应力,从而使这种配置比现有的配置更轻便。
而且本发明还能自动补偿在该机械装置运转时可能产生的有关的差胀。
另外本发明还能够通过止推板承受一个予应力来补偿和抵消在运动过程中施加在它上面的应力。
给于止推板与肘形接头有关的自动调节的应力补偿只是在该机械运转之时,因此当该机械装置不运转时并不承受有实际意义的静载荷。
按照本发明,该活塞和筒的旋转机械装置包括一个与其几何旋转轴相对倾斜的止推板。该几何轴是和筒的几何轴线重合的,倾斜板的中心部位有一个球形轴承,该球形轴承围绕着一个有固定中心的并固定于筒的中间部位的肘形接头自由转动,筒体连接着一个刚性的外围壳体,中间的肘形接头与一个壳体后部连接的刚性半轴是一个整体,其特征在于,至少有一个连杆与肘形接头及配置在筒孔里的活塞呈刚性连接,并受流体压力的作用使得至少有一部分施加在肘形接头上的轴向应力传递到筒上,而不施加于壳体。
本发明其它各种特征从阅读下面的详细描述中也会明了。
用实施例但并非限制于该实施例来体现由附图所示的本发明的技术主题。
图1是按照本发明的机械装置的垂直截面的正视图。
图2是类似于图1的一个变型的垂直截面图。
根据图1的实施例所表示的机械装置,包括一个连接于筒体外表面的壳体1,同时起支柱、紧固和支承其内活塞可滑动地定位缸本体作用的与筒固定的连杆3,该本体4可以是泵体也可以是马达本体,这取决于缸6是作为输送流体用还是作为用流体驱动活塞7。
与本发明有关类型的机械装置中,不仅本体4而且活塞7在缸中的排列方式是很好辨认的。因此涉及这种装置的部件不作进一步描述。
筒2给套筒8以定位,看见的是其中之一,每一个套筒都能使由连杆10与其中一个活塞7连接的导块9在套筒中移动。
导块9装有轴承11,作为一园柱形连接杆头12,该杆头12的支座13也是园柱形的并通过一摆动的止推板15内的其中的轴承14接合。
止推板15是用一个作为轴承的半球形环17与其连接的肘形接头16来支撑的。为了防止止推板15的自由转动,采用反作用的连接杆18,经其球形头部与止推轴承20接合,该止推轴承20与框架呈刚性连接,而框架本身通过板22与壳体1和筒2连接。
框架21形成一个轴承支架23为主轴24装上齿轮25。主轴24是装在与壳体1后部1a连接的轴承26内。所述后部1a本身用一块做成止推板的板27予以加强,并与所述后部1a一起动作以支撑运动传递器29的止推轴承28,该运动传递器为倾斜的园盘结构,它包括与小齿轮25啮合的一个内齿圈30。该运动传递器29支撑着一个连接于摇摆止推板15的止推轴承31。
运动传递器29装在轴承32上,轴承32的内架套装在与肘形接头刚性连接的做成管形尾部33的半轴上,根据需要,该管形尾部能够成一个具有肘形接头单一部件。管尾33与筒2的几何轴线同轴并且与板27的孔34配合。
最好在管形尾部33安装一个可调节的止动环35以便更好地通过一个弹性装置36,例如用一个锥形弹簧垫圈,支靠在板27上。
如图所示,其优点在于壳体的尾板1a和板27之间嵌有一个有预载荷的垫片27a,该垫片27a的厚度是经过计算的,这样可以按照要求的分配比值来调整预载荷值L1和L2。
可以选择L1=L2=L/2
为了防止滑块式接头16和管形尾部转动,朝筒2的肘形接头部分用一个销子37与筒连接。
肘形接头16也是装在与管形尾部33同轴心的连杆38的带有螺纹的部分。
杆38直径较大的部分38a,通过接合面40导入与其是密封连接的筒2的孔39内。杆38直径较小的部分38b伸进管形尾部33内,沿着所述尾部确定一个环形腔41。
直径较小的部分38b由一个密封装置或一垫片42与管形尾部33呈密封连接,且由一个止退螺母43与管形尾部33呈机械地连接,止退螺母43支承在管形尾部33的自由端。这样一来止退螺母43能使杆38在肘形接头16中在需要调整的位置锁住,以便在肘形接头16圆柱形前端部筒2的壳体内有一定的间隙16a。
通道44能接通上述的欲与呈压流体(油)源连接的环形腔41。使得油通过所述环形腔被输送到配置在肘形接头16内的分配腔45中,并且使油直接进入构成球形的环端轴颈的半球环17。
杆38直径较大部分38a与配置在筒2缸体47内的活塞46呈刚性连接。
在活塞46的后部端面47与缸体47一道确定了一个腔48,使进入的呈压力调节的流体(油)从可调的油源49输出。
油源49的结构可以根据适于腔48校准压力例如依据本体4内的工作压力的压缩机或调节器而定。
筒2,杆3和本体4组成一个全刚性的装置,使之腔48内压力的提高可以足够高,以至在该机械装置工作时,至少抵消由于摇摆的止推板而施加于肘形接头16上的一部分反作用力。
腔48内施加在活塞上的压力通过杆38的各个部分传递到肘形接头和支靠在管形尾部的止退螺母43上,而止退环35将一部分应力施加于支承轴承28的板27上,而不是施加于壳体1上。
由于上述结果,在肘形接头圆柱形前部筒体内配置的间隙16a控制活塞行程,推动肘形接头,使其泵送过程中施加一部分应力,从而减少止推轴承28和31的载荷。如果需要,通过正确选择腔48中的压力,就能确保轴向施加于肘形接头16上的所有应力均能通过管形尾部33传递,因不传递到壳体上面可使装置特别的轻。
所施加的轴向压力由于腔室48结构而起到流体垫或气垫的作用,上述腔也起到了管形尾部和筒2本体及杆38各部分之间的差胀补偿器的作用。
图2表示一个简化了的变型结构,其相同标号与图1中所示的部件相同。
按照图2,肘形接头16直接于杆38的螺纹部位连接。杆38本身连接着活塞461,并与筒2缸体一起确定腔481,以产生补偿压力。
而且在增强壳体1a的板27中配置了一个液压缸50,作用于轴承28上的该液压缸50紧靠在运动传递器29上,该液压缸如图所示可以由一种普通的环形接头组成。
由前面所解释的和图示的上述配置能用于流体压力的分配以试图平衡轴向应力,即首先对筒2,其次对板27,通过液压缸50施加的压力被施加于运动传递器29上,接着通过止推轴承31施加到摇摆止推板15上,这样它就能够减少而且在一定的运转条件下,实际上消除了接头16和摇摆止推板15的半球形环17之间的轴向载荷。
图2示出了液压缸50经管道51与压力调节器52的连接,压力调节器可以通过任何合适的装置来控制,例如计算机改变由液压缸50施加的补偿压力和决定于由止推板15对肘形接头16施加的循环压力的活塞位置。
图2实施例中采用垫片27a是保证在万一发生液压补偿失效时,提供附加保险。
本发明决不限制于实施例所详细说明的装置,它有很多不违背本发明技术内容而作出的可能的改型。