[发明专利]机械运动与流体运动的互转换装置

说明书

技术领域

本发明属于旋转活塞式机械技术领域，涉及一种机械运动与流体运动的互转换装置，适用于输入机械能实现输出流体能的泵、压缩机，或输入流体压缩介质输出机械旋转运动的发动机及液压传动。

背景技术

现有技术中，例如《机械工程师手册》(见机械工业出版社2000，5，第二版1178页)和《凸轮泵》的中国专利(见申请号01240882.4，申请日20010327，公开号CN2471971，公开日20020116)，都给出了机械运动转换成流体介质运动的装置，这种机械运动转换成流体介质运动，或将流体介质运动转换成机械运动的装置，都属于变容式机械。

《机械工程师手册》给出的《滑阀式真空泵》，如图1所示，该真空泵包括有定子、转子、隔板、摆轴，摆轴卧在定子内。隔板一端插进摆轴，可与摆轴滑动，隔板另一端固定在转子外缘上，隔板有通道，使吸气口与定子、转子间的腔体相通。《滑阀式真空泵》不足之处是：

隔板与摆轴间存在滑动摩擦，当工作瞬间超负荷状态时易发生楔紧卡死故障；隔板的一端固定在动辊外缘，由于工作时隔板长期处于摆动状态，固定的端部存在摆动应变的作用，易造成隔板端部断裂损伤；另外，隔板上下运动长期摩擦下，磨损严重，易造成泄漏，影响密封。

《凸轮泵》专利其结构装置也包括有定子(兼机座)、转子(即动辊)、隔板、曲轴，定子为柱形腔体部件，转子外径小于定子腔体内径，转子装于定子腔体内，定子上设置两个开口，作为流体介质的输入口和输出口，隔板设置定子和转子之间，定子、转子、隔板三件配合，将定子、转子之间的剩余腔体分割成两个互不相通的动态子腔体。工作时，使高压工作流体介质从一个开口进入，从另一个开口流出，带动转子运动，从曲轴的运动获得机械旋转运动输出；或曲轴在外界机械动力的带动下，带动转子运动，迫使流体介质从一个开口进入，从另一个开口流出，获得流体介质运动，或贮压储能。实现了机械运动与流体运动的互转换。

这种方案是隔板一端压在转子外缘，另一端与定子联接。由于隔板端部与转子外缘受运动摩擦作用，易造成隔板外缘端磨损，导致双腔泄漏，降低工作效率，磨损严重时，甚至不能工作；

发明内容

本发明的目的是延长变容式机械装置隔板的使用寿命，减轻维修负担，提高装置的运行效率，提出一种新的机械运动与流体运动的互转换装置。

本发明的机械运动与流体运动的互转换装置是采用下述方案实现的，它包括基座、定子、转子、隔板、曲轴、端盖；定子内腔为柱形腔体，转子位于定子腔体内；定子体内下部开有流体介质输入槽孔通道和流体介质输出槽孔通道，定子固定座在基座上，转子直径小于定子的定子腔体内直径，转子的轴线上有转子轴孔，曲轴由转子轴和及其两侧的边轴构成，两边轴共轴线，位于转子轴两端，一边轴一端的端面圆与转子轴一端的端面圆内切，另一边轴一端的端面圆与转子轴另一端的端面圆内切，该三轴为一体件，两边轴直径相等，且边轴小于转子轴直径，转子轴直径与边轴直径之差等于定子腔体内直径与转子直径之差的二分之一，端盖有两个，端盖有边轴轴孔，每个端盖开有一个流体介质通道孔，流体介质输入槽孔通道和流体介质输出槽孔通道各与端盖的流体介质通道孔相通；所述的隔板为矩形板，隔板由两导向轴和基板构成两导向轴位于隔板长边两侧，且为一体件，一导向轴柱面与基板一侧的板面相切，另一导向轴的柱面与基板另一侧的板面相切，导向轴直径大于基板的板厚，隔板与定子、转子轴向方向同长，隔板板宽大于定子腔直径与转子直径之差；所述的定子腔内柱面轴向方向开有圆柱形的导向轴槽，该向轴槽位于流体介质输入槽孔通道和流体介质输出槽孔通道之间，该导向轴槽的横截面线为大于半圆的圆弧，其缺弧的弦长大于隔板的板厚，而小于导向轴的直径；所述的转子柱面轴向方向也开有圆柱形的导向轴槽，该导向轴槽横截面弧线也为大于半圆的圆弧，其缺弧的弦长大于隔板的板厚，而小于导向轴的直径。装配时，转子位于定子腔体内，隔板位于定子、转子之间，隔板的一导向轴卧入定子的导向轴槽，隔板的另一导向轴卧入转子的导向轴槽。

本发明机械运动与流体运动的互转换装置具有如下优点：

①隔板没有固定端，避免了应力应变影响；

②隔板没有与定子、转子尖部接触端，避免了摩擦损耗。

③去掉了摆轴机构，改进了隔板机构，隔板与转子、定子采用铰链连接，使其不存在摆轴与隔板间的滑动摩擦副，有效的避免了瞬间超负荷状态时易发生楔紧卡死故障楔紧现象；

④隔板使得隔板所受的动力矩远大于阻力矩，使得机构运动更加流畅。

附图说明

图1现有的滑阀式真空泵轴向横截面示意图；