專利名稱：一種殼配油式球形葉片液壓泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓泵，尤其涉及ー種殼配油式球形葉片液壓泵。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的葉片式液壓泵結(jié)構(gòu)均為ー轉(zhuǎn)子偏心置于油缸體內(nèi)，葉片徑向或與轉(zhuǎn)子半徑成一定角度置于轉(zhuǎn)子內(nèi)，工作時轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，葉片在離心力的作用下甩出，與油缸體形成密封腔，旋轉(zhuǎn)時容積變化產(chǎn)生壓力。這種形式葉片泵由于葉片和油缸體之間是靠一條接觸線密封，因此密封性能較差，輸出壓カ較低，加上旋轉(zhuǎn)時葉片與轉(zhuǎn)子及油缸體間產(chǎn)生很大摩擦，致使液壓泵整體磨損快，壽命短，效率低。另外，旋轉(zhuǎn)時為了保證葉片能在轉(zhuǎn)子內(nèi)安全進出，轉(zhuǎn)子必須有相當?shù)闹睆剑@樣勢必排量較小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種殼配油式球形葉片液壓泵。本發(fā)明排量大，全部密封處又均為面密封，且不易磨損。為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種殼配油式球形葉片液壓泵， 包括殼體、轉(zhuǎn)子、兩個葉片、兩個密封條和兩個墊塊。轉(zhuǎn)子位于中心，殼體位于外部，兩個葉片分別位于轉(zhuǎn)子2的兩側(cè)，并安放在殼體對角的的空心圓環(huán)(即導向槽)內(nèi)，與轉(zhuǎn)子成ー個角度，該角度的正切為殼體高度與殼體底圓直徑之比。葉片的ー個平面與轉(zhuǎn)子的圓臺側(cè)面相切，密封條位于轉(zhuǎn)子和葉片之間，其平面一側(cè)與轉(zhuǎn)子的ー個平面貼合，柱面一側(cè)則與葉片的柱面El貼合，墊塊5位于殼體對角的的空心圓環(huán)內(nèi)，正好填滿由葉片、轉(zhuǎn)子和密封條形成的空缺。所述葉片由兩個平面A1、B1和兩個柱面C1、E1圍合而成，其中，柱面Cl是中心為球心01、半徑與殼體的空心圓環(huán)的柱面E3的半徑相同的柱面，柱面El是中心為球心01、半徑為OlKl的柱面，點Kl為過球心01的垂直對稱軸與柱面El的交點。兩個平面Al和Bl 平行，連接柱面Cl和E1。兩平行平面Al和Bl的距離為葉片厚度，葉片厚度與殼體的空心圓環(huán)寬度相等。OlKl的長度為轉(zhuǎn)子平板厚度的一半和密封條的高度之和。所述密封條上側(cè)是一中心為球心01、半徑與葉片柱面El半徑相等的柱面，下側(cè)是一平面，球心01與該下側(cè)平面的垂直距離為轉(zhuǎn)子平板厚度的一半，柱面Gl是中心為01、半徑與轉(zhuǎn)子柱面P2半徑相等的柱面，球面Fl是球心為01、半徑與殼體球面F3半徑相等的球面，平面Hl和Il平行，寬度(即平面Hl和Il的距離)與葉片的厚度相等。葉片和密封條均為軸對稱。所述轉(zhuǎn)2當中是ー塊平板，G2和H2是兩相同的準圓臺部分側(cè)面，位于平板中間兩腰處，其中一個準圓臺下底為B2，上底與平板相接處是中心為02半徑與密封條中間Gl半徑相同的陰圓柱面P2，A2和B2是半徑相等的平行的圓平面，12和J2是平行的平板平面，E2 和F2是球心為02的左右外側(cè)大球面，位于平面12和J2之間，兩平行平面12和J2的距離為轉(zhuǎn)子平版厚度，K2M2的直線段長度為轉(zhuǎn)子的寬度，整個轉(zhuǎn)子不僅關(guān)于中心02對稱，也是軸對稱。所述殼體是兩頭平行截掉兩個球冠的腰鼓形球面，厚度與轉(zhuǎn)子的寬度K2M2相等， 頂面A3和底面B3是半徑相等的平行的圓平面，球面F3是以03為球心，半徑與轉(zhuǎn)子左右外側(cè)大球面E2和F2的半徑相等的球面，殼體球面的對角是一空心圓環(huán)，空心圓環(huán)的兩個側(cè)面 C3和D3是平行的平面圓環(huán)，E3是中心軸通過03的柱面，位于殼體的對角線上，空心圓環(huán)平行的兩平面C3和D3的空間位置以如下而定保證裝配好后C3和D3兩平面與相應的轉(zhuǎn)子兩圓臺側(cè)面G2和H2分別貼合，K3G3H3的球面為排油面，G3H3的位置是當轉(zhuǎn)子由紙面位置轉(zhuǎn)到垂直于紙面位置時轉(zhuǎn)子平板左側(cè)平面的位置，L3I3J3的球面為進油面，I3J3的位置是當轉(zhuǎn)子紙面位置轉(zhuǎn)到垂直于紙面位置時，轉(zhuǎn)子平板右側(cè)平面的位置。整個殼體關(guān)于球臺中心03對稱。所述墊塊是一段圓環(huán)，其外側(cè)面A4是半徑與殼體空心圓環(huán)E3外徑相等的柱面，內(nèi)側(cè)面B4是半徑與殼體球面F3半徑相等的球面，兩腰部C4和D4是半徑與葉片底面柱面El 的半徑相等的柱面，墊塊的厚度與葉片厚度相同。墊塊形狀為軸對稱。當所述殼配油式球形葉片液壓泵輸入力矩時，低壓油從殼體的球面L3I3J3的進油面吸入，高壓油從殼體的球面K3G3H3的排油面排出到負載。
本發(fā)明的有益效果是
1)所有密封處均為面密封；
2)排量大，壓カ高，效率高；
3)比功率大；
4)結(jié)構(gòu)緊湊，加工相對容易；
5)成本較低，壽命長。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進ー步說明。圖1是本發(fā)明的葉片形狀示意圖； 圖2是圖1的左視圖3是本發(fā)明的密封條結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖3中Ql向示意圖； 圖5是本發(fā)明的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是圖5的W-W剖視圖； 圖7是本發(fā)明的殼體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是殼體的剖視圖； 圖9是圖8的M-M剖視圖； 圖10是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11是圖10的K向示意圖； 圖12是圖10的N-N剖視圖； 圖13是本發(fā)明的運行原理示意圖； 圖14是圖10的U-U剖視圖； 圖15是本發(fā)明的工作過程原理示意4圖16是圖13的V-V剖視圖； 圖17是本發(fā)明的工作過程原理示意圖； 圖中殼體1、轉(zhuǎn)子2、葉片3、密封條4、墊塊5。
具體實施例方式如圖13所示，本發(fā)明殼配油式球形葉片液壓泵包括殼體1、轉(zhuǎn)子2、兩個葉片3、 兩個密封條4和兩個墊塊5。轉(zhuǎn)子2位于中心，殼體1位于外部，兩個葉片3分別位于轉(zhuǎn)子 2的兩側(cè)，并安放在殼體1對角的的空心圓環(huán)(即導向槽)內(nèi)，與轉(zhuǎn)子2成ー個角度，該角度的正切為殼體1高度與殼體1底圓直徑之比。葉片3的ー個平面與轉(zhuǎn)子2的圓臺側(cè)面相切， 密封條4位于轉(zhuǎn)子2和葉片3之間，其平面一側(cè)與轉(zhuǎn)子2的ー個平面貼合，柱面一側(cè)則與葉片3的柱面El貼合，墊塊5位于殼體1對角的的空心圓環(huán)內(nèi)，正好填滿由葉片3、轉(zhuǎn)子2和密封條4形成的空缺。圖1和圖2所示為本發(fā)明的葉片3的形狀。葉片3由兩個平面A1、B1和兩個柱面 Cl、El圍合而成，其中，柱面Cl是中心為球心01、半徑與殼體1的空心圓環(huán)的柱面E3的半徑相同的柱面，柱面El是中心為球心01、半徑為OlKl的柱面，點Kl為過球心01的垂直對稱軸與柱面El的交點。兩個平面Al和Bl平行，連接柱面Cl和El。兩平行平面Al和Bl 的距離為葉片3厚度，葉片3厚度與圖8殼體1的空心圓環(huán)寬度相等。OlKl的長度為圖6 轉(zhuǎn)子2平板厚度的一半和密封條4的高度之和。圖3和圖4所示為本發(fā)明的密封條4的形狀。如圖4所示，密封條4上側(cè)是一中心為球心01、半徑與葉片3柱面El半徑相等的柱面，下側(cè)是一平面，球心01與該下側(cè)平面的垂直距離為圖6轉(zhuǎn)子2平板厚度的一半，柱面Gl是中心為01、半徑與圖5轉(zhuǎn)子2柱面P2 半徑相等的柱面，球面Fl是球心為01、半徑與圖8殼體1球面F3半徑相等的球面，平面Hl 和Il平行，寬度(即平面Hl和Il的距離)與葉片3的厚度相等。葉片3和密封條4均為軸對稱。圖5和圖6所示為本發(fā)明的轉(zhuǎn)子2的形狀。轉(zhuǎn)子2當中是ー塊平板，G2和H2是兩相同的準圓臺部分側(cè)面，位于平板中間兩腰處，其中一個準圓臺下底為B2，上底與平板相接處是中心為02半徑與密封條4中間Gl半徑相同的陰圓柱面P2，A2和B2是半徑相等的平行的圓平面，12和J2是平行的平板平面，E2和F2是球心為02的左右外側(cè)大球面，位于平面12和J2之間，兩平行平面12和J2的距離為轉(zhuǎn)子2平版厚度，K2M2的直線段長度為轉(zhuǎn)子2的寬度，整個轉(zhuǎn)子2不僅關(guān)于中心02對稱，也是軸對稱。圖7、圖8和圖9所示為本發(fā)明的殼體1的形狀。殼體1是兩頭平行截掉兩個球冠的腰鼓形球面，厚度與轉(zhuǎn)子2的寬度K2M2相等，頂面A3和底面B3是半徑相等的平行的圓平面，球面F3是以03為球心，半徑與轉(zhuǎn)子2左右外側(cè)大球面E2和F2的半徑相等的球面， 殼體1球面的對角是一空心圓環(huán)，空心圓環(huán)的兩個側(cè)面C3和D3是平行的平面圓環(huán)，E3是中心軸通過03的柱面，位于殼體的對角線上，空心圓環(huán)平行的兩平面C3和D3的空間位置以如下而定保證裝配好后C3和D3兩平面與相應的轉(zhuǎn)子2兩圓臺側(cè)面G2和H2分別貼合， 球面K3G3H3為排油面，圓弧G3H3的位置是當轉(zhuǎn)子2由圖5所示紙面位置轉(zhuǎn)到如圖13所示的垂直于紙面位置時轉(zhuǎn)子平板左側(cè)平面的位置，球面L3I3J3為進油面，圓弧I3J3的位置是當轉(zhuǎn)子2由圖5所示紙面位置轉(zhuǎn)到如圖13所示的垂直于紙面位置時，轉(zhuǎn)子2平板右側(cè)平面的位置。整個殼體1關(guān)于球臺中心03對稱。圖12中示出了墊塊5的形狀。墊塊5是一段圓環(huán)，其外側(cè)面A4是半徑與殼體1 空心圓環(huán)E3外徑相等的柱面，內(nèi)側(cè)面B4是半徑與殼體1球面F3半徑相等的球面，兩腰部 C4和D4是半徑與葉片3底面柱面El的半徑相等的柱面，墊塊5的厚度與葉片3厚度相同。 墊塊5形狀為軸對稱。如圖6所示，本發(fā)明球型葉片式液壓泵裝配好后，各部件的中心01、02、03重合。本發(fā)明的運行工作原理如下
如圖16，在葉片泵的一端，轉(zhuǎn)子2，葉片3，密封條4和殼體1將油腔分割成三個各自獨立的密封腔Ql，Q2和Q3。當轉(zhuǎn)子2自圖10或6a位置順時針旋轉(zhuǎn)吋，腔Q2開始吸油，Q3 為吸油腔，Ql為排油腔，如圖15。轉(zhuǎn)子2順時針繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，吸油腔Q2和Q3不斷擴大，排油腔Ql不斷縮小。當轉(zhuǎn)到圖13或圖16位置吋，吸油腔Q3達到最大。這時，吸油腔Q2及 Q3和排油腔Ql仍保持隔離。當轉(zhuǎn)子2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，腔Q3開始排油，這時腔Q2仍為吸油腔， 腔Ql仍為排油腔，如圖17。當轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)到圖10或6a位置吋，腔Ql油排盡，這時腔Q2仍為吸油腔，腔Q3仍為排油腔。當轉(zhuǎn)子2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，新的吸油腔開始吸油，腔Q2還在吸油，腔 Q3還在排油。當轉(zhuǎn)子2又轉(zhuǎn)到圖16位置吋，吸油腔Q2達到最大，繼而開始排油，這時， 新的吸油腔仍在吸油，腔Q3仍在排油。如此周而復始。在葉片泵的另一端，情況也和這ー 端完全相同。與發(fā)明人之前的專利申請(專利申請?zhí)枮?00810162981. 4)相比，密封條由四條變?yōu)閮蓷l，與ー個葉片相配的密封條由左右分開的兩條變?yōu)橐徽麠l，這樣不僅簡化了結(jié)構(gòu)，而且提高了密封效果和可靠性。同時，轉(zhuǎn)子中間由球面變?yōu)闇蕡A臺，使轉(zhuǎn)子中間體積更小，空間更大。從而使比流量大幅度増加。上述實施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本方面進行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本方面作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種殼配油式球形葉片液壓泵，其特征在于，它包括殼體(1)、轉(zhuǎn)子(2)、兩個葉片 (3)、兩個密封條(4)和兩個墊塊(5)；轉(zhuǎn)子(2)位于中心，殼體(1)位于外部，兩個葉片(3) 分別位于轉(zhuǎn)子(2)的兩側(cè)，并安放在殼體(1)對角的的空心圓環(huán)(即導向槽)內(nèi)，與轉(zhuǎn)子(2) 成ー個角度，該角度的正切為殼體(1)高度與殼體(1)底圓直徑之比；葉片(3)的ー個平面與轉(zhuǎn)子(2)的圓臺側(cè)面相切，密封條(4)位于轉(zhuǎn)子(2)和葉片(3)之間，其平面一側(cè)與轉(zhuǎn)子 (2)的ー個平面貼合，柱面ー側(cè)則與葉片(3)的柱面El貼合，墊塊(5)位于殼體(1)對角的的空心圓環(huán)內(nèi)，正好填滿由葉片(3)、轉(zhuǎn)子(2)和密封條(4)形成的空缺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述殼配油式球形葉片液壓泵，其特征在干，所述葉片(3)由兩個平面A1、B1和兩個柱面C1、E1圍合而成，其中，柱面Cl是中心為球心01、半徑與殼體(1)的空心圓環(huán)的柱面E3的半徑相同的柱面，柱面El是中心為球心01、半徑為OlKl的柱面，點Kl 為過球心01的垂直對稱軸與柱面El的交點；兩個平面Al和Bl平行，連接柱面Cl和El ；兩平行平面Al和Bl的距離為葉片(3)厚度，葉片(3)厚度與殼體(1)的空心圓環(huán)寬度相等； OlKl的長度為轉(zhuǎn)子(2)平板厚度的一半和密封條(4)的高度之和；所述密封條(4)上側(cè)是一中心為球心01、半徑與葉片(3)柱面El半徑相等的柱面，下側(cè)是一平面，球心01與該下側(cè)平面的垂直距離為轉(zhuǎn)子(2)平板厚度的一半，柱面Gl是中心為01、半徑與轉(zhuǎn)子(2)柱面P2半徑相等的柱面，球面Fl是球心為01、半徑與殼體(1)球面 F3半徑相等的球面，平面Hl和Il平行，寬度(即平面Hl和Il的距離)與葉片(3)的厚度相等；葉片(3)和密封條(4)均為軸對稱；所述轉(zhuǎn)子(2)當中是ー塊平板，G2和H2是兩相同的準圓臺部分側(cè)面，位于平板中間兩腰處，其中一個準圓臺下底為B2，上底與平板相接處是中心為02半徑與密封條(4)中間Gl 半徑相同的陰圓柱面P2，A2和B2是半徑相等的平行的圓平面，12和J2是平行的平板平面，E2和F2是球心為02的左右外側(cè)大球面，位于平面12和J2之間，兩平行平面12和J2 的距離為轉(zhuǎn)子(2)平版厚度，K2M2的直線段長度為轉(zhuǎn)子(2)的寬度，整個轉(zhuǎn)子(2)不僅關(guān)于中心02對稱，也是軸對稱；所述殼體(1)是兩頭平行截掉兩個球冠的腰鼓形球面，厚度與轉(zhuǎn)子(2)的寬度K2M2相等，頂面A3和底面B3是半徑相等的平行的圓平面，球面F3是以03為球心，半徑與轉(zhuǎn)子(2) 左右外側(cè)大球面E2和F2的半徑相等的球面，殼體(1)球面的對角是一空心圓環(huán)，空心圓環(huán)的兩個側(cè)面C3和D3是平行的平面圓環(huán)，E3是中心軸通過03的柱面，位于殼體的對角線上， 空心圓環(huán)平行的兩平面C3和D3的空間位置以如下而定保證裝配好后C3和D3兩平面與相應的轉(zhuǎn)子(2)兩圓臺側(cè)面G2和H2分別貼合，K3G3H3的球面為排油面，G3H3的位置是當轉(zhuǎn)子(2)由紙面位置轉(zhuǎn)到垂直于紙面位置時轉(zhuǎn)子平板左側(cè)平面的位置，L3I3J3的球面為進油面，I3J3的位置是當轉(zhuǎn)子(2)由紙面位置轉(zhuǎn)到垂直于紙面位置時，轉(zhuǎn)子(2)平板右側(cè)平面的位置；整個殼體(1)關(guān)于球臺中心03對稱；所述墊塊(5)是一段圓環(huán)，其外側(cè)面A4是半徑與殼體(1)空心圓環(huán)E3外徑相等的柱面，內(nèi)側(cè)面B4是半徑與殼體(1)球面F3半徑相等的球面，兩腰部C4和D4是半徑與葉片(3) 底面柱面El的半徑相等的柱面，墊塊(5)的厚度與葉片(3)厚度相同；墊塊(5)形狀為軸對稱；當所述殼配油式球形葉片液壓泵輸入力矩時，低壓油從殼體(1)的球面L3I3J3的進油面吸入，高壓油從殼體(1)的球面K3G3H3的排油面排出到負載。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種殼配油式球形葉片液壓泵，它包括殼體、轉(zhuǎn)子、兩個葉片、兩個密封條和兩個墊塊；轉(zhuǎn)子位于中心，殼體位于外部，兩個葉片分別位于轉(zhuǎn)子的兩側(cè)，并安放在殼體對角的的空心圓環(huán)內(nèi)，與轉(zhuǎn)子成一個角度，該角度的正切為殼體高度與殼體底圓直徑之比；密封條位于轉(zhuǎn)子和葉片之間，其平面一側(cè)與轉(zhuǎn)子的一個平面貼合，柱面一側(cè)則與葉片的柱面E1貼合，墊塊位于殼體對角的的空心圓環(huán)內(nèi)，正好填滿由葉片、轉(zhuǎn)子和密封條形成的空缺；本發(fā)明所有密封處均為面密封，排量大，壓力高，效率高，比功率大，結(jié)構(gòu)緊湊，加工相對容易，成本較低，壽命長。
文檔編號F04C2/344GK102562580SQ20111045343
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者金波, 陳行 申請人:浙江大學