液压径向活塞装置制造方法及图纸

一种径向活塞装置包括壳体和固定至壳体的枢栓，该枢栓包括入口和出口，入口和出口均与枢栓轴线对齐。一转子围绕枢栓而可旋转地布置并且包括径向定向的缸体。一活塞能在每个缸体中轴向地位移并且包括限定有球形接触表面的头部。止推环在壳体内围绕转子而可旋转地布置并且与每个活塞接触，从而转子的旋转使止推环旋转。止推环的内表面限定有圆环接触表面。球形接触表面和圆环接触表面之间的接触位置随着转子绕着枢栓旋转而变化。传动轴与转子接合，从而转子的旋转使传动轴旋转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液压径向活塞装置本申请于2013年7月11日作为PCT国际专利申请提交并且要求于2012年7月11日提交的美国专利申请系列No.61/670,397的优先权，该专利申请的全部公开内容以引用的方式并入到本文中。
技术介绍
径向活塞装置(泵或马达)通常用于航天液压应用，并且其特征在于具有与固定的枢栓(pintle)可旋转地接合的转子。该转子在径向缸体中支承有多个活塞。当该装置处于马达构型时，液压流体被传送至枢栓中并且被向外压入至缸体中。作用在位于每个缸体内的活塞上的流体力迫使转子(和相关联的传动轴)旋转。每个活塞的头部与同样可相对于枢栓旋转的外止推环接触。由头部和止推环之间的接触所施加的压力迫使该止推环旋转。由于转子与止推环未轴向地对齐，转子轴线和止推环轴线之间的距离的改变对装置所产生的功率/动力具有直接的影响。
技术实现思路
一方面，本专利技术涉及一种径向活塞装置，该径向活塞装置包括：(a)壳体，该壳体限定有壳体液压流体入口；(b)枢栓，该枢栓接纳在壳体内并且相对于壳体而固定，其中，所述枢栓包括：枢栓轴线；枢栓壁，该枢栓壁限定有枢栓入口端口和枢栓出口端口；枢栓液压流体入口，该枢栓液压流体入口与壳体液压流体入口流体连通并且与枢栓轴线对齐并且与枢栓入口端口流体连通；以及枢栓液压流体出口，该枢栓液压流体出口与枢栓轴线对齐并且与枢栓出口端口流体连通；(c)转子，该转子围绕枢栓而可旋转地布置，其中，所述转子限定有：孔，其中该孔构造成围绕所述枢栓而可旋转地被接纳；多个径向定向的缸体，该多个径向定向的缸体包括第一缸体组，该第一缸体组包括第一缸体和与第一缸体相邻的且相对于转子的轴线对齐的第二缸体；第一转子流体端口，该第一转子流体端口与第一缸体组流体连通，其中，当转子处于第一位置时，第一转子流动端口与枢栓入口端口流体连通，并且其中，当转子处于距第一位置大约180度的第二位置时，第一转子流体端口与枢栓出口端口流体连通；(d)第一活塞和第二活塞，该第一活塞可在第一缸体中轴向地位移，该第二活塞可在第二缸体中轴向地位移，并且其中，第一活塞和第二活塞中的每一个包括限定有球形接触表面的头部；(e)止推环，该止推环在壳体内围绕转子而可旋转地布置，其中，止推环与第一活塞和第二活塞中的每一个接触，从而转子的旋转使止推环旋转，并且其中，止推环的内表面限定有圆环(超环面，toroidal)接触表面，并且其中，第一活塞的球形接触表面和圆环接触表面之间的接触位置随着转子从第一位置旋转至第二位置而在球形接触表面上变化；以及(f)传动轴，该传动轴与转子接合，从而转子的旋转使传动轴旋转。在上述方面的一个实施例中，传动轴包括多个叶片，该多个叶片定向成使得在传动轴的旋转期间，多个叶片将液压流体压入至枢栓液压流体入口中。在另一实施例中，第一活塞包括从枢栓轴线径向地延伸的第一活塞轴线，并且其中，第一活塞在轴向位移期间可绕着第一活塞轴线旋转。在另一实施例中，第一活塞的球形接触表面包括约0.5”的半径。在另一实施例中，止推环的圆环接触表面包括约0.55”的半径。在上述方面的一个实施例中，止推环的圆环接触表面包括约0.55”的半径。在另一实施例中，止推环的圆环接触表面包括比第一活塞的球形接触表面的半径大出约0.5”的半径。在另一实施例中，圆环接触表面包括第一圆环接触表面和第二圆环接触表面，并且其中，第一圆环接触表面接触第一活塞的头部，并且其中，第二圆环接触表面接触第二活塞的头部。在另一实施例中，多个径向定向的缸体还包括与第一缸体组相邻的第二缸体组，并且其中，第二缸体组包括第三缸体和与第三缸体相邻的且相对于转子轴线对齐的第四缸体，并且其中，第三缸体和第四缸体沿着转子轴线而相对于第一缸体和第二缸体轴向地偏置。在上述方面的另一实施例中，多个径向定向的缸体还包括相对的缸体组，该相对的缸体组径向地布置成与第一缸体组关于转子轴线相对。在另一实施例中，该装置包括用于使传动轴与转子接合的柔性联接器。在另一实施例中，柔性联接器限定有与壳体液压流体入口和枢栓液压流体入口流体连通的入口。附图说明在附图中示出了优选的实施例，然而应当理解的是，本专利技术并不限于所示出的精确的布置和机构。图1A-1B为径向活塞装置的侧向截面视图，其中转子分别地处于第一位置和第二位置。图2A为图1A和1B的径向活塞装置的端部截面视图。图2B-2C为图2A的径向活塞装置的活塞的放大透视图。图2D为图2B-2C的活塞的放大顶视图。图2E-2F为图2D的活塞的侧视图。图2G-2H为活塞的侧视图。图3A-3B分别为图1A和1B的径向活塞装置的动力传送组件的分解透视图和侧视图。图3C为动力传送组件的分解透视图。图4为图1A和1B的径向活塞装置的枢栓的截面透视图。图5A-5C为多种转子/止推环构型的局部放大侧向截面视图。具体实施方式现将详细地参照在附图中示出的本专利技术的示例性方面。只要有可能，在所有图中将采用相同的附图标记指代相同或相似的结构。在本申请中，大体地描述了径向活塞装置。这些装置可根据需要用于马达和泵应用中。在适当的时候，在本文中描述了马达和泵应用之间的特定差别，然而附加的差别和相似点对于所属领域的技术人员而言也是明显的。在本文中公开的径向活塞装置展示出大的功率密度、能够高速运转并且具有高效率。此外，可不采用专门的工艺(钎焊、模锻等等)来制造所述径向活塞装置。同样地，所描述的装置不包括具有长的提前期(lead-time)的滚动元件(例如轴承)并且因此可具有比当前所用的径向活塞装置的生产成本低的生产成本。在一个示例中，这样的装置能够以3000psi(磅每平方英寸)的压力和12000rpm(每分钟转数)的转速运转，同时保持超过20000个运转小时的使用寿命而不用更换活塞和止推环。本文中的技术是在径向活塞装置的情况下进行描述的，但是所描述的技术的益处还可适用于其活塞定向在轴向位置和径向位置之间的任何装置中。图1A-1B为径向活塞装置100的侧向截面视图。径向活塞装置100包括壳体，该壳体在第一端连接至枢栓104。一转子106限定有孔，该孔允许转子106绕着枢栓104可旋转地安装。转子106限定有多个径向缸体108，每个缸体接纳有活塞110。在示出的实施例中，缸体108为成对的构型以使得两个缸体108沿着与转子轴线AR平行的线性轴线而彼此相邻的设置。在本申请中，此线性对齐的缸体108和活塞110分别地称为缸体组和活塞组。转子轴线AR与枢栓轴线AP同轴。枢栓104包括枢栓壁112，该枢栓壁112限定有穿过其中的枢栓入口端口114和枢栓出口端口116。转子流体端口118穿透限定有所述孔的转子106的内壁，并且用于每个缸体组的共同的流体入口120与该转子流体端口118流体连通。转子流体端口118允许枢栓入口端口114与枢栓出口端口116两者(基于转子106的位置)与共同的流体入口120之间的流体连通。当径向活塞装置100用于泵应用时，流经入口和出口的液压流则颠倒过来。枢栓104还限定有枢栓液压流体入口122和枢栓液压流体出口124。所述枢栓液压流体入口122和枢栓液压流体出口124大致与枢栓轴线AP对齐并且分别地与枢栓入口端口114与枢栓出口端口116流体连通。每个活塞110与凸轮环或止推环126接触，该凸轮环或止推环126可旋转地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种径向活塞装置，包括：(a)壳体，该壳体限定有壳体液压流体入口；(b)枢栓，该枢栓接纳在所述壳体内并且相对于所述壳体而固定，其中，所述枢栓包括：枢栓轴线；枢栓壁，该枢栓壁限定有枢栓入口端口和枢栓出口端口；枢栓液压流体入口，该枢栓液压流体入口与所述壳体液压流体入口流体连通并且与所述枢栓轴线对齐，并且与所述枢栓入口端口流体连通；以及枢栓液压流体出口，该枢栓液压流体出口与所述枢栓轴线对齐并且与所述枢栓出口端口流体连通。(c)转子，该转子围绕所述枢栓可旋转地布置，其中，所述转子限定有：孔，其中，该孔构造成围绕所述枢栓而可旋转地被接纳；多个径向定向的缸体，该多个径向定向的缸体包括第一缸体组，该第一缸体组包括第一缸体和与所述第一缸体相邻的且相对于所述转子的轴线对齐的第二缸体；第一转子流体端口，该第一转子流体端口与所述第一缸体组流体连通，其中，当所述转子处于第一位置时，所述第一转子流体端口与所述枢栓入口端口流体连通，并且其中，当所述转子处于距所述第一位置大约180度的第二位置时，所述第一转子流体端口与所述枢栓出口端口流体连通；(d)第一活塞和第二活塞，所述第一活塞能在所述第一缸体中轴向地位移，所述第二活塞能在所述第二缸体中轴向地位移，并且其中，所述第一活塞和所述第二活塞中的每一个包括限定有球形接触表面的头部；(e)止推环，该止推环在所述壳体内围绕所述转子而可旋转地布置，其中，所述止推环与所述第一活塞和所述第二活塞中的每一个接触，从而所述转子的旋转使所述止推环旋转，并且其中，所述止推环的内表面限定有圆环接触表面，并且其中，所述第一活塞的球形接触表面和所述圆环接触表面之间的接触位置随着所述转子从所述第一位置旋转至所述第二位置而在所述球形接触表面上变化；以及(f)传动轴，该传动轴与所述转子接合，从而所述转子的旋转使所述传动轴旋转。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.11 US 61/670,3971.一种径向活塞装置，包括：(a)壳体，该壳体限定有壳体液压流体入口；(b)枢栓，该枢栓接纳在所述壳体内并且相对于所述壳体而固定，其中，所述枢栓包括：枢栓轴线；枢栓壁，该枢栓壁限定有枢栓入口端口和枢栓出口端口；枢栓液压流体入口，该枢栓液压流体入口与所述壳体液压流体入口流体连通并且与所述枢栓轴线对齐，并且与所述枢栓入口端口流体连通；以及枢栓液压流体出口，该枢栓液压流体出口与所述枢栓轴线对齐并且与所述枢栓出口端口流体连通；(c)转子，该转子围绕所述枢栓可旋转地布置，其中，所述转子限定有：孔，其中，该孔构造成围绕所述枢栓而可旋转地被接纳；多个径向定向的缸体，该多个径向定向的缸体包括：i)第一缸体组，该第一缸体组包括第一缸体和与所述第一缸体相邻的且相对于所述转子的轴线对齐的第二缸体；和ii)与所述第一缸体组相邻的第二缸体组，并且其中，所述第二缸体组包括第三缸体和与所述第三缸体相邻的且相对于所述转子的轴线对齐的第四缸体，并且其中，所述第三缸体和所述第四缸体沿着所述转子的轴线相对于所述第一缸体和所述第二缸体轴向地偏置；第一转子流体端口，该第一转子流体端口与所述第一缸体组流体连通，其中，当所述转子处于第一位置时，所述第一转子流体端口与所述枢栓入口端口流体连通，并且其中，当所述转子处于距所述第一位置大约180度的第二位置时，所述第一转子流体端口与所述枢栓出口端口流体连通；(d)第一活塞和第二活塞，所述第一活塞能在所述第一缸体中轴向地位移，所述第二活塞能在所述第二缸体中轴向地位移，并且其中，所述第一活塞和所述第二活塞中的每一个包括限定有球形接触表面的头部；(e)止推环，该止推环在所述壳体内围绕所述转子而可旋转地布置，其中，所述止推环与所述第一活塞和所述第二活塞中的每一个接触，从而所述转子的旋转使所述止推环旋转，并且其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·小斯金纳，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：发明
国别省市：美国;US