旋流装置的制作方法

旋流装置
分案说明
1.本案是题为“旋流装置”、申请日为2019年3月7日，申请号为“cn201980017803.9”的中国专利申请的分案申请。相关申请
2.本技术要求于2018年3月8日提交的澳大利亚临时专利申请no.2018900750的优先权，其内容通过引用合并于此。
技术领域
3.本发明涉及一种旋流装置，尤其涉及一种旋转液压发动机或泵形式的旋流装置。


背景技术：

4.液压发动机可以用于将液压和流量转换为扭矩和旋转。这种液压发动机通常包括具有入口和出口的外壳，以及在外壳内的内部可旋转装置，当液压流体在入口和出口之间流动并驱使驱动轴转动时，内部可旋转装置旋转。
5.内部可旋转装置可包括具有叶片或其他表面的内部旋转体，液压流体作用于叶片或其他表面可以使内部旋转体和驱动轴转动。叶片之间的腔室被配置为选择性地与外壳的入口和出口对齐，以保持内部旋转体的旋转。
6.液压发动机所涉及的问题包括发动机的效率、输出扭矩的变化或“摆动”、发动机的尺寸、结构的复杂性和制造成本。
7.本技术的发明技术试图克服上述问题中的一个或多个，或至少提供一种有用的替代方案。


技术实现要素：

8.根据第一个主要方面，提供了一种旋流装置，该旋流装置包括外壳组件和相对于外壳组件旋转的内部旋转机构，外壳组件包括转子壳体，并且内部旋转机构包括转子，转子的尺寸被配置成使得转子能够可旋转地安装在转子壳体内。
9.转子包括相对的侧面和外圆周表面，转子壳体包括绕转子的外圆周表面延伸的内圆周表面。
10.转子和转子壳体中的一个包括在转子的外圆周表面或转子壳体的内圆周表面的径向上延伸的叶片，并且转子和转子壳体中的另一个包括从动件和从动件凹槽，从动件可移动地位于从动件凹槽中。
11.叶片被配置为限定在内圆周表面和外圆周表面之间延伸的槽体，从动件可相对于从动件凹槽在伸出状态和缩回状态之间移动，以便在转子进入腔室旋转的过程中，从动件基本密封地沿着内圆周表面和外圆周表面中的任意一个运动，同时槽体被从动件分隔。
12.并且转子和所述转子壳体中的至少一个包括端口，使得周向相邻的腔室之间具有液压差，以便沿圆周方向推动转子。
13.从动件和从动件凹槽被配置为至少在从动件伸出的状态下，从动件朝向从动件凹槽的底面处的液压与从动件的暴露于腔室中的顶面处的液压基本保持流体静力平衡。
14.在另一方面，从动件包括可用于与内圆周表面和外圆周表面中的任意一个滑动连接的头部，以及可被从动件凹槽容纳的基部。
15.在另一方面，从动件和从动件凹槽的形状被配置为，至少在从动件处于伸出状态下，在头部和从动件凹槽之间的至少部分区域限定中间压力区，以及在中间压力区的每个周向相邻侧限定相邻压力区。
16.在另一方面，从动件的顶面包括所述从动件的头部的顶面，并且头部用于允许流体在其顶面至中间压力区之间通过。
17.在另一方面，头部包括至少一个从头部的顶面延伸到中间压力区的孔。
18.在另一方面，中间压力区位于从动件凹槽内。
19.在另一方面，从动件的底面包括头部的底面，并且至少一个孔从头部的顶端表面延伸至底端表面。
20.在另一方面，从动件的底面包括基部的底面。
21.在另一方面，从动件面的顶面包括基部的顶面。
22.在另一方面，至少在从动件处于伸出状态时，相邻压力区至少部分地位于基部的底面与从动件凹槽之间。
23.在另一方面，相邻压力区和中间压力区通过从动件和从动件凹槽中的至少一个所提供的分隔结构而实现彼此分隔。
24.在另一方面，基部包括位于其相对两侧上的定位部，定位部被从动件凹槽可滑动地容纳。
25.在另一方面，至少在从动件处于所述伸出状态时，相邻压力区设置在所述定位部的底面与从动件凹槽之间。
26.在另一方面，从动件和从动件凹槽的形状被配置为提供相邻压力区之间流体连通的通道。
27.在另一方面，通道设置在定位部之间。
28.在另一方面，叶片绕转子和转子壳体中的任意一个等间隔地布置。
29.在另一方面，为每个叶片设置至少两个从动件。
30.在另一方面，转子承载从动件，并且转子壳体包括叶片。
31.在另一方面，转子壳体具有三个间距相等的叶片，并且转子具有九个从动件凹槽，九个从动件凹槽对应九个等间隔设置的从动件。
32.在另一方面，从动件被配置为远离相应的从动件凹槽。
33.在另一方面，在从动件凹槽和从动件之间设置弹簧。
34.在另一方面，至少在从动件处于伸出状态下，从动件的底面与从动件凹槽之间限定中间压力区和两个侧向压力区；每个从动件的中间压力区和两个侧向压力区根据从动件和从动件凹槽的布置被分隔，并且每个中压区和两个侧向压力区具有通道和孔，以便各个腔室保持流体连通。
35.在另一方面，至少在从动件处于伸出状态下，从动件的头部与从动件凹槽之间限定中间压力区，并且从动件包括位于中间压力区与暴露于腔室中的头部的表面之间的孔，
以保持流体静力平衡。
36.在另一方面，叶片的尖端包括插入叶片中且可移动的插入件。
37.在另一方面，插入件和从动件均包括由相对于转子较软的材料制成的磨损面。
38.在另一方面，插入件在周向上比从动件的头部更宽。
39.在另一方面，插入件由插入室定位，插入件被配置为远离插入室。
40.在另一方面，所述插入件包括位于其底面与相对的尖端表面之间的孔，以保持流体静力平衡，所述尖端表面暴露于所述腔室中。
41.在另一方面，转子壳体包括位于叶片的每个周向侧面上的入口和出口。
42.在另一方面，流体在入口与出口之间的流动方向是可逆的，使得转子能够正向转动和反向转动。
43.在另一方面，叶片的形状被配置为使得在叶片之间限定的槽由叶片的尖端的相对端朝叶片的尖端逐渐变细。
44.在另一方面，叶片之间的槽的形状使得腔室的横截面面积最大处位于叶片之间的槽的中心。
45.在另一方面，旋流装置是液压发动机或泵。
46.在另一方面，转子壳体相对于转子固定。
47.根据第二个主要方面，提供了一种旋流装置，该旋流装置包括外壳组件和相对于外壳组件旋转的内部旋转机构，外壳组件包括转子壳体，并且内部旋转机构包括转子，转子的尺寸被配置为使得转子能够可旋转地安装在转子壳体内，其中，转子包括相对的侧面和外圆周表面，转子壳体包括绕转子的外圆周表面延伸的内圆周表面，其中，所述转子和所述转子壳体中的一个包括相对于所述转子的外圆周表面或所述转子壳体的内圆周表面的径向方向延伸的叶片，并且所述转子和所述转子壳体中的另一个包括从动件和从动件凹槽，从动件可移动地位于在从动件凹槽中。
48.叶片被配置为限定在内圆周表面和外圆周表面之间延伸的槽，从动件可相对于从动件凹槽在伸出状态和缩回状态之间移动，在转子进入腔室旋转的过程中，从动件可基本密封地沿着内圆周表面和外圆周表面中的任意一个运动，同时槽被从动件分隔。并且转子和转子壳体中的至少一个包括端口，使得周向相邻的腔室之间具有液压液压差，以便沿圆周方向推动转子。以及，其中，所述从动件和从动件凹槽被配置为至少在从动件伸出的状态下，从动件朝向从动件凹槽的底面处的液压与从动件的暴露于腔室中的顶面处的液压保持流体静力平衡。
49.根据第三主要方面，提供了一种旋流装置，该旋流装置包括外壳组件和相对于外壳组件旋转的内部旋转机构，外壳组件包括转子壳体，内部旋转机构包括转子，转子的尺寸被配置成使得转子能够可旋转地安装在转子壳体内。
50.转子包括相对的侧面和外圆周表面，转子壳体包括绕转子的外圆周表面延伸的内圆周表面；其中，转子和转子壳体中的一个包括相对于转子的外圆周表面或转子壳体的内圆周表面的径向方向延伸的叶片，并且转子和转子壳体中的另一个包括从动件和从动件凹槽，从动件可移动地位于从动件凹槽中；其中，叶片被配置为限定在内圆周表面和外圆周表面之间延伸的槽，从动件可相对于从动件凹槽运动而在伸出状态和缩回状态之间移动，在转子进入腔室旋转的过程中，从动件可密封地沿着内圆周表面和外圆周表面中的任意一个
运动，同时槽被从动件分隔。
51.转子和转子壳体中的至少一个包括端口，使得周向相邻的腔室之间具有液压差，以便沿圆周方向推动转子，并且其中从动件和从动件凹槽被配置为至少在从动件伸出状态下，如果在从动件和从动件凹槽之间限定了至少一个压力区，则该至少一个压力区与流体源连通。
52.在另一方面，流体源是腔室内的流体的一种，该流体靠近从动件的头部表面，并且是经由先导导管提供给压力区的正压流体。
53.在另一方面，在从动件和从动件凹槽之间形成多个压力区，多个压力区中的每个压力区与不同压力下的流体连通，从而允许压力传递到多个压力区中的每个压力区。
54.根据第四个主要方面，提供了一种旋流装置，该旋流装置包括外壳组件和相对于外壳组件旋转的内部旋转机构，外壳组件包括转子外壳，转子的尺寸被配置成使得转子能够可旋转地安装在转子壳体内；其中转子包括相对的侧面和外圆周表面，转子壳体包括绕转子的外圆周表面伸展的内圆周表面。
55.转子和转子壳体中的一个包括在转子的外圆周表面或转子壳体的内圆周表面的径向上延伸的叶片，并且转子和转子壳体中的另一个包括从动件和从动件凹槽，从动件可移动地位于从动件凹槽中。叶片被配置为限定在内圆周表面和外圆周表面之间延伸的槽，从动件可相对于从动件凹槽运动而在伸出状态和缩回状态之间移动，在转子进入腔室旋转的过程中，从动件可密封地沿着内圆周表面和外圆周表面中的任意一个运动，同时槽被从动件分隔。并且转子和所述转子壳体中的至少一个包括端口，使得周向相邻的腔室之间具有液压差，以便沿圆周方向推动所述转子。
56.从动件和从动件凹槽被配置为至少在从动件处于伸出状态下，在从动件和从动件凹槽之间限定三个压力区，三个压力区包括中间压力区和两个横向压力区，两个横向压力区位于中间压力区的周向相对的侧面。
附图说明
57.仅通过非限制性实施例，参考附图描述本发明。
58.图1a和1b是的顶部等轴测视图和后视的顶部图，示出了旋转液压发动机形式的旋流装置的示例。
59.图2a和2b是等轴测剖视图，示出了发动机的内部布置，其中逐渐移开了零件以便于观看；
60.图3是发动机的爆炸图。
61.图4a、4b和4c分别是等轴测后视图、等轴测主视图和侧视剖视图，示出了发动机的后壳体。
62.图5a至图5d分别是示出了发动机的止推板的等轴测正面、等轴测背面、侧面和正面的隐藏细节图。
63.图6a和6b分别示出了发动机的转子壳体的后透视图和后视图。
64.图7a至7c分别示出了发动机的转子的前视图和后视图。
65.图8a至图8e分别示出了转子壳体的插入件的顶部等轴测视图、底部等轴测视图、侧部隐藏细节图、顶部隐藏细节图和端部隐藏细节图。
66.图9a至图9d分别示出了从动件的外侧等轴测视图、内侧第二等轴测视图、端部隐藏细节图和顶部隐藏细节图。
67.图10a至图10c分别示出了发动机的前壳体的后等轴测图、前等轴测图和俯视截面图。
68.图11a和11b是功能旋转图，示出了在转子壳体内的转子沿逆时针方向转动了0度和20度。
69.图12a和12b是等轴测俯视图和等轴测仰视图，示出了呈旋转液压发动机形式的旋流装置的第二实施例。
70.图13a、13b和13c是等距剖视图的序列，示出了发动机的内部结构，并逐渐移开了零件以提高清晰度。
71.图14a和14b是示出发动机的侧视剖视图和俯视剖视图。
72.图15是发动机的爆炸图。
73.图16a和16b是等轴测后视图和等轴测主视图前视图，示出了发动机的后壳体。
74.图16c和16d是侧面剖视图和主视图，示出了发动机的后壳体。
75.图17a和17b是等轴测后视图和等轴测前视图，示出了发动机的后止推板。
76.图17c和17d是侧面剖视图和主视图，示出了发动机的后止推板。
77.图18a、18b和18c是正等轴测图和示出发动机转子壳体的主视图。
78.图19a、19b和19c是俯视图和等轴测图，示出了发动机的转子。
79.图19d、19e和19f是示出发动机的转子的正面、侧面隐藏细节和背面图。
80.图20a和20b是示出转子的插入件的顶侧等轴侧视图和底侧等轴侧视图。
81.图20c、20d和20e是顶部、侧面隐藏细节和端部隐藏细节，示出了转子的插入件。
82.图21a和21b是示出转子壳体的从动件的底侧等轴侧视图和顶侧等轴侧视图。
83.图21c和21d是俯视图和端部隐藏详图，示出了转子壳体的从动件。
84.图22a、22b和22c是等轴测后视图、等轴测前视图和后视图，示出了发动机的前壳体。
85.图23a、23b和23c是等轴测后视图，侧视图和后视图，示出了发动机的前止推板。
86.图24a、24b、24c是功能旋转图，示出了在转子壳体内的转子沿逆时针方向转动了0度、45度和90度。
具体实施方式
实施例一
87.首先参考图1a至图3，示出了旋转液压发动机10形式的旋流装置5的实施例一。液压发动机10包括外壳组件12和相对于外壳组件12旋转的内部旋转机构14。内部旋转机构14包括转子16和轴18。外壳组件12包括后壳体20、前壳体22，以及位于后壳体20与前壳体22之间的转子壳体24，转子16被设置在转子壳体24中。
88.转子16包括相对的侧面17a、17b和外圆周表面19，转子壳体24包括绕转子16的外圆周表面19延伸的内圆周表面21。在该实施例中，转子壳体24包括在在内圆周表面21径向向内延伸的叶片15，并且转子16上设有从动件23和从动件凹槽25，从动件23可移动地位于从动件凹槽25内。
89.在实施例一中，转子壳体24包括叶片15，并且转子16在从动件凹槽25内承载从动件23。然而，在下面的实施例二中，该布置可以颠倒。因此，本说明书示出了两个实施例。
90.叶片15被配置为限定出槽66(在图11a中较优地示出)，以接收工作流体。槽66在内圆周表面21和外圆周表面19之间延伸，从动件23沿着从动件凹槽25在伸出状态以及缩回状态之间移动，以便从动件23基本上可密封地沿着内圆周表面21和外圆周表面19中的任意一个运动。在转子16旋转进入叶片15之间的腔室70中时，从动件23可将槽66分隔。从动件23、槽66和腔室70在图11a和11b中最佳地示出。
91.优选地，旋流装置5是工作流体为油的液压发动机。然而，旋流装置5也可以是使用其他工作流体的泵。当作为泵运行时，旋流装置5可通过轴18的旋转来驱动。后壳体
92.另外参考图4a至图4c，后壳体20包括端口“a”和“b”，端口“a”和“b”作为液压流体流入发动机10的入口和流出发动机10的出口，以促使转子16和轴18进行顺时针旋转和逆时针旋转。后壳体20、中间的转子壳体24和前壳体22可以通过紧固件26联接，该紧固件26穿过相应的孔28，如图3所示。
93.后壳体20包括表面30，止推板32设置在该表面30上，如图5a至5d所示。止推板32位于转子16和后壳体20之间。值得注意的是，相同的止推板32既可用作后止推板又可用作前止推板，并分别标注为32a和32b。围绕表面30设有环形凹槽42，环形凹槽42用于定位o形密封件44。
94.后壳体20还包括盲孔52，盲孔52内容纳衬套54，如图3所示，衬套54用于支撑轴18的后端。表面30还包括具有中央润滑孔35的凹槽31，以用于定位弹性环33，止推板32抵靠该弹性环33。这些凹槽31被配置为将止推板32推向转子16，以保持转子16的侧面的密封性。对角相对的凹槽31处于相同的压力下，因此止推板32被均匀地推向转子。
95.可以在后壳体20上钻出端口a和端口b，并允许插入配件(未示出)，以将液压流体提供到钻出的通道48中。端口a或端口b可以接收来自泵的流体，并且端口a或端口b可以将流体返回至油箱(未示出)，使得发动机10可以正向或反向转动。
96.在具有三个叶片的实施例中，端口a可以将流体引导至端口a1、a2和a3，端口a1、a2和a3又将流体引导至中间的转子壳体24的相应端口a11、a21、a31，然后将流体引导至叶片15的特定侧，该内容将在下文更详细地描述。在本实施例中，端口b将流体引导至端口b1、b2和b3，端口b1、b2和b3依次将流体引导至中间的转子壳体24的相应端口b11、b21和b31，然后将流体引导至叶片15的相对侧，如图6a和6b所示。止推板
97.现参考图5a至5d，止推板32包括外表面51和面对转子壳体24的内表面43。外表面51大体上是平坦的，内表面43包括第一台阶53和第一定位机构55，第一定位机构55与转子壳体24的相应的第二台阶57和第二定位机构59相互配合，如图6中所示，在本实施例中，通过设置插入凹槽58的形状，可以锁定止推板32，使止推板32不旋转。如上所述，相同的止推板32既用作后止推板又用作前止推板，并分别标注为32a和32b。中间的转子壳体和插入件
98.另外参照图6a和6b，以及图7a至8b，中间的转子壳体24包括环形孔60，该环形孔60限定了内圆周表面21，叶片15在内圆周表面21上延伸。在本实施例中，具有三个叶片15，并
且每个叶片15的插入凹槽58接收插入件76，该插入件76在转子16和转子壳体24之间形成密封件。在运行中，中间的转子壳体24不旋转，从而作为定子。即转子壳体24相对于发动机10所连接的装置保持固定。转子壳体24为转子16提供了相对固定的物体，以使得转子16在反作用力下旋转。在图6a和6b中，为了清楚，移除了插入件76。
99.转子壳体24包括前表面68a和后表面68b。后表面68b包括与内部入口pa连通的端口a11、a21、a31，以及与出口pb连通的端口b11、b21和b31。在前表面68a和后表面68b之间设有穿过中间的转子壳体24的多个安装孔28。紧固件26穿过安装孔28，以将零件固定在一起并最终密封工作腔室70。
100.叶片15包括斜面61，斜面61上与插入凹槽58位于相对侧，插入凹槽58以第一狭槽63的形式设置，插入件76安装在第一狭槽63中。并且在插入件76的相对侧以及斜面61之间，设置有入口pa和出口pb，入口pa和出口pb可根据具体情况与对应的端口a和端口b连通。第一狭槽63包括通向较窄部分67的开口部分64。第一狭槽63包括孔口69，孔口69用于设置弹簧78，该弹簧78设置成使插入件76向外偏向转子16设置。
101.入口pa和出口pb包括泄压槽37。泄压槽37延伸到与插入件76相邻的第一狭槽63。泄压槽37允许任何滞留的流体在叶片15和从动件23缩回时溢出。
102.中间的转子壳体24可以由具有足够的屈服强度的韧性钢制成，以使其能够承受高压，并且还为从动件23的滑动提供低摩擦材料。发动机的排量很大程度上取决于环形孔60的直径dh和转子的直径“dr”决定的环形空间的体积以及叶片15的数量。
103.在该实施例中，叶片15的尖端74包括插入凹槽58，插入凹槽58的形状被配置为能够容纳插入件76，如图8a至图8e所示，该插入件76在转子16和中间的转子壳体24之间形成密封。在该实施例中，插入件76为t形，具有较宽的头部91和杆93。插入件76通过弹簧78(如图3所示)向外偏置设置，以确保在磨损的情况下能够在转子16和中间的转子壳体24之间保持密封。润滑孔或中心槽79以及侧切口或通道87用于确保插入件76在相对的内侧和外侧上保持流体静力平衡，从而防止插入件76对转子16施加过大的压力，导致转子过度磨损。
104.值得注意的是，在圆周方向上，插入件的头部91比从动件的头部86更宽，如图11a所示。这确保了插入件76总是保持与转子16的外圆周表面19接触，从而保证可以保持密封性。插入件76的宽度还确保了当转子16经过叶片15时，插入件76不会因为叶片15而发生移动。
105.此外，由于插入件的头部91的宽度，插入件的头部91的接触表面95弯曲成大体上与转子16半径所对应的曲线相一致，如图8e所示。插入件76可以由比中间的转子壳体24更软的材料制成，并且被设计成随时间的推移而磨损。
106.插入件的接触表面95进行倒圆以与转子16的半径匹配。然而，在插入件76的边缘处，半径是不同的，边缘基本上是圆形的，因此边缘远离转子16。在从动件23从中间的转子壳体表面21移动到插入件的接触表面95的过程中，这将有助于从动件23滑动。
107.与从动件23一样，在进一步的设计过程中，可能需要允许工作压力中的先导压力作用在插入件76的中央底面。这将确保插入件76总是可靠地保持在或偏斜地抵靠在转子16的外圆周表面19。这样可以不再需要设置中心槽79。转子
108.参照图7a至7c，其示出了转子16，其中从动件23被移除。转子16具有圆柱形主体体
59，该圆柱形主体59具有从动件凹槽25，该从动件凹槽25布置成允许从动件23线性伸缩。转子16的直径“dr”大约等于叶片15处的中间的转子壳体24的直径“dl”。转子16的剩余直径“dr”小于中间的转子壳体24的环形孔60的直径“dh”，从而使得从动件23将槽66分隔，以在叶片15、从动件23、转子16和中间的转子壳体24之间形成压力室70(例如，压力室70a、70b等，如图11a和11b所示)。
109.在本实施例中，从动件凹槽25以机械加工的径向延伸的第二狭槽65的形式设置，该第二狭槽65具有第一侧面71、第二侧面73以及在第一侧面71和第二侧面73之间延伸并分隔第一侧面71和第二侧面73的肋81。肋81的高度低于转子16的外圆周表面19，并且从动件凹槽25的相对端77被增大以与从动件23配合，并且容纳呈弹簧88形式的偏置件79，以向外推动从动件23。
110.值得注意的是，可以具有任意数量的多个叶片15和多个从动件23。在给定尺寸下，装入的叶片15越多，发动机10的排量就越大。从动件
111.现在更详细地描述从动件23，并另外参考图9a至9d，从动件23有时也被称为叶片或叶轮从动件，在工作压力(即，液压)下用作腔室70(例如，如图11a所示，在正压腔70a和在负压腔70c中)之间的密封件。从动件23还提供侧面29，转子16能够通过抵靠该侧面29而产生的反作用力旋转。至少部分从动件23可滑动地装配在转子16的从动件凹槽25内，以便在径向方向沿从动件凹槽25往返移动，并且该配合使得从动件23的任何旋转或横向运动可以被限制。
112.每个叶片15优选地具有至少两个从动件23。在本实施例中，更优选地，每个叶片15具有三个从动件23，其允许至少一个从动件23与中间的转子壳体24在中间的转子壳体24的最小半径处接触，而另外两个相邻的从动件23位于两个叶片15之间的槽66内。同样地，在这种布置中，从动件23中的至少一个设置为延伸穿过槽66的最宽部分，并抑制流体在入口pa和出口pb之间的流动。
113.如图11a和11b所示，这确保了前一叶片15的入口pa的压力不通过槽66连接到油箱或后一叶片15的出口pb。换句话说，从动件23在叶片15之间分隔槽66，以形成腔室70(被标记为腔室70a至70i)，腔室70在相邻的端口pa、pb之间提供密封。从动件23在前缘84和后缘85上具有半径，以确保从动件23顺利地缩回和伸出。
114.通过在从动件23和中间的转子壳体24的从动件凹槽25之间以弹簧88形式进行偏置设置，从动件23被推向中间的转子壳体24的内圆周表面21。因此，在使用中，在转子16旋转时，从动件23通常“沿着”中间的转子壳体24的内圆周表面21，并且从动件23沿着叶片15和叶片15间的槽体66伸出和缩回。为了减少中间的转子壳体24的内圆周表面21的刻痕，从动件23可由比中间的转子壳体24的内圆周表面21更软的材料制成，例如黄铜、青铜或其他合适的材料。
115.更详细地，如图9c最佳所示，从动件23包括头部86、较宽的基部98和以内部狭槽115形式形成的孔111，该孔11从基部98朝向头部86伸出。由内部狭槽115限定的间隙容纳从动件凹槽25的肋81，并且基部98在其相对端的定位机构99，定位机构99与t型的动件凹槽25相匹配，并接收和承载弹簧88。
116.头部86和基部98包括上表面94a、94b和94c，所述上表面94a、94b和94c通常背离从
动件凹槽25而朝向腔室70，头部86和基部98还包括朝向从动件凹槽25的下表面97a、97b和97c。
117.为了尽量减小摩擦，液压流体可以在内圆周表面21和从动件23与之间充当润滑剂。该区域中的润滑膜将处于压力下，这通常会在凸轮形状的从动件23上产生不平衡的力，从而导致凸轮形状的从动件23缩回，从而使得从动件23与内圆周表面21分离，导致泄漏和效率损失。
118.因此，为了抵消这种压力不平衡，当从动件23在伸出和缩回状态之间运动时，孔111允许流体运动到位于头部86的底面97b和肋81之间的中间压力区92b。这使得从动件23在保持润滑的同时通常还可以使得流体静力平衡。图11a中示出了中间压力区92b。
119.从动件23的侧表面29由从动件凹槽25的侧面105上的定位机构99间隔开，以便在定位机构99的朝向腔室70的顶面94a、94c与从动件凹槽25的底面97a和97c之间提供通道119。
120.通道119允许头部86的表面上除肋81的宽度范围之外的任何区域(例如，顶面93a和93b、顶面94a、94c，以及底面97a、97c)之间的总体流体静力平衡，并且在中间压力区92b的相对侧上限定另外两个侧向压力区92a、92c。每个压力区92a、92b和92c彼此分开。需要注意的是，通道119可以是沿转子16的宽度的一部分延伸的开放通道，如本实施例中所示，或者也可以是穿过从动件的孔，如下面的实施例二中所示。
121.需要注意的是，三个压力区92a、92b、92c允许表面上轮廓的变化(例如，与转子壳体相匹配的前缘半径和头部半径)以与转子壳体24配合而保持流体静力平衡。这确保了由从动件23施加到转子壳体24上的力主要由弹簧88(或其他偏置装置，可以包括先导压力)控制。还需要注意的是，将弹簧88的弹簧刚度改变可用于改变发动机的额定转速。(即，刚度大的偏置弹簧88将使从动件23在较高的速度下在叶片上保持的时间更长)。
122.需要注意的是，在一些实施例中，中间压力区92b可以被提供先导压力。可以通过中间的转子壳体24内的先导导管(未示出)将先导压力从操作端口传递到中间压力区92b。先导压力可以是正压力，其作用是向外偏置从动件23，从而除了弹簧之外还可以进一步设置偏置机构。插入件76可以使用类似的布置。在这种布置中，中间压力区92b不与上端面94d处的流体静态压力平衡。但是，三个压力区92a、92b、92c仍然存在，实际上，中间压力区92b提供了偏差。
123.需要注意的是，在这种布置中，从动件23的中心孔111将被消除，并且先导压力将被直接作用在从动件23的中心部分的底面97b上。在这种情况下，顶面94d将不一定具有与中间的转子壳体24的表面匹配的半径。这意味着接触点会小得多，许多现有的叶片发动机和叶片泵就是这种情况。前壳体
124.现参考图10a至10c，前壳体22可以由韧性钢制成。前壳体22包括位于轴承126中的阶梯孔104、环118和用于可旋转地支撑轴18的轴密封件127。前止推板32b位于中间的转子壳体24内。
125.前壳体22的顶面122上设有螺纹排出口120，并允许插入配件(未示出)，该配件可用于在低压下与连接至存储器的流体输送导管相配合。排出口120用于排出可能从压力室70泄漏的流体。
126.前壳体22包含多个螺纹孔28，这些螺纹孔28使前壳体22能够通过紧固件26被固定到中间的转子壳体24和后壳体20上。前壳体22具有前凸缘136，该前凸缘136可以是标准的sae安装构造，以便于连接到由发动机驱动的装置上。在前壳体122的长度方向上有一个孔142，用于容纳轴18并使轴18从前凸缘136伸出。轴
127.在图3中示出的轴18是细长的，并且可以由高强度钢制成。轴18将转子16产生的旋转传递给被驱动的装置(未示出)。轴18具有第一花键146，第一花键146被加工成能够与转子16的内径上对应的第二花键148配合。轴18与被驱动的装置(未示出)相连，由键128或与所述被驱动的装置兼容的花键驱动。轴18具有各种直径，这些直径的尺寸与轴密封件127和轴承126匹配，并且还允许在运行期间进行组装和自由旋转。使用与运行
128.现在参考图11a至11b，图11a至11b示出了发动机10旋转20度的实施例，以解释液压流体、转子16和从动件23的运动。需要注意的是，逆时针方向仅出于示例目的而示出，并且通过反转作为入口的端口a和作为出口的端口b的流体流动方向可以反转旋转方向。发动机10可以经由作为入口的端口a和作为出口的端口b与加压液压流体供应源相连，以及与压力相对较低的回流油箱相连。
129.参照图11a，在旋转角度为零度时，加压的液压流体被供给到端口b11、b21和b31以及相应的内部端口pb1、pb2，pb3。这在相邻的从动件23a、23d和23g的侧面29上产生高压。需要注意的是，为了便于说明，将九个从动件23标记为23a至23i，将九个限定的腔室70标记为70a至70i，将三个叶片15标记为15a、15b和15c，并且将三个叶片15之间的三个凹槽66标记为66a、66b和66c。
130.从动件23i、23c和23f分别在叶片15a、15b和15c处处于缩回状态，以密封现已加压的腔室70a、70d和70g。其余的从动件23在穿过叶片15a、15b和15c之间的槽66a、66b和66c时处于伸出状态。内部端口pa1、pa2和pa3可以打开以允许流体从腔室70i、70c和70f流出，从而促使发动机10进行持续旋转。
131.现在参照图11b，与图11a相比，转子16被示出为逆时针旋转20度。压力继续通过内部端口pb1、pb2、pb3经由腔室70a、70d和70g施加到相邻的从动件23a、23d和23g的侧面29上，并且现还经由腔室70i、70c和70f部分施加到下一个从动件23i、23c和23f上。在图11b中，由于叶片15和从动件23上的相对位置而限定出了腔室70j。
132.转子16继续旋转，同时低压侧流体从内部端口pa1、pa2和pa3流出。当压力施加于端口b时，转子16继续旋转。通过将加压流体交换到端口a，将排气交换到端口b，可以改变转子16的旋转方向。需要注意的是，发动机10的对称布置允许转子16沿如图所示的顺时针和逆时针中的任一方向旋转。第二实施例
133.现在首先参见图12a至15，图12a至15示出了旋转液压发动机210的旋流装置205的实施例二。
134.液压发动机210包括外壳组件212和相对于外壳组件212旋转的内部旋转机构214。内部旋转机构214包括转子216和轴218。外壳组件212包括后壳体220、前壳体222以及位于后壳体220与前壳体222之间的中间的转子壳体224，转子216被容纳在中间的转子壳体224
中。
135.在本实施例中，转子216包括叶片264，并且从动件262由中间的转子壳体224承载，该中间的转子壳体224相对于上述实施例一是相反的构造。但是，发动机210的一般功能类似于上述实施例一。后壳
136.另外参照图16a至图16d，后壳体220包括端口“a”和“b”，端口“a”和“b”提供液压流体流入发动机210的入口和出口，以促进转子216和轴218的顺时针和逆时针旋转。后壳体220、中间的转子壳体224和前壳体222可以通过紧固件226联接，该紧固件226穿过相应的孔228，如图15中所示。
137.后壳体220包括凹槽230，如图16a至图16d中所示，后止推板232容纳在该凹槽230中。用于容纳后止推板232的凹槽230的深度使得当将后止推板232装配到凹槽230内时，后壳体220的前表面234和后止推板232的前表面236基本上大致齐平。
138.后壳体220具有呈凸槽238形式的定位机构，该定位机构与后止推板232上凹槽240形式的对应定位机构相匹配，从而确保正确的组装。后壳体220包括围绕凹槽230的环形凹槽242，用于容纳弹性密封件244。弹性密封件244装配在后壳体220的面234与中间的转子壳体224之间，以防止液压流体泄漏到外部环境。
139.可以在后壳体220的顶面246中钻出端口a和端口b，并允许插入配件(未示出)以提供液压流体。螺纹的端口a和b在内部连接到钻孔通道248，该钻孔通道248与流体传输孔249a和249b连通，该流体传输孔249a和249b又与后止推板232的孔241a和241b连通，如图17a所示。后壳体220还包含一个盲孔252，该盲孔252容纳如图15所示的衬套254，衬套254用于支撑轴218的后端。后止推板
140.现在参考图17a至17d，后止推板232包括位于其前表面251上的内部环形同心凹槽256b和外部环形同心凹槽256a，以及设于后表面243上的孔241a和241b，孔241a和241b与流体传输孔249中的任意一个连通，其中内部和外部环形同心凹槽256中的一个为流体传输孔249提供入口流，另一个为流体传输孔249提供出口流。内部环形同心凹槽256b和外部环形同心凹槽256a最终与转子216的相应端口对齐布置，转子216包括内部和外部腰型端口258a和258b，如图19a至19f所示。中间的转子壳体
141.另外参考图18a至图18c以及图19a至图19f，中间的转子壳体224包括环形孔260，转子216和从动件262位于该环形孔260中。中间的转子壳体224具有以狭槽265的形式加工的径向延伸的从动件凹槽225，其允许从动件262线性伸出和缩回。在运行中，中间的转子壳体224不旋转，从而作为定子。例如，其相对于连接发动机210的设备保持在固定位置。中间的转子壳体224为转子216提供了相对固定的物体，以使得转子16在反作用力下旋转。
142.转子216包括相对的前侧261和后侧263以及外圆周表面267，该外圆周表面267具两个叶片264，两个叶片264在径向方向相对于外圆周表面267延伸。在本实施例中，叶片264以名义上为0度和180度的两个等周向间隔开的叶片264的形式设置。但是，也可以提供其他数量的叶片和布置。
143.转子216在叶片264处的直径“d
r”大约等于中间的转子壳体224的环形孔260的直
径“dh”。在叶片264之间限定了槽266。转子216的剩余直径“dr”小于中间的转子壳体224的环形孔260的直径“dh”，使得从动件262将槽266分隔，以在叶片264、从动件262、转子216和中间的转子壳体224之间形成压力腔室270(即，如图24a至图24c所示的压力腔室270a、270a、270b、270c和270d)。
144.中间的转子壳体224具有经机械加工的前后表面268，前后表面268被加工成与转子216的相对侧261、263以及从动件端面287齐平，使得中间的转子壳体224可以通过多个通孔228连接至前壳体220和后壳体220，以使得发动机的压力腔室270的前后密封。中间的转子壳体224可以由具有足够屈服强度的韧性钢制成，以使其能够承受高压，并且还为转子的叶片264滑过提供朝内的圆周表面272。发动机的排量很大程度上取决于壳体孔260的直径dh和转子的直径“dr”决定的环形空间的体积以及转子216上的叶片264的数量。转子
145.现在更详细地介绍转子216，转子216的叶片264充当凸轮来驱动从动件262，随着转子216旋转而使从动件262向内和向外移动。叶片264通过在其相对侧上具有不相等的压力而产生旋转扭矩。需要注意的是，本文提供的实施例包括两个叶片264。然而，如果叶片264围绕转子216的周向均匀地间隔开，则可以添加更多的叶片264。例如，可能有2、3、4、5、6个等。在周向上均匀地间隔开的两个或更多个叶片264确保了转子216在径向方向是平衡的。例如，在转子216的相对侧上的腔室270中的压力是相对平衡的。对于给定的转子尺寸，多个叶片264还增加了发动机的排量。
146.转子叶片264的尖端274包括具有插入件276的凹槽275，如图20a至20e所示，该插入件276在转子216和中间的转子壳体224之间形成密封。插入件276可以由比中间的转子壳体226更软的材料制成，并且被设计成随时间推移而磨损。插入件276通过弹簧278向外偏置，以确保磨损的情况下在转子216和中间的转子壳体224之间保持密封。润滑槽279确保插入件276保持流体静力平衡，从而防止插入件276对中间的转子壳体224施加过大的压力，这会导致过度磨损。
147.需要注意的是，优选地，在圆周方向上，插入件276比从动件262的头部286宽。这确保了插入件276始终保持与中间的转子壳体224的内表面272接触，这确保了当插入件276经过从动件262上方时，凹槽275处保持密封。插入件276的宽度还确保当叶片264经过中间的转子壳体224的从动槽265时，插入件276不会移动。
148.转子216的前表面261和后表面263包括在本实施例中设置为腰型端口258的入口侧端口和出口侧端口。每个叶片264有两个腰型端口258。腰型端口258允许流体流到相应的多个转子入口，并且使端口280位于转子叶片264的任一侧。叶片264的两侧上的端口280分别提供入口和出口，如图19f中的280a和280b所示。端口280可以位于叶片264的斜面上，并且可以包括浅沟槽277，该浅沟槽277从端口280向远离叶片264的方向延伸。
149.腰型端口258的形状允许其与后止推板232的环形凹槽256对准。这有利于流体在旋转过程中在固定式的后止推板232和转子216之间的不间断地流动。位于内部圆直径上的腰型端口258b连接到环形凹槽256b，并且通向发动机的端口b。位于外部圆直径上的腰型端口258a连接至通向发动机a端口的环形凹槽256a。转子端口280包括泄压槽282，其在从动件262缩回时便于从从动件262的后面排出液压油(液压流体)。转子216包括与轴218配合的花键(未示出)。
150.转子216可以被认为是“有孔转子”，其有利地于将恒定的压力施加到叶片264，因为无论旋转角度如何，压力是通过有孔叶片的流体的流动产生的。穿过转子216的端口258在前止推板232和后止推板306之间提供转子216的流体静力平衡。从动件
151.现在转到从动件262，并另外参考图21a至21d，从动件262在工作压力(如图24a所示的腔室270a)下和释放压力(即，如图24b所示的腔室270b)下作为腔室270之间的密封件。从动件262还具有侧表面273a和273b，当从动件262与中间的转子壳体224内的狭槽265固定在一起时，转子216能够通过抵靠侧表面273而产生反作用力并旋转，从而使得从动件262的任何旋转或横向运动可以被限制。
152.优选地，转子216的每个叶片264最好具有至少两个从动件262。这确保了前一个叶片264的进口280a处的压力不会通过腔室270连接到油箱或后一叶片264的出口280b。换句话说，从动件262在叶片264之间分隔槽266，以形成腔室270，腔室270在相邻端口20之间提供密封。从动件262在前缘284和后缘285具有能够确保从动件262平滑地缩回和伸出的半径。另外，从动件262的头部表面286在中间的转子壳体272的内圆周表面上滑动，中间的转子216的内圆周表面的半径与转子216的直径dr匹配，以提高密封性。
153.通过在从动件262与中间的转子壳体224的狭槽265之间以弹簧288形式进行偏置设置，从动件262被推向转子216的外圆周表面267。因此，在使用中，从动件262通常在转子216旋转时“沿着”外圆周表面267，并且从动件262沿着叶片264和叶片264之间的凹槽266伸出和缩回。为了减少外圆周表面267的刻痕，从动件262可以由较软的材料制成。
154.更详细地，如图21d所示，从侧面横截面轮廓看，从动件262为t形，从动件262具有头部286和基部298。该t形轮廓提供了三个顶面294a、294b和294c以及三个对应的底面297a、297b和297c，它们在三个对应的底面297a、297b和297c与从动件凹槽225之间限定了三个压力区，即中间压力区292b以及在两个侧压力区292a和292c。
155.为了尽量减小摩擦，液压流体可以在外圆周表面267和从动件262之间充当润滑剂。该区域中的润滑膜将处于压力下，这通常会在凸轮形状的从动件262上产生不平衡的力，从而导致凸轮形状的从动件262缩回，从而使得从动件23与外圆周表面267分离，导致泄漏和效率损失。因此，为了抵消这种压力不平衡，在从动件262的头部286中以通孔或狭槽290的形式形成通道，并允许液压油通过以到达中间压力区或腔室292b(图24a所示)，以平衡压力而允许从动件262保持流体静力平衡。
156.除了在头部286的中心处设置通孔或狭槽290之外，在本实施例中，从动件262还包括从横向顶面294a、294c钻至对应的底面297a、297a的多个通孔295a和297c。通孔295a、292b、295c允许液压在三个顶面294a、294b和294c与中间压力区292b之间，以及在从动件262与从动件凹槽225之间保持平衡。
157.这确保了从动件262施加到转子216的合力主要由弹簧288控制。值得注意的是，将弹簧288的弹簧刚度改变可用于改变发动机的额定转速。(即，刚度大的偏置弹簧将使从动件在较高的速度下仍保持在叶片上)。类似地，与前文实施例一类似，狭槽290可以被密封，替代地将先导压力作用在表面297b上，以辅助偏置弹簧288将从动件262推到转子216表面上。
158.需要注意的是，在底面297a、297b和297c三处的压力允许表面的轮廓发生变化
(即，与转子匹配的前缘半径和头部半径)以与转子216配合而保持流体静力平衡。
159.在该实施例中，基部298是杆或突舌298a，杆或突舌298a从头部286伸出以分隔中间压力区292b与侧向压力区292a和292c。突舌298a被狭槽265的较窄的部分300接收，该狭缝265从较宽的部分301延伸，如图18c所示，其中头部286被设置在较宽的部分301中。在较宽的部分301和较窄的部分300之间限定了肩部102，以为下侧表面297a和297c的移动提供止动的端部。
160.如前所述，从动件262的表面287中的通槽290允许液压流体通过而流到突舌298a的底面297b。这平衡了润滑膜的压力。在从动件262朝着槽265缩回并进入狭槽265的过程中，液压流体将从从动件262的后方移动到转子叶片264的低压侧。前壳体
161.现在参考图22a至22c，前壳体222可以由韧性钢制成。前壳体222包括切口304，前止推板306(在图15中示出)被容纳在切口304中。切口304的深度使得当接收前止推板时，前壳体322的后表面308和前止推板306的后表面310齐平。前壳体222包括呈凸槽口312形式的定位机构，其与前止推板306的凹槽口314形式的对应的定位机构相匹配，从而确保正确的组装。前壳体222包含用于弹性密封件318的环形凹槽316。弹性密封件318位于前壳体222的后表面308和中间的转子壳体224之间，以防止流体泄漏到外部环境。
162.在前壳体222的顶面322上钻有螺纹排出口320，并允许插入配件(未示出)，该配件可用于在低压下与连接至存储器的流体输送导管相配合。排出口320可以用于排出可能从压力室270泄漏的流体。与后衬套254和转子驱动的花键346同心的圆形轴承凹槽324为滚子轴承326提供了安装位置，该滚子轴承326为轴218提供径向支撑并且允许轴218以高机械速度旋转。前壳体222中轴承凹槽324后面的凹槽330能够插入卡环332以防止轴承326轴向运动。圆形凹槽329能够插入轴密封件334。轴密封件334通过在壳体222和轴218之间形成密封来避免流体向外部环境的泄漏。
163.前壳体222包含多个螺纹孔328，这些螺纹孔328使前壳体222能够通过紧固件226夹紧到中间的转子壳体224和后壳体220上。前壳体222具有前凸缘336，其可以是标准的sae安装构造。即安装孔338、安装孔pcd和安装插口340可以是标准的，以便于连接到由发动机驱动的装置上。在前壳体222的长度方向上有一个孔342，用于容纳轴218并使轴218从前凸缘336伸出。前止推板
164.参照图23a至图23c，前止推板306为转子216提供了平坦的表面，以抵靠转子216，从而提供推力支撑，并使转子的压力室270的压力泄漏最小。前止推板306的整体形状可以是后止推板232的近似镜像，其帮助转子216实现轴向流体静力平衡(即，两个止推板相等面积上的液压将大致相等，从而在转子上产生约为零的合力)。这样可以减少摩擦和磨损，并提高机械效率。
165.前止推板306的后表面310具有内部环形凹槽344b和外部环形凹槽344a。这些环形凹槽344与后止推板232的环形凹槽256呈镜像，但是深度较浅，并且由于它们不传递流动而被堵住。前止推板306可以由比转子216更软的材料制成，以形成转子216和前止推板306之间的最小间隙，从而避免泄漏。前止推板306具有多个凹槽314，这些凹槽314可以在运行期间防止前止推板306旋转。
轴
166.轴218是细长的，并且可以由高强度钢制成。轴218用于将转子216产生的旋转传递到被驱动装置(未示出)。轴218具有第三花键346，该第三花键346被加工成能够与转子216的内径上的对应的第四花键348相配合。轴218与被驱动装置(未示出)相连，以由键328或与所述被驱动装置兼容的花键驱动。轴218具有各种直径，这些直径的尺寸适合于衬套254、轴承326和轴密封件334，并且还允许在运行期间镜像组装和自由旋转。使用与运行
167.现在参考图24a至图24c，图24a至图24c示出了发动机210旋转90度的示例，以解释液压流体、转子216和从动件262的运动。需要注意的是，逆时针方向仅出于示例目的而示出，并且通过反转作为入口的端口a和作为出口的端口b的流体流动方向可以反转旋转方向。发动机210可以经由作为入口的端口a和作为出口的端口b与加压液压流体供应源相连，以及与压力相对较低的回流油箱相连。请注意，使用大写标识符“a”，“b”(即258a)用于区分说明书中其他位置使用的小写字母标识符“a”(如，258a)。
168.如图24a所示，将加压的液压流体供给至腰型端口258a和258c，其分别经由端口280a和280c输送至腔室270a和270c。同时，腔室270b和270d经由端口280b和280d以及相关的腰型端口258b和258d与回流油箱连通，使得腔室270b和270d内的液压流体被排出至回流油箱。腔室270a和270c中的加压液压流体作用于伸出的从动件262b和262d以及叶片264a和264b的相邻表面，以驱使转子216相对于中间的转子壳体224旋转运动。
169.腰型端口258a和258c与后止推板232的内部和外部环形同心凹槽256连通，并且最终与作为入口的端口a和作为出口的端口b连通。
170.参照图24b，图24b示出了转子216相对于图24a逆时针旋转45
°
。在该角度下，这些腔室被从动件262进一步分为加压的腔室270b1和270d1，以及正在排气的腔室270b2和270d2。腔室270c和270a通过从动件262分隔，该从动件262伸出以便在旋转时提供中性压力。腔室270b1和270d1继续驱动转子216旋转。
171.接下来，参考图24c，用来自腰型端口258a和258c的液压流体对腔室270b和270d进行加压，该液压流体经由端口280a和280c被输送至腔室270b和270d。同时，腔室270a和270c经由端口280b和280d以及相关的腰型端口258b和258d连通至回流油箱，使得腔室270a和270c内的液压流体被排出至回流油箱。
172.从动件262b和262d缩回以容纳叶片264a和264b，并且从动件262a和262c伸出到叶片264之间的槽266中，以与转子216相接并限定相邻的腔室270。
173.当加压液压油分别向端口a供应和由端口b排出时，发动机210可以继续以上述方向旋转。通过将加压流体供应交换到端口b，将加压流体排出交换到端口a，可以反转旋转方向。注意，发动机210的对称布置允许沿顺时针和逆时针中的任一方向旋转。
174.旋流装置的上述实施例提供了许多优点，这些优点实现了相对紧凑、有效和简单的设计，从而可以节省制造成本。旋流装置可以是发动机或泵。
175.特别地，现有的叶片发动机和叶片泵的局限性是给定外壳尺寸和最大工作压力下的最大排量。现有的叶片泵和叶片发动机通常将工作压力下的油输送到叶片的顶侧，以将其保持在定子运行表面上。因为顶面上只有一个压力区，所以叶片越宽，推动叶片的力就越大。该较大的力导致较高的摩擦力，从而导致较低的机械效率。为了提高机械效率，叶片通
常被制造得很薄以减小产生的力。但是，这限制了叶片的行程和工作压力。较高的工作压力和较大的行程都会导致叶片具有较高的弯曲应力。较小的行程意味着较小的位移。
176.现在，公开的从动件试图通过产生三个压力区来克服叶片的局限性，这三个压力区仅通过偏压力和从动力使从动件达到流体静力平衡，从而使从动件保持在定子的工作表面上。也可以选择使用先导压力。
177.这意味着从动件可以做得更宽，对于给定的发动机外壳/泵外壳，可以允许更长的行程和更高的工作压力。即从动件上的弯曲应力远小于等效行程的叶片上的弯曲应力。因此也可以维持机械效率。
178.较宽的从动件的另一个优点是可以使用角度较陡的叶片。较陡的角度会对叶片或从动件施加较高的弯曲载荷。较陡的叶片通常意味着增加叶片的数量，从而在转动时增加发动机/泵的排量。角度较陡的叶片还允许转子的半径和轴承座的半径之间存在更大的差异，从而在给定的总体尺寸下可以形成更大的槽，并因此产生较大的排量。
179.除上述描述之外，具有插入件相较于常规的叶片发动机或叶片泵能够具有多个优点。在叶片式发动机或叶片泵中，在压力腔室和油箱压力腔之间的定子的距离必须大于两个叶片之间的距离。这样叶片就可以在不同压力下在腔室之间保持密封。如果不使用本技术所述的插入件，意味着还需要其他叶片。附加的叶片意味着较低的机械效率，因为存在较高的摩擦力。插入件占用定子的周向空间较少，从而允许在相同的叶片倾斜角下提供了更多的空间来实现更大的排量。
180.在整个说明书和权利要求书中，除非上下文另有要求，否则词语“包括”以及诸如“包括”和“包含”之类的变体将被理解为暗示包括所陈述的整数、步骤、整数组、步骤组，但不排除任何其他的整数、步骤、整数组或步骤组。
181.本说明书中对任何已知问题或任何现有出版物的引用，均不是也不应被视为承认、接受或暗示该已知问题或现有技术出版物构成了本领域相关的公知常识的一部分。
182.尽管已经描述了本发明的具体实施例，但是应当理解，从本发明扩展到所公开的特征的替代组合或扩展到根据本技术的公开内容而做出的显而易见的改变，不超出本技术的保护范围。
183.在不脱离所公开的本发明的范围或从本技术的公开内容显而易见的情况下，许多修改对于本领域技术人员是显而易见的。

技术特征：
1.一种旋流装置，其特征在于，所述旋流装置包括外壳组件和相对于所述外壳组件旋转的内部旋转机构，所述外壳组件包括转子壳体，并且所述内部旋转机构包括转子，所述转子的尺寸被配置为使得所述转子能够可旋转地安装在所述转子壳体内；其中，所述转子包括相对的侧面和外圆周表面，所述转子壳体包括绕转子的外圆周表面延伸的内圆周表面；其中，所述转子和所述转子壳体中的一个包括在所述转子的外圆周表面或所述转子壳体的内圆周表面的径向上延伸的叶片，并且所述转子和所述转子壳体中的另一个包括从动件和从动件凹槽，所述从动件可移动地位于所述从动件凹槽中；其中，所述叶片被配置为限定在所述内圆周表面和所述外圆周表面之间延伸的槽，所述从动件可相对于所述从动件凹槽运动而在伸出状态和缩回状态之间移动，在所述转子进入腔室旋转的过程中，所述从动件可密封地沿着所述内圆周表面和所述外圆周表面中的任意一个运动，同时所述槽被所述从动件分隔；并且所述转子和所述转子壳体中的至少一个包括端口，使得周向相邻的所述腔室之间具有液压差，以便沿圆周方向推动所述转子；以及其中，所述从动件和从动件凹槽被配置为，至少在从动件处于伸出状态下，所述从动件朝向从动件凹槽的底面处的液压与从动件的暴露于腔室中的顶面处的液压保持流体静力平衡。2.根据权利要求1所述的旋流装置，其特征在于，所述从动件包括用于与所述内圆周表面和所述外圆周表面中的任意一个滑动连接的头部，以及被所述从动件凹槽容纳的基部。3.根据权利要求2所述的旋流装置，其特征在于，所述从动件和所述从动件凹槽的形状被配置为，至少在所述从动件处于所述伸出状态下，在所述头部和所述从动件凹槽之间的至少部分区域限定中间压力区，以及在所述中间压力区的每个周向相邻侧限定相邻压力区。4.根据权利要求3所述的旋流装置，其特征在于，所述从动件的顶面包括所述从动件的头部的顶端表面，并且所述头部用于允许流体在其顶端表面至中间压力区之间通过。5.根据权利要求4所述的旋流装置，其特征在于，所述头部包括至少一个从所述顶端表面延伸到所述中间压力区的孔。6.根据权利要求5所述的旋流装置，其特征在于，所述中间压力区位于所述从动件凹槽内。7.根据权利要求6所述的旋流装置，其特征在于，所述从动件的底面包括所述头部的底端表面，并且至少一个所述孔从所述头部的所述顶端表面延伸至所述底端表面。8.根据权利要求7所述的旋流装置，其特征在于，所述从动件的底端表面包括所述基部的底端表面。9.根据权利要求8所述的旋流装置，其特征在于，所述从动件的顶端表面包括所述基部的顶端表面。10.根据权利要求8所述的旋流装置，其特征在于，至少在所述从动件处于所述伸出状态时，所述相邻压力区至少部分地位于所述基部的底面与所述从动件凹槽之间。11.根据权利要求10所述的旋流装置，其特征在于，所述相邻压力区和所述中间压力区通过所述从动件和所述从动件凹槽中的至少一个所提供的分隔结构而实现彼此分隔。12.根据权利要求10所述的旋流装置，其特征在于，所述基部包括位于其相对两侧上的
定位部，所述定位部被所述从动件凹槽可滑动地容纳。13.根据权利要求12所述的旋流装置，其特征在于，至少在所述从动件处于所述伸出状态时，所述相邻压力区设置在所述定位部的底面与所述从动件凹槽之间。14.根据权利要求13所述的旋流装置，其特征在于，所述从动件和所述从动件凹槽的形状被配置为提供相邻压力区之间流体连通的通道。15.根据权利要求14所述的旋流装置，其特征在于，所述通道设置在所述定位部之间。16.根据前述权利要求中任一项所述的旋流装置，其特征在于，所述叶片绕所述转子和所述转子壳体中的任意一个等间隔地布置。17.根据权利要求16所述的旋流装置，其特征在于，为每个所述叶片设置至少两个从动件。18.根据权利要求16所述的旋流装置，其特征在于，所述转子承载所述从动件，并且所述转子壳体包括所述叶片。19.根据权利要求18所述的旋流装置，其特征在于，所述转子壳体具有三个间距相等的所述叶片，并且所述转子具有九个所述从动件凹槽，九个所述从动件凹槽对应九个等间隔设置的所述从动件。20.根据权利要求16至19中的任一项所述的旋流装置，其特征在于，所述从动件被配置为远离相应的所述从动件凹槽设置。21.根据权利要求20所述的旋流装置，其特征在于，在所述从动件凹槽与所述从动件之间设有弹簧。22.根据权利要求1所述的旋流装置，其特征在于，至少在所述从动件处于所述伸出状态下，所述从动件的底面与所述从动件凹槽之间限定中间压力区和两个侧向压力区；每个所述从动件的中间压力区和两个侧向压力区根据所述从动件和所述从动件凹槽的布置被分隔，并且每个中压区和两个侧向压力区具有通道或孔，以便各个腔室保持流体连通。23.根据权利要求1所述的旋流装置，其特征在于，至少在所述从动件处于所述伸出状态下，所述从动件的头部与所述从动件凹槽之间限定中间压力区，并且所述从动件包括位于所述中间压力区与暴露于腔室中的所述头部的表面之间的孔，以保持流体静力平衡。24.根据权利要求1-23中任一项所述的旋流装置，其特征在于，所述叶片的尖端包括插入所述叶片中且可移动的插入件。25.根据权利要求24所述的旋流装置，其特征在于，所述插入件和所述从动件均包括由相对于所述转子较软的材料制成的磨损面。26.根据权利要求24所述的旋流装置，其特征在于，所述插入件在周向上比所述从动件的头部更宽。27.根据权利要求24所述的旋流装置，其特征在于，所述插入件由插入室定位，所述插入件被配置为远离所述插入室。28.根据权利要求24所述的旋流装置，其特征在于，所述插入件包括位于其底面与相对的尖端表面之间的孔，以保持流体静力平衡，所述尖端表面暴露于所述腔室中。29.根据权利要求1所述的旋流装置，其特征在于，所述转子壳体包括位于所述叶片的每个周向侧面上的入口和出口。30.根据权利要求29所述的旋流装置，其特征在于，流体在所述入口与所述出口之间的
流动方向是可逆的，使得所述转子能够在正向转动和反向转动。31.根据权利要求1所述的旋流装置，其特征在于，所述叶片的形状被配置为使得在所述叶片之间限定的槽由所述叶片的尖端的相对端朝所述叶片的尖端逐渐变细。32.根据权利要求1所述的旋流装置，其特征在于，所述叶片之间的所述槽的形状使得所述腔室的横截面面积最大处位于所述叶片之间的所述槽的中心。33.根据权利要求1所述的旋流装置，其特征在于，所述旋流装置是液压发动机。34.根据权利要求1所述的旋流装置，其特征在于，所述转子壳体相对于所述转子固定。35.一种旋流装置，所述旋流装置包括外壳组件和相对于所述外壳组件旋转的内部旋转机构，所述外壳组件包括转子壳体，并且所述内部旋转机构包括转子，所述转子的尺寸被配置为使得所述转子能够可旋转地安装在所述转子壳体内，其中，所述转子包括相对的侧面和外圆周表面，所述转子壳体包括绕所述转子的外圆周表面延伸的内圆周表面，其中，所述转子和所述转子壳体中的一个包括在所述转子的外圆周表面或所述转子壳体的内圆周表面的径向上延伸的叶片，并且所述转子和所述转子壳体中的另一个包括从动件和从动件凹槽，所述从动件可移动地位于所述从动件凹槽中；所述叶片被配置为限定在内圆周表面和外圆周表面之间延伸的槽，从动件可相对于从动件凹槽运动而在伸出状态和缩回状态之间移动，在转子进入腔室旋转的过程中，从动件可密封地沿着内圆周表面和外圆周表面中的任意一个运动，同时槽被从动件分分隔；并且所述转子和所述转子壳体中的至少一个包括端口，使得周向相邻的腔室之间具有液压液压差，以便沿圆周方向推动所述转子；以及其中，所述从动件和所述从动件凹槽被配置为，至少在从动件处于伸出状态下，在所述从动件和所述从动件凹槽之间限定三个独立的压力区，所述三个独立的压力区包括中间压力区和两个横向压力区，所述两个横向压力区位于所述中间压力区的周向相对的侧面。

技术总结
旋流装置包括外壳组件和相对外壳组件旋转的内部旋转机构，该外壳组件包括转子壳体，且内部旋转机构包括尺寸设计成可旋转地装配在转子壳体内的转子。转子和转子壳体中的一个包括在转子的外圆周表面或转子壳体的内圆周表面在径向上延伸的叶片，且转子和转子壳体中的另一个包括从动件和从动件凹槽，从动件可移动地位于从动件凹槽中。在一些实施例中，从动件凹槽被配置为至少在从动件伸出状态下，从动件朝向从动件凹槽的底面处的液压与从动件的暴露于腔室中的顶面处的液压保持流体静力平衡。在一些实施例中，可在从动件和从动件凹槽之间限定三个压力区，这三个压力区包括中间压力区和在中间压力区的相对周向侧面上的两个侧向压力区。侧向压力区。侧向压力区。


技术研发人员：卡梅隆
受保护的技术使用者：卡梅隆
技术研发日：2019.03.07
技术公布日：2023/7/6