斜盘

阅读:631发布:2020-05-11

专利汇可以提供斜盘专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 斜盘 机,具有分成高低压腔的球形 工作腔 ,工作介质从管道输入,分隔壁伸达 活塞 支承与密封条配合,并具有支承在工作轴上摆动的活塞,其上有径向隙缝,与分隔壁配合的导引轴颈插入其中,活塞周向朝外收缩,其端面与垂直于工作轴轴线并从侧向限制工作腔的侧面 接触 ,设在径向隙缝中的导引轴颈在分隔壁中的导槽中导引,径向隙缝设带 角 度 侧壁 ,敞角与活塞摆动行程相配,导引轴颈与设在活塞支承中的 密封件 相配,敞角与径向隙缝相配。,下面是斜盘专利的具体信息内容。

1、斜盘机(10)具有一个空球形的工作腔(16),它被一个分隔壁(18)分成至少一个高压腔(23)和一个低压腔(24),其中,通过一个管道系统可输入工作介质,同时,分隔壁(18)可伸达一个活塞支承(26)处并与一个板形的密封条(21)协同工作;
还具有一个圆环形的并与工作腔(16)相匹配的活塞(20),它通过一个安置的驱动轴(28)与外部空间相连接,该轴(28)实现活塞(20)的摆动运动,该活塞(20)具有至少一个径向上从圆周约至活塞支承(26)延伸的径向隙缝(30),其中安装一个导引轴颈(38),它与分隔壁(18)配合工作;和
活塞(20)向外朝圆周方向是收敛的;
同时,活塞(20)的端表面与相反对置的和相对驱动轴(28)的转轴相垂直延伸的并侧向限定工作腔(16)的侧表面相接触
其特征在于:
在径向隙缝(30)中安置的导引轴颈(38)是在一个安置在分隔壁(18)的导引槽(40)中导行的;
该径向隙缝(30)设有含转侧壁(32,33),它的敞开角度是与活塞(20)的摆动行程相匹配的和该导引轴颈(38)与一个在活塞支承(26)中安置的密封(扇形)件(37)配合作用,密封件(37)与活塞(20)的径向隙缝(30)的敞开角相适应。
2、按权利要求1所述的斜盘机,其特征在于:
分隔壁(18)用导引槽(40)的两个相反对置的侧边围住导引轴颈(38)和卡置在活塞(20)内安置的径向隙缝(30)中。
3、斜盘机(10),
具有一个空球形的工作腔(16),它被一个分隔壁(18)至少分成一个高压腔(23)和一个低压腔(24),其中可通过一管道系统输入工作介质,同时,分隔壁(18)伸达一个活塞支承(26)处并与一个板形密封条(21)配合作用;
还具有一个圆环形的并与工作腔(26)的直径匹配的活塞(20),它通过一个安置的驱动轴(28)与外部空间相连接,该轴(28)完成活塞(20)的摆动运动;
该活塞(20)至少具有一个径向上从圆周大约至活塞支承(26)延伸的径向隙缝(30),其中安置一个导引轴颈(38),它与分隔壁(18)配合工作;和
该活塞(20)向外朝圆周方向是收缩的;
同时活塞(20)的端表面与相反对置的和相对驱动轴(28)的转轴是垂直布置的并侧向限定工作腔(16)的侧表面相接触;
其特征在于:
活塞(20)具有一个径向隙缝(30)和具有与活塞的摆动引程相匹配的隙缝侧壁(32,33);和
该隙缝基部(34)以及在径向隙缝(30)中卡置的分隔壁(18)的端表面分别设有一个相互协调的并与隙缝基部(34)的半径相适应的球形拱面结构。
4、按权利要求1或2的斜盘机,其特征在于:
密封条(21)是安置在活塞的一个圆周槽(22)中的。
5、按权利要求1至4之一所述的斜盘机,其特征在于:
该密封条(21)通过工作介质压到壳体(12)上。
6、按权利要求1至5之一所述的斜盘机,其特征在于:
工作腔(16)的侧壁是球形的结构。
7、按前述权利要求之一所述的斜盘机,其特征在于:
在分隔壁(18)的两侧边,施加载荷的密封滚(60)是安置在活塞(20)的径向隙缝(30)中的。
8、按权利要求7所述的斜盘机,其特征在于:
密封滚(60)通过压力弹簧来施加力作用,该弹簧密封滚(60)压到分隔壁(18)上。
9、按权利要求7或8所述的斜盘机,其特征在于:
密封滚(60)是通过由工作腔(16)来的压力介质施加载荷的。
10、按前述权利要求之一所述的斜盘机,其特征在于:
在活塞支承(26)中的活塞(20)借助在两侧安置的第一和第二活塞轴承(42,44)来导行的。
11、按权利要求10所述的斜盘机,其特征在于:
第一和第二活塞轴承(42,44)是滚动轴承的结构。
12、按前述权利要求之一所述的斜盘机,其特征在于:
在壳体(12)中设置了润滑通道和通气通道(54,56)。
13、按前面权利要求之一所述的斜盘机,其特征在于:
润滑通道(54)是从壳体(12)外部供以不同的润滑介质的。
14、按权利要求13所述的斜盘机,其特征在于:
为输入不同的润滑介质至少设置一个润滑介质连接件(62),它与壳体(12)中的润滑通道和润滑孔(54)相连接。
15、按权利要求13或14所述的斜盘机,其特征在于:
为输送润滑介质至少在驱动轴(28)的端侧设置一个润滑介质连接件(62),该驱动轴(28)装备一个制成中央孔的润滑介质通道(64)。
16、按前面权利要求之一所述的斜盘机,其特征在于:
通气道(56)施加有来自低压腔(23)的负压,而多余的润滑介质从所供给的润滑位置排出。
17、按前面权利要求之一所述的斜盘机,其特征在于:
活塞(20)装备一个多件或密封件(37,66),它具有一个插入件(39,67)和一个导引轴颈(38),它借助螺栓连接将插入件(37,66)与活塞(20)相连接。
18、按前面权利要求之一所述的斜盘机,其特征在于:
该活塞(20)装备一个整体式密封件(68),它由一个插入件(69)与整体成形的导引轴颈(38)构成。
19、按前面权利要求之一所述的斜盘机,其特征在于:
活塞(20)在与径向隙缝(30)相反对置的那侧边置有一个径向的凹槽(35),它用于重量补偿以避免活塞(20)的不平衡
20、按前面权利要求之一所述的斜盘机,其特征在于:
为避免活塞(20)的不平衡至少设置一个平衡重量(65)作为重量补偿。
21、按权利要求19或20所述的斜盘机,其特征在于:
径向凹槽(35)用于容纳至少一个平衡重物(65)。
22、按前面权利要求之一所述的斜盘机,其特征在于:
在驱动轴(28)通过壳体(12)的贯通区域内设置一个挡板(50),它能使所应用的轴密封装置如带填料套(53)的封口环(51),或优选的滑环密封件(52)免受由润滑介质压力辐射导致的机械损坏。
23、按前面权利要求之一所述的斜盘机,其特征在于:
驱动轴(28)通过壳体(12)的轴贯穿区域是保持无泄漏时,并在应用挡盘(50)的情况下以及分别在密封件(51,52,53)下边的最低点设有通气孔(56)时也如此。
24、用于前述权利要求之一所述斜盘机的活塞(20),其特征在于:
该活塞(20)有至少一个端侧的活塞表面(72)上至少以区域方式置有径向延伸的槽件(76),它们由刀状的肋件(78)限定而成。
25、用于权利要求24所述斜盘机的活塞,其特征在于:
该活塞(20)在置有径向槽(76)的区域(70)是一个圆扇形,它的角平分线与活塞(20)中径向隙缝(30)的轴线垂直延伸。
26、用于权利要求24或25所述的斜盘机的活塞,其特征在于:
在两个活塞表面(72)上设置径向槽(76)。
27、用于权利要求24至26之一所述斜盘机的活塞,其特征在于:
在活塞(20)相应压力表面(72)上的槽(76)设置在一个扇形区(70)中,该扇形区的一个侧边邻边径向隙缝(30)。
28、用于权利要求24至27之一所述斜盘机的活塞,其特征在于:
该径向槽(76)分别设置在活塞(20)上设有倾斜部分的区域(70)中,而该区(70)与工作腔(16)的内壁相接触。
29、用于前面权利要求之一所述斜盘机的活塞,其特征在于:
该槽(76)具有一个四角型廓。
30、用于前面权利要求之一所述斜盘机的活塞其特征在于:
该槽(76)具有一个矩形型廓。
31、用于前面权利要求之一所述斜盘机的活塞其特征在于:
该槽(76)具有一个带平坦基部的矩形型廓。
32、用于权利要求24-30之一所述斜盘机的活塞,其特征在于:
该槽(76)相对其纵轴线具有弯曲的槽基部。
33、用于前面权利要求之一所述斜盘机的活塞,其特征在于:
该槽(76)具有倾斜的槽侧壁。
34、用于前面权利要求之一所述斜盘机的活塞,其特征在于:
该槽具有不对称的倾斜槽侧壁。
35、用于前面权利要求之一所述斜盘机的活塞,其特征在于:
该槽(76)具有一个带狭窄槽基部的V形型廓。
36、用于前面权利要求之一所述斜盘机的活塞,其特征在于:
每个槽(76)活塞隙缝侧的侧壁设置得更陡于相反对置的侧壁。
37、用于前面权利要求之一所述斜盘机的活塞,其特征在于:
该活塞隙缝侧的槽侧壁相对槽底的定位角度为105°至120°,最好为112°,而相反对置的槽侧壁相对槽基底的定位角度大于135°。
38、用于前面权利要求之一所述斜盘机的活塞,其特征在于:
该限定槽(76)的刀状肋件(78)具有一个刃形的外边棱和一个与此相比较宽的位于槽底的基部,该基部使相应的肋件加强。
39、用于前面权利要求之一所述斜盘机的活塞,其特征在于:
该刀状的肋件(78)是表面硬化处理的。
40、用于前面权利要求之一所述斜盘机活塞,其特征在于:
该刀状的肋件(78)置有一个用耐磨材料制成覆盖层。
41、用于权利要求1至13之一所述斜盘机的活塞,其特征在于:
活塞(20)有不生锈的材料,最好由材料制成。
42、用于前面权利要求之一所述斜盘机的活塞,其特征在于:
该容置刀状肋件(78)的槽基部(77)是制成分开加工的活塞构件的,该构件与活塞(20)相连接。
43、用于前面权利要求之一所述斜盘机的活塞,其特征在于:
该刀状的肋件(78)用硬金属材料被加工成单独的插置件。并且安装在活塞(20)倾斜的区域(22)中。
44、用于权利要求1至24之一所述斜盘机的活塞,其特征在于:
该活塞(20)至少以区域方式设置一个软层。
45、用于权利要求44所述斜盘机的活塞,其特征在于:
该软层由橡胶制成。
46、用于权利要求44或45所述斜盘机的活塞,其特征在于:
该活塞由钢制成,而软层由橡胶制成并以硫化方式置于活塞(20)上。
47、用于权利要求44所述斜盘机的活塞,其特征在于:
该软层是一种抗打击的塑料例如ABS塑料。

说明书全文

发明涉及一个斜盘,具有一个空球形工作腔,它被一个分隔壁分割成至少一个高压侧和一个低压侧,其中,通过一个管道系统可以输入工作介质,同时,该分隔壁伸达一个活塞支承并与一个板形的密封条配合工作,还具有一个圆环形的与工作腔直径匹配的活塞,它通过一个支承轴与外部相连接,该轴引起活塞的摆动运动,该活塞具有至少一个旋圆周大约到缸体延伸的活塞隙缝,其中安置一个导引轴颈,它与分隔壁配合工作:并且活塞向外朝圆周方向是收缩的,其中,活塞的端表面与相反对置的和相对驱动轴轴线垂直布置的并侧向限定工作腔的侧表面相接触

本发明涉及斜盘-工作机的领域,用于输送液体和气体的介质并作为工作机领域的下属组类,且特别涉及斜盘和斜盘压缩机

这样一种斜盘工作机的在德国专利DE 3542648C2中已公开。在其中公开的技术方案涉及一个具有圆环形活塞的斜盘机,活塞安置在一个空球形的工作腔中。活塞保持在一个活塞支承中并由一驱动轴使之作摆动运动,同时,由轴直接施加载荷的活塞支承与活塞处于结构吻合连接,并使活塞进行摆动运动。而且,在活塞两侧安置有分工作腔,它是通过一个与活塞卡置的分隔壁形成的,它是根据对活塞支承进行驱动的驱动轴转动方向而以高压腔和低压腔的方式工作的,其中,相应的工作介质被输入和排出。

对于高粘度介质,例如糖密,重油,则此处的密封性是足够的和只能保证适度的摩擦。与此相反在低粘度情况下,则由于不可避免地发生在活塞导引部件和分隔壁之间的摩擦作用而可能产生不密封性和强烈的磨损。

此处,活塞导引装置包括一个安装在活塞径向隙缝中的导引轴颈,该轴颈的基本形状是圆柱形的柱件和具有一个与分隔壁壁厚相一致的隙缝,其中,卡置着分隔壁。与由驱动轴产生旋转的活塞支承而产生的活塞摆动运动相一致,该导引轴颈沿分隔壁导行。

在这种情况下一个经常采用的为消除上述缺陷的措施,亦即在公知的机器上减少尺寸公差,特别是相对运动的构体间的公差,例如导引轴颈中的隙缝宽度,已经证明是不实际的。减小尺寸公差,反而会导致提高磨损,或者甚至导致机器失灵。例如由于过大的摩擦会形成热合,从而损坏。

基于这个现有技术,本发明的任务是,将开关所述这类型的斜盘机作进一步改型设置,以使存在相互运动的构件间的摩擦作用减小,为的是避免上述的缺陷,同时,密封装置不被损坏还能够应用所有流体进无故障地运行。

为解决这一任务,本发明提出权利要求1特征部分的特征方案。为此规定,该活塞具有一个在其径向隙缝中可转动安置的圆柱形导引轴颈,其中一个置于分隔壁中的导引槽中导行,该径向隙缝设有带转侧壁,其敞开角度与活塞的摆动行程相适应,而且该导引轴颈与一个在活塞支承中安置的密封件配合作用,该密封件与活塞径向隙缝的敞开角相适应。

这个前边已述的解决方案特别适用于本发明斜盘机的高速度 运行工况,因为,这些相互间处于吻合或靠接的表面与公知的斜盘机相比较是明显减小的,因此,进一步的减小摩擦措施也是可能的。

按照本发明一个优选的变型方案,该可转动的导引轴颈是通过轴向轴承支承在径向隙缝的底部的。由此,会导致摩擦进一步的减小,因为,不存在粘附摩擦,而在活塞摆运动时有转动的圆柱形导引轴颈在分隔壁指向工作腔的端侧导引槽中产在明显较小的滚动阻。当果真出现的摩擦顶多是作为滑动摩擦时,那么,也只是圆柱形导引轴颈在导引槽的相对该轴颈切线方向布置的内壁上沿着压力侧的接触线以直线方式滑动时才产生。

因此这种配置特别适合于本发明斜盘机作为高压泵或压缩机的运行。在两种情况下,而且特别在作为压缩机情况下,已经证明,本发明径向活塞在分隔壁的导引槽中的导引装置,由于借助在径向隙缝中转动安置的导引轴颈,所以对磨损是不敏感的并在高转数下也如此。

在本发明另一实施结构中规定,分隔壁,其卡置在活塞中安置的径向隙缝内,用导引槽的两个相反对置的侧壁围住有一定公差的导引轴颈,这样,只是两个可能靠置表面的那一侧,亦即在分隔壁中导引槽相应的内壁侧是力加载的,而相反侧是卸载的。由此在本发明变型方案中,得到一个很有利的磨损减小,这是由于相当小的和几乎可忽略的摩擦。

按照另一个由权利要求3的特征内容记载的发明解决方案规定,活塞具有一个带转角侧壁的径向隙缝,侧壁的敞开角与活塞的摆动行程相适应,并且,隙缝基部以及在径向隙缝中嵌置分隔壁的端侧面总设有一个相互协调的并与隙缝基部的半径匹配的球形拱面。

与第一解决方案的区别是,活塞虽然同样具有一个径向隙缝,但却没有导引轴颈。换句话说,径向活塞的导引作用通过与活塞的摆动相匹配的侧壁就可以实现。为了使由此出现的摩擦减小,则活塞和分隔壁端侧面的共同接触表面是相互匹配的形状。此处为了实现很好的密封作用,而是在应用这样结构的本发明斜盘机时只能进行以低转数的运行工况。

在本发明按目的要求的变型方案中,将力施加载荷的并在径向隙缝中作切线方向运动的密封滚柱安置在活塞径向隙缝中并卡置在分隔壁的两侧,亦即滚柱靠置在分隔壁上。

同时,这种密封滚柱具有双重作用。一方面它用于(如附图表明的)密封两个相对的压力腔;另一方面它也用于导引活塞,其中,由于该密封滚柱的圆柱形滚柱形状,因而在密封滚柱和活塞之间总是只存在一个线性的接触表面。由此,导致的摩擦几乎可以忽略的。

但是也可以代替密封滚柱,而设置密封唇它同样具有一个倒圆的并与半圆柱一致的和用于分隔壁的靠置表面,此外同样可以是切线方向运动安置的,因此,它总是在分隔壁上紧靠的。为了进一步减小此处发生的滑动摩擦,密封唇和分隔壁的材料配对可以如此选择,即,能形成一个基本润滑作用,因此同时又存在一个改善的密封作用,例如通过应用适于密封唇的轴承金属

在本发明另一结构方案中,可以规定,密封滚柱是由压力弹簧施载的,该弹簧将密封滚柱压到分隔壁上。

按照本发明一个特别有利的变型方案,密封滚柱是由工作腔来的压力介质施加载荷的,同时,必要情况下,还可以设置附加的机械弹簧。

按照本发明一个优选的实施方案规定,密封条如一个活塞环是安置在活塞的一个圆周槽内的。按照目的要求,该密封条由弹性的材料制成,这样,它嵌置在圆周槽内就总能以足够高的挤压力靠置在工作腔的内壁上。

按照本发明另一个变型方案规定,该密封条可以附加地或者只是唯一地用压力介质挤压到壳体上,依此,密封作用明显地被改善了,同时,不会产生不允许的高摩擦力

借助本发明规定的用于改进公知斜盘机的措施,还有的可能方案是,可输送低粘度和气体的介质,同时不存在这种构件由于润滑不足而导致过高摩擦的危险。为此规定,对于那些由于彼此相对运动的摩擦而有特别要求的区域,例如分隔壁中的活塞导引装置,以及活塞中径向隙缝的侧壁表面,应借助特别的措施以防止不允许的摩擦。

这样一种措施,按照本发明可以是,在径向隙缝的侧表面上设置切向运动的重力加载的滚柱形结构的构件,这些构件用于使活塞沿着其中嵌置的分隔壁导行以及同时用于由活塞和分隔壁构成的分工作腔相互间的密封。

同时,在本发明变型方案中可以规定,这些导引体或密封滚柱通过压力弹簧挤压到分隔壁上,这样,就与分隔壁处于连续的接触和提供一个良好的密封。而且,弹簧力是如此确定的,即一方面应产生足够的挤压力,另一方面不会导致不允许的摩擦作用。

但是可以不用弹簧,而规定密封滚柱由相应的分工作腔来的压力介质施加载荷,因此,总是只要施加为了密封较大压力所必需的挤压力。

此外,在本发明另一优选的结构方案中,还可以规定,设置的用于挤压密封滚柱的压力弹簧与由工作介质的施加载荷共同作用,以便用此方式确保,即使在无压力状态,例如斜盘机的静止状态,也保证一个相对最小压力的密封作用。

按照本发明一个结构方案,由于其是为了用来输送不洁的液体而专设置的,所以该用于斜盘机的活塞在至少一个端侧面上,并至少以区域方式置有径向延伸的槽件,它由刀状的肋件限定而成。依此就可实现,不洁物,例如在纸生产时的切硝和木片,或者在鱼加工时的骨头或者在酿酒和果汁制造时的果及葡萄残渣,就不会在活塞和工作腔的内壁之间卡住,这样,斜盘机的泵功能就不会受到影响。

按照目的要求的变型方案,在活塞中设有径向槽的区域是一个扇形结构,它的角平分线与活塞隙缝的轴线相重直延伸。同时,按照本发明一个优选的实施方案可以在活塞的两个端侧面上设置径向的槽件,同时,这些在活塞相应端表面的槽件安装在一个扇形区内,它的一个侧边与活塞隙缝相邻。

此处已证明有优点的是,活塞设有槽件的区域总是如此设置在活塞相反对置的端表面上的,即,一个沿活塞隙缝布置的活塞分离平面将该活塞分割成一个第一半拉活塞分件,其具有径向槽及径向布置的刀状肋件,以及一个第二半拉活塞分件,其是没有槽和肋的光滑活塞表面。

此处为了无故障的运行,有意义的是,该光滑的活塞区域安置在抽吸侧,同时,活塞上设有刀状肋件的槽区安置在其压力侧。这意味着,应该避免转动方向的改变以及随之而来的抽吸侧到压力侧 的变化并反之亦然,因为,不然的话,就可能在抽吸过程中由于槽件导致的中间腔而使在活塞表面和工作腔之间引起不密封性,而这种不密封性会导致为了输送相关介质所必需的低压不能产生了。

最好按照本发明,该槽件只设置在活塞倾斜的端侧表面上,它们与工作腔壁相接触。与此相反其余的活塞表面是光滑亦即无槽和肋件。

最好在内圆周上设置一个内宽为15mm作为最大的槽宽。亦即在该半径上活塞的倾斜开始。该槽深相对槽宽处于一个确定的比例,按照本发明一个有利的结构方案,例如槽深为4mm,相当于所属槽宽的40%。

但是基本原则是该径向安置的槽件宽度应设置得与一个角间隔为7.5°±2.5°相一致。此外还遵循,依据相应的活塞直径,该槽的内宽与之匹配适应,而在大活塞直径情况下,还应设置宽的槽。这一点已表明在此范围内运行是有利的,即,应用大活塞直径的斜盘机,一般输送大的介质流量,当然经常也置有较大的不同构件。

对于槽的结构设置已经证明特别有利的方式是,槽件具有四角形轮廓。作为优选方式,它可以是一个矩形轮廓,其在槽纵轴方向是平坦布置或弯曲布置的。但是此处对于相互限定成槽件的肋件强度有利的是,该槽具有一个带平坦槽底和倾斜槽侧壁的梯形轮廓。

一个另外的优点可以是,槽件相对其纵轴线是对称造型的,和具有相同的或不同的斜度结构的侧壁。同时有利的是每个槽的活塞隙缝侧的侧壁,也就是那些靠近活塞隙缝的侧壁,是比相反对置的侧壁较陡的结构。依此就可以实现,在活塞于工作腔内壁上滚动时,固体输送材料就同时如被一个叶片铲子样带走,而不会倒落。

本发明一个特别优选的实施方案规定,活塞隙缝侧的槽侧壁相对槽基底的定位角度为105至120°,最好为112°,并且,该相反对置的槽侧壁相对槽基底的定位角为>135°。

对于槽侧壁是较接近的结构方式时,用于输送含有固体材料的流体介质是有利的,因为该限定成槽的刀状肋件具有一个刀刃形的外边棱和一个与外边棱相比较宽的并位于槽底的基部,该基部强化了相应的肋件。

为充分利用活塞或使其设有槽和肋件的活塞表面减小,已表明有利的是,刀状的肋件表面是硬化处理的,换名话说,或必要时可以附加设置,刀状的肋件具有一个耐磨材料的覆盖层。

另一个结构方案规定,肋件是硬金属制成的插置件和安装在活塞上。

特别适合于酿酒的结构方案规定,活塞由不锈材料制成,最好由不锈制造。

此外还可以有利的是,特别对于大直径的活塞情况下,该安装刀状肋件的槽基部是设置成单独加工的活塞构件,它与活塞相连接。

在实际的运行中,每个肋件的刀刃形的外边棱的作用是,在活塞于工作腔内壁上连续滚动时,位于工作腔和活塞之间的固体组分不只被压碎,同时会导致工作腔可能产生不密封性,而且还会由于每个肋件的锋利的刀刃被切碎和进而成为小碎块。为此,工作腔的内壁就起到类似的一个砧的切割支座的作用。由于这个原因,作为例子还可能毫无问题的是,输送带固体物质组分的所有流体介质,例如在造纸工业中的木屑研磨浆或在酿酒中用所谓的耙加工的果桨汁。这个前面已提及的当这设有槽的活塞区域安置在抽吸侧上 时,可能造成麻烦的问题,而对于压力侧都是无关紧要的,因为此时已经输送的固体物质组分存在于活塞工作腔内,只是将槽充满和因此而利于密封罢了。

本发明另一个结构方案的目标是,在输送带有颗粒状不洁物的介质时避免出故障,为此规定,该活塞在其活塞表面上,最好总是在倾斜的区域上没有软料层。这种软料层可以由橡胶组成并且以硫化方式置于钢制活塞坯上。如不这样还可能的是,不用橡胶而设置一个柔性但耐磨的塑料作为软料层。在任何情况下,通过软料层就可实现,颗粒状的附加物如砂子,灰料,石子或类似物不会导致泵运行时不密封性,因为,活塞以其密封面总是靠置在工作腔壁上和其间可能存在的不洁物就被挤入软料层,或者先用如一个刮刀去掉。

本发明这些和另外有利的结构方案记载在从属权利要求的技术方案中。

下面,借助附图中描述的实施例,对本发明,以及本发明优选的结构和改型方案以及特别的优点进行详细说明。

图1是本发明带有导入内部的导引轴颈的斜盘式机器纵剖图;

图2是图1中沿线Ⅰ-Ⅰ的截面图(俯视活塞)。

图3是通过工作腔的纵剖图,其中装有本发明斜盘式机器的活塞和活塞导引装置,

图4是没有导引轴颈的活塞侧视图,并以局部剖视描述了活塞-分隔壁区域,

图5是以分解图方式描绘一个带第一密封(扇形)件的活塞装置,并带有装入的导引轴颈和倒向的隙缝侧壁;

图6是第二密封(扇形)件;

图7是一个带一体成形的导引轴颈的第三密封件,

图8是通过图1斜盘机的工作腔的纵剖图,其具有一个带径向槽的新活塞,

图9一个新活塞侧视图

图10是新活塞的端面俯视图,其由两个在相互错位90°的观察方向得出的视图组合而成;

在图1中描绘了本发明斜盘机10的纵剖图,其具有一个由左边壳体13和右边壳体14构成的壳体12,其中,设置一个工作腔16。这两个形成壳体12的壳体分件13,14是以公知方式用螺栓连接件组装一起的。

在工作腔16中,(其为球形结构),置有一个分隔壁18,它与一个圆环形的活塞20一起将工作腔16分割成一个高压腔23和一个低压腔24。

活塞20由一个活塞支承26来保持,该支承26安置在一个驱动轴28上。该驱动轴28定侧向向外导出的,因此,该轴可被一个未详细描述的达施加动力。

该活塞支承26是以公知方式由两个半拉分件组装而成,它的分离缝是倾斜的,也就是说相对轴28成一个夹角安置的,为的是,同样以公知的方式,将嵌入这两个活塞支承半拉分件之间的活塞20也与驱动轴28的纵轴线成倾斜安装。出于这个原因,活塞20的周边区域,也就是说其圆周附近的区域是倾斜的,并与在斜盘运动时引起的最大摆动位置相一致,因此,一方面可以确保活塞在工作腔内的完全运动特性,另一方面相对公知的斜盘机而言也能实现一个简单的加工制造。

在朝分隔壁18指向的侧面上,活塞20具有一个径向隙缝30,其中卡入该分隔壁18。该径向隙缝30的侧壁32,33如从图2看出的是与活塞20的摆动行程相一致的倾斜的。在径向隙缝30的基部34,安置一个用轴向轴承,此处为滚动轴承结构所支承的密封(扇形)件37,其上安装一个导引轴颈38。

该导引轴颈38是一个圆柱形体,它安装在隙缝基部34的中部,并可在一个导引槽40的两侧导引,该导引槽40是在分隔壁18的对着活塞20的那端侧加工而成的。在导引槽40中导引的导引轴颈38用于对由转动的活塞支承26置于摆运动的活塞20进行阻碍,以使其随之而转动。换句话说,该活塞,由于导引轴颈38在导引槽40的导行引起的,进行一个往复运动,其中,活塞实行一个和活塞支承26相对驱动轴28的角度斜位相一致的摆动运动,这个运动总起来象摆动运动。活塞的摆动路程或另外的表达为摆动行程是根据规定的应用目的,例如高压泵或压缩机来确定的,也就是说,对于驱动轴设置的驱动转数越高的话,则回转或摆动频率也越高,否则摆动路程或摆动行程也越少,以便确保斜盘机10的可靠性能。

为了改进活塞20在工作腔16内壁上的密封,在活塞20的一个圆周槽22中装入一个密封条21。这个密封条21类似一个活塞环靠置在工作腔16的内壁上,这样在较小的摩擦作用下提供低压腔23相对高压腔24的良好密封性能。

在图2中以俯视截面图方式描绘了图1中的斜盘机10,同时,截面是沿图1中线Ⅰ-Ⅰ剖视的。此处为了说明和更好地理解起见,对于相同的特征内容则应用如图1的相关编号。

特别在这个视图中,可以看出导引槽40在分隔壁18朝着活塞 20指向的端面上的配置情况。该导引槽40在两侧围住导引轴颈,并且,总是理想化的仅在切线上接触。由此容易理解,用这个解决方案变型相对现有技术而言,在减少摩擦方面可实现一个明显的优点,因为,这相互处于接触的接触表面在本发明斜盘机情况下,分别仅仅是一条很微小延展的直线,与此相反,在现有技术中,在分隔壁和那里设置的导引轴颈之间的接触表面是由它们总的隙缝表面构成的。

不仅在图1中而且在图2和3中都表示了润滑通道或润滑孔54以及通气道或通气孔56,它们用于,一方面使彼此有相对运动的滑动表面例如导引轴颈38和导引槽40,以及支承位置,例如在活塞支承26中的第一和第二活塞轴承42,44,或者在隙缝基部34中的轴向轴承36以及用于支承驱动轴28的支承轴承46都备有足够的润滑介质,同时另一方面防止过度提供润滑介质,其中,多余的润滑介质可自动地通过来自斜盘过程中的负压被抽掉。

用参考编号58标明壳体螺栓,其用于将斜盘机壳体12的两个半拉壳体分件13,14连接起来。它们是围绕工作腔16对中安置的,为是的确保,不会出现对运行有不利后果的不紧度或壳体错位。

在图4中是一个类似图3的描述。亦即一个圆环形活塞的侧视图,但是该活塞此处不同的是具有一个另外的专门用于低的驱动转数之运行而设置在分隔壁18上的活塞导引装置。代替一个此处不存在的导引轴颈38,该活塞20的导引装置仅仅是通过向隙缝30的侧壁32,33来实现的,而侧壁紧密地靠置在卡入径向隙缝30中的分隔壁18上。

为进一步减小摩擦,在以相反方向倒角的侧壁32,33的两个相 反对置的最高点间安置所谓的密封滚柱60,它们分别被一个未详细表明的压力弹簧和/或被相应的工作介质所施加载荷而靠到分隔壁18上。

基于前面已提及的根据本发明一个实施方案在高压腔23和低压腔24中配置了润滑孔或润滑道54和通气孔或通气孔56,从而能够在壳体12以及活塞20中均匀地润滑支承位置42,44,46,另外似乎无压力地固定一个为密封轴外缘而设置的封口环51和一个填料套53或一个优选的不用填料套53而应用两个密封件的滑环密封件52,也就是说,被压力介质卸载。为此目的,总在每个相关密封件50,51,52的最深点处,设置一个通气孔56。为了保护这些为密封轴外缘(通过时)而设置的和由润滑介质直接施载的密封件51或52不致被润滑介质的压力波造成机械损坏,在本发明的一个优选变型方案中安装一个所谓的挡板50,它由金属材料制成和导致一个密封件51和52中机构应力的明显减小。

此处应用一个传统的滑环密封件52,由于处于高压下的润滑介质波辐射造成的机械应力因此可毫无问题或无故障地只有少数几百个运行小时的短工作寿命,由此运行成本则由于更换备件和由此必需的被迫对本发明斜盘机10的停工而明显提高。相反,应用本设置的挡板50,它以足够的间隙围住驱动轴28,就可以实现明显高的使用寿命,这已经证明在所有方面都是有利的。已提过的挡盘或挡板50的间隙可避免一个不希望的润滑介质泵效应,而这个效应在驱动轴28和挡盘50之间是过窄的通道时则不可避免会发生的,并将润滑介质通过壳体输送到驱动轴28之轴通孔的密封区域内,这会引起泄漏,但是却被避免了。

在按照本发明的可能方式将斜盘机10应用于压缩机时,按照符合目的变型方案规定,支承位置42,44,46的润滑作用是通过一个润滑介质连接件62,例如为球形的结构提供不同的润滑介质来实现的,在该连接件上可以配置一个带插头连接件的此处未详细描绘但现有技术中一般公知的润滑介质软管。借助这个外部的润滑介质供给装置并通过在驱动轴28上安置的形成中央孔的润滑通道64,在活塞20中的单个支承位置42和44包括导引轴颈38以及壳体12中用于支承驱动轴28的支承轴46就都可以足够的润滑介质量得以润滑。此外,除了活塞20中的导引轴颈38,在分隔壁18端侧中的导引槽40也被接入这个润滑循环中,同时,润滑介质通过润滑介质连接件62以足够的压力进行输送,而且通过已提的在低压侧的通气孔又可以排出,以使压力腔保持没有润滑介质,这样也就避免了压缩空气不希望地过高含有润滑介质如油。

按照本发明,在驱动轴28为相反的转动方向时,润滑通道54对斜盘机10来说起到通气孔56的作用,而反过来时,则通气孔56起到润滑通道54的作用。关于这种双重应用的情况,该润滑系统可以设置成孔54,56,或未详细描述的球形阀,或类似的相应结构。

一个另外的优点,它是由于本发明的一个优选变型方案,亦即将导引轴颈38以足够大的间隙安置在分隔壁的槽中的措施所产生的,已经表明由于前面已述的通气系统56,不同的低压/高压的压力比情况下都能使导引轴颈38在导引槽40的内壁上的靠置压力减小,所以基于此的可能摩擦磨损就大大的减少了,进而本发明斜盘机的使用寿命就明显延长了。

在图5中以分解图方式并以纵剖和侧视表明一个装在图1中斜 盘机中的带第一密封(扇形)件37的活塞装置。该密封件37包括一个插入件39,一个径向隙缝件31和在隙缝中安置的导引轴颈38,其按规定用于卡在导引槽40中,该导引槽40设置在分隔壁18的压力腔侧端壁中并且该轴颈38借助可拆连接例如螺纹及螺栓连接件将径向隙缝件31与插入件39和活塞20相连接。这个变型解决方案的优点是,通过适当地选择导引轴颈38和带导引槽40的分隔壁18的材料配对,或者必要时对导引槽内壁设置覆盖层就可以使前面已述的摩擦磨损进一步附加地减小。

密封件37一个另外的性能,即除了对导引轴颈38的保持功能以外,还在于容纳该径向隙缝30。借助X形设置的并具有侧向上相互的夹角安置的隙缝侧壁32,33的径向隙缝30,其中,分隔壁18以紧密配合嵌置在内,则如已在图1中所描述的,该活塞20的回转角和依此其摆动行程就被限定了。还有此处提供的可能方案是,通过适当的材料选择可改进必需的密封作用。并减小出现的摩擦磨损。

此外从图5还可看出,活塞20在与径向隙缝30或密封件相反的侧边置有一个径向的凹槽35,其中,安置一个具有圆形横截面的柱体65。该径向的凹槽35用于补偿活塞20的不平衡,而这个不平衡是由在加工X形径向隙缝30时产生的材料切削量造成的,同时,通过将平衡重块65置入径向的凹槽35中,即使在应用一个具有另外几何形状的径向隙缝和因此导致较小的材料切削量情况下也能实现一个重量补偿(平衡)。

在图6中以侧视和俯视图中描述一个第二密封(扇形)件,它可以代替图5所示的密封(扇形)件37应用。与图5中描述的密封件37的不同在于,该密封件66不具有径向隙缝元件而是只有一个插入件 67。在这种情况下,活塞20的摆动行程通过一个设有隙缝侧壁32,33并在活塞中成形的径向隙缝30来限定。为改进在分隔壁18和活塞20之间的密封,该插入件67在其支承导引轴颈38的表面上是被加工成球面弧形的,同时,该弧形面结构与分隔壁18相应端侧的造型是一致的。为了在活塞20清楚地固定,该插入件67在两个相反对置的侧边上置有V形的切口,它与活塞20中的X形径向隙缝30协调一致。

在图7中以侧视和俯视图中描述一个第三密封扇形件68,它可以代替图5和6中描绘的密封件37来使用。与图5和6中描绘的密封件37及66的不同是,该密封件68与导引轴颈38为一体式连接结构。在其另外的结构设置中,它与图6中表示的第二密封件66相一致。依此它同样不具有径向隙缝元件,但是具有一个球面的拱形表面以及在两个相反对置的纵侧边上置有V形的切口,其与活塞20中X形的径向隙缝30相协调一致,因此以确保在活塞20中有一个固定配合。

总括起来说,在本发明斜盘机中设置的润滑系统,它利用了不同压力的泵系统,从而通过借助负压所实现的对多余润滑介质的抽抽除,就可以在很干净,节约和有效的状态下工作。

在图8中描绘了一个通过图1中斜盘机10的截面视图、该机10在其工作腔16中具有一个新活塞20。这两个构成壳体12的半拉壳体分件13,14,是以公知方式借助未详细表明的螺栓连接而组装一起。

在球形结构的工作腔16中置有一个分隔壁18,它与圆环形的活塞20一起将工作腔16分成位于下边的高压腔23和位于上边的抽吸或低压腔24。

活塞20被一个活塞支承26所保持,该支承26安装在一个驱动轴 28上。该驱动轴28是侧向向外导出的,并在外边可被一个未详述的马达所加载。

该活塞支承26还以公知的和未详表明的方式由两个半拉分件组装而成,它的分离缝是倾斜安置的,也就是说相对驱动轴28成一角度,这样,也以公知的方式,使在两个活塞支承26的半拉分件之间插置的活塞20与驱动轴28的纵轴线倾斜安置。该活塞20的边缘区域亦即它的圆周附近的区域33,34是倾斜的,因此,它(活塞)才能以其活塞表面33,34与由摆动运动引起的相应最大的回转位置相一致地靠置在工作腔16的内壁上,依此,活塞在工作腔16中的完全运动性能就得以保证。

在朝分隔壁18指向的侧边上,该活塞20具有一个径向隙缝30,其中,卡置分隔壁18。在径向隙缝30中安置一个导引轴颈32,它承受活塞20的回转作用力。该在径向隙缝30中导行的导引轴颈32用于防止活塞20随着转动,因为活塞20被转动的活塞支承26置于一个摆运动。换句话说,活塞20,由于导引轴颈32在径向隙缝30中的导行之故,而进行一个往复运动,在这个运动中,活塞实行一个与活塞支承26相对驱动轴28的角度位置相一致的摆动运动,它总称为斜盘摆动运动。

为了在输送带有固体组分的纤维,切屑,毛刺,茎杆,颗粒,片屑或类似物的流体介质时避免出故障,该活塞20在其两个属于压力腔23的压力-活塞表面72上置有槽76,它被刀状的肋件78所限定。同时,该刀状的肋件78还有的任务是,将那些在活塞20作摆动运动时落入活塞表面72和工作腔16的内壁之间的固体组分(杂物)切碎。同时,槽76的空腔还分别用于暂时地将那些弄碎的杂物接收起来, 因此,对这些杂物来说就实现一个基本的密封作用,直至将这些弄碎的组分继续输送出去为止。

与此相反,该抽吸-活塞表面74是让其光滑的,亦即没有槽或肋件。为此的原因是,建立一个足够的低压,分便将相应输送的流体抽走。同时,在抽吸侧上的活塞表面74的型廓可导致有干扰的不密封性,它可防止产生不必需的低压。在活塞表面74和工作腔16的内壁之间可能夹住固体组分之情况,相对而言是很少成问题的。同时,任何情况下,所达到的密封性都是以保证建立希望的低压。

在图9以侧视图描绘了图8的活塞20,也就是说具有一个带槽76和肋件78的压力-活塞表面72的具有一个光滑的抽吸-活塞表面74。为了解释和更好地理解,此处对于相同的特征应用如图8中的相关编号。

特别在这个视图中,槽76和肋件78的配置和其径向方向的定位以及它们相对径向隙缝30的位置都可看出,该隙缝30此处包住未示出的导引轴颈32。该槽宽度取决于相应的活塞直径ab和可以近似地用角度间隔为约7.5°±2.5°来确定。

最后在图10中表示一个在活塞20的端表面上从两个不同方向看到的视图,并且具有通过活塞表面的局部截面图,其中可看出槽76的槽纵向型廓。在用点划线表示的分开平面上方又给出了径向隙缝30的视图。而在下文描绘一个旋转90°的视图。

依此,该槽76既可以设置成连续的带直线亦即平坦的槽基部的槽件,也可以为带弯曲的槽基部的(虚线所示曲线)槽件。最后的变型实施方案,一方面就试图使限定槽件76的助件78具有切割作用而言具有比在平坦槽基部情况下要小的作用;为此,这个结构方案具 有有利的耐用时间,因而其应用寿命就提高了。

在泵运行期间,在活塞20的抽吸侧上的输送介质被抽吸,并由于摆动运动而从轴吸腔24输送到压力腔23中,在此处,只要需要的话,该刀状的肋件78就将输送介质中的固体组分切碎。

该槽件76,如已经提及的径向定位一样,也同样如限定它的肋件78一样定位,同时,在外圆周上的槽宽按照活塞直径可以具有5-10mm。结合活塞20的摆动运动,该径向定位的槽76以及限定它的肋件78的槽侧壁是用于该输送物,特别是固体组分,在活塞20于工作腔16的壁上滚动时,自动地一起运行和类似保持在一个袋中,因此,该输送物不会停留和不会导致倒流,而是不断地继续输送。以此方式就能够实现,将特别难以输送的介质泵出。

肋件的厚度最好计为1mm±0.5mm,同时,通过相应的加工,该肋横截面可以设置成锥形的并具有宽的基底和狭窄的外边棱。因此,一方面肋件78的切削作用得到改善,同时另一方面其耐用时间提高。

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