專利名稱：機(jī)械沖床的高壓轉(zhuǎn)動接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種把液體輸送給一轉(zhuǎn)動裝置的設(shè)備，特別涉及一種液體輸送系統(tǒng)，包括一在一機(jī)械沖床中把液體輸送給曲軸的轉(zhuǎn)動接頭，該接頭的軸承面上有阻尼余隙空間。
機(jī)械沖床一般由一機(jī)架構(gòu)成，該機(jī)架包括一橫梁和一床臺，其中有一滑動件支撐成可相對床臺作往復(fù)運(yùn)動。一裝在機(jī)架中的曲軸把由一驅(qū)動機(jī)構(gòu)生成的轉(zhuǎn)動經(jīng)中間連桿組件轉(zhuǎn)換成該滑動件的直線往復(fù)運(yùn)動。在沖床沖程中，裝在滑動件上的頂模沖壓裝在一固定連接在床臺上的墊枕上的底模。這種結(jié)構(gòu)的沖床、例如直邊沖床和開式單臂沖床廣泛用于壓印和沖壓成形，其大小和噸級視使用場合的不同而有很大差別。
機(jī)械沖床中把飛輪用作主要的機(jī)械能儲能和轉(zhuǎn)動動力源。標(biāo)準(zhǔn)沖床的飛輪用一活動套筒裝在驅(qū)動軸、曲軸或沖床機(jī)架上而位于主驅(qū)動電動機(jī)與離合器之間。離合器與飛輪嚙合而建立與曲軸的傳動連接，曲軸把飛輪的轉(zhuǎn)動能轉(zhuǎn)換成有用的機(jī)械功，從而驅(qū)動沖床各部件，進(jìn)行沖壓操作，飛輪的轉(zhuǎn)動能耗盡后由主驅(qū)動電動機(jī)補(bǔ)充。
對機(jī)械沖床的耐用性和有效性至關(guān)重要的一點是是否有合格的潤滑系統(tǒng)以足夠數(shù)量的高壓液體提供軸承支撐。這一點對依賴于曲軸、飛輪和驅(qū)動軸之類的轉(zhuǎn)動裝置的機(jī)械沖床來說至關(guān)重要，這些轉(zhuǎn)動裝置生成滿足特殊工業(yè)應(yīng)用的荷載要求所需的極大轉(zhuǎn)矩。把油供應(yīng)給這些轉(zhuǎn)動部件存在著兩個問題。首先，由于轉(zhuǎn)動部件的轉(zhuǎn)動，很難把油從外部油源輸送到軸套余隙區(qū)。此外，由于密封與鄰接轉(zhuǎn)動面之間的磨損接觸，很難在對轉(zhuǎn)動部件提供足夠的密封保護(hù)的同時不發(fā)生由摩擦造成的結(jié)構(gòu)惡化。
解決這一輸油問題的一種現(xiàn)有方法是使用一把油輸送給轉(zhuǎn)動曲軸的轉(zhuǎn)動接頭。一緊固在該轉(zhuǎn)動接頭上的密封位于轉(zhuǎn)動接頭和相鄰曲軸之間的交界面上，用來防止漏油。但是，如上所述，由于與轉(zhuǎn)動裝置抵靠的固定密封件始終受到由轉(zhuǎn)動軸與鄰接密封件之間的滑動接觸所生成的摩擦壓力，因此上述密封的使用壽命不可能很長。因此需要提供一種軸承支撐潤滑系統(tǒng)，它包括一轉(zhuǎn)動接頭，但其密封件不與曲軸或其他轉(zhuǎn)動面直接接觸。
現(xiàn)有接頭用耐磨軸承降低由摩擦力造成的密封損耗。但是，這種軸承結(jié)構(gòu)的問題是，它與相鄰機(jī)器表面之間的自由、無阻尼的余隙在沖壓操作生成強(qiáng)烈震動時會震碎部件。因此需要提供一種沒有自由、無阻尼余隙的轉(zhuǎn)動接頭。
本發(fā)明的目的是提供一種液體輸送系統(tǒng)，它使用轉(zhuǎn)動接頭或固定接頭那樣的液體連通裝置把液體輸送給一轉(zhuǎn)動機(jī)器，并在該連通裝置的軸承面上生成阻尼余隙空間。該系統(tǒng)可在機(jī)械沖床中把液體輸送給其中有一孔道的一可轉(zhuǎn)動曲軸。
根據(jù)本發(fā)明，在一實施例中，該液體輸送系統(tǒng)包括一由曲軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動接頭，該接頭中有一液體流道與曲軸的孔道連通。一固定殼體與該轉(zhuǎn)動接頭的至少一部分之間形成一余隙空間。該固定殼體中有一與該余隙空間連通、從而與該轉(zhuǎn)動接頭中的液體流道連通的液體流道。一緊固在該固定殼體上的密封防止液體漏出該余隙空間。
在另一實施例中，該液體輸送系統(tǒng)包括一不轉(zhuǎn)動的液體輸送裝置，它的至少一部分位于曲軸的一空腔中，從而其間形成一余隙空間。該液體輸送裝置將其進(jìn)口處的液體輸送到該余隙空間后輸送到曲軸孔道。一裝在曲軸中的密封防止液體漏出該余隙空間。
本發(fā)明一實施例包括一把液體輸送給其中有一孔道的可轉(zhuǎn)動曲軸的設(shè)備。該設(shè)備包括一由曲軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動接頭裝置，該裝置中有一與曲軸孔道連通的液體流道。該設(shè)備進(jìn)一步包括一與該轉(zhuǎn)動接頭裝置的至少一部分形成一余隙空間的殼體，該殼體中有一與該余隙空間連通的液體流道。一密封裝置用來密封該余隙空間。該余隙空間與轉(zhuǎn)動接頭裝置中的液體流道連通。該殼體固定，而該密封裝置最好緊固在該殼體上。
一與殼體固定連接的液體供應(yīng)裝置把液體供應(yīng)給殼體中的液體流道。該液體供應(yīng)裝置的一種形式為一管子，其一端緊固在殼體的液體流道上而與之連通，另一端為高壓液體進(jìn)口。還有一與管子的該另一端連通的液體源以及一緊固該管子的裝置。
該轉(zhuǎn)動接頭裝置的一種形式包括一與殼體之間的余隙空間相聯(lián)的頭部和一與該頭部連成一體并與曲軸連接的主體部。在其一方面，頭部與主體部之間的不連續(xù)邊界形成一有效推力軸承結(jié)構(gòu)，它與其余隙空間中的液體用來防止轉(zhuǎn)動接頭裝置的軸向運(yùn)動。一密封緊固在殼體上并套在該轉(zhuǎn)動接頭裝置的主體部上。
本發(fā)明的另一種形式為一機(jī)械沖床，包括一有一橫梁和一床臺的機(jī)架；一受該機(jī)架引導(dǎo)而相對床臺作往復(fù)運(yùn)動的滑動件；一與該機(jī)架相聯(lián)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)；一由該驅(qū)動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動的飛輪組件，該飛輪組件包括一可相對該機(jī)架轉(zhuǎn)動的飛輪；一可轉(zhuǎn)動地裝在該橫梁中、驅(qū)動該滑動件的曲軸，該曲軸中有一孔道；一可選擇地連接飛輪與曲軸、從而轉(zhuǎn)動曲軸的離合組件；以及一把液體輸送到曲軸中的孔道的液體輸送系統(tǒng)。該液體輸送系統(tǒng)包括一由曲軸轉(zhuǎn)動、其中有一與曲軸中的孔道連通的液體流道的轉(zhuǎn)動接頭裝置和一殼體裝置，該殼體裝置與轉(zhuǎn)動接頭裝置的至少一部分形成一余隙空間，該殼體裝置中有一與該余隙空間連通的液體流道。一密封裝置用來密封該余隙空間。該余隙空間與轉(zhuǎn)動接頭裝置中的液體流道連通。曲軸中還有把曲軸孔道中的液體輸送到離合組件的裝置。該殼體裝置固定，而該密封裝置最好緊固在該殼體裝置上。
還有一緊固在殼體裝置上的液體供應(yīng)裝置把液體供應(yīng)給殼體裝置中的液體流道。在其一方面，該液體供應(yīng)裝置為一管子，其一端緊固在殼體的液體流道上而與之連通，另一端為高壓液體進(jìn)口。
本發(fā)明的另一種形式包括一與一機(jī)械沖床連接的設(shè)備，該沖床包括一可轉(zhuǎn)動曲軸，該曲軸中有一孔道，該設(shè)備把液體輸送到該曲軸。該液體輸送設(shè)備包括一與曲軸固定連接、從而與之一起轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動接頭，該轉(zhuǎn)動接頭把液體從其進(jìn)口輸送到曲軸中的孔道。該設(shè)備還包括一與該轉(zhuǎn)動接頭相聯(lián)的裝置，該裝置為轉(zhuǎn)動接頭提供潤滑支撐，其至少一部分與轉(zhuǎn)動接頭的進(jìn)口連通。該支撐裝置的一種形式為一殼體，該殼體與轉(zhuǎn)動接頭的至少一部分形成一余隙空間。該設(shè)備還包括與該余隙空間連通、從而與轉(zhuǎn)動接頭的進(jìn)口流體連通的裝置。該連通裝置的一種形式為殼體中一與該余隙空間連通的液體流道。該轉(zhuǎn)動接頭包括比方說一使液體從轉(zhuǎn)動接頭進(jìn)口至少流到曲軸中的孔道的液體流道。
本發(fā)明的另一種形式包括一把液體輸送到其中有一液體流道的一轉(zhuǎn)動件的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一由該轉(zhuǎn)動件轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動裝置，該轉(zhuǎn)動裝置把其進(jìn)口的液體輸送到該轉(zhuǎn)動件的液體流道；一與該轉(zhuǎn)動裝置的至少一部分形成一余隙空間的殼體，該余隙空間與該轉(zhuǎn)動裝置的進(jìn)口連通；以及一流體連通裝置，該流體連通裝置與該余隙空間連通、從而與轉(zhuǎn)動裝置的進(jìn)口連通。一緊固在殼體上的密封防止液體漏出該余隙空間。該殼體固定。在其一優(yōu)選形式中，該轉(zhuǎn)動件為一曲軸，其中的液體流道為該曲軸中的一孔道。該流體連通裝置的一種形式為該殼體中一與該余隙空間連通的液體流道。
本發(fā)明的另一種形式為一把液體輸送到其中有一液體流道的一轉(zhuǎn)動件的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一由該轉(zhuǎn)動件轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動接頭裝置，該接頭裝置中有一與該轉(zhuǎn)動件中的液體流道連通的液體流道；該系統(tǒng)還包括一支撐裝置，該支撐裝置的至少一部分與轉(zhuǎn)動接頭裝置中的液體流道連通，它為該轉(zhuǎn)動接頭裝置提供軸承支撐。該支撐裝置的一種形式包括一殼體裝置，該殼體裝置與該轉(zhuǎn)動接頭裝置的至少一部分形成一余隙空間，其中有一與該余隙空間連通、從而與轉(zhuǎn)動接頭裝置中的液體流道連通的液體流道。該殼體裝置最好固定，并與緊固其上的一密封該余隙空間的密封裝置連成一體。
本發(fā)明的另一實施例包括一把液體輸送到其中有一孔道的一可轉(zhuǎn)動曲軸的設(shè)備。該液體輸送設(shè)備包括一不轉(zhuǎn)動的液體輸送裝置，該液體輸送裝置的至少一部分位于曲軸的一空腔中，從而其間形成一余隙空間，該液體輸送裝置把液體從其進(jìn)口輸送到該余隙空間后輸送到曲軸中的孔道。一密封裝置用來密封該余隙空間。
在其一個方面，該液體輸送裝置包括一連通該進(jìn)口與曲軸中的孔道的液體流道。該余隙空間最好與該液體輸送裝置中的該液體流道連通。該液體輸送裝置中的該液體流道的一種形式包括至少一個與該液體輸送裝置的該進(jìn)口以及與曲軸中的孔道對齊的主流道。該液體流道還包括至少一個使該至少一個主流道與該余隙空間連通的分支流道。在其優(yōu)選形式中，該至少一個分支流道包括至少一對方向相反的徑向分支流道。
還有一液體供應(yīng)裝置與液體輸送裝置的進(jìn)口固定連接而向該液體輸送裝置供油。在其一個方面，該液體供應(yīng)裝置包括一管子，其一端緊固在該液體輸送裝置的進(jìn)口上，另一端為高壓液體的進(jìn)口。還有緊固該管子的裝置。
曲軸的空腔處還有一與曲軸連成一體的推力軸承與該液體輸送裝置形成一余隙空間。該推力軸承與該余隙空間中的液體薄膜配合而防止該液體輸送裝置的軸向運(yùn)動。一密封緊固在該推力軸承上并套住該液體輸送裝置。
本發(fā)明的另一種形式包括一機(jī)械沖床，該沖床包括一有一橫梁和一床臺的機(jī)架；一受該機(jī)架引導(dǎo)而相對該床臺作往復(fù)運(yùn)動的滑動件；一與該機(jī)架相聯(lián)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)；一由該驅(qū)動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動的飛輪組件，該飛輪組件包括一可相對該機(jī)架轉(zhuǎn)動的飛輪；一可轉(zhuǎn)動地位于該橫梁中、驅(qū)動該滑動件的曲軸，該曲軸中有一孔道；一可連接飛輪與曲軸、使飛輪驅(qū)動曲軸的離合組件；以及一把液體輸送到曲軸中的孔道的液體輸送系統(tǒng)。該液體輸送系統(tǒng)包括一不轉(zhuǎn)動的液體輸送裝置，該液體輸送裝置的至少一部分位于曲軸的一空腔中而在其間形成一余隙空間，從而把液體從該液體輸送裝置的一進(jìn)口輸送到該余隙空間后輸送到曲軸的孔道。一密封裝置用來密封該余隙空間。
在其一方面，該液體輸送裝置包括一連通該進(jìn)口與曲軸中的孔道的液體流道。該余隙空間最好與該液體流道連通。
本發(fā)明的另一種形式包括一種與一機(jī)械沖床連接的設(shè)備，該沖床包括其中有一孔道的可轉(zhuǎn)動曲軸，該設(shè)備把液體輸送到曲軸。該液體輸送設(shè)備包括一不轉(zhuǎn)動的液體輸送裝置，該液體輸送裝置的至少一部分位于曲軸的一空腔中而在其間形成一余隙空間，該液體輸送裝置中有一與曲軸中的孔道連通的液體流道。該余隙空間最好與該液體輸送裝置中的液體流道連通。一密封裝置用來密封該余隙空間。
本發(fā)明的另一種形式包括一把液體輸送到其中有一孔道的一可轉(zhuǎn)動曲軸的液體輸送設(shè)備。該液體輸送設(shè)備包括一液體輸送裝置，該液體輸送裝置的至少一部分位于曲軸的一空腔中而成為一插入體，該液體輸送裝置在插入體的至少一部分與曲軸之間形成一余隙空間，該液體輸送裝置中有一與曲軸孔道連通的液體流道。該余隙空間最好與該液體流道連通。一液源裝置把液流傳送到該液體輸送裝置的液體流道。一密封裝置用來密封該余隙空間。
本發(fā)明的另一種形式包括一把液體輸送到其中有一液體流道的一轉(zhuǎn)動件的系統(tǒng)。該液體輸送系統(tǒng)包括一不轉(zhuǎn)動的液體輸送裝置，該液體輸送裝置的至少一部分位于轉(zhuǎn)動件的一空腔中而在其間形成一余隙空間，從而把液體從該液體輸送裝置的一進(jìn)口輸送到該余隙空間后輸送到該轉(zhuǎn)動件中的的液體流道。一密封裝置用來密封該余隙空間。在其一優(yōu)選形式中，該轉(zhuǎn)動件為一曲軸，而其液體流道為該曲軸中的一孔道。
本發(fā)明的另一種形式包括一把液體輸送到其中有一液體流道的一轉(zhuǎn)動件的系統(tǒng)。該液體輸送系統(tǒng)包括一不轉(zhuǎn)動的液體輸送裝置，該液體輸送裝置的至少一部分位于轉(zhuǎn)動件的一空腔中而在其間形成一余隙空間，該液體輸送裝置中有一與該轉(zhuǎn)動件中的液體流道連通的液體流道，該余隙空間與該液體輸送裝置中的該液體流道連通。一密封裝置用來密封該余隙空間。在其一優(yōu)選形式中，該轉(zhuǎn)動件為一曲軸，而其液體流道為該曲軸中的一孔道。
本發(fā)明使用一固定接頭把油輸送給曲軸的實施例的一個優(yōu)點是用一油膜軸承支撐該固定接頭、使得套在其中的曲軸在潤滑環(huán)境中轉(zhuǎn)動，從而無需使用耐摩擦軸承。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是，使用該固定接頭的液體輸送系統(tǒng)只需使用單個轉(zhuǎn)軸密封防止余隙空間中的液體漏出，從而解決了使用滑動面密封所發(fā)生的問題。
本發(fā)明使用一由曲軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動接頭的實施例的另一個優(yōu)點是，用一殼體與該轉(zhuǎn)動接頭形成一軸承支撐余隙空間，其中，緊固在該殼體上的密封不發(fā)生生成摩擦的轉(zhuǎn)動接觸。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是可用在沖床中把油壓超過1200psi的油從一固定管子輸送到一轉(zhuǎn)動曲軸。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是，把高壓油注入轉(zhuǎn)動件與固定件之間的余隙空間中而形成油膜軸承，從而消除了使用自由、無阻尼余隙時震碎部件的危險。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是，輸送到曲軸孔道、用來潤滑離合器/主軸承的高壓油還用作支撐接頭的油膜。
從結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例的說明中可更清楚看出本發(fā)明的上述和其他特征和優(yōu)點及其實現(xiàn)方式并可更好地理解本發(fā)明，附圖中


圖1為本發(fā)明一實施例的一由一曲軸轉(zhuǎn)動、把液體輸送到該曲軸中的一孔道的轉(zhuǎn)動接頭的縱向剖面圖；以及圖2為本發(fā)明另一實施例的一位于一曲軸空腔中、把液體輸送到曲軸孔道的固定接頭的縱向剖面圖。
在各附圖中，相同部件用同一標(biāo)號表示。這里只例示出本發(fā)明一優(yōu)選實施例，這一例示不應(yīng)看成對本發(fā)明范圍有任何限制。
圖1和2分別為本發(fā)明第一和第二實施例的把液體輸送到一機(jī)械沖床中的一可轉(zhuǎn)動曲軸的一系統(tǒng)的示意圖。圖1所示系統(tǒng)使用由該曲軸轉(zhuǎn)動的一轉(zhuǎn)動接頭，該接頭最好如圖所示安裝在曲軸外部。該轉(zhuǎn)動接頭與該曲軸通過其間的一剛性連接件一起轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動接頭與套在轉(zhuǎn)動接頭上的一固定殼體之間的余隙空間中的潤滑油膜用作該轉(zhuǎn)動接頭的軸承支撐。圖2所示系統(tǒng)使用一固定液體輸送裝置，該液體輸送裝置的至少一部分位于曲軸中的一空腔中。該液體輸送裝置的結(jié)構(gòu)與圖1的轉(zhuǎn)動接頭相同，但改裝成不轉(zhuǎn)動。該液體輸送裝置與相鄰曲軸空腔表面之間的余隙空間中的潤滑油膜用作該液體輸送裝置的軸承支撐。在所示兩實施例中，液體都經(jīng)該可用接頭件(即該轉(zhuǎn)動接頭或固定液體輸送裝置)輸入曲軸中的孔道。確切說，該接頭件中有與曲軸孔道連通的液體流道。該液體流道還把液體輸送到與之連通的余隙空間中，從而生成用作軸承支撐的潤滑油膜。在所示兩種結(jié)構(gòu)中都無需使用滑動面密封。
圖1所示本發(fā)明一實施例的縱向剖面圖示出一把液體輸送到一曲軸12的液體輸送設(shè)備10。所示設(shè)備10的一種形式包括一由曲軸12轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動接頭14以及一固定殼體16，該殼體與轉(zhuǎn)動接頭14相間距，從而其間形成一油膜余隙空間18。殼體16的一種形式包括虛線所示液體流道20，該液體流道與余隙18連通而把液體輸送到該余隙。轉(zhuǎn)動接頭14的一種形式包括連通余隙18與曲軸12中的一液體通道24的液體流道22。通道24最好呈孔型結(jié)構(gòu)，盡管也可使用任何其他合適的液體輸送結(jié)構(gòu)。曲軸的液體通道24最好與沖床的其他部件、例如離合器/主軸承(未示出)連通。轉(zhuǎn)動接頭14的液體流道22與殼體16的液體流道20如其優(yōu)選形式所示布置成互相對齊，以使其間的流量最大。一液體供應(yīng)裝置26緊固在殼體16上而把液體供應(yīng)給殼體的液體流道20。
所示液體輸送設(shè)備10在曲軸12轉(zhuǎn)動時把液體經(jīng)轉(zhuǎn)動接頭14的液體流道22輸送到通道24。此外，液體還輸送到余隙18而在余隙中形成潤滑油膜，從而在轉(zhuǎn)動接頭14隨曲軸12轉(zhuǎn)動時為轉(zhuǎn)動接頭14提供軸承支撐。設(shè)備10的一優(yōu)選實施例成為一機(jī)械沖床(未示出)的一部分?，F(xiàn)有沖床一般包括一機(jī)架，該機(jī)架包括一橫梁部和其上連接有一墊枕組件的床臺部，橫梁部與床臺部用立柱連接。立柱與橫梁的底面和床臺的頂面裝成一體。各立柱之間有一滑動件作直線往復(fù)運(yùn)動。從床臺伸出的腿件一般用吸震墊裝在地面上。驅(qū)動組件包括一驅(qū)動電動機(jī)，該電動機(jī)用常見裝置與一飛輪/離合器組合連接而轉(zhuǎn)動曲軸。曲軸的轉(zhuǎn)動用中間連桿組件轉(zhuǎn)換成滑動件的直線往復(fù)運(yùn)動。
應(yīng)該看到，對沖床及其各部件的說明只是例示性的而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員當(dāng)可看出，任何其他機(jī)械沖床也可使用本發(fā)明。此外，本發(fā)明液體輸送設(shè)備也不限于用于上述結(jié)構(gòu)的沖床，而可用于使用轉(zhuǎn)動裝置或任何其他活動部件的任何結(jié)構(gòu)。
下面說明液體輸送設(shè)備10的各部件，所示轉(zhuǎn)動接頭14為一整體結(jié)構(gòu)，包括一與一主體部30制成一體的頭部28，該主體部的一端面32與曲軸12連接。頭部28一般呈圓柱體，而主體部30構(gòu)作成緊靠曲軸12。轉(zhuǎn)動接頭14運(yùn)轉(zhuǎn)時其運(yùn)動一般限于受曲軸12的轉(zhuǎn)動力控制的轉(zhuǎn)動。為此，轉(zhuǎn)動接頭14的主體部30與曲軸12剛性連接在一起。在所示例子中可用一可卸下接頭件(虛線所示34)實現(xiàn)該連接，該接頭件的一端用螺紋旋入主體部30中，另一端用螺紋旋入曲軸12中。接頭件34也可與轉(zhuǎn)動接頭14或曲軸12制成一體。對接頭件34的這一說明不應(yīng)看成限制性的，顯然可用任何裝置把轉(zhuǎn)動接頭14與曲軸12剛性連接在一起。這一連接的剛性至少足以使轉(zhuǎn)動接頭14隨曲軸12轉(zhuǎn)動，即部件12與14一起轉(zhuǎn)動。
如圖所示，轉(zhuǎn)動接頭14中有與曲軸12中的通道24連通的液體流道22。液體流道22的一種形式包括其一端與余隙18連通、另一端與液體流道38連通的一液體流道36，而液體流道38經(jīng)接頭件34與通道24連通。如圖所示，液體流道36一般位于徑向上，而液體流道38一般位于縱向上。在一優(yōu)選形式中，通道24位于曲軸12的轉(zhuǎn)動軸線上；因此，液體流道38最好與通道24位于同一直線上。所示液體流道22不應(yīng)看成限制性的，而應(yīng)看成一般地代表轉(zhuǎn)動接頭14中用來把液體從其液體進(jìn)口輸送到曲軸12的任何裝置。
所示殼體16為一套件，它與轉(zhuǎn)動接頭14相間距，以便界定在其中生成潤滑油膜的余隙空間18。殼體16可通過與液體供應(yīng)裝置26(下面交代)的剛性連接而相對轉(zhuǎn)動接頭14固定。所示殼體16的一種形式包括一用緊固螺栓44和46與一護(hù)套42裝成一體的護(hù)板40，從而形成一罩，該罩有一正對轉(zhuǎn)動接頭14的支撐面。護(hù)板40一般呈盤形，與轉(zhuǎn)動接頭14的頭部28的外表面正對，其間有余隙空間18。護(hù)套42一般呈套住轉(zhuǎn)動接頭14的主體部30的徑向表面的圓筒形，其間有余隙空間18。護(hù)套42最好有一徑向向里環(huán)形端部48，從而在轉(zhuǎn)動接頭14的頭部28與主體部30之間的不連續(xù)邊界處生成一(與余隙空間18相連的)余隙空間50。向里端部48套住轉(zhuǎn)動接頭14的主體部30。殼體16的上述特殊結(jié)構(gòu)不應(yīng)看成限制性的，而是一般地代表可與轉(zhuǎn)動接頭14的至少一部分形成一可在其中生成用來潤滑轉(zhuǎn)動中的轉(zhuǎn)動接頭14的油膜的余隙空間的任何結(jié)構(gòu)。
殼體16的護(hù)套42的一邊中最好有液體流道20。在一優(yōu)選方面，液體流道20相對轉(zhuǎn)動接頭14中的液體流道22(其徑向流道36)的方向布置成互相對齊，以便在轉(zhuǎn)動接頭14轉(zhuǎn)動到一定位置上時互相連通。經(jīng)液體流道20供應(yīng)的高壓油在轉(zhuǎn)動接頭14的轉(zhuǎn)動過程中當(dāng)液體流道20與液體流道22位于同一直線上時最大量地流入轉(zhuǎn)動接頭14中。
一套在轉(zhuǎn)動接頭14的主體部30上的環(huán)形密封52防止油從余隙空間50漏出。密封52最好如圖所示緊固在護(hù)套42的向里環(huán)形端部48的端壁上。因此，密封52成為一固定(即不轉(zhuǎn)動)件。密封52的環(huán)形結(jié)構(gòu)和固定裝配大大優(yōu)于現(xiàn)有密封，其一般呈有孔盤形，它不是須隨轉(zhuǎn)動接頭轉(zhuǎn)動，就是由于用作固定接頭與曲軸的轉(zhuǎn)動端面之間的接合件而受到摩擦力。更一般地，由于轉(zhuǎn)動接頭14隨曲軸12一起轉(zhuǎn)動，因此便于以上述方式使用固定密封，從而消除了現(xiàn)有技術(shù)中位于一固定接頭裝置與轉(zhuǎn)動曲軸之間交界面處的密封的不利條件。在所示實施例中，不存在任何這樣的固定-轉(zhuǎn)動界面；因此，其表面沒有與轉(zhuǎn)動部件接觸部分的密封52，不會遭到現(xiàn)有滑動面密封那樣的磨損。
液體供應(yīng)裝置26包括一管子54，管子的一端為來自一液源(未示出)的液體的進(jìn)口56，另一端與殼體16剛性連接而與之連通。特別是，管子的一端用一錐形連接件裝配，該連接件緊固在殼體16的液體流道20中，從而管子54中的液體源源不斷流入殼體中。管子54用支架60和螺栓62組合固定在沖床橫梁(以58示意性示出)上。因此，殼體16經(jīng)管子54和支架60與橫梁58剛性連接而得以固定。但是，這種緊固方式和特殊緊固結(jié)構(gòu)不應(yīng)看成是限制性的，而應(yīng)看成一般地代表任何可防止殼體16轉(zhuǎn)動的裝置。此外，即使管子54具有輸送液體和固定殼體16的雙重功能，但顯然可看出，可用管子54或任何其他相當(dāng)裝置輸送液體，而另用裝置固定殼體16。
工作時，高壓液流56流入管子54后流到殼體16的液體流道20，然后流入余隙空間18。液體至少流入余隙空間18并當(dāng)(轉(zhuǎn)動接頭14中的)徑向液體流道36與液體流道20位于一直線上時流入徑向液體流道36。流入徑向液體流道36的高壓油經(jīng)液體流道22的其余部分(即軸向液體流道38)流入曲軸通道24。液體的液壓足以使曲軸通道24中的液體至少流到與通道24連通的離合器/主軸承。該液壓還足以使液體注滿轉(zhuǎn)動接頭14與殼體16之間、由余隙空間18界定的整個環(huán)形軸承區(qū)。余隙18和(密封52旁的)余隙50中的液體所形成的油膜與轉(zhuǎn)動接頭14配合用作殼體16的有效軸承支撐結(jié)構(gòu)。此外，潤滑油膜一方面與殼體16(特別是護(hù)板40和護(hù)套42的向里環(huán)形端部48)一起構(gòu)成一防止轉(zhuǎn)動接頭14作直線運(yùn)動的有效推力軸承結(jié)構(gòu)，同時還為轉(zhuǎn)動提供潤滑支撐。余隙空間18和50的油膜區(qū)一般并不因由與管子進(jìn)口的高壓油的不斷作用形成的壓力差而出現(xiàn)由油壓造成的運(yùn)動。因此，在所示實施例中這些油膜區(qū)可看成液壓靜力支撐區(qū)。余隙空間18和50中的油膜軸承確保固定殼體16與轉(zhuǎn)動接頭14之間不是自由、無阻尼余隙，從而在強(qiáng)烈震動在整個沖床中傳播時防止震碎沖床的各部件。
從其最寬泛的方面來說，圖1所示實施例的液體輸送設(shè)備包括一把液體輸送到其中有一液體流道的一轉(zhuǎn)動件的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一由該轉(zhuǎn)動件轉(zhuǎn)動、其中有一與該轉(zhuǎn)動件中的該液體流道連通的液體流道的轉(zhuǎn)動接頭裝置。該系統(tǒng)還包括一支撐結(jié)構(gòu)，該支撐結(jié)構(gòu)的至少一部分與該轉(zhuǎn)動接頭裝置中的該液體流道連通，并且該支撐結(jié)構(gòu)為該轉(zhuǎn)動接頭裝置提供軸承支撐。該支撐結(jié)構(gòu)的一種形式為一殼體裝置，該殼體裝置與轉(zhuǎn)動接頭裝置的至少一部分形成一余隙空間，該殼體裝置中有一與該余隙空間連通、從而與轉(zhuǎn)動接頭裝置中的液體流道連通的液體流道。
因此圖1所示液體輸送設(shè)備不限于用于機(jī)械沖床，而是包括把液體從一轉(zhuǎn)動接頭裝置輸送到任何可轉(zhuǎn)動機(jī)器部件、例如曲軸。更一般地說，對所示實施例的說明包括與任何活動部件有運(yùn)動依賴關(guān)系的任何形式的液體輸送裝置，該液體輸送裝置在與該活動部件一起運(yùn)動時與該活動部件中的一液體空間連通。此外，該液體輸送設(shè)備也可與非轉(zhuǎn)動、例如作直線運(yùn)動的部件相連。
圖2所示本發(fā)明另一實施例的縱向剖面圖示出一把液體輸送到一曲軸12的液體輸送設(shè)備100。所示設(shè)備100的一種形式包括一固定液體輸送裝置102，該液體輸送裝置的至少一部分位于一空腔104中，從而其間形成一油膜余隙空間106。液體輸送裝置102中有一與曲軸12的通道24連通的液體流道108把其進(jìn)口部110的液體輸送到曲軸通道24和余隙空間106。液體輸送裝置102的一種形式通過與液體供應(yīng)裝置112的剛性連接而不轉(zhuǎn)動。
所示液體輸送裝置102包括液體進(jìn)口部110；整個位于曲軸空腔104中、與空腔104形成余隙空間106的一頭部114；以及其兩面分別與進(jìn)口部110和頭部114制成一體的主體部116。液體輸送裝置102的一部分成為永久固定在曲軸12的空腔104中的插入體。此外，液體輸送裝置102的結(jié)構(gòu)與圖1的轉(zhuǎn)動接頭相同。但是，轉(zhuǎn)動接頭14由曲軸12轉(zhuǎn)動，而液體輸送裝置102為至少一部分位于曲軸12中的一固定件。此外，殼體16用來與轉(zhuǎn)動接頭14形成一余隙空間，而曲軸空腔104的內(nèi)表面與液體輸送裝置102形成余隙空間106。但這兩個部件都把液體輸送到曲軸通道24并使用該液體在其余隙空間中生成潤滑油膜。液體輸送裝置102的所示結(jié)構(gòu)不應(yīng)看成限制性的，而應(yīng)看成一般地代表可把液體輸送到曲軸通道24之類液體孔的任何部件。
圖2還示出與曲軸12相連、套住液體輸送裝置102的主體部116的頸圈118。頸圈118用螺栓122和124緊固在曲軸12上。頸圈118與液體輸送裝置102之間形成一與余隙空間106相連的油膜余隙空間120。一環(huán)形密封126套住液體輸送裝置102的主體部116防止余隙空間120中的油漏出。密封126緊固在頸圈118的內(nèi)端壁上。因此，由于頸圈118緊固在曲軸12上，密封126在曲軸轉(zhuǎn)動時隨頸圈118一起轉(zhuǎn)動。
液體輸送裝置102中的液體流道108至少與余隙空間106連通并足以把液體輸送到曲軸通道24。液體流道108的一種形式包括一軸向液體流道128，其一端與進(jìn)口部110的液體進(jìn)口連通，另一端經(jīng)余隙空間106與通道24連通。特別是，軸向液體流道128最好與通道24對齊(即在一直線上)，從而曲軸12不管轉(zhuǎn)動到什么位置上液體輸送裝置102與曲軸12之間的液流始終源源不斷。液體流道108最好包括至少一個從軸向液體流道128分支、與余隙空間106連通的橫向液體流道130。所示液體流道108不應(yīng)看成限制性的，而應(yīng)看成一般地代表可在液體輸送裝置102中輸送液體的任何液體輸送結(jié)構(gòu)。
液體流道108的一種優(yōu)選形式可包括至少一對分列在軸向液體流道128兩邊的橫向液體流道，從而把液體輸送到空腔104兩邊的余隙空間106。因此，從方向相反的橫向液體流道流出的高壓液體使液體輸送裝置102在空腔104中保持平衡而無法作橫向運(yùn)動。特別是，這些一對對方向相反的橫向液體流道在余隙空間106中所生成的對稱流型使曲軸軸線兩邊的油膜壓力平衡，從而相對曲軸12固定液體輸送裝置102。即使液體輸送裝置102和曲軸12固定安裝，由于其質(zhì)量大從而慣性也大，因此如不加阻尼，微小的機(jī)械擾動會不受限制地放大，從而導(dǎo)致沖床位移超出其容許限度。平衡油膜的阻尼作用可抑制、防止這類位移。
液體輸送裝置102通過與液體供應(yīng)裝置112的剛性連接相對曲軸12固定。液體供應(yīng)裝置112包括一管子132，其一端供來自一液源(未示出)的液流134流入，另一端與液體輸送裝置102剛性連接而與之連通。特別是，管子132的一端有一錐形連接件緊固在液體輸送裝置102的進(jìn)口部110上而與液體流道108連通。管子132用支架60和螺栓62組合緊固在沖床橫梁(以58示意性示出)上。但是這種緊固方式和特殊緊固結(jié)構(gòu)不應(yīng)看成限制性的，而應(yīng)看成一般地代表任何可防止液體輸送裝置102轉(zhuǎn)動的裝置。此外，雖然管子132起到輸送液體和固定液體輸送裝置102的雙重作用，但顯然可看出，可用管子132或任何其他相當(dāng)裝置輸送液體，而另用裝置固定液體輸送裝置102。
工作時，高壓液流134流入管子132中后流入液體流道108的軸向流道128。這一高壓油經(jīng)軸向流道128、該軸向流道與曲軸通道24之間的余隙空間106最終流入曲軸通道24。一部分液流經(jīng)橫向液體流道130流入余隙空間106。橫向液體流道130周圍余隙空間106中的液流分量向前流向通道24而與從軸向液體流道128流出的液流匯合。因此，軸向流道128前方余隙空間106的油膜區(qū)在所示實施例中可看成液壓動力軸承支撐區(qū)，因為其中的液體在向前流到曲軸通道24的高壓油的作用下不斷流動。流入管子的液流134的壓力足以使油注滿液體輸送裝置102與曲軸空腔104之間、由余隙空間106界定的潤滑軸承支撐區(qū)。而且，這一油壓最好足以使曲軸通道24中的液體流到與通道24連通的沖床的其他軸承。沿軸向液體流道128在徑向上使用多個橫向液體流道可使余隙空間106中的液體分布得更均勻。
從橫向流道130流出的一小部分液體流向并停留在密封126旁的余隙空間120中。余隙空間120中的液體一般不受壓力差作用，從而較之余隙空間120外的油膜區(qū)可看成較靜態(tài)的油膜區(qū)。因此，余隙空間120的油膜區(qū)可看成液壓靜力軸承支撐區(qū)。這些油膜區(qū)與頸圈118一起構(gòu)成一有效推力軸承結(jié)構(gòu)而防止液體輸送裝置102作向后直線運(yùn)動。同樣，余隙空間106在通道24旁的橫向部中的油膜區(qū)防止液體輸送裝置102作向前直線運(yùn)動。余隙空間106的軸向部中的油膜為液體輸送裝置102提供徑向軸承支撐。由于該固定件(即液體輸送裝置102)受使曲軸12在潤滑環(huán)境中轉(zhuǎn)動的套住該固定件的油膜軸承的支撐，因此無需使用耐磨軸承。此外，余隙空間106和120中的油膜軸承確保固定液體輸送裝置102與曲軸12的空腔104之間不是自由、無阻尼余隙，從而防止在沖床中傳播的強(qiáng)烈震動震碎各部件。
從其最寬泛的方面來說，圖2所示實施例的液體輸送設(shè)備包括一把液體輸送到其中有一液體流道的一轉(zhuǎn)動件的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一不轉(zhuǎn)動的液體輸送裝置，其至少一部分位于該轉(zhuǎn)動件的一空腔中，從而其間形成一余隙空間，該液體輸送裝置把其進(jìn)口處的液體輸送到該轉(zhuǎn)動件的該液體流道中。液體最好還輸送到該余隙空間中。該液體輸送裝置的一種形式包括一與該余隙空間和該轉(zhuǎn)動件中的該液體流道連通的液體流道。
因此圖2所示液體輸送設(shè)備不限于用于機(jī)械沖床，而是包括把液體從一固定液體輸送裝置輸送到任何可轉(zhuǎn)動機(jī)器部件、例如曲軸。更一般地說，對所示實施例的說明包括其至少一部分裝在一轉(zhuǎn)動件內(nèi)而與該轉(zhuǎn)動件中的一液體空間連通的任何形式的固定液體輸送裝置。此外，該液體輸送設(shè)備也可裝在不轉(zhuǎn)動、例如作直線運(yùn)動的部件中。
盡管上面說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可進(jìn)一步修正。因此本申請包括使用本發(fā)明一般原則作出的任何變動、應(yīng)用或改編。此外，本申請包括本說明之外、但在本發(fā)明領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)之內(nèi)、由權(quán)利要求限定的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種把液體輸送到其中有一孔道的一可轉(zhuǎn)動曲軸的設(shè)備，其特征在于，所述液體輸送設(shè)備包括一轉(zhuǎn)動接頭裝置，該轉(zhuǎn)動接頭裝置由所述曲軸轉(zhuǎn)動，其中有一與所述曲軸中的孔道連通的液體流道；一殼體，該殼體與所述轉(zhuǎn)動接頭裝置的至少一部分形成一余隙空間，其中有一與所述余隙空間連通的液體流道，所述余隙空間與所述轉(zhuǎn)動接頭裝置中的液體流道連通；以及密封所述余隙空間的密封裝置。
2.按權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動接頭裝置中的液體流道包括至少一個渠道，其進(jìn)口與所述余隙空間連通，出口與所述曲軸中的孔道連通。
3.按權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于所述轉(zhuǎn)動接頭裝置的液體流道的該至少一個渠道與所述殼體中的液體流道對齊，從而在所述轉(zhuǎn)動接頭裝置轉(zhuǎn)動到一定位置時它們連通。
4.按權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，該殼體為固定的。
5.按權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述密封裝置緊固在所述殼體上。
6.按權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括液體供應(yīng)裝置，該液體供應(yīng)裝置緊固在所述殼體上，把液體輸送到所述殼體的液體流道中。
7.按權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述液體供應(yīng)裝置進(jìn)一步包括一管子，其一端緊固在所述殼體的液體流道上而與之連通，另一端為高壓液體進(jìn)口。
8.按權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括一與所述管子的該另一端連通的液源；以及緊固所述管子的裝置。
9.按權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動接頭裝置包括一頭部，該頭部與所述殼體之間界定該余隙空間；以及一與所述頭部連成一體并與所述曲軸連接的主體部。
10.按權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動接頭裝置的頭部與一體的主體部形成一不連續(xù)邊界，該邊界形成一有效推力軸承，它與余隙空間中的液體一起防止所述轉(zhuǎn)動接頭裝置的軸向運(yùn)動。
全文摘要
一種把液體輸送到一可轉(zhuǎn)動曲軸的液體輸送系統(tǒng),該系統(tǒng)在液體輸送裝置上生成阻尼余隙空間。轉(zhuǎn)動接頭中有一液體流道與該曲軸中的一液體通道連通。軸承支撐由轉(zhuǎn)動接頭與固定殼體之間余隙空間中的油膜提供。另一種結(jié)構(gòu)中,一固定液體輸送裝置位于一曲軸空腔中而形成一余隙空間。該裝置中有一液體流道與曲軸的通道連通。軸承支撐由該余隙空間中的油膜提供。
文檔編號B30B15/00GK1217978SQ9812475
公開日1999年6月2日 申請日期1998年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月17日
發(fā)明者約翰·B·博恩霍斯特 申請人:米尼斯特機(jī)器公司