ES2990095A1 - Rotary driving mechanism, boom, and engineering machinery - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Mecanismo de accionamiento giratorio, pluma y maquinaria de ingeniería Rotary drive mechanism, boom and engineering machinery
REFERENCIA CRUZADA A UNA SOLICITUD RELACIONADACROSS REFERENCE TO A RELATED APPLICATION
La presente solicitud reivindica los beneficios de la solicitud de patente china No. This application claims the benefits of Chinese Patent Application No.
202210259497.3 depositada el 16 de marzo de 2022, cuyo contenido se incorpora en esta invención como referencia. 202210259497.3 filed on March 16, 2022, the content of which is incorporated herein by reference.
CAMPOFIELD
La presente descripción se refiere al campo de las plumas, en particular a un mecanismo de accionamiento giratorio, una pluma y maquinaria de ingeniería. The present description relates to the field of booms, in particular to a rotary drive mechanism, a boom and engineering machinery.
ANTECEDENTESBACKGROUND
Una pluma generalmente está compuesta por una pluralidad de secciones de pluma articuladas entre sí, y se pliega y despliega bajo las acciones motrices de los cilindros de aceite de las respectivas secciones de la pluma. El ángulo de rotación relativo entre cada dos secciones adyacentes de la pluma es un factor clave que afecta la flexibilidad y el intervalo de trabajo de la pluma. Cuanto mayor sea el ángulo de rotación relativo entre cada dos secciones de pluma adyacentes, mayor será la flexibilidad y el intervalo de trabajo de la pluma, y viceversa. A boom is generally composed of a plurality of boom sections hinged together, and is folded and unfolded under the driving actions of the oil cylinders of the respective boom sections. The relative rotation angle between every two adjacent boom sections is a key factor affecting the flexibility and working range of the boom. The larger the relative rotation angle between every two adjacent boom sections, the larger the flexibility and working range of the boom, and vice versa.
En la actualidad, en la mayoría de los sistemas de pluma, el ángulo de rotación relativo máximo entre dos secciones de pluma adyacentes no es superior a 220°, lo que a veces dificulta el cumplimiento de las condiciones de distribución de materiales en entornos de construcción complejos; especialmente, cuando el sistema de pluma debe rodear obstáculos, el ángulo de rotación relativo limitado dificulta que el sistema de pluma se despliegue en una actitud deseada. Además, debido a las conexiones de las secciones de pluma formadas por la articulación entre los cilindros de aceite y las placas curvas, el patrón de movimiento de la pluma es muy simple cuando se despliega, de manera específica, las secciones de pluma solo se pueden desplegar en sentido horario o antihorario; además, para plegar las secciones de pluma cuando el ángulo de rotación relativo de las secciones de pluma es muy grande, las secciones de pluma se pueden girar en un ángulo muy grande en la dirección opuesta, en consecuencia, la flexibilidad y la eficiencia de trabajo de la pluma resultan gravemente comprometidas. At present, in most boom systems, the maximum relative rotation angle between two adjacent boom sections is not more than 220°, which sometimes makes it difficult to meet the material distribution conditions in complex construction environments; especially, when the boom system needs to go around obstacles, the limited relative rotation angle makes it difficult for the boom system to be deployed in a desired attitude. In addition, due to the connections of the boom sections formed by the linkage between the oil cylinders and the curved plates, the movement pattern of the boom is very simple when deployed, specifically, the boom sections can only be deployed in a clockwise or counterclockwise direction; in addition, in order to fold the boom sections when the relative rotation angle of the boom sections is very large, the boom sections can be rotated at a very large angle in the opposite direction, consequently, the flexibility and working efficiency of the boom are seriously compromised.
Además, la velocidad angular relativa entre las secciones de la pluma no es proporcional a la carrera del cilindro de aceite. La velocidad angular relativa entre las secciones de la pluma varía con el ángulo de rotación relativo variable. Además, dado que las secciones de la pluma son muy largas, se formará un efecto de "amplificación" en los extremos, y tales fluctuaciones disminuirán significativamente la estabilidad y la precisión de los extremos de la pluma. In addition, the relative angular velocity between boom sections is not proportional to the stroke of the oil cylinder. The relative angular velocity between boom sections varies with the varying relative rotation angle. In addition, since the boom sections are very long, an "amplification" effect will form at the ends, and such fluctuations will significantly decrease the stability and accuracy of the boom ends.
RESUMENSUMMARY
Un objeto de la presente descripción es proporcionar un mecanismo de accionamiento giratorio para resolver los problemas de salida de par desigual y velocidad de rotación inestable. An object of the present disclosure is to provide a rotary drive mechanism for solving the problems of uneven torque output and unstable rotation speed.
Para lograr el objeto anterior, en un aspecto, la presente descripción proporciona un mecanismo de accionamiento giratorio, que comprende un pistón anular y un estator, donde el pistón anular está provisto de una porción de diente de pistón que tiene una superficie de diente curvada sobresaliente y una porción de diente de pistón que tiene una superficie de diente plana inclinada; el estator está provisto de una porción de diente de estator que tiene una superficie de diente curvada sobresaliente y una porción de diente de estator que tiene una superficie de diente plana inclinada; el pistón anular se puede accionar para que se mueva axialmente con respecto al estator, y el pistón anular se acopla con la porción de diente de estator que tiene la superficie de diente curvada sobresaliente a través de la porción de diente de pistón que tiene la superficie de diente curvada sobresaliente primero y, a continuación, se acopla con la porción de diente de estator que tiene la superficie de diente plana inclinada a través de la porción de diente de pistón que tiene la superficie de diente plana inclinada, de modo que el pistón anular se acciona para girar circunferencialmente. To achieve the above object, in one aspect, the present disclosure provides a rotary drive mechanism, comprising an annular piston and a stator, wherein the annular piston is provided with a piston tooth portion having a protruding curved tooth surface and a piston tooth portion having an inclined flat tooth surface; the stator is provided with a stator tooth portion having a protruding curved tooth surface and a stator tooth portion having an inclined flat tooth surface; the annular piston is driveable to move axially relative to the stator, and the annular piston engages with the stator tooth portion having the protruding curved tooth surface through the piston tooth portion having the protruding curved tooth surface first, and then engages with the stator tooth portion having the inclined flat tooth surface through the piston tooth portion having the inclined flat tooth surface, so that the annular piston is driven to rotate circumferentially.
Como opción, el estator comprende un primer estator anular y un segundo estator anular, y el pistón anular está dispuesto entre el primer estator y el segundo estator. Optionally, the stator comprises a first annular stator and a second annular stator, and the annular piston is arranged between the first stator and the second stator.
Opcionalmente, un primer extremo axial del pistón anular está provisto de una primera porción de diente de pistón y una segunda porción de diente de pistón, y un segundo extremo axial del pistón anular está provisto de una tercera porción de diente de pistón y una cuarta porción de diente de pistón; el primer estator está provisto de una primera porción de diente de estator capaz de acoplarse con la primera porción de diente de pistón y una segunda porción de diente de estator capaz de acoplarse con la segunda porción de diente de pistón; el segundo estator está provisto de una tercera porción de diente de estator capaz de acoplarse con la tercera porción de diente de pistón y una cuarta porción de diente de estator capaz de acoplarse con la cuarta porción de diente de pistón; la primera porción de diente de pistón y la primera porción de diente de estator tienen una superficie de diente curvada sobresaliente respectivamente; la segunda porción de diente de pistón y la segunda porción de diente de estator tienen una superficie de diente plana inclinada respectivamente; la tercera porción de diente de pistón y la tercera porción de diente de estator tienen una superficie de diente curvada sobresaliente superficie de diente respectivamente; y la cuarta porción de diente de pistón y la cuarta porción de diente de estator tienen una superficie de diente plana inclinada respectivamente, donde el pistón anular se puede accionar para alternar axialmente, donde la primera porción de diente de pistón se acopla primero con la primera porción de diente de estator y, a continuación, la segunda porción de diente de pistón se acopla con la segunda porción de diente de estator; la tercera porción de diente de pistón se acopla primero con la tercera porción de diente de estator y, a continuación, la cuarta porción de diente de pistón se acopla con la cuarta porción de diente de estator, de modo que el pistón anular se empuja para girar. Optionally, a first axial end of the annular piston is provided with a first piston tooth portion and a second piston tooth portion, and a second axial end of the annular piston is provided with a third piston tooth portion and a fourth piston tooth portion; the first stator is provided with a first stator tooth portion capable of engaging with the first piston tooth portion and a second stator tooth portion capable of engaging with the second piston tooth portion; the second stator is provided with a third stator tooth portion capable of engaging with the third piston tooth portion and a fourth stator tooth portion capable of engaging with the fourth piston tooth portion; the first piston tooth portion and the first stator tooth portion have a protruding curved tooth surface respectively; the second piston tooth portion and the second stator tooth portion have an inclined flat tooth surface respectively; the third piston tooth portion and the third stator tooth portion have a protruding curved tooth surface respectively; and the fourth piston tooth portion and the fourth stator tooth portion have an inclined flat tooth surface respectively, where the annular piston can be driven to reciprocate axially, where the first piston tooth portion first engages with the first stator tooth portion and then the second piston tooth portion engages with the second stator tooth portion; the third piston tooth portion first engages with the third stator tooth portion and then the fourth piston tooth portion engages with the fourth stator tooth portion, so that the annular piston is urged to rotate.
De manera opcional, la primera porción de diente de pistón, la primera porción de diente de estator, la tercera porción de diente de pistón y la tercera porción de diente de estator tienen una superficie de diente evolvente, respectivamente. Optionally, the first piston tooth portion, the first stator tooth portion, the third piston tooth portion and the third stator tooth portion have an involute tooth surface, respectively.
Opcionalmente, la primera porción de diente de pistón y la segunda porción de diente de pistón están ubicadas en un lado interno y un lado externo de manera radial, respectivamente, y la tercera porción de diente de pistón y la cuarta porción de diente de pistón están ubicadas en el lado interno y el lado externo de manera radial, respectivamente. Optionally, the first piston tooth portion and the second piston tooth portion are located on an inner side and an outer side radially, respectively, and the third piston tooth portion and the fourth piston tooth portion are located on the inner side and the outer side radially, respectively.
Como opción, la primera porción de diente de pistón y la segunda porción de diente de pistón están en correspondencia una con la otra y sus líneas centrales están alineadas entre sí; la primera porción de diente de estator y la segunda porción de diente de estator están en correspondencia una con la otra y sus líneas centrales están alineadas entre sí; la tercera porción de diente de pistón y la cuarta porción de diente de pistón están en correspondencia una con la otra y sus líneas centrales están alineadas entre sí; y la tercera porción de diente de estator y la cuarta porción de diente de estator están en correspondencia una con la otra y sus líneas centrales están alineadas entre sí. Optionally, the first piston tooth portion and the second piston tooth portion are in correspondence with each other and their center lines are aligned with each other; the first stator tooth portion and the second stator tooth portion are in correspondence with each other and their center lines are aligned with each other; the third piston tooth portion and the fourth piston tooth portion are in correspondence with each other and their center lines are aligned with each other; and the third stator tooth portion and the fourth stator tooth portion are in correspondence with each other and their center lines are aligned with each other.
De manera opcional, las líneas centrales de la primera porción de diente de estator y la segunda porción de diente de estator están escalonadas desde las líneas centrales de la tercera porción de diente de estator y la cuarta porción de diente de estator; y las líneas centrales de la primera porción de diente de pistón y la segunda porción de diente de pistón están alineadas con las líneas centrales de la tercera porción de diente de pistón y la cuarta porción de diente de pistón. Optionally, the center lines of the first stator tooth portion and the second stator tooth portion are staggered from the center lines of the third stator tooth portion and the fourth stator tooth portion; and the center lines of the first piston tooth portion and the second piston tooth portion are aligned with the center lines of the third piston tooth portion and the fourth piston tooth portion.
Opcionalmente, una distancia entre las puntas de diente de la primera porción de diente de pistón y la segunda porción de diente de pistón y las puntas de diente de la tercera porción de diente de pistón y la cuarta porción de diente de pistón es mayor que una distancia entre las puntas de diente de la primera porción de diente de estator y la segunda porción de diente de estator y las puntas de diente de la tercera porción de diente de estator y la cuarta porción de diente de estator, y menor que una distancia entre las puntas de diente de la primera porción de diente de estator y la segunda porción de diente de estator y las raíces de diente de la tercera porción de diente de estator y la cuarta porción de diente de estator, y menor que una distancia entre las raíces de diente de la primera porción de diente de estator y la segunda porción de diente de estator y las puntas de diente de la tercera porción de diente de estator y la cuarta porción de diente de estator. Optionally, a distance between tooth tips of the first piston tooth portion and the second piston tooth portion and tooth tips of the third piston tooth portion and the fourth piston tooth portion is greater than a distance between tooth tips of the first stator tooth portion and the second stator tooth portion and tooth tips of the third stator tooth portion and the fourth stator tooth portion, and less than a distance between tooth tips of the first stator tooth portion and the second stator tooth portion and tooth roots of the third stator tooth portion and the fourth stator tooth portion, and less than a distance between tooth roots of the first stator tooth portion and the second stator tooth portion and tooth tips of the third stator tooth portion and the fourth stator tooth portion.
Como opción, el mecanismo de accionamiento giratorio comprende dos conjuntos dispuestos axialmente de primeros estatores, segundos estatores y pistones anulares, los primeros estatores y los segundos estatores en los dos conjuntos están fijos entre sí, y los dos pistones anulares en los dos conjuntos están fijos entre sí circunferencialmente y son móviles entre sí axialmente. As an option, the rotary drive mechanism comprises two axially arranged sets of first stators, second stators and annular pistons, the first stators and the second stators in the two sets being fixed relative to each other, and the two annular pistons in the two sets being fixed relative to each other circumferentially and movable relative to each other axially.
De manera opcional, las líneas centrales de las primeras porciones de diente de pistón de los dos pistones anulares están escalonadas entre sí. Optionally, the center lines of the first piston tooth portions of the two annular pistons are staggered relative to each other.
Opcionalmente, el mecanismo de accionamiento giratorio comprende un anillo interior, los dos pistones anulares están montados axialmente de manera deslizante en el anillo interior, y los dos pistones anulares están fijados circunferencialmente con respecto al anillo interior. Optionally, the rotary drive mechanism comprises an inner ring, the two annular pistons are axially slidably mounted in the inner ring, and the two annular pistons are fixed circumferentially with respect to the inner ring.
Además, la presente descripción también proporciona una pluma, que está provista del mecanismo de accionamiento giratorio descrito en la solución anterior. Furthermore, the present disclosure also provides a pen, which is provided with the rotary drive mechanism described in the previous solution.
Además, la presente descripción también proporciona maquinaria de ingeniería, provista de la pluma descrita en la solución anterior. Furthermore, the present description also provides engineering machinery, provided with the boom described in the previous solution.
Con la solución técnica anterior, la combinación del acoplamiento de la superficie curvada del diente y el acoplamiento de la superficie plana del diente puede garantizar una transmisión suave en una etapa de acoplamiento inicial, de modo que el ruido sea menor y el movimiento axial se pueda convertir en una rotación uniforme en una etapa de acoplamiento posterior, proporcionando así una salida de par más estable. With the above technical solution, the combination of curved tooth surface engagement and flat tooth surface engagement can ensure smooth transmission at an early engagement stage, so that the noise is lower and the axial motion can be converted into uniform rotation at a later engagement stage, thus providing a more stable torque output.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
La Fig. 1 es una vista esquemática parcial del mecanismo de accionamiento giratorio según una realización de la presente descripción; Fig. 1 is a partial schematic view of the rotary drive mechanism according to one embodiment of the present disclosure;
La Fig. 2 es una vista despiezada del mecanismo de accionamiento giratorio según la realización de la presente descripción; Fig. 2 is an exploded view of the rotary drive mechanism according to the embodiment of the present disclosure;
La Fig. 3 es una vista en perspectiva del pistón anular según la realización de la presente descripción; Fig. 3 is a perspective view of the annular piston according to the embodiment of the present disclosure;
La Fig. 4 es una vista estructural esquemática del acoplamiento entre el pistón anular y el estator según la realización de la presente descripción; Fig. 4 is a schematic structural view of the coupling between the annular piston and the stator according to the embodiment of the present disclosure;
La Fig. 5 es un diagrama de flujo del acoplamiento entre las partes dentadas del pistón anular y las partes dentadas del estator según la realización de la presente descripción; y Fig. 5 is a flow chart of the engagement between the toothed portions of the annular piston and the toothed portions of the stator according to the embodiment of the present disclosure; and
Las Fig.6 y 7 son diagramas de flujo de la rotación del pistón anular con respecto al estator en dos direcciones diferentes, respectivamente. Fig.6 and 7 are flow diagrams of the rotation of the annular piston relative to the stator in two different directions, respectively.
Los números de referencia: Reference numbers:
10: pistón anular; 11: primera porción de diente de pistón; 12: segunda porción de diente de pistón; 13: tercera porción de diente de pistón; 14: cuarta porción de diente de pistón; 20: primer estator; 21: primera porción de diente de estator; 22: segunda porción de diente de estator; 30: segundo estator; 31: tercera porción de diente de estator; 32: cuarta porción de diente de estator; 40: anillo interior; 50: tapa de extremo. 10: annular piston; 11: first piston tooth portion; 12: second piston tooth portion; 13: third piston tooth portion; 14: fourth piston tooth portion; 20: first stator; 21: first stator tooth portion; 22: second stator tooth portion; 30: second stator; 31: third stator tooth portion; 32: fourth stator tooth portion; 40: inner ring; 50: end cap.
DESCRIPCIÓN DETALLADADETAILED DESCRIPTION
Algunas realizaciones de la presente descripción se detallarán a continuación haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Se debe entender que las realizaciones descritas en esta invención solo se proporcionan para describir y explicar la presente descripción, pero no pretenden constituir ninguna limitación de la presente descripción. Some embodiments of the present disclosure will now be detailed with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the embodiments described in this invention are provided only to describe and explain the present disclosure, but are not intended to constitute any limitation of the present disclosure.
La presente descripción proporciona un mecanismo de accionamiento giratorio, que comprende un pistón anular 10 y un estator, donde el pistón anular 10 está provisto de una porción de diente de pistón que tiene una superficie de diente curvada sobresaliente y una porción de diente de pistón que tiene una superficie de diente plana inclinada; el estator está provisto de una porción de diente de estator que tiene una superficie de diente curvada sobresaliente y una porción de diente de estator que tiene una superficie de diente plana inclinada; el pistón anular 10 se puede accionar de modo tal que se mueva axialmente con respecto al estator, y el pistón anular 10 se acopla con la porción de diente de estator que tiene la superficie de diente curvada sobresaliente a través de la porción de diente de pistón que tiene la superficie de diente curvada sobresaliente primero y, a continuación, se acopla con la porción de diente de estator que tiene la superficie de diente plana inclinada a través de la porción de diente de pistón que tiene la superficie de diente plana inclinada, de modo que el pistón anular 10 se acciona para girar circunferencialmente. The present disclosure provides a rotary drive mechanism, comprising an annular piston 10 and a stator, wherein the annular piston 10 is provided with a piston tooth portion having a protruding curved tooth surface and a piston tooth portion having an inclined flat tooth surface; the stator is provided with a stator tooth portion having a protruding curved tooth surface and a stator tooth portion having an inclined flat tooth surface; the annular piston 10 is actuatable to move axially relative to the stator, and the annular piston 10 engages with the stator tooth portion having the protruding curved tooth surface through the piston tooth portion having the protruding curved tooth surface first, and then engages with the stator tooth portion having the inclined flat tooth surface through the piston tooth portion having the inclined flat tooth surface, so that the annular piston 10 is driven to rotate circumferentially.
En las dos porciones de diente del pistón anular 10, la superficie de diente de una porción de diente es una superficie de diente curvada y en una forma sobresaliente, mientras que la superficie de diente de la otra porción de diente es una superficie de diente plana. En consecuencia, la superficie dental de una porción dental del estator es una superficie dental curvada que sobresale hacia afuera, y la superficie dental de la otra porción dental del estator es una superficie dental plana. La superficie de diente curvada del pistón anular 10 está acoplada con la superficie de diente curvada del estator, y la superficie de diente plana del pistón anular 10 está acoplada con la superficie de diente plana del estator. In the two tooth portions of the annular piston 10, the tooth surface of one tooth portion is a curved tooth surface and in a protruding shape, while the tooth surface of the other tooth portion is a flat tooth surface. Accordingly, the tooth surface of one tooth portion of the stator is a curved tooth surface protruding outward, and the tooth surface of the other tooth portion of the stator is a flat tooth surface. The curved tooth surface of the annular piston 10 is engaged with the curved tooth surface of the stator, and the flat tooth surface of the annular piston 10 is engaged with the flat tooth surface of the stator.
Las superficies de los dientes se refieren a las superficies que están acopladas entre sí cuando dos partes de los dientes están acopladas entre sí. La dirección axial se refiere a la dirección axial del pistón anular 10, y la dirección circunferencial se refiere a la dirección circunferencial del pistón anular 10. Tooth surfaces refer to the surfaces that are engaged with each other when two parts of the teeth are engaged with each other. The axial direction refers to the axial direction of the annular piston 10, and the circumferential direction refers to the circumferential direction of the annular piston 10.
En particular, el pistón anular 10 se puede accionar para que se mueva axialmente, por ejemplo, mediante presión hidráulica o presión de aire, etc., de modo que las porciones dentadas en los dos extremos del pistón anular 10 se acoplan y desacoplan de las porciones dentadas del estator, respectivamente. En el procedimiento de acoplamiento de dos dientes, la punta del diente del estator está apenas escalonada desde la punta del diente del pistón anular 10, y el diente en el estator puede guiar el diente en el pistón anular 10 para que se mueva de manera relativamente circunferencial, de modo que la punta del diente del pistón anular 10 se mueva para alinearse con la raíz del diente del diente del estator, por lo que el pistón anular 10 gira con respecto al estator. In particular, the annular piston 10 can be driven to move axially, for example, by hydraulic pressure or air pressure, etc., so that the toothed portions at the two ends of the annular piston 10 are engaged and disengaged from the toothed portions of the stator, respectively. In the two-tooth engagement method, the tooth tip of the stator is slightly stepped from the tooth tip of the annular piston 10, and the tooth on the stator can guide the tooth on the annular piston 10 to move relatively circumferentially, so that the tooth tip of the annular piston 10 moves to align with the tooth root of the stator tooth, whereby the annular piston 10 rotates relative to the stator.
Como se muestra en la Fig. 5, cuando el pistón anular 10 se acopla con el estator (por ejemplo, el primer estator 20), el pistón anular 10 se acopla inicialmente con el primer estator 20 por medio del acoplamiento de diente entre las superficies de diente curvadas, que son estructuras de diente existentes, y tal diseño es útil para reducir el desgaste entre las porciones de diente y realizar una transmisión estable, y tiene ventajas tales como ahorro de mano de obra, durabilidad y bajo ruido, etc. Por supuesto, incluso si el movimiento relativo axial de los dos componentes es uniforme, el movimiento relativo circunferencial provocado por el acoplamiento no es uniforme. A continuación, la segunda porción de diente de pistón 12 se acopla con la segunda porción de diente de estator 22. Los dos dientes son estructuras irregulares diferentes de los dientes existentes, es decir, la superficie del diente de cada diente es plana y forma un ángulo con respecto a la dirección axial (o la línea central del diente). Cuando el movimiento relativo axial es uniforme, el movimiento circunferencial del pistón anular 10 con respecto al primer estator 20 también es uniforme, es decir, se realiza una rotación uniforme. As shown in Fig. 5, when the annular piston 10 is engaged with the stator (for example, the first stator 20), the annular piston 10 is initially engaged with the first stator 20 by means of tooth engagement between the curved tooth surfaces, which are existing tooth structures, and such a design is helpful for reducing wear between the tooth portions and realizing stable transmission, and has advantages such as labor saving, durability and low noise, etc. Of course, even if the axial relative motion of the two components is uniform, the circumferential relative motion caused by the engagement is not uniform. Next, the second piston tooth portion 12 is engaged with the second stator tooth portion 22. The two teeth are irregular structures different from the existing teeth, that is, the tooth surface of each tooth is flat and forms an angle with respect to the axial direction (or the tooth center line). When the axial relative motion is uniform, the circumferential motion of the annular piston 10 relative to the first stator 20 is also uniform, i.e., uniform rotation is performed.
El estator comprende un primer estator anular 20 y un segundo estator anular 30, y el pistón anular 10 está dispuesto entre el primer estator 20 y el segundo estator 30. El pistón anular 10 se puede mover axialmente entre el primer estator 20 y el segundo estator 30, y el pistón anular 10 se acciona para girar circunferencialmente por medio del acoplamiento entre las porciones de diente, realizando así una rotación continua. The stator comprises a first annular stator 20 and a second annular stator 30, and the annular piston 10 is disposed between the first stator 20 and the second stator 30. The annular piston 10 is axially movable between the first stator 20 and the second stator 30, and the annular piston 10 is driven to rotate circumferentially by means of the engagement between the tooth portions, thereby realizing continuous rotation.
Específicamente, un primer extremo axial del pistón anular 10 está provisto de una primera porción de diente de pistón 11 y una segunda porción de diente de pistón 12, y un segundo extremo axial del pistón anular 10 está provisto de una tercera porción de diente de pistón 13 y una cuarta porción de diente de pistón 14; el primer estator 20 está provisto de una primera porción de diente de estator 21 que se puede acoplar con la primera porción de diente de pistón 11 y una segunda porción de diente de estator 22 que se puede acoplar con la segunda porción de diente de pistón 12; el segundo estator 30 está provisto de una tercera porción de diente de estator 31 que se puede acoplar con la tercera porción de diente de pistón 13 y una cuarta porción de diente de estator 32 que se puede acoplar con la cuarta porción de diente de pistón 14; la primera porción de diente de pistón 11 y la primera porción de diente de estator 21 tienen una superficie de diente curvada sobresaliente, respectivamente; la segunda porción de diente de pistón 12 y la segunda porción de diente de estator 22 tienen una superficie de diente plano inclinado respectivamente; la tercera porción de diente de pistón 13 y la tercera porción de diente de estator 31 tienen una superficie de diente curvada sobresaliente respectivamente; y la cuarta porción de diente de pistón 14 y la cuarta porción de diente de estator 32 tienen una superficie de diente plano inclinada respectivamente, donde el pistón anular 10 se puede accionar para alternar axialmente, donde la primera porción de diente de pistón 11 se acopla con la primera porción de diente de estator 21 primero y, a continuación, la segunda porción de diente de pistón 12 se acopla con la segunda porción de diente de estator 22; la tercera porción de diente de pistón 13 se acopla con la tercera porción de diente de estator 31 primero y, a continuación, la cuarta porción de diente de pistón 14 se acopla con la cuarta porción de diente de estator 32, de modo que se empuja el pistón anular 10 para que gire. Specifically, a first axial end of the annular piston 10 is provided with a first piston tooth portion 11 and a second piston tooth portion 12, and a second axial end of the annular piston 10 is provided with a third piston tooth portion 13 and a fourth piston tooth portion 14; the first stator 20 is provided with a first stator tooth portion 21 engageable with the first piston tooth portion 11 and a second stator tooth portion 22 engageable with the second piston tooth portion 12; the second stator 30 is provided with a third stator tooth portion 31 engageable with the third piston tooth portion 13 and a fourth stator tooth portion 32 engageable with the fourth piston tooth portion 14; the first piston tooth portion 11 and the first stator tooth portion 21 have a protruding curved tooth surface, respectively; The second piston tooth portion 12 and the second stator tooth portion 22 have an inclined flat tooth surface respectively; the third piston tooth portion 13 and the third stator tooth portion 31 have a protruding curved tooth surface respectively; and the fourth piston tooth portion 14 and the fourth stator tooth portion 32 have an inclined flat tooth surface respectively, where the annular piston 10 can be driven to reciprocate axially, where the first piston tooth portion 11 engages with the first stator tooth portion 21 first, and then the second piston tooth portion 12 engages with the second stator tooth portion 22; the third piston tooth portion 13 engages with the third stator tooth portion 31 first, and then the fourth piston tooth portion 14 engages with the fourth stator tooth portion 32, so that the annular piston 10 is urged to rotate.
El pistón anular 10, el primer estator 20 y el segundo estator 30 se pueden formar en una forma tubular en esencia, respectivamente, y están dispuestos de manera coaxial. La rotación del pistón anular 10 es la rotación alrededor de su eje central. The annular piston 10, the first stator 20 and the second stator 30 can be formed in an essentially tubular shape, respectively, and are arranged coaxially. The rotation of the annular piston 10 is the rotation around its central axis.
Como se muestra en la Fig. 5, cuando el pistón anular 10 se acopla con el primer estator 20, la primera porción de diente de pistón 11 se acopla primero con la primera porción de diente de estator 21, es decir, el pistón anular 10 se acopla inicialmente con el primer estator 20 por medio del acoplamiento de diente entre las superficies de diente curvadas, que son estructuras de diente existentes, y tal diseño es útil para reducir el desgaste entre las porciones de diente y realizar una transmisión estable, y tiene ventajas tales como ahorro de mano de obra, durabilidad y bajo ruido, etc. Por supuesto, incluso si el movimiento relativo axial de los dos componentes es uniforme, el movimiento relativo circunferencial provocado por el acoplamiento no es uniforme. A continuación, la segunda porción de diente de pistón 12 se acopla con la segunda porción de diente de estator 22. Los dos dientes son estructuras irregulares diferentes de los dientes existentes, es decir, la superficie del diente de cada diente es plana y forma un ángulo con respecto a la dirección axial (o la línea central del diente). Cuando el movimiento relativo axial es uniforme, el movimiento circunferencial del pistón anular 10 con respecto al primer estator 20 también es uniforme, es decir, se realiza una rotación uniforme. As shown in Fig. 5, when the annular piston 10 engages with the first stator 20, the first piston tooth portion 11 first engages with the first stator tooth portion 21, that is, the annular piston 10 initially engages with the first stator 20 by means of tooth engagement between the curved tooth surfaces, which are existing tooth structures, and such a design is helpful for reducing wear between the tooth portions and realizing stable transmission, and has advantages such as labor saving, durability and low noise, etc. Of course, even if the axial relative motion of the two components is uniform, the circumferential relative motion caused by the engagement is not uniform. Next, the second piston tooth portion 12 engages with the second stator tooth portion 22. The two teeth are irregular structures different from the existing teeth, that is, the tooth surface of each tooth is flat and forms an angle with respect to the axial direction (or the tooth center line). When the axial relative motion is uniform, the circumferential motion of the annular piston 10 relative to the first stator 20 is also uniform, i.e., uniform rotation is performed.
Cabe señalar que, en la etapa donde la primera porción de diente de pistón 11 se acopla con la primera porción de diente de estator 21, la segunda porción de diente de pistón 12 no se acopla con la segunda porción de diente de estator 22; y cuando la segunda porción de diente de pistón 12 comienza a acoplarse con la segunda porción de diente de estator 22, la primera porción de diente de pistón 11 comienza a desacoplarse de la primera porción de diente de estator 21. It should be noted that, in the stage where the first piston tooth portion 11 engages with the first stator tooth portion 21, the second piston tooth portion 12 does not engage with the second stator tooth portion 22; and when the second piston tooth portion 12 begins to engage with the second stator tooth portion 22, the first piston tooth portion 11 begins to disengage from the first stator tooth portion 21.
El acoplamiento de la tercera porción de diente de pistón 13 y la cuarta porción de diente de pistón 14 del pistón anular 10 con el segundo estator 30 es, en esencia, el mismo que el acoplamiento del pistón anular 10 con el primer estator como se describió antes, y no se detallará más aquí. The engagement of the third piston tooth portion 13 and the fourth piston tooth portion 14 of the annular piston 10 with the second stator 30 is essentially the same as the engagement of the annular piston 10 with the first stator as described above, and will not be detailed further here.
Opcionalmente, la primera porción del diente del pistón 11, la primera porción del diente del estator 21, la tercera porción del diente del pistón 13 y la tercera porción del diente del estator 31 tienen una superficie del diente evolvente, respectivamente. En otras palabras, la superficie de diente curvada es una superficie de diente evolvente, es decir, la estructura de superficie de diente de los dientes en engranajes existentes. Optionally, the first piston tooth portion 11, the first stator tooth portion 21, the third piston tooth portion 13 and the third stator tooth portion 31 have an involute tooth surface, respectively. In other words, the curved tooth surface is an involute tooth surface, i.e., the tooth surface structure of teeth in existing gears.
La primera porción de diente de pistón 11 y la segunda porción de diente de pistón 12 están ubicadas en un lado interno y un lado externo de manera radial, respectivamente, y la tercera porción de diente de pistón 13 y la cuarta porción de diente de pistón 14 están ubicadas en el lado interno y el lado externo de manera radial, respectivamente. Como se muestra en las Fig. 1-4, los extremos axiales del pistón anular 10 están provistos de una porción dentada respectivamente, y la porción dentada en cada extremo está compuesta por una capa interna y una capa externa. En consecuencia, los dos estatores que se engranarán con el pistón anular 10 también están provistos respectivamente de una porción dentada compuesta por una capa interna y una capa externa. Cabe señalar que la porción de diente que tiene una superficie de diente curvada o la porción de diente que tiene una superficie de diente plana se puede disponer en la capa externa o la capa interna. The first piston tooth portion 11 and the second piston tooth portion 12 are located on an inner side and an outer side radially, respectively, and the third piston tooth portion 13 and the fourth piston tooth portion 14 are located on the inner side and the outer side radially, respectively. As shown in Fig. 1-4, the axial ends of the annular piston 10 are provided with a toothed portion respectively, and the toothed portion at each end is composed of an inner layer and an outer layer. Accordingly, the two stators to be meshed with the annular piston 10 are also respectively provided with a toothed portion composed of an inner layer and an outer layer. It should be noted that the tooth portion having a curved tooth surface or the tooth portion having a flat tooth surface may be arranged on the outer layer or the inner layer.
La primera porción de diente de pistón 11 y la segunda porción de diente de pistón 12 están en correspondencia una con la otra y sus líneas centrales están alineadas entre sí; la primera porción de diente de estator 21 y la segunda porción de diente de estator 22 están en correspondencia una con la otra y sus líneas centrales están alineadas entre sí; la tercera porción de diente de pistón 13 y la cuarta porción de diente de pistón 14 están en correspondencia una con la otra y sus líneas centrales están alineadas entre sí; y la tercera porción de diente de estator 31 y la cuarta porción de diente de estator 32 están en correspondencia una con la otra y sus líneas centrales están alineadas entre sí. Los dientes en el pistón anular 10, el primer estator 20 y el segundo estator 30 pueden ser estructuras axisimétricas, los dientes en la capa externa radial están en la misma cantidad que los dientes en la capa interna radial, y las líneas centrales de los dientes en la capa externa radial están alineadas con las líneas centrales de los dientes en la capa interna radial; tales estructuras son más convenientes de procesar y fabricar. Por supuesto, en otras realizaciones, los dientes en la capa externa del pistón anular 10, el primer estator 20 y el segundo estator 30 pueden estar escalonados desde los dientes en la capa interna, siempre que el pistón anular 10, el primer estator 20 y el segundo estator 30 estén acoplados a través de los dientes que tienen superficies de diente curvadas primero y, a continuación, acoplados a través de los dientes que tienen superficies de diente planas. The first piston tooth portion 11 and the second piston tooth portion 12 are in correspondence with each other and their center lines are aligned with each other; the first stator tooth portion 21 and the second stator tooth portion 22 are in correspondence with each other and their center lines are aligned with each other; the third piston tooth portion 13 and the fourth piston tooth portion 14 are in correspondence with each other and their center lines are aligned with each other; and the third stator tooth portion 31 and the fourth stator tooth portion 32 are in correspondence with each other and their center lines are aligned with each other. The teeth on the annular piston 10, the first stator 20 and the second stator 30 may be axisymmetric structures, the teeth on the radial outer layer are in the same amount as the teeth on the radial inner layer, and the center lines of the teeth on the radial outer layer are aligned with the center lines of the teeth on the radial inner layer; Such structures are more convenient to process and manufacture. Of course, in other embodiments, the teeth on the outer layer of the annular piston 10, the first stator 20, and the second stator 30 may be staggered from the teeth on the inner layer, provided that the annular piston 10, the first stator 20, and the second stator 30 are engaged via teeth having curved tooth surfaces first, and then engaged via teeth having flat tooth surfaces.
Las líneas centrales de la primera porción de diente de estator 21 y la segunda porción de diente de estator 22 están escalonadas desde las líneas centrales de la tercera porción de diente de estator 31 y la cuarta porción de diente de estator 32; y las líneas centrales de la primera porción de diente de pistón 11 y la segunda porción de diente de pistón 12 están alineadas con las líneas centrales de la tercera porción de diente de pistón 13 y la cuarta porción de diente de pistón 14. En dicha estructura, cuando el pistón anular 10 está completamente acoplado con el primer estator 20, la línea central de la primera porción de diente de pistón 11 está alineada con la raíz de diente de la primera porción de diente de estator 21, y la línea central de la tercera porción de diente de pistón 13 está escalonada desde la raíz de diente de la tercera porción de diente de estator 31. Por lo tanto, cuando el pistón anular 10 se desacopla del primer estator 20 y se acopla con el segundo estator 30, la tercera porción de diente de pistón 13 y la tercera porción de diente de estator 31 se moverán con seguridad relativamente entre sí en la dirección circunferencial. Es decir, se impide que la línea central de la tercera porción de diente de pistón 13 se alinee con la raíz de diente de la tercera porción de diente de estator 31, por lo que se impide un fenómeno de que el pistón anular 10 y el segundo estator 30 no se muevan relativamente entre sí en la dirección circunferencial cuando el pistón anular 10 se acopla con el segundo estator 30. Dicho diseño estructural permite que el pistón anular 10 gire de manera continua cuando se mueve en vaivén axialmente. The center lines of the first stator tooth portion 21 and the second stator tooth portion 22 are staggered from the center lines of the third stator tooth portion 31 and the fourth stator tooth portion 32; and the center lines of the first piston tooth portion 11 and the second piston tooth portion 12 are aligned with the center lines of the third piston tooth portion 13 and the fourth piston tooth portion 14. In said structure, when the annular piston 10 is fully engaged with the first stator 20, the center line of the first piston tooth portion 11 is aligned with the tooth root of the first stator tooth portion 21, and the center line of the third piston tooth portion 13 is staggered from the tooth root of the third stator tooth portion 31. Therefore, when the annular piston 10 is disengaged from the first stator 20 and engaged with the second stator 30, the third piston tooth portion 13 and the third stator tooth portion 31 will move securely relative to each other in the circumferential direction. That is, the center line of the third piston tooth portion 13 is prevented from being aligned with the tooth root of the third stator tooth portion 31, thereby preventing a phenomenon that the annular piston 10 and the second stator 30 do not move relatively to each other in the circumferential direction when the annular piston 10 engages with the second stator 30. Such a structural design enables the annular piston 10 to rotate continuously when it reciprocates axially.
En otras realizaciones, las líneas centrales de la primera porción de diente de pistón 11 y la segunda porción de diente de pistón 12 pueden estar escalonadas desde las líneas centrales de la tercera porción de diente de pistón 13 y la cuarta porción de diente de pistón 14, y la relación de posición relativa entre las líneas centrales de la primera porción de diente de estator 21 y la segunda porción de diente de estator 22 y las líneas centrales de la tercera porción de diente de estator 31 y la cuarta porción de diente de estator 32 se pueden ajustar en consecuencia, para garantizar que cuando la porción de diente en un extremo del pistón anular 10 está alineada con la raíz de diente del estator correspondiente, la porción de diente en el otro extremo del pistón anular 10 está escalonada desde la raíz de diente del estator correspondiente. In other embodiments, the center lines of the first piston tooth portion 11 and the second piston tooth portion 12 may be staggered from the center lines of the third piston tooth portion 13 and the fourth piston tooth portion 14, and the relative positional relationship between the center lines of the first stator tooth portion 21 and the second stator tooth portion 22 and the center lines of the third stator tooth portion 31 and the fourth stator tooth portion 32 may be adjusted accordingly, to ensure that when the tooth portion at one end of the annular piston 10 is aligned with the corresponding stator tooth root, the tooth portion at the other end of the annular piston 10 is staggered from the corresponding stator tooth root.
Opcionalmente, una distancia entre las puntas de diente de la primera porción de diente de pistón 11 y la segunda porción de diente de pistón 12 y las puntas de diente de la tercera porción de diente de pistón 13 y la cuarta porción de diente de pistón 14 es mayor que una distancia entre las puntas de diente de la primera porción de diente de estator 21 y la segunda porción de diente de estator 22 y las puntas de diente de la tercera porción de diente de estator 31 y la cuarta porción de diente de estator 32, y menor que una distancia entre las puntas de diente de la primera porción de diente de estator 21 y la segunda porción de diente de estator 22 y las raíces de diente de la tercera porción de diente de estator 31 y la cuarta porción de diente de estator 32, y menor que una distancia entre las raíces de diente de la primera porción de diente de estator 21 y la segunda porción de diente de estator 22 y las puntas de diente de la tercera porción de diente de estator 31 y la cuarta porción de diente de estator 32. La distancia entre las puntas de diente de los dientes en los dos extremos del pistón anular 10 es menor que la distancia entre las puntas de diente de los dos estatores, de modo que, cuando la porción de diente en un extremo del pistón anular 10 está a punto de desacoplarse de la porción de diente del estator correspondiente, la porción de diente en el otro extremo del pistón anular 10 ya ha comenzado a acoplarse con la porción de diente del estator correspondiente, es decir, la porción de diente al menos un extremo del pistón anular 10 se mantiene acoplado con la porción de diente del estator correspondiente, y el acoplamiento permite que el pistón anular 10 se mueva circunferencialmente de manera continua, de modo que el pistón anular 10 siempre puede moverse circunferencialmente, es decir, girar de manera continua, cuando se mueve axialmente. Además, la distancia entre las puntas de los dientes en los dos extremos del pistón anular 10 es menor que la distancia entre la punta del diente de cualquier estator y la raíz del diente de otro estator, de modo que cuando el pistón anular 10 está acoplado por completo con uno de los estatores (la punta del diente de la porción del diente del pistón está acoplada con la porción del diente del estator en la raíz del diente), la porción del diente del pistón en el otro extremo del pistón anular 10 se desacopla de la punta del diente de la otra porción del diente del estator, de modo que el pistón anular 10 puede girar circunferencialmente para ejecutar la punta del diente del otro estator. Optionally, a distance between the tooth tips of the first piston tooth portion 11 and the second piston tooth portion 12 and the tooth tips of the third piston tooth portion 13 and the fourth piston tooth portion 14 is greater than a distance between the tooth tips of the first stator tooth portion 21 and the second stator tooth portion 22 and the tooth tips of the third stator tooth portion 31 and the fourth stator tooth portion 32, and less than a distance between the tooth tips of the first stator tooth portion 21 and the second stator tooth portion 22 and the tooth roots of the third stator tooth portion 31 and the fourth stator tooth portion 32, and less than a distance between the tooth roots of the first stator tooth portion 21 and the second stator tooth portion 22 and the tooth tips of the third stator tooth portion 31 and the fourth stator tooth portion 32. 31 and the fourth stator tooth portion 32. The distance between the tooth tips of the teeth at the two ends of the annular piston 10 is smaller than the distance between the tooth tips of the two stators, so that, when the tooth portion at one end of the annular piston 10 is about to be disengaged from the corresponding stator tooth portion, the tooth portion at the other end of the annular piston 10 has already begun to engage with the corresponding stator tooth portion, that is, the tooth portion at least one end of the annular piston 10 is kept engaged with the corresponding stator tooth portion, and the engagement enables the annular piston 10 to move circumferentially continuously, so that the annular piston 10 can always move circumferentially, that is, rotate continuously, when moving axially. Furthermore, the distance between the tooth tips at the two ends of the annular piston 10 is smaller than the distance between the tooth tip of any stator and the tooth root of another stator, so that when the annular piston 10 is fully engaged with one of the stators (the tooth tip of the piston tooth portion is engaged with the stator tooth portion at the tooth root), the piston tooth portion at the other end of the annular piston 10 is disengaged from the tooth tip of the other stator tooth portion, so that the annular piston 10 can rotate circumferentially to execute the tooth tip of the other stator.
El procedimiento de acoplamiento de la primera porción de diente de pistón 11 y la segunda porción de diente de pistón 12 con la primera porción de diente de estator 21 y la segunda porción de diente de estator 22 se muestra en la Fig. 5. En la etapa inicial, la primera porción de diente de pistón 11 y la primera porción de diente de estator 21, las cuales tienen respectivamente una superficie de diente curvada, comienzan a acoplarse entre sí, pero la segunda porción de diente de pistón 12 y la segunda porción de diente de estator 22 se desacoplan entre sí. En la etapa 3 en la Fig. 5, la segunda porción de diente de pistón 12 y la segunda porción de diente de estator 22 comienzan a acoplarse entre sí, mientras que la primera porción de diente de pistón 11 y la primera porción de diente de estator 21 comienzan a desacoplarse entre sí. The method of engaging the first piston tooth portion 11 and the second piston tooth portion 12 with the first stator tooth portion 21 and the second stator tooth portion 22 is shown in Fig. 5. In the initial stage, the first piston tooth portion 11 and the first stator tooth portion 21, which respectively have a curved tooth surface, begin to engage with each other, but the second piston tooth portion 12 and the second stator tooth portion 22 become disengaged with each other. In step 3 in Fig. 5, the second piston tooth portion 12 and the second stator tooth portion 22 begin to engage with each other, while the first piston tooth portion 11 and the first stator tooth portion 21 begin to become disengaged with each other.
Cabe señalar: para una superficie de diente curvada, la línea de contorno de la superficie de diente curvada es una curvada suave, y el ángulo incluido entre la línea tangente de la línea de contorno y el eje central del diente disminuye gradualmente en la dirección desde la parte superior del diente hasta la raíz del diente, y la línea tangente en cada punto en la línea de contorno corresponde a la dirección de movimiento relativo del diente cuando el diente se acopla en ese punto; de manera similar, para una superficie de diente plana, la línea de contorno de la superficie de diente plana es una línea recta, y el ángulo incluido entre la línea recta y la línea central del diente es constante. Cuando la primera porción de diente de pistón 11 y la primera porción de diente de estator 21 comienzan a desacoplarse entre sí y la segunda porción de diente de pistón 12 y la segunda porción de diente de estator 22 comienzan a acoplarse entre sí, las direcciones tangentes de las superficies de diente en el punto de acoplamiento entre la primera porción de diente de pistón 11 y la primera porción de diente de estator 21 son las mismas que las direcciones tangentes de las superficies de diente de la primera porción de diente de pistón 11 y la primera porción de diente de estator 21 (en realidad las direcciones de las líneas de contorno de las superficies de diente), logrando así una transición suave. Lo mismo es cierto para las estructuras de acoplamiento entre la tercera porción de diente de pistón 13, la cuarta porción de diente de pistón 14, la tercera porción de diente de inicio 31 y la cuarta porción de diente de estator 32 en el otro extremo del pistón anular 10, que no se detallará de manera adicional aquí. It should be noted: for a curved tooth surface, the contour line of the curved tooth surface is a smooth curve, and the included angle between the tangent line of the contour line and the tooth center axis gradually decreases in the direction from the top of the tooth to the tooth root, and the tangent line at each point on the contour line corresponds to the relative motion direction of the tooth when the tooth engages at that point; similarly, for a flat tooth surface, the contour line of the flat tooth surface is a straight line, and the included angle between the straight line and the tooth center line is constant. When the first piston tooth portion 11 and the first stator tooth portion 21 begin to disengage from each other and the second piston tooth portion 12 and the second stator tooth portion 22 begin to engage with each other, the tangent directions of the tooth surfaces at the engagement point between the first piston tooth portion 11 and the first stator tooth portion 21 are the same as the tangent directions of the tooth surfaces of the first piston tooth portion 11 and the first stator tooth portion 21 (actually the directions of the contour lines of the tooth surfaces), thereby achieving a smooth transition. The same is true for the engagement structures between the third piston tooth portion 13, the fourth piston tooth portion 14, the third start tooth portion 31 and the fourth stator tooth portion 32 at the other end of the annular piston 10, which will not be further detailed here.
El mecanismo de accionamiento giratorio comprende dos conjuntos dispuestos axialmente de primeros estatores 20, segundos estatores 30 y pistones anulares 10, los primeros estatores 20 y los segundos estatores 30 en los dos conjuntos están fijos entre sí, y los dos pistones anulares 10 en los dos conjuntos están fijos entre sí circunferencialmente y son móviles entre sí axialmente. Como se muestra en las Fig. 1 y 2, dos conjuntos de primeros estatores 20, segundos estatores 30 y pistones anulares 10 están dispuestos en la dirección axial. En particular, el segundo estator 30 en un conjunto y el primer estator 20 en el otro conjunto están conectados entre sí y pueden estar formados de manera integral. Las funciones de los dos conjuntos de estructuras son esencialmente las mismas; por consiguiente, se puede mejorar la confiabilidad general. Cuando un conjunto está dañado, se puede usar el otro conjunto. The rotary drive mechanism comprises two axially arranged sets of first stators 20, second stators 30 and annular pistons 10, the first stators 20 and the second stators 30 in the two sets are fixed relative to each other, and the two annular pistons 10 in the two sets are fixed relative to each other circumferentially and are movable relative to each other axially. As shown in Fig. 1 and 2, two sets of first stators 20, second stators 30 and annular pistons 10 are arranged in the axial direction. In particular, the second stator 30 in one set and the first stator 20 in the other set are connected to each other and can be integrally formed. The functions of the two sets of structures are essentially the same; therefore, the overall reliability can be improved. When one set is damaged, the other set can be used.
En particular, las líneas centrales de las primeras porciones de diente de pistón 11 de los dos pistones anulares 10 están escalonadas entre sí. Cuando el mecanismo de accionamiento giratorio se detiene, un pistón anular 10 se puede mover de modo tal que se acople por completo con un estator para realizar el autobloqueo, es decir, el pistón anular 10 no girará porque ahora un par externo actúa sobre el pistón anular 10. En otras palabras, cuando el mecanismo de accionamiento giratorio no se acciona, si la porción de diente de pistón en un extremo del primer pistón anular 10 está completamente acoplada con la porción de diente de estator, el pistón anular 10 solo puede girar en una dirección debido al acoplamiento de la porción de diente de pistón en el otro extremo con la porción de diente de estator cuando el pistón anular 10 se mueve axialmente; al mismo tiempo, el segundo pistón anular 10 está en un estado acoplado de manera incompleta, y la parte anular 10 girará en una dirección inversa cuando el pistón anular 10 se acciona para moverse de manera inversa en la dirección axial, es decir, la dirección de rotación se puede determinar seleccionando la dirección de movimiento del pistón anular 10 en la dirección axial; además, el segundo pistón anular 10 puede accionar el primer pistón anular 10 para que gire, por lo tanto, la rotación continua se puede realizar por medio del movimiento axial de los dos pistones anulares. In particular, the center lines of the first piston tooth portions 11 of the two annular pistons 10 are staggered relative to each other. When the rotary drive mechanism is stopped, an annular piston 10 can be moved so as to be completely engaged with a stator to realize self-locking, that is, the annular piston 10 will not rotate because an external torque now acts on the annular piston 10. In other words, when the rotary drive mechanism is not driven, if the piston tooth portion at one end of the first annular piston 10 is completely engaged with the stator tooth portion, the annular piston 10 can only rotate in one direction due to the engagement of the piston tooth portion at the other end with the stator tooth portion when the annular piston 10 moves axially; At the same time, the second annular piston 10 is in an incompletely engaged state, and the annular portion 10 will rotate in a reverse direction when the annular piston 10 is driven to move reversely in the axial direction, that is, the rotation direction can be determined by selecting the movement direction of the annular piston 10 in the axial direction; furthermore, the second annular piston 10 can drive the first annular piston 10 to rotate, therefore, continuous rotation can be realized by means of the axial movement of the two annular pistons.
Véanse las Fig.6 y 7, que son vistas de desarrollo plano de las porciones de diente, donde los números de secuencia representan etapas secuenciales. Cuando los dos pistones anulares 10 (en lo sucesivo, distinguidos como un pistón anular izquierdo 10 y un pistón anular derecho 10) están en la misma posición inicial, el pistón anular izquierdo 10 está en una posición de autobloqueo, y los dientes en los dos extremos del pistón anular derecho 10 están parcialmente acoplados con la porción de diente del estator correspondiente. En la Fig. 6, el pistón anular izquierdo 10 y el pistón anular derecho 10 son accionados simultáneamente para moverse hacia la derecha, y el pistón anular derecho 10 gira "hacia arriba" bajo la guía del segundo estator 30, de modo que el pistón anular izquierdo 10 también puede ser accionado para girar "hacia arriba" y, a continuación, los dos pistones anulares 10 se accionan de manera adicional para alternar de manera axial, realizando así una rotación "hacia arriba" continua; en la Fig. 7, el pistón anular derecho 10 se acciona de modo tal que se mueva axialmente hacia la izquierda, y el pistón anular izquierdo 10 se acciona de modo tal que se mueva axialmente hacia la derecha, y el pistón anular derecho 10 gira "hacia abajo" bajo la guía del primer estator 20, de modo que el pistón anular izquierdo 10 también puede se puede accionar para girar "hacia abajo" y, a continuación, los dos pistones anulares 10 se accionan adicionalmente para alternar de manera axial, realizando así una rotación "hacia abajo" continua. See Fig. 6 and 7, which are planar development views of the tooth portions, where sequence numbers represent sequential steps. When the two annular pistons 10 (hereinafter, distinguished as a left annular piston 10 and a right annular piston 10) are in the same initial position, the left annular piston 10 is in a self-locking position, and the teeth at the two ends of the right annular piston 10 are partially engaged with the corresponding stator tooth portion. In Fig. 6, the left annular piston 10 and the right annular piston 10 are simultaneously driven to move to the right, and the right annular piston 10 rotates "upward" under the guidance of the second stator 30, so that the left annular piston 10 can also be driven to rotate "upward", and then the two annular pistons 10 are additionally driven to reciprocate axially, thereby realizing continuous "upward" rotation; In Fig. 7, the right annular piston 10 is driven to move axially to the left, and the left annular piston 10 is driven to move axially to the right, and the right annular piston 10 rotates "downward" under the guidance of the first stator 20, so that the left annular piston 10 can also be driven to rotate "downward", and then the two annular pistons 10 are further driven to reciprocate axially, thereby realizing continuous "downward" rotation.
El mecanismo de accionamiento giratorio comprende un anillo interior 40, los dos pistones anulares 10 están montados axialmente de manera deslizante en el anillo interior 40, y los dos pistones anulares 10 están fijados de manera circunferencial con respecto al anillo interior 40. El pistón anular 10 se puede montar en el anillo interior 40 a través del accesorio entre una acanaladura y una ranura acanalada, por lo que se puede mover axialmente con respecto al anillo interior 40, pero no puede girar de manera circunferencial. La dirección de movimiento del anillo interior 40 está limitada por medio de estructuras relativamente fijas, es decir, el anillo interior 40 solo puede girar con respecto a los estatores, pero no puede moverse axialmente con respecto a los estatores. Por ejemplo, la estructura para guiar el anillo interior 40 se puede proporcionar en una pluralidad de estatores. Como se muestra en la Fig. 2, el anillo interior 40 pasa a través de los estatores y los pistones anulares, y el otro extremo del anillo interior 40 puede estar provisto de una tapa de extremo 50, que puede limitar el movimiento axial del anillo interior 40 y lograr el sellado. La tapa de extremo 50 puede ser anular, y el mecanismo de accionamiento giratorio integral está provisto de un orificio central para que las tuberías pasen a través del mismo. The rotary drive mechanism comprises an inner ring 40, the two annular pistons 10 are axially slidably mounted on the inner ring 40, and the two annular pistons 10 are circumferentially fixed with respect to the inner ring 40. The annular piston 10 can be mounted on the inner ring 40 through the fit between a spline and a spline groove, whereby it can be axially moved with respect to the inner ring 40, but cannot rotate circumferentially. The movement direction of the inner ring 40 is limited by means of relatively fixed structures, that is, the inner ring 40 can only rotate with respect to the stators, but cannot move axially with respect to the stators. For example, the structure for guiding the inner ring 40 can be provided in a plurality of stators. As shown in Fig. 2, the inner ring 40 passes through the stators and the annular pistons, and the other end of the inner ring 40 may be provided with an end cap 50, which can limit the axial movement of the inner ring 40 and achieve sealing. The end cap 50 may be annular, and the integral rotary drive mechanism is provided with a central hole for pipes to pass through.
En la estructura donde el primer estator 20 y el segundo estator 30 están conectados de manera integral, se puede proporcionar una cavidad para acomodar el movimiento de los dos pistones anulares 10, y los pistones anulares 10 se pueden accionar de modo tal que se muevan axialmente mediante el suministro de energía hidráulica en la cavidad. In the structure where the first stator 20 and the second stator 30 are integrally connected, a cavity may be provided to accommodate the movement of the two annular pistons 10, and the annular pistons 10 may be driven to move axially by supplying hydraulic power in the cavity.
Además, la presente descripción también proporciona una pluma, que está provista del mecanismo de accionamiento giratorio descrito en la solución anterior. Las porciones de estator pueden estar relativamente fijas a una sección de pluma de la pluma, y el pistón anular 10, especialmente el anillo interior 40, se puede acoplar con otra sección de pluma adyacente para accionar la sección de pluma adyacente de modo tal que gire. Furthermore, the present disclosure also provides a boom, which is provided with the rotary drive mechanism described in the previous solution. The stator portions may be relatively fixed to a boom section of the boom, and the annular piston 10, especially the inner ring 40, may be coupled with another adjacent boom section to drive the adjacent boom section such that it rotates.
Además, la presente descripción también proporciona maquinaria de ingeniería, que se proporciona con la pluma descrita en la solución anterior. La maquinaria de ingeniería puede ser un camión de bombeo de hormigón, una grúa o similar. Furthermore, the present description also provides engineering machinery, which is provided with the boom described in the previous solution. The engineering machinery may be a concrete pumping truck, a crane or the like.
Si bien algunas realizaciones preferidas de la presente descripción se describen anteriormente en detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos, la presente descripción no se limita a esas realizaciones. Se pueden realizar diversas variaciones simples a la solución técnica de la presente descripción, incluidas las combinaciones de las características técnicas específicas en cualquier forma apropiada, dentro del alcance del ideal técnico de la presente descripción. A fin de impedir repeticiones innecesarias, varias combinaciones posibles no se describen de manera específica en la presente descripción. Sin embargo, dichas variaciones y combinaciones simples también se considerarán descritas en la presente e incluidas en el alcance de protección de la presente descripción. While some preferred embodiments of the present disclosure are described above in detail with reference to the accompanying drawings, the present disclosure is not limited to those embodiments. Various simple variations to the technical solution of the present disclosure may be made, including combinations of the specific technical features in any appropriate manner, within the scope of the technical ideal of the present disclosure. In order to avoid unnecessary repetitions, various possible combinations are not specifically described in the present disclosure. However, such variations and simple combinations shall also be considered to be described herein and included within the scope of protection of the present disclosure.
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