汽車轉向及剎車一體型球形油氣泵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明專利涉及一種汽車轉向及剎車一體型球形油氣栗。
【背景技術】
[0002]目前，對于汽車轉向系統和剎車系統，有的車型是采用兩個獨立的油栗分別控制轉向和剎車，有的車型特別是使用柴油發動機的車型分別采用轉向油栗和剎車氣栗；對于柴油發動機汽車，轉向油栗和剎車氣栗是兩個獨立的部件，通過發動機提供轉向油栗和剎車氣栗的動力。但是，轉向油栗和剎車氣栗由于是兩個獨立的部件，生產成本高，工作效率低，消耗發動機的動力多，占用柴油發動機汽車變速箱周圍有限的空間，而且剎車氣栗采用空壓機產生的噪聲和振動很大。
[0003]球形壓縮機是本專利發明人發明的一種全新結構的變容式機構，其優點是無進/排氣閥、運動件少、振動小、機械效率高、密封可靠等，而且在一個球形內腔中可以形成多個工作腔實現多級壓縮，如專利名稱為《能實現多級壓縮的球形壓縮機》、專利號為200610104569.8的中國專利。球形壓縮機用于汽車轉向油栗和剎車氣栗有很多優勢，可以把轉向油栗和剎車氣栗一體化設計在一個球形缸中，既可以實現轉向油栗的功能，又可以實現剎車氣栗的功能；而且零件數量少、體積小、重量輕、效率高。但是要在一個球形栗中同時實現油栗和氣栗的功能，必須對球形壓縮機的內部油道和氣道進行重新布置、對密封結構重新設計，滿足轉向助力液壓油、潤滑油和壓縮空氣各自獨立循環；而且要保證液壓油通道和壓縮氣體通道之間的密封要非常可靠、互不滲漏；為此必須對球形壓縮機進行再次創新設計，以實現同時作為轉向油栗和剎車氣栗功能。
【發明內容】
[0004]本發明的目的就是設計一種汽車轉向及剎車一體型球形油氣栗，把轉向油栗和剎車氣栗集成設計在一個球形栗內，以簡化現有柴油發動機汽車轉向和剎車系統的結構、降低成本、提高工作效率。
[0005]本發明的技術方案是，汽車轉向及剎車一體型球形油氣栗，包括缸體、缸蓋、活塞、轉盤、中心銷、主軸、缸體座，其特征是:具有半球形內腔的缸體和缸蓋連接后形成球形內腔，中心銷插入活塞銷座和轉盤銷座形成柱面鉸鏈，在活塞銷座的中部開檔處半圓柱孔內圓柱面中央凹入一個扇形空腔，該扇形空腔在與活塞銷座的半圓柱孔軸線垂直的截面上呈扇形，扇形截面的圓弧與活塞銷座的半圓柱孔同圓心；在轉盤銷座的中部凸起的圓環體外圓柱面中央有一扇形凸塊，該扇形凸塊的圓弧與轉盤銷座的圓環體同圓心而且與所述扇形空腔相配；活塞和轉盤繞中心銷相對擺動時，在活塞下端面、轉盤上端面、轉盤銷座外柱面和球形內腔之間形成容積交替變化的工作室Vl和工作室V2 ;扇形凸塊在扇形空腔中擺動，在扇形凸塊的側面、扇形空腔的側面與扇形空腔的端面之間形成容積交替變化的工作室V3和工作室V4 ;其中:
[0006]工作室Vl和工作室V2作為氣栗用，在缸蓋的球形內表面上設置有進氣通道和排氣通道，進氣通道與設置在缸蓋表面的進氣口連通，排氣通道與設置在缸蓋表面的排氣口連通；隨著活塞的旋轉，吸氣時進氣通道與需要吸氣的工作室連通，排氣時排氣通道與需要排氣的工作室連通；
[0007]工作室V3和工作室V4作為油栗用，在活塞軸上設置有兩個進排油孔，在缸蓋上的活塞軸孔上沿軸孔圓周對稱設置有進油通道和排油通道，進油通道與設置在缸蓋表面的進油口連通，排油通道與設置在缸蓋表面的排油口連通，兩個進排油孔的一端分別開口在扇形空腔的兩個側面頂部，兩個進排油孔的另一端封閉，在進排油孔的側壁上設置與進油通道或排油通道連通的連接孔，連接孔對稱設置在活塞軸表面上并與進油通道和排油通道在活塞軸孔上所在的截面位置相對應；隨著活塞旋轉，吸油時進油通道通過進排油孔與需要吸油的工作室連通，排油時排油通道通過進排油孔與需要排油的工作室連通；
[0008]在活塞軸與活塞軸孔配合的部位設置有環形密封，在進油通道和排油通道所在軸截面的上方和下方各設置一道環形密封；在活塞銷座和轉盤銷座配合的圓柱面上沿軸線方向設置有直線型密封，在扇形空腔兩側的活塞銷座的半圓柱孔的內圓柱面上各設置一道直線型密封；
[0009]所述活塞由活塞體和活塞鑲塊組合而成，在活塞體下部的活塞銷座上設置一活塞體開檔，活塞體開檔位于活塞銷座中間并與活塞銷座的活塞銷孔軸線垂直，活塞體開檔的寬度與扇形空腔的寬度及轉盤銷座的圓環體的寬度相同；活塞鑲塊與活塞體的開檔尺寸相配，活塞鑲塊的頂面與活塞體開檔的頂面相適應，活塞鑲塊的兩側面為活塞球面，活塞鑲塊的兩端面與活塞體開檔的兩側面相適應，活塞鑲塊的下端與活塞體下端相適應，在活塞鑲塊下端設置有開口向下的半圓柱孔作為活塞銷座的半圓柱孔，半圓柱孔與轉盤銷座圓環體相適應；在活塞鑲塊的半圓柱孔的內圓柱面中央沿軸線方向有一貫通的扇形凹槽，扇形凹槽與活塞體開檔側面構成活塞的扇形空腔；活塞鑲塊和活塞體通過兩個軸向的定位銷和一個垂直于軸線的定位銷固定；
[0010]在活塞鑲塊下端面與球形表面相交的兩側棱邊中央各有一個導氣凹槽，相應的在轉盤上端面與轉盤球面相交的兩側棱邊中央各突出一個導氣凸塊，導氣凹槽與導氣凸塊相配；
[0011]蓋板通過螺釘密封固定連接在缸蓋的活塞軸孔端面上，蓋板伸出的凸緣壓接在活塞軸與缸蓋上的活塞軸孔之間的軸承外圈上，在蓋板的中央設置有潤滑油進口，在活塞軸孔的孔壁位于活塞軸上的軸承下方、活塞軸與活塞軸孔的環形密封上方設置有潤滑油出口，潤滑油從活塞軸上的軸承下方流出后經油管進入到缸體與缸體座之間的動力柄回轉空間，再經主軸與缸體座之間的間隙和主軸與主軸支架之間的間隙后流入到變速箱潤滑油油池，形成對球形栗的潤滑冷卻循環。
[0012]本發明的優點是:
[0013]1、由于把汽車轉向油栗和剎車氣栗集成在一個球形栗中，簡化了結構、降低了生產成
[0014]本，減小了占用變速箱周圍空間，減小了發動機動力消耗；
[0015]2、把轉向油栗的進排油通道設置在活塞軸上，剎車氣栗的進排油通道設置在缸蓋球形
[0016]腔內壁上，使油與氣體壓縮介質之間的實際密封寬度增加并在油氣介質之間增加密封結構，
[0017]保證了液壓油、壓縮氣體及潤滑油之間的良好密封，油氣之間不互相泄露，從而保證了球
[0018]形栗面密封的結構優勢。
【附圖說明】
[0019]圖1:本發明所述油氣栗主視圖；
[0020]圖2:本發明所述油氣栗附視圖；
[0021]圖3:圖2中A-A剖面圖；
[0022]圖4:圖3中B-B剖面圖；
[0023]圖5:活塞體主視圖；
[0024]圖6:圖5中C-C剖面圖；
[0025]圖7:活塞體右視圖；
[0026]圖8:活塞鑲塊主視圖；
[0027]圖9:活塞鑲塊俯視圖；
[0028]圖10:圖9中D-D剖面圖；
[0029]圖11:缸體結構圖；
[0030]圖12:圖11中F-F剖面圖；
[0031]圖13:缸蓋結構圖；
[0032]圖14:圖13中E-E剖面圖；
[0033]圖15:轉盤結構圖；
[0034]圖16:主軸結構圖；
[0035]圖17:缸體座結構圖；
[0036]圖18:動力柄結構圖。
[0037]圖中:1_蓋板；2-缸蓋；3-活塞；4-中心銷；5-轉盤;6_主軸-J-缸體;8_缸體座；9_主軸支架；10-平衡塊；11-動力柄；12_A螺釘；13_B螺釘；14_A銷；15_B銷；16_A管接頭；17-B管接頭；18_堵頭；19-A軸承；20-B軸承；21_C軸承；22_A密封圈；23_B密封圈；24-軸套；
[0038]201-進油P ；202-排油P ;203_排氣P ;204_進氣P ;205_進油通道;206_排油通道；207-A密封槽；208_進氣通道；209_排氣通道；301_活塞體；302_活塞鑲塊；303_進排油孔;304-連接孔;305_活塞銷孔;306_導氣凹槽;307_B密封槽;308_扇形凹槽；501-轉盤銷孔；502-導氣凸塊；503_扇形凸塊；801_支架；
[0039]1001-V1 工作室；1002-V2 工作室；1003_V3 工作室；1004_V4 工作室。
【具體實施方式】
[0040]如圖1到圖4、圖11到圖14所示，汽車轉向及剎車一體型球形油氣栗包括缸蓋2、缸體7、活