一种流体传动方法及装置与流程

本发明涉及流体传动领域，特别是涉及一种流体传动方法及装置。

背景技术：

流体传动是利用流体的动能或压力能传递动力，其中液压传动以功率密度大著称，但效率低也是其在动力系统中不能普遍应用的原因。液压传动效率低的主要原因在于往复运动与旋转运动的转化---液压油缸的往复运动形式、旋转液压马达的高压困油区、柱塞液压马达的旋转运动与往复运动低效率转换等等。

将流体的动能转化为人类最方便利用的旋转运动，古已有之，风车、水车就是最古老的透平式流体传动装置。将流体的压力能转化为人类最方便利用的旋转运动，蒸汽机是这种容积式流体传动装置的典型。透平式流体传动装置主要利用流体的动能，容积式流体传动装置主要利用流体的压力能。

曲柄连杆机构将活塞在气缸中的直线运动转化为旋转运动，造就了功率密度增大的蒸汽机、内燃机，带来了工业化革命。至今，曲柄连杆机构仍然是直线运动转化为旋转运动的首选。

活塞在气缸中的直线往复运动，在“往”程时效率很高，几乎将流体压力能量全部转化为直线运动能量，但是这种高效率的直线运动有去无回，例如航空母舰上的飞机蒸汽弹射装置，在弹射飞机后活塞射出气缸，在气缸外以另外方法回复。

活塞在气缸中“复”程时是消耗能量，负作功。曲柄连杆机构虽然能巧妙的将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动，但是将“往”程的直线运动转化为旋转运动时，由于连杆与曲柄的夹角存在，运动能量的转化也要打一定的折 扣。流体压力---活塞往复运动---曲柄连杆机构---曲轴旋转运动这种典型的、以蒸汽机、内燃机为代表的动力系统，由于其结构特征所限，效率低是必然的。

技术实现要素：

本申请人认为，如果活塞在气缸中的运动只有“往”程时的高效率，没有“复”程时的消耗能量，那是一种很理想的流体压力转化为直线运动的传动装置，如果能将“往、复”行程合二为一、使流体压力直接转化为旋转运动输出转矩，那效果将更为理想。

本发明所要解决的问题就是要提供一种能够将流体压力高效率转化为转矩的方法及流体传动装置。

本发明解决上述问题的技术方案是：

本发明所提供的流体传动方法，是将压力流体输入圆环形压力腔，压力流体施力于圆环形压力腔内的活塞，活塞带动转子旋转，将流体压力转化为转矩，所述活塞安装在转子上。本发明所称的压力流体输入圆环形压力腔是指压力流体从外部输入圆环形压力腔，或者可燃流体在圆环形压力腔内爆燃产生压力流体。

本发明将流体压力高效率转化为转矩，是将现有的活塞运行的直线形压力缸变成圆环形压力缸，活塞在直线形压力缸内的往、复行程也变为在环形压力缸内的圆环形单向行程。

本发明所提供的流体传动装置，其特殊之处在于：具有环形压力缸，环形压力缸包括定子和转子，定子和转子之间设有圆环形密封腔，定子有一个伸入圆环形密封腔的凸出部分，凸出部分的一侧设有流体进口，凸出部分的另一侧设有流体出口，转子上设有既可伸入圆环形密封腔又可缩回转子体内的活塞，凸出部分和活塞将圆环形密封腔分隔为正压区和背压区。

工作时流体从进口6进入圆环形密封腔4正压区9，流体推动活塞8，从而带动转子3旋转，输出转矩，而背压区10的流体从出口7排出(参见图1-图4)。

所述的活塞8最好为两个，其最佳方案是两个活塞互错180度布置。当一个活塞8在转动至与突出部分5干涉位置时缩入转子3体内，另一个活塞8还可以将圆环形密封腔4分隔为正压区9和背压区10，使装置在工作循环中的转矩输出或压力流体输出持续而不产生脉动(参见图1-图4)。

为了进一步减少活塞伸缩阻力，在活塞上设有贯通活塞前端和后端的均压孔，均压孔的后端与一个密封室连通。

上述的圆环形密封腔的断面形状可以是曲线围成的，定子和转子上构成圆环形密封腔的部分分别是曲线的一部分；也可以是直线围成的，如矩形，定、转子上构成圆环形密封腔的部分分别是较浅的矩形沟槽401，或者一边是全尺寸的矩形沟槽401，另一边是对应的闭合面402(参图5)。

本发明还提供了一种动力系统，包括泵或马达，其中最少有一个泵或马达是流体传动装置，所述的流体传动装置具有环形压力缸，环形压力缸包括定子和转子，定子和转子之间设有圆环形密封腔，定子有一个伸入圆环形密封腔的凸出部分，凸出部分的一侧设有流体进口，凸出部分的另一侧设有流体出口，转子上设有既可伸入圆环形密封腔又可缩回转子体内的活塞，凸出部分和活塞将圆环形密封腔分隔为正压区和背压区。

本发明还提供了一种内燃机，它包括至少一个流体传动装置，所述流体传动装置具有环形压力缸，环形压力缸包括定子和转子，定子和转子之间设有圆环形密封腔，定子有一个伸入圆环形密封腔的凸出部分，凸出部分的一侧设有流体进口，凸出部分的另一侧设有流体出口，转子上设有既可伸入圆环形密封腔又可缩回转子体内的活塞，凸出部分和活塞将圆环形密封腔分隔为正压区和 背压区；在圆环形密封腔内靠近流体进口处设有点火装置。

当转子活塞只有一个的情况下，在运转至与突出部分干涉位置缩回时，环形压力缸是C形贯通状态，突出部分前后的流体进、出口可以处于一开一闭、全开状态，视工况而定：如作为内燃机时的扫气工况时为全开。

对于活塞的伸缩动作，其操纵方式既可以是机械式，如凸轮；也可以是电磁式；还可以是液压或气动伸缩等其它形式。

机械凸轮式操纵的伸缩装置结构有很多种，都可以应用到本发明，其中的一种结构参见图1、图5：凸轮11与定子2固结，转子3上设有摆杆轴12，摆杆轴的两端分别固结有摆杆13和拨叉14，摆杆远端连接有滚轮15，拨叉14远端插入活塞8导槽中。当转子3旋转时，操纵装置也随之旋转，滚轮15沿凸轮11工作面滚动，则摆杆13、拨叉14也随之摆动，操纵活塞8在与凸出部分5干涉时强制收缩退出圆环形密封腔4，活塞8的伸出动作主要靠弹簧16。摆杆轴拨叉一端置于一个封闭腔室17内，它通过活塞上设置的均压孔18使活塞8的两端压力平衡，以求减少活塞8伸缩阻力。

电磁式伸缩装置可以选取通用的电磁铁，将铁芯与活塞相连，在位置开关的控制下，电磁力驱动铁芯带动活塞伸缩。

液压或气动伸缩装置，可以选取通用的液压缸或气压缸，将之与活塞相连，在定位控制阀的控制下，驱动活塞伸缩。

旋转式伸缩可以是丝杠/螺母形式，丝杠一端与活塞相连，另一端设有齿轮，丝杠齿轮与定子上的一种如马耳他十字机构的不完全特殊齿轮啮合，使活塞准时、定位伸缩。

定子和转子的结构形式可以是内、外圆套装的径向式布置，也可以是端面贴合的轴向式布置。

定子、转子的动、静不是狭隘意义的定子是不动的、转子是动的，而是定、转子是相互运动的，其动、静的功能是可以逆转的。同理，定子、转子的含义也是其动、静的功能可以逆转的。(“定子、转子”的字面意义比较通俗易懂，以之来说明本装置的结构形式也较为清晰。)

所述的定子的凸出部分相当于直线形压力缸圈成圆环形后的两端盖合二为一。凸出部分的顶面或者顶面及侧面是与转子3相对滑移的。

在相对转动或者滑移的界面缝隙处可以设置密封装置19，它可以是非接触的迷宫式密封，也可以是弹性材料贴合密封。

本发明所述的流体，不仅仅限于液体，还包括气体。

上述流体传动装置的工作循环是可逆的：改变压力流体的输送方向，可以改变本装置转子的转动方向；特别是本装置的压力流体输出和转矩输出也可以逆向改变，即本装置因压力流体能量输出或转矩能量输出的不同，可以是泵，也可以是马达。

采用本装置构建的一种动力系统或机器，其中的泵或马达最少有一个是本流体传动装置。

在动力系统管路中，除管路、控制阀和泵、马达外，还可以设置蓄能器。

在动力系统中，还可以设置速度输出测控装置，其中，接受动力输出的装置上设有测速装置，它和流量输出控制装置形成测控闭路。可以使动力系统输出无级变化的各种速度。

在动力系统中，还可以设置功率输入测控装置，其中，蓄能器或管路中的测压装置和动力机的速度控制装置形成测控闭路，可以使动力系统的管路压力维持在较稳定的预设压力。

在动力系统中，还可以设置多路输入或输出。也就是说，本动力系统并不 仅限于单个动力输入或输出。

这种流体传动装置，由于环形压力缸内的流体压力作用于活塞的法向力与环形压力缸的切线平行，形成转矩没有任何折扣，效率高。具有这种流体传动装置的动力系统也因此而简捷高效。

附图说明

图1是本发明第一实施例的流体传动装置瞬时状态之一的结构图，是转子在定子内套装的径向式布置，其瞬时状态为一个活塞顺时针旋转至一点半钟(时钟)位置。

图2是本发明第一实施例的流体传动装置瞬时状态之二的结构图，其瞬时状态为一个活塞顺时针旋转至三点钟位置。

图3是本发明第一实施例的流体传动装置瞬时状态之三的结构图，其瞬时状态为一个活塞顺时针旋转至四点半钟位置。

图4是本发明第一实施例的流体传动装置瞬时状态之四的结构图，其瞬时状态为一个活塞顺时针旋转至六点钟位置。

图1至图4分别示出了第一实施例转子旋转一周的各瞬时形态，也示出这种流体传动装置的工作原理。

图5是图4的E--E剖视图。

图6是图1的F处局部放大图。

图7是本发明流体传动装置第二实施例的瞬时状态之一的结构图，是转子在定子外套装的径向式布置，其瞬时状态为一个活塞顺时针旋转至三点钟位置。

图8是本发明流体传动装置第二实施例的瞬时状态之二的结构图，其瞬时状态为一个活塞顺时针旋转至四点半钟位置。

图9是本发明流体传动装置第二实施例的瞬时状态之三的结构图，其瞬时 状态为一个活塞顺时针旋转至六点钟位置。

图10是本发明流体传动装置第二实施例的瞬时状态之四的结构图，其瞬时状态为一个活塞顺时针旋转至七点半钟位置。

图7至图10分别示出了第二实施例转子旋转一周的各瞬时形态，也示出这种流体传动装置的工作原理。

图11是图10的D--D剖视图。

图12是本发明流体传动装置的一种端面贴合的轴向式布置的结构图。

图13是采用本发明流体传动装置构建的一种内燃机的主结构示意图。

图14是图13的左视图。

图1-图6中编号：1-环形压力缸，2-定子，3-转子，4-圆环形密封腔，401-圆环形密封腔一边的矩形沟槽，402-另一边对应的闭合面，5-凸出部分，6-流体进口，7-流体出口，8-活塞，9-正压区，10-背压区，11-凸轮，12-摆杆轴，13-摆杆，14-拨叉，15-滚轮，16-弹簧，17-封闭室，18-均压孔，19-密封装置；

图7-图11中编号：21-环形压力缸，22-定子，23-转子，24-圆环形密封腔，25-凸出部分，26-流体进口，27-流体出口，28-活塞，29-正压区，210-背压区，211-凸轮，212-摆杆轴，213-摆杆，214-拨叉，215-滚轮，216-弹簧，217-封闭室，218-均压孔，219-密封装置；

图12中编号：32-定子，33-转子，34-圆环形密封腔，35-凸出部分，36-流体进口，37-流体出口，38-活塞，316-弹簧，317-封闭室，318-均压孔，319-密封装置；

图13-图14中编号：41-环形压力缸，42-定子，43-转子，44-圆环形密封腔，45-凸出部分，46-流体进口，47-流体出口，48-活塞，49-正压区，410-背压区，411-凸轮，412-摆杆轴，413-摆杆，414-拨叉，415-滚轮，416-弹簧， 417-封闭室，418-均压孔，419-密封装置，420-点火装置。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步叙述。

图1至图6给出了本发明的一个最佳实施例，其中转子在定子内套装的径向式布置。

本实施例中，环形压力缸1包括定子2和转子3，定子2和转子3之间设有圆环形密封腔4，定子2有一个伸入圆环形密封腔的凸出部分5，凸出部分5的一侧设有流体进口6，凸出部分5的另一侧设有流体出口7，转子3上设有既可伸入圆环形密封腔又可缩回转子体内的活塞8，凸出部分5和活塞8将圆环形密封腔分隔为正压区9和背压区10。

工作时流体从进口6进入圆环形密封腔4正压区9，流体推动活塞8，从而带动转子3旋转，输出转矩，而背压区10的流体从出口7排出。

两个活塞8互错180度布置，当一个活塞在转动至与突出部分5干涉位置时缩入转子3体内，另一个活塞还可以将圆环形密封腔4分隔为正压区9和背压区10，使装置在工作循环中的转矩输出或压力流体输出持续而不产生脉动。

上述活塞8的伸缩动作，其操纵方式既可以是机械凸轮式，也可以是电磁式，还可以是液压或气动伸缩等其它形式。

如图1、图5所示，机械凸轮式操纵的伸缩装置结构是：凸轮11与定子2固结，转子3上设有摆杆轴12，摆杆轴的两端分别固结有摆杆13和拨叉14，摆杆远端连接有滚轮15，拨叉14远端插入活塞8导槽中。当转子3旋转时，操纵装置也随之旋转，滚轮15沿凸轮11工作面滚动，则摆杆13、拨叉14也随之摆动，操纵活塞8在与凸出部分5干涉时强制收缩退出圆环形密封腔4，活塞8的伸出动作主要靠弹簧16。摆杆轴拨叉一端置于一个封闭室17内，它通过活塞 上设置的均压孔18使活塞8的两端压力平衡，以求减少活塞8伸缩阻力。

此例中圆环形密封腔4的断面形状是直线围成的矩形，定、转子之间设置的圆环形密封腔一边是全尺寸的矩形沟槽401，另一边是对应的闭合面402。

所述的定子的凸出部分相当于直线形压力缸圈成圆环形后的两端盖合二为一。凸出部分的顶面或者顶面及侧面是与转子3相对滑移的。

在相对转动或者滑移的界面缝隙处可以设置密封装置19，它可以是非接触的迷宫式密封，也可以是弹性材料贴合密封。

密封装置也可以不另设，直接在相对滑移的部件边沿处设置凸出的、逐渐变薄的弹性唇边，使弹性唇边在压力作用下与滑移对应件贴合，形成密封。

具有密封功能的零部件，可以采用具有自润滑作用的材料制成，如聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯、碳材料、石墨烯等。

图7-图11给出了本发明的第二个实施例，它和第一实施例原理相同，最大区别是转子在定子外套装的径向式布置。它也具有环形压力缸21，环形压力缸21包括定子22和转子23，定子22和转子23之间设有圆环形密封腔24，定子22有一个伸入圆环形密封腔的凸出部分25，凸出部分25上设有流体进口26和流体出口27，转子23上设有既可伸入圆环形密封腔又可缩回转子体内的活塞28，凸出部分25和活塞28将圆环形密封腔分隔为正压区29和背压区210。

工作时流体从进口26进入圆环形密封腔24正压区29，流体推动活塞28，从而带动转子23旋转，输出转矩，而背压区210的流体从出口27排出。

两个活塞28互错180度布置，当一个活塞在转动至与凸出部分25干涉位置时缩入转子23体内，另一个活塞还可以将圆环形密封腔24分隔为正压区29和背压区210，使装置在工作循环中的转矩输出或压力流体输出持续而不产生脉动。

活塞28的伸缩、操纵机构与第一实施例相同，不再赘述。上述第二实施例未提及的零部件及对应编号是：211-凸轮，212-摆杆轴，213-摆杆，214-拨叉，215-滚轮，216-弹簧，217-封闭室，218-均压孔，219-密封装置。

其他与第一实施例不同的是：第一实施例中的凸轮11是内廓为工作面，第二实施例中的凸轮211是外廓为工作面；第一实施例中的流体进口6、流体出口7设在圆环形密封腔壁上，而第二实施例中的流体进口26、流体出口27设在凸出部分25上。

图12给出了本发明的第三个实施例。它和第一实施例及第二实施例的最大区别是定子和转子的结构形式是端面贴合的轴向式布置。它的定子32和转子33端面贴合，定子32和转子33之间设有圆环形密封腔34，定子32有一个伸入圆环形密封腔的凸出部分35，凸出部分35上设有流体进口36和流体出口37，转子33上设有既可伸入圆环形密封腔又可缩回转子体内的活塞38，活塞38也利用弹簧316伸出，活塞38后端也设有封闭室317，活塞38上设有均压孔318，在相对转动的界面缝隙处设有密封装置319。

它的活塞伸缩操纵机构，与第一、第二实施例也不同：它采用了一种斜盘式凸轮311，与传统的柱塞式液压马达运行原理相似，斜盘式凸轮311驱动活塞38准时、定位缩回。

具有本发明的流体传动装置的动力系统，可以应用于各种机器、机构、动力系统。

最精简的这种流体传动装置的动力系统或机器，应该是提水机，将两个本发明所述的流体传动装置设置在同一根轴上，以大流量、小落差的水流作功于工作容积大的流体传动装置，可带动同轴安装的小工作容积的流体传动装置旋转，就可输出高扬程、低流量的水流。假设两环形压力缸有效工作容积之比为 100，则提水扬程最少是进水落差的90倍。应用于山区提水灌溉，简便易行，无需另配动力。

图13和图14给出了本发明流体传动装置作为内燃发动机的应用实例，是将四个流体传动装置设置在同一根轴上，每个流体传动装置的结构与第一实施例基本相同，在此基础上在作为发动机气缸的圆环形密封腔内靠近流体进口处增设有点火装置420。

本实施例中，将四个流体传动装置设置在同一根轴上，其中一个流体传动装置相当于空气压缩机，向作功气缸正时供气，其余的流体传动装置相当于含活塞、曲柄连杆机构的内燃发动机气缸组。

当一个活塞48在缩回状态下刚刚越过定子42的凸出部分45时，可燃气经流体进口46进入作为内燃机气缸使用的圆环形密封腔44正压区49，点火装置420使可燃气爆燃，推动活塞48，带动转子43旋转作功。该活塞同时推动运动方向前方背压区410的流体经流体出口47排出。一个活塞旋转一周，即完成了普通内燃机的吸压爆排循环。

凸轮411，摆杆轴412，摆杆413，拨叉414，滚轮415，弹簧416，封闭室417，均压孔418，密封装置419，与第一实施例中的同名零部件功用相同。

此例中，可燃气是压缩空气流经流体进口46时，对燃料喷口形成负压，将燃料吸入空气中混合形成的。该燃料喷口相当于现有技术的化油器或电喷装置，这里不再赘述，图中也未示出。

多个内燃机气缸组，其转子可以互错角度布置。

同轴布置的流体传动装置不仅限于四个。

这种发动机并不仅限于单轴多缸组联，还可以多轴多缸组联。

各内燃气缸也不需要每个活塞到位都供给可燃气作功，也可以间隔供给， 一次供给可燃气，另一次仅供给压缩空气，既可清洁气缸，还可以降低部件温度。重要的是，这一过程并不耗能，还在作功！因为压缩空气进入环形气缸会膨胀作功，将气体压缩时的耗能再释放出来纳入作功循环，再加上上一转的爆燃余热会使空气进一步膨胀作功，余热能量也被利用，加入作功循环。

本实施例中，设置在同一根轴上的四个流体传动装置，其中一个相当于空气压缩机的流体传动装置，它相当于普通内燃机的涡轮增压器，其圆环形密封腔的工作容积并不一定与其他三个相当于普通内燃机气缸组的圆环形密封腔的工作容积相同，可以稍大或者更大，以满足其他几个相当于普通内燃机气缸组的供气需要。

在本装置的环形压力缸+活塞的结构形式情况下，没有普通内燃机的吸、压、爆、排“四冲程”之说，每一次供气都在“爆”而作功---虽然间隔供给可燃气，但一次是可燃气爆燃作功，另一次是余热膨胀作功。由于各转子都装在同一个轴上，使得各个活塞无论作功大小，都会叠加而作用于同一个轴上输出转矩，不会浪费，效率高。

如果在同一个轴上再增设相当于液压泵的流体传动装置输出压力流体，还可以形成输出压力流体的动力装置，对外作功。

本发明的流体传动装置作为减速机或增速机使用时，只需用管路将两个流体传动装置连接，管路两端的环形压力缸有效工作容积之比即为速比。如果在管路中再串接控制阀，其传动速比就可无级变化，形成无级变速器。这样的减、变速器体积小、布置灵活。

将具有本发明流体传动装置的动力系统应用于机器人时，本流体传动装置可作为机器人的关节驱动、行走驱动等，机器人的较低位置布置蓄能器、动力机，可提高机器人的操作力度、灵活性和工作自由度。

将具有本发明流体传动装置的动力系统应用于陆上行走车辆时，可以将动力输出型流体传动装置(马达)设置在轮毂内或轮轴上，将流体输出型流体传动装置(泵)与发动机相连接，在管路中配置相应的控制阀，就可以很简捷的实现：无离合器+无级变速+强制减速+0速度输出(驻车)+空档滑行+多轮驱动+动力分配。特别是在多轮驱动的特种车辆中使用时，可以视工况随时接入或断开需要动力的驱动轮数量，获得多种速度与牵引力的组合。

陆上行走车辆如果是轻型乘用车，应用本发明流体传动装置的动力系统，其工作介质最好为空气，在工况变化时因为空气的弹性特点而减缓冲击，也可以减少系统重量。

本发明流体传动装置的动力系统应用于动力列车时，其工作介质最好也为空气，尽管气压型的流体传动装置较之液压型的流体传动装置功率密度小，但也比电机的功率密度大，体积小、重量轻。关键是，气压传动比电传动更能耐受苛刻条件，适应性、可靠性高。

将设置有一定容量蓄能器的这种动力系统应用于车辆等交通工具，还可以实现不启动发动机短距离移动车辆；也可以省略发动机的起动机，蓄能器储存的压力流体可以使流体传动装置反拖启动；更可以减小发动机功率配置，因为蓄能器可以在短时间内提供数倍于发动机的功率输出，车辆无需配置功率储备较大的发动机。

将具有本发明流体传动装置的动力系统应用于舰船等大体量设备时，可以布置多个维度的多个驱动浆，增加推进力、实现动力强制转向、缩小转弯半径或者直进直退，加强机动性；还可以布置多个动力机共同提供动力，实现视工况需要投入动力的多少以求节能。特别是多个动力机的布置，形成了一种最具灵活性的冗余设计，可靠性、安全性大幅度提高。

将具有本发明流体传动装置的动力系统应用于风力发电机时，塔顶仅设置风翼轮轴及与之直连的流体输出型流体传动装置(液压泵)，塔下设置蓄能器、动力输出型流体传动装置(液压马达)及与之直连的发电机。这种动力系统使风力发电机的构造简捷可靠，风翼无需调整倾角，仅以最佳固定倾角随风力大小或快或慢随意转动，驱动液压泵将压力流体以非固定速率压入管路，在蓄能器、控制阀的作用下，发电机转数不与风翼转数直接相关联，可按设定的最佳转数运行。在风电田区域小、风机密度大的情况下，甚至可以多个风机共用一个较大的蓄能器及发电机，更能简化系统、提高效率、增强可靠性，减少运营成本。

将具有本发明流体传动装置的动力系统应用于工厂时，例如机械加工车间，可以构建集合动力网---蓄能器+互通管路。大功率动力机+流体输出型流体传动装置(液压泵)或多个小功率动力机+流体输出型流体传动装置(液压泵)提供压力流体，经管路互通至各机床主轴上直连的转矩输出型流体传动装置(液压马达)，主轴上的测速装置与控制阀作反馈控制，使主轴转数无级调速至最佳转数。这样，各机床可去除变速箱，特别是多轴加工机床，这种无需变速箱的结构更有优势。以这种方式作为车间能源供给方案，既可以大幅度节能，又可以使这些机床实现无级变速。

将具有本发明流体传动装置的动力系统应用于直升飞机或三栖车辆时，多点输出的特征，使顶翼、尾翼，甚至多顶翼、多尾翼、侧翼，多行走轮、水力桨叶以及其它用能机构均能获得各自的最佳轴向、最佳转数、最佳功率分配，但绝对没有各种变速器、锥齿轮副、传动轴等沉重、臃肿的机械传动机构。

本发明中所述的流体不仅仅指液态介质，也包含气态介质。气态介质比液态介质更易得、易排，传输距离更远而管路阻力更小。

气动系统在现代工业自动化中应用广泛，但效率较高的容积式气动装置大部分应用于往复运动，虽然反应速度较液态介质快，但功率密度小；应用于旋转运动的气动装置更少，概因旋转运动是用透平方式作功，转矩小、转数高，需要再匹配减速机以减速增扭，机构就臃肿了。如果在气动系统中应用本发明的容积式的环形压力缸+活塞的流体传动装置，将大大拓宽气动系统应用范围，既具有如上所述的液压系统的优点，更有介质易得、无污染，传输距离更大、损耗小的优势。

本发明的流体传动装置及动力系统，继承了液压与气动动力系统的所有优点：可接入蓄能器以蓄能；管路中的控制机构可使马达或泵变换运动方向、运动速度及能量输出方式；管路中还可接入旁路，形成多点驱动或多点动力集合；多动力点和多驱动点可以任意轴向、任意距离作柔性布置。由于本发明的流体传动装置具有活塞在环形压力缸内连续旋转的容积式能量转换特征，使流体压力不打折扣的转换为转矩，传动效率的损耗仅仅是管路阻力损耗及流体泄露损耗，高效率的传动装置使流体动力系统的各种优点增益放大。