專利名稱：一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓變壓器，具體地說是一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器，屬 機(jī)械領(lǐng)域。
(二)
背景技術(shù)：
液壓變壓器是指在液壓傳動(dòng)中實(shí)現(xiàn)壓力轉(zhuǎn)換的一種液壓元件。液壓變壓器可以把給定壓 力下的輸入液壓能高效率地轉(zhuǎn)換為另一種壓力下的輸出液壓能，使用它可以實(shí)現(xiàn)多負(fù)載在恒 壓網(wǎng)絡(luò)中互不相關(guān)的控制，還會使能量逆向流動(dòng)，不僅可以無節(jié)流損失地驅(qū)動(dòng)直線負(fù)載，而 且還可以驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)負(fù)載。
現(xiàn)有的液壓變壓器基本上都是柱塞式結(jié)構(gòu)，其工作壓力高，在20Mpa以上，流量范圍大， 一般用于高壓、大流量液壓系統(tǒng)中，在中、低壓液壓系統(tǒng)中使用，效率很低，而且柱塞式液 壓變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工精度高，對油污染敏感，濾油精度要求高，價(jià)格較昂貴，因此使得 液壓變壓器的應(yīng)用范圍受到了很大的限制。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊、流量均勻、噪聲小、 運(yùn)轉(zhuǎn)精度高且平穩(wěn)，可應(yīng)用于中高壓、中壓、低壓液壓系統(tǒng)的電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓 變壓器，以豐富液壓變壓器的種類，擴(kuò)大液壓變壓器的應(yīng)用范圍。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案
一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器主要由殼體、旋轉(zhuǎn)軸、左端蓋、配流盤、定子、 轉(zhuǎn)子、右端蓋、齒輪、電機(jī)、葉片等組成；轉(zhuǎn)子和定子的中心是固定且重合的，轉(zhuǎn)子的寬度 比定子的寬度稍小，轉(zhuǎn)子安裝在定子內(nèi)，葉片的一端放入轉(zhuǎn)子的葉片槽內(nèi)，另一端與定子的 內(nèi)表面接觸，葉片沿轉(zhuǎn)子徑向安置，個(gè)轉(zhuǎn)子通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸的左半軸配合聯(lián)接，另一個(gè) 轉(zhuǎn)子通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸的右半軸配合聯(lián)接， 一個(gè)定子的外圈以長半徑圓弧中心為中心150° 范圍內(nèi)作成齒輪形式， 一個(gè)定子與齒輪構(gòu)成齒輪傳動(dòng)副，齒輪安裝在電機(jī)的輸出軸上，電機(jī) 安裝在殼體上，配流盤安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，并緊壓在定子的左右兩個(gè)側(cè)面上，左端蓋、右端蓋 通過螺栓固定在殼體上。
本發(fā)明的一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器與現(xiàn)有技術(shù)相比，所產(chǎn)生的有益效果
是
(l)本發(fā)明能以無節(jié)流損失的方式將恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)壓力調(diào)整為負(fù)載壓力變化范圍內(nèi)的任一值。(2) 本發(fā)明可應(yīng)用于中高壓、中壓、中低壓液壓系統(tǒng)中，即7Mpa以上，20Mpa以下的 液壓系統(tǒng)中，擴(kuò)大了液壓變壓器的應(yīng)用范圍，豐富了液壓變壓器的品種。
(3) 本發(fā)明體積小、重量輕、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，控制方便，易于實(shí)現(xiàn)精確控制，控制性能好。
(4) 本發(fā)明可以向負(fù)載輸出能量，也可以從負(fù)載向蓄能器回收能量。
(四)


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。 圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡圖 圖2是本發(fā)明的的A-A視圖
圖3是本發(fā)明的的B-B視圖 圖4是本發(fā)明的的C-C視圖 圖5是本發(fā)明的油口連接形式示意圖 圖6是本發(fā)明的變壓原理示意圖
圖中l(wèi).殼體，2.旋轉(zhuǎn)軸，3.左端蓋，4、 7、 8、 ll.配流盤，5、 9.定子，6、 10.轉(zhuǎn)子， 12.右端蓋，13.齒輪，14、 15.葉片，16.電機(jī)
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作以下詳細(xì)地說明。
如圖l、 2、 3、 4所示，本發(fā)明所述的一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器主要由殼 體l、旋轉(zhuǎn)軸2、左端蓋3、配流盤4、 7、 8、 11與定子5、 9和轉(zhuǎn)子6、 10及右端蓋12、齒 輪13、電機(jī)16、葉片14、 15等組成；轉(zhuǎn)子6和定子5的中心是固定且重合的，轉(zhuǎn)子6的寬 度比定子5的寬度稍小，轉(zhuǎn)子6安裝在定子5內(nèi)，葉片14的一端放入轉(zhuǎn)子6的葉片槽內(nèi)，另 一端與定子5的內(nèi)表面接觸，葉片14沿轉(zhuǎn)子6徑向安置(即安放角為零)，轉(zhuǎn)子6通過花鍵 與旋轉(zhuǎn)軸2的左半軸配合聯(lián)接，在恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中高壓油的作用下，轉(zhuǎn)子6可帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸2 旋轉(zhuǎn)；定子5外圈以長半徑圓弧中心為中心15(T范圍內(nèi)作成齒輪形式，定子5與齒輪13構(gòu) 成齒輪傳動(dòng)副，在電機(jī)16的帶動(dòng)下定子5順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)進(jìn)行變量，齒輪13安裝在電 機(jī)16的輸出軸上，電機(jī)16安裝在殼體3上，配流盤4、 7安裝在旋轉(zhuǎn)軸2 h，并緊爪在定子 5的左右兩個(gè)側(cè)面上；轉(zhuǎn)子10和定于9的中心也是固定且重合的，轉(zhuǎn)子10的寬度比定子9 的寬度稍小，轉(zhuǎn)子10安裝在定子9內(nèi)，葉片15的一端放入轉(zhuǎn)子10的葉片槽內(nèi)，另一端與定 子9的內(nèi)表面接觸，葉片15沿轉(zhuǎn)子IO徑向安置，配流盤8、 11安裝在旋轉(zhuǎn)軸2上，并緊壓 在定子9的左右兩個(gè)側(cè)面上；轉(zhuǎn)子10通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸2的右半軸配合聯(lián)接，左端蓋3、右 端蓋12通過螺栓固定在殼體1上。
由旋轉(zhuǎn)軸2、轉(zhuǎn)子6、定子5、齒輪13、葉片14、電機(jī)16、配流盤4、 7等可組成變量部件17，由旋轉(zhuǎn)軸2、轉(zhuǎn)子io、定子9、葉片15、配流盤8、 11等可組成變量部件18。所述的 一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器的變量部件17與雙作用葉片式二次元件的結(jié)構(gòu)、功 能相似，變量部件17可以看作為一個(gè)雙作用葉片式二次元件；所述的一種電機(jī)控制的雙作用 葉片式液壓變壓器的定量部件18與定量雙作用葉片馬達(dá)的結(jié)構(gòu)、功能相似，定量部件18可 以看作為一個(gè)定量雙作用葉片馬達(dá)；于是，所述的一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器 可以看作是由二次元件與定量馬達(dá)同軸剛性聯(lián)接而成的，如圖5所示，變量部件17的左上油 口 m為一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器的進(jìn)油口，進(jìn)油口 m與恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高壓 油路連接，定量部件18的右上油口 n為一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器的出油口， 出油口 n與負(fù)載端連接，進(jìn)油口 m與出油口 n大小相同，變量部件17的下油口與定量部件 8的下油口連接在一起，成為一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器一個(gè)油口 0，油口 0 與油箱連接，油口 0—方面向液壓變壓器補(bǔ)充油液，另一方面將多余的油液和液壓變壓器內(nèi) 泄漏產(chǎn)生的油液流回油箱，油口 0大于進(jìn)油口 m與出油口 n。
如圖6所示，在恒壓網(wǎng)絡(luò)壓力a的作用下，變量部件17產(chǎn)生的主動(dòng)轉(zhuǎn)矩為
S 二》(a - p。)
定量部件18產(chǎn)生的阻力轉(zhuǎn)矩為-
2丌
式中k、 k2是變量部件17、定量部件18的排量，p,、 A是液壓變壓器進(jìn)、出油口處的. 壓力，A是油箱處的壓力，通常/%=0。
忽略變量部件17與定量部件18之間的摩擦阻力矩，當(dāng)7;+72 =0時(shí)，液壓變壓器處于平 衡狀態(tài)，此時(shí)液壓變壓器進(jìn)、出油口之間的壓力比為
a = H (1)
式中入為變壓比。
由以上推導(dǎo)可以看出，變壓比是液壓變壓器進(jìn)、出口壓力的比值，它也等于相應(yīng)排量的 反比。這里壓力A是恒壓網(wǎng)絡(luò)的壓力，它為定值，而壓力A取決定于負(fù)載，因此所述的一種 電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器的變壓實(shí)質(zhì)上是調(diào)節(jié)排量k/k的值，由于定量部件18 的排量k是一個(gè)固定值，所以工作中是通過調(diào)節(jié)變量部件17的排量k來滿足負(fù)載變化的需 要。
所述的一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器不工作時(shí)，變量部件17與定量部件18的轉(zhuǎn)子均靜止不動(dòng)，變量部件17的定子處在初始旋轉(zhuǎn)位置(零點(diǎn))，變量部件17的排量K 為零，由公式(1)可知，變壓比入等于零。
所述的一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器工作時(shí)，為適應(yīng)負(fù)載的變化，在電機(jī)的 作用下，變量部件17的定子順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，隨著定子旋轉(zhuǎn)角度的變化，變量部件17' 的排量K也不斷變化，由公式(1)可知，變壓比入就隨之改變，實(shí)現(xiàn)變壓，滿足負(fù)載變化的 需要。
所述的一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器的變量部件17的定子旋轉(zhuǎn)角度的大小 和方向由電機(jī)(伺服電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī))輸出軸的轉(zhuǎn)角決定，工作中，由角位移傳感器檢 測伺服電動(dòng)機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)角，反饋給控制器，由控制器發(fā)出指令給伺服電動(dòng)機(jī)，來控制定子 旋轉(zhuǎn)角度(大小和方向)，或由控制器控制發(fā)送給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的脈沖數(shù)，來控制定子的旋轉(zhuǎn)角 度(大小和方向)。
權(quán)利要求
1、一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器包括殼體(1)、旋轉(zhuǎn)軸(2)、左端蓋(3)、配流盤(4、7、8、11)、定子(5、9)、轉(zhuǎn)子(6、10)、右端蓋(12)、齒輪(13)、葉片(14、15)、電機(jī)(16)；其特征在于，轉(zhuǎn)子(6)和定子(5)的中心是固定且重合的，轉(zhuǎn)子(6)的寬度比定子(5)的寬度稍小，轉(zhuǎn)子(6)安裝在定子(5)內(nèi)，葉片(14)的一端放入轉(zhuǎn)子(6)的葉片槽內(nèi)，另一端與定子(5)的內(nèi)表面接觸，葉片(14)沿轉(zhuǎn)子(6)徑向安置，轉(zhuǎn)子(6)通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸(2)的左半軸配合聯(lián)接，定子(5)外圈以長半徑圓弧中心為中心150°范圍內(nèi)作成齒輪形式，定子(5)與齒輪(13)構(gòu)成齒輪傳動(dòng)副，齒輪(13)安裝在電機(jī)(16)的輸出軸上，電機(jī)(16)安裝在殼體(3)上，配流盤(4、7)安裝在旋轉(zhuǎn)軸(2)上，并緊壓在定子(5)的左右兩個(gè)側(cè)面上，轉(zhuǎn)子(10)和定子(9)的中心也是固定且重合的，轉(zhuǎn)子(10)的寬度比定子(9)的寬度稍小，轉(zhuǎn)子(10)安裝在定子(9)內(nèi)，葉片(15)的一端放入轉(zhuǎn)子(10)的葉片槽內(nèi)，另一端與定子(9)的內(nèi)表面接觸，葉片(15)沿轉(zhuǎn)子(10)徑向安置，配流盤(8、11)安裝在旋轉(zhuǎn)軸(2)上，并緊壓在定子(9)的左右兩個(gè)側(cè)面上；轉(zhuǎn)子(10)通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸(2)的右半軸配合聯(lián)接，左端蓋(3)、右端蓋(12)通過螺栓固定在殼體(1)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，電機(jī)(16)是伺服電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的-種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，左上 油口 (M)為一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器的進(jìn)油口，進(jìn)油口 (M)與恒壓網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)的高壓油路連接，右上油口 (N)為一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器的出油口，出 油口 (N)與負(fù)載端連接，下油口為一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器一個(gè)油口 (0)， 油口 (0)與油箱連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，進(jìn)油 口 (M)與出油口 (N)大小相同。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，油口 (0)大于進(jìn)油口 (M)與出油口 (N)。
全文摘要
一種電機(jī)控制的雙作用葉片式液壓變壓器包括殼體、旋轉(zhuǎn)軸、左端蓋、配流盤、定子、轉(zhuǎn)子、右端蓋、齒輪、葉片及電機(jī)等；其特征在于轉(zhuǎn)子和定子的中心是固定且重合的，葉片沿轉(zhuǎn)子徑向安置，一個(gè)轉(zhuǎn)子通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸的左半軸配合聯(lián)接，另一個(gè)轉(zhuǎn)子通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸的右半軸配合聯(lián)接，一個(gè)定子外圈以長半徑圓弧中心為中心150°范圍內(nèi)作成齒輪形式，一個(gè)定子與齒輪構(gòu)成齒輪傳動(dòng)副，齒輪安裝在電機(jī)的輸出軸上，電機(jī)安裝在殼體上，配流盤安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，緊壓在定子的左右兩個(gè)側(cè)面上，左端蓋、右端蓋通過螺栓固定在殼體上。本發(fā)明的有益效果是能以無節(jié)流損失的方式將恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)壓力調(diào)整為負(fù)載壓力變化范圍內(nèi)的任一值，可應(yīng)用于中、高壓液壓系統(tǒng)。
文檔編號F15B3/00GK101598142SQ200910016760
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月9日
發(fā)明者孔祥臻, 張玉波, 戴汝泉, 臧發(fā)業(yè), 澈 鄭 申請人:山東交通學(xué)院