專利名稱：機(jī)液控制的葉片式液壓變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液壓變壓器，具體地說是一種機(jī)液控制的葉片式液壓變壓
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，不僅可以無節(jié)流損失地驅(qū)動直 線負(fù)載，而且還可以驅(qū)動旋轉(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。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(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)，一端可用于中、高壓液壓系統(tǒng)，另一端可用于低壓液壓系統(tǒng)的 機(jī)液控制的葉片式液壓變壓器，以解決負(fù)載端壓力比供油恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)壓力小得多的問 題，提高了液壓系統(tǒng)的工作效率，從而擴(kuò)大了液壓變壓器的應(yīng)用范圍，豐富了液壓變壓器的 種類。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案 —種機(jī)液控制的葉片式液壓變壓器包括殼體、旋轉(zhuǎn)軸、左端蓋、右端蓋、變量油缸、 楔形板、配流盤、定子、轉(zhuǎn)子、葉片等；一組轉(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，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，變量油缸由變量活塞、端蓋、變量缸體即變壓器殼體等構(gòu)成，變量缸體是在變壓器 殼體上加工而成的，變量活塞作成齒條形式，齒條式變量活塞與齒輪式定子構(gòu)成齒輪傳動 幅，轉(zhuǎn)子通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸的左半軸配合聯(lián)接，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；另一組轉(zhuǎn)子的中心與定子的中心都是固定的，轉(zhuǎn)子的中心與定子的中心不 重合，有一定的偏心距，楔形板左側(cè)面與殼體內(nèi)表面配合接觸，楔形板右側(cè)面與定子外表面 配合接觸，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，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，轉(zhuǎn)子通過平鍵與旋轉(zhuǎn)軸的右半軸配合聯(lián)接；旋轉(zhuǎn)軸左半軸一段 制成花鍵，旋轉(zhuǎn)軸右半軸一段制成平鍵，旋轉(zhuǎn)軸的左端通過滑動軸承安裝在左側(cè)配流盤上， 旋轉(zhuǎn)軸的右端通過滑動軸承安裝在右端蓋上，右端蓋、左端蓋通過螺栓固定在殼體上。 本實(shí)用新型的機(jī)液控制的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[0008] (1)本實(shí)用新型能以無節(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)本實(shí)用新型一端可用于中、高壓液壓系統(tǒng)，另一端可用于低壓液壓系統(tǒng)的機(jī)液 控制的葉片式液壓變壓器，解決了負(fù)載端壓力比供油恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)壓力小得多的問題，提 高了液壓系統(tǒng)的工作效率，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)本實(shí)用新型體積小、重量輕、轉(zhuǎn)動慣量小，動態(tài)響應(yīng)快，控制性能好。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡圖 圖2是本實(shí)用新型的的A-A視圖 圖3是本實(shí)用新型的的B-B視圖 圖4是本實(shí)用新型的油口連接形式示意圖 圖5是本實(shí)用新型的變壓原理示意圖 圖中1.殼體，2.旋轉(zhuǎn)軸，3.左端蓋，4、7、8、11.配流盤，5、9.定子，6、10.轉(zhuǎn)子， 12.右端蓋，13.變量油缸，13-1.變量活塞，13-2.變量油缸端蓋，14、16.葉片，15.楔形板
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作以下詳細(xì)地說明。 如
圖1、2、3所示，本實(shí)用新型所述的機(jī)液控制的葉片式液壓變壓器主要由殼體1、 旋轉(zhuǎn)軸2、左端蓋3、右端蓋12、變量油缸13、楔形板15、配流盤4、7、8、11和定子5、9與轉(zhuǎn) 子6、10及葉片14、16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)，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；變量油缸13由變量活塞13-1、端蓋13-2、變量 缸體即變壓器殼體1等構(gòu)成，變量缸體是在變壓器殼體1上加工而成的，變量活塞13-1作 成齒條形式，齒條式變量活塞13-1與齒輪式定子5構(gòu)成齒輪傳動幅，定子5在變量油缸13 的作用下可繞中心旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)變量；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帶動旋轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn)；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的中心與定子9的中心都是固定的，轉(zhuǎn)子10的中心 與定子9的中心不重合，有一定的偏心距；楔形板15左側(cè)面與殼體1內(nèi)表面配合接觸，楔形 板15右側(cè)面與定子9外表面配合接觸；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16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 16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通過平鍵與旋轉(zhuǎn)軸2的右半軸配合聯(lián)接，旋轉(zhuǎn)軸2可帶動轉(zhuǎn)子10旋轉(zhuǎn)，輸出壓 力油；旋轉(zhuǎn)軸2左半軸一段制成花鍵，旋轉(zhuǎn)軸2右半軸一段制成平鍵，旋轉(zhuǎn)軸2的左端通過 滑動軸承安裝在配流盤4上，旋轉(zhuǎn)軸2的右端通過滑動軸承安裝在右端蓋12上，右端蓋12、 左端蓋3通過螺栓固定在殼體1上。 由旋轉(zhuǎn)軸2、定子5、轉(zhuǎn)子6、葉片14、變量油缸13、配流盤4、7等組成變量部件17，由旋轉(zhuǎn)軸2、楔形板15、定子9、轉(zhuǎn)子10、葉片16、配流盤8、11等組成定量部件18 ;如圖4所 示，所述的機(jī)液控制的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，所述的機(jī)液控制的葉片式 液壓變壓器的定量部件18與定量單作用葉片馬達(dá)的結(jié)構(gòu)、功能相似，定量部件18可以看作 為一個(gè)定量單作用葉片馬達(dá)，于是，所述的機(jī)液控制的葉片式液壓變壓器可以看作是由二 次元件和定量馬達(dá)同軸剛性聯(lián)接而成的；變量部件17的左上油口 M為機(jī)液控制的葉片式液 壓變壓器的進(jìn)油口，進(jìn)油口 M與恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高壓端連接，定量部件18的右上油口 N為 機(jī)液控制的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大于出油口N，變 量部件17的下油口與定量部件18的下油口連接在一起，成為機(jī)液控制的葉片式液壓變壓 器一個(gè)油口 0，油口 0與油箱連接，油口 O—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 O大于進(jìn)油口 M。 如圖5所示，在恒壓網(wǎng)絡(luò)壓力Pl的作用下，變量部件17產(chǎn)生的主動轉(zhuǎn)矩為 <formula>formula see original document page 5</formula>[0023] 定量部件18產(chǎn)生的阻力轉(zhuǎn)矩為 <formula>formula see original document page 5</formula>[0025] 式中Vp、是變量部件17、定量部件18的排量，pp^是液壓變壓器進(jìn)、出油口處 的壓力，P。是油箱處的壓力，通常P。 = 0。 忽略變量部件17與定量部件18之間的摩擦阻力矩，當(dāng)1\+T2 = 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<formula>formula see original document page 5</formula>[0028] 式中A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Pl是恒壓網(wǎng)絡(luò)的壓力，它為定值，而壓力P2取決定于負(fù)載，因此所述的 機(jī)液控制的葉片式液壓變壓器的變壓實(shí)質(zhì)上是調(diào)節(jié)排量V乂、的值，由于定量部件18的排 量、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VX來滿足負(fù)載變化的需要。 所述的機(jī)液控制的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，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V工為零， 由公式(1)可知，變壓比A等于零。 所述的機(jī)液控制的葉片式液壓變壓器工作時(shí)，為適應(yīng)負(fù)載的變化，在變量油缸的 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^也不斷變化，由公式(1)可知，變壓比A就隨之改變，實(shí)現(xiàn)變壓，滿足負(fù)載變化的需要。 所述的機(jī)液控制的葉片式液壓變壓器的變量部件17的定子5旋轉(zhuǎn)角度的大小和 方向由變量活塞13-1的位移決定，變量活塞的位移可由電液伺服(比例)閥和位置傳感器 控制。工作中，由位置傳感器檢測變量活塞的位移，反饋給控制器，由控制器發(fā)出指令給電 液伺服(比例)閥，調(diào)節(jié)變量活塞的位移(大小和方向)。
權(quán)利要求一種機(jī)液控制的葉片式液壓變壓器包括殼體(1)、旋轉(zhuǎn)軸(2)、左端蓋(3)、右端蓋(12)、變量油缸(13)、楔形板(15)、配流盤(4、7、8、11)、定子(5、9)、轉(zhuǎn)子(6、10)、葉片(14、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，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；變量油缸(13)包括變量活塞(13-1)、端蓋(13-2)、變量缸體即變壓器殼體(1)，變量缸體是在變壓器殼體(1)上加工而成的，變量活塞(13-1)作成齒條形式，齒條式變量活塞(13-1)與齒輪式定子(5)構(gòu)成齒輪傳動幅；轉(zhuǎn)子(6)通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸(2)的左半軸配合聯(lián)接，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)的中心與定子(9)的中心都是固定的，轉(zhuǎn)子(10)的中心與定子(9)的中心不重合，有一定的偏心距；楔形板(15)左側(cè)面與殼體(1)內(nèi)表面配合接觸，楔形板(15)右側(cè)面與定子(9)外表面配合接觸；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(16)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(16)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)通過平鍵與旋轉(zhuǎn)軸(2)的右半軸配合聯(lián)接；旋轉(zhuǎn)軸(2)左半軸一段制成花鍵，旋轉(zhuǎn)軸(2)右半軸一段制成平鍵，旋轉(zhuǎn)軸(2)的左端通過滑動軸承安裝在配流盤(4)上，旋轉(zhuǎn)軸(2)的右端通過滑動軸承安裝在右端蓋(12)上，右端蓋(12)、左端蓋(3)通過螺栓固定在殼體(1)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的機(jī)液控制的葉片式液壓變壓器，其特征在于，左上油口 (M)為 機(jī)液控制的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)的高壓端連接，右上 油口 (N)為機(jī)液控制的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 (0) 為機(jī)液控制的葉片式液壓變壓器的一個(gè)油口，油口 (0)與油箱連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)液控制的葉片式液壓變壓器，其特征在于，進(jìn)油口 (M)大于 出油口 (N)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)液控制的葉片式液壓變壓器，其特征在于，油口 (0)大于進(jìn) 油口 (M)。
專利摘要一種機(jī)液控制的葉片式液壓變壓器包括殼體、旋轉(zhuǎn)軸、左端蓋、右端蓋、變量油缸、楔形板、配流盤、定子、轉(zhuǎn)子、葉片等；其特征在于，一組轉(zhuǎn)子和定子的中心是固定且重合的，另一組轉(zhuǎn)子的中心與定子的中心都是固定的，轉(zhuǎn)子的中心與定子的中心不重合；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，與齒條式變量活塞構(gòu)成齒輪傳動幅，另一個(gè)定子與楔形板配合接觸；一個(gè)轉(zhuǎn)子通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸的左半軸聯(lián)接，另一個(gè)轉(zhuǎn)子通過平鍵與旋轉(zhuǎn)軸的右半軸聯(lián)接；葉片沿轉(zhuǎn)子徑向安置，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，旋轉(zhuǎn)軸的左端安裝在左側(cè)配流盤上，旋轉(zhuǎn)軸的右端安裝在右端蓋上，右端蓋、左端蓋通過螺栓固定在殼體上。
文檔編號F15B3/00GK201526529SQ20092022627
公開日2010年7月14日 申請日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者孔祥臻, 張玉波, 戴汝泉, 臧發(fā)業(yè), 鄭澈 申請人:山東交通學(xué)院