專利名稱：電機控制的葉片式液壓變壓器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液壓變壓器，具體地說是一種電機控制的葉片式液壓變壓
器，屬機械領域。
(二)
背景技術：
液壓變壓器是指在液壓傳動中實現(xiàn)壓力轉換的一種液壓元件。液壓變壓器可以把給定壓力下的輸入液壓能高效率地轉換為另一種壓力下的輸出液壓能，使用它可以實現(xiàn)多負載在恒壓網(wǎng)絡中互不相關的控制，還會使能量逆向流動，不僅可以無節(jié)流損失地驅動直線負載，而且還可以驅動旋轉負載。 現(xiàn)有的液壓變壓器基本上都是柱塞式結構，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構復雜、加工精度高，對油污染敏感，濾油精度要求高，價格較昂貴，因此使得液壓變壓器的應用范圍受到了很大的限制。
實用新型內容本實用新型的技術任務是針對現(xiàn)有技術的不足，提供了一種結構緊湊、流量均勻、噪聲小、運轉精度高且平穩(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)的葉片式液壓變壓器，以解決負載端壓力比供油恒壓網(wǎng)絡系統(tǒng)壓力小得多的問題，提高了液壓系統(tǒng)的工作效率，從而擴大了液壓變壓器的應用范圍，豐富了液壓變壓器的種類。[0005] 本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案 電機控制的葉片式液壓變壓器主要由殼體、旋轉軸、左端蓋、配流盤、定子、轉子、
葉片、右端蓋、齒輪、楔形板、電機等組成；一組轉子和定子的中心是固定且重合的，轉子的
寬度比定子的寬度稍小，轉子安裝在定子內，葉片的一端放入轉子的葉片槽內，另一端與定
子的內表面接觸，葉片沿轉子徑向安置，轉子通過花鍵與旋轉軸的左半軸配合聯(lián)接，定子外
圈以長半徑圓弧中心為中心150°范圍內作成齒輪形式，定子與齒輪構成齒輪傳動副，齒輪
安裝在電機的輸出軸上，電機安裝在殼體上，配流盤安裝在旋轉軸上，并緊壓在定子的左右
兩個側面上；另一組轉子與定子的中心都是固定的，轉子的中心與定子的中心不重合，有一
定的偏心距，楔形板左側面與殼體內表面配合接觸，楔形板右側面與定子外表面配合接觸，
轉子的寬度比定子的寬度稍小，轉子安裝在定子內，葉片的一端放入轉子的葉片槽內，另一
端與定子的內表面接觸，葉片沿轉子徑向安置，轉子通過平鍵與旋轉軸的右半軸配合聯(lián)接，
配流盤安裝在旋轉軸上，并緊壓在定子的左右兩個側面上；旋轉軸左半軸一段制成花鍵，旋
轉軸右半軸一段制成平鍵，旋轉軸的左端通過滑動軸承安裝在左側配流盤上，旋轉軸的右
端通過滑動軸承安裝在右端蓋上，左端蓋、右端蓋通過螺栓固定在殼體上。 本實用新型的電機控制的葉片式液壓變壓器與現(xiàn)有技術相比，所產(chǎn)生的有益效果
是 (1)本實用新型能以無節(jié)流損失的方式將恒壓網(wǎng)絡系統(tǒng)壓力調整為負載壓力變化范圍內的任一值。
(2)本實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)的葉片
式液壓變壓器，解決了負載端壓力比供油恒壓網(wǎng)絡系統(tǒng)壓力小得多的問題，提高了液壓系
統(tǒng)的工作效率，擴大了液壓變壓器的應用范圍，豐富了液壓變壓器的品種。
(3)本實用新型體積小、重量輕、轉動慣量小，控制方便，易于實現(xiàn)精確控制，控制
性能好。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型的結構簡圖 圖2是本實用新型的的A-A視圖 圖3是本實用新型的的B-B視圖 圖4是本實用新型的的C-C視圖 圖5是本實用新型的油口連接形式示意圖 圖6是本實用新型的變壓原理示意圖 圖中1.殼體，2.旋轉軸，3.左端蓋，4、7、8、11.配流盤，5、9.定子，6、10.轉子，12.右端蓋，13.齒輪，14U6.葉片，15.楔形板，17.電機
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作以下詳細地說明。 如
圖1、2、3、4所示，本實用新型所述的電機控制的葉片式液壓變壓器主要由殼體1、旋轉軸2、左端蓋3、配流盤4、7、8、11與定子5、9和轉子6、10及右端蓋12、齒輪13、楔形板15、電機17、葉片14、 16等組成；轉子6和定子5的中心是固定且重合的，轉子6的寬度比定子5的寬度稍小，轉子6安裝在定子5內，葉片14的一端放入轉子6的葉片槽內，另一端與定子5的內表面接觸，葉片14沿轉子6徑向安置(即安放角為零)，轉子6通過花鍵與旋轉軸2的左半軸配合聯(lián)接，在恒壓網(wǎng)絡系統(tǒng)中高壓油的作用下，轉子6可帶動旋轉軸2旋轉；定子5外圈以長半徑圓弧中心為中心150°范圍內作成齒輪形式，定子5與齒輪13構成齒輪傳動副，在電機17的帶動下定子5順時針或逆時針旋轉進行變量，齒輪13安裝在電機17的輸出軸上，電機17安裝在殼體1上，配流盤4、7安裝在旋轉軸2上，并緊壓在定子5的左右兩個側面上；轉子10與定子9的中心都是固定的，轉子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左側面與殼體1內表面配合接觸，楔形板15右側面與定子9外表面配合接觸；轉子10的寬度比定子9的寬度稍小，轉子10安裝在定子9內，葉片16的一端放入轉子10的葉片槽內，另一端與定子9的內表面接觸，葉片16沿轉子10徑向安置，轉子10通過平鍵與旋轉軸2的右半軸配合聯(lián)接；配流盤8、 11安裝在旋轉軸2上，并緊壓在定子9的左右兩個側面上；由旋轉軸2帶動轉子10旋轉，輸出壓力油；旋轉軸2左半軸一段制成花鍵，旋轉軸2右半軸一段制成平鍵，旋轉軸2的左端通過滑動軸承安裝在配流盤4上，旋轉軸2的右端通過滑動軸承安裝在右端蓋12上，左端蓋3、右端蓋12通過螺栓固定在殼體l上。 由旋轉軸2、轉子6、定子5、齒輪13、葉片14、電機17、配流盤4、7等可組成變量部件18，由旋轉軸2、轉子10、定子9、楔形板15、葉片16、配流盤8、11等可組成定量部件19。所述的電機控制的葉片式液壓變壓器的變量部件18與雙作用葉片式二次元件的結構、功能相似，變量部件18可以看作為一個雙作用葉片式二次元件；所述的電機控制的葉片式液壓變壓器的定量部件19與定量單作用葉片馬達的結構、功能相似，定量部件19可以看作為一個定量單作用葉片馬達；于是，所述的電機控制的葉片式液壓變壓器可以看作是由二次元件與定量馬達同軸剛性聯(lián)接而成的，如圖5所示，變量部件18的左上油口 M為電機控制的葉片式液壓變壓器的進油口，進油口 M與恒壓網(wǎng)絡系統(tǒng)的高壓端連接，定量部件19的右上油口 N為電機控制的葉片式液壓變壓器的出油口 ，出油口 N與負載端連接，進油口 M大于出油口 N，變量部件18的下油口與定量部件19的下油口連接在一起，成為電機控制的葉片式液壓變壓器一個油口 0，油口 0與油箱連接，油口 O—方面向液壓變壓器補充油液，另一方面將多余的油液和液壓變壓器內泄漏產(chǎn)生的油液流回油箱，油口 0大于進油口 M。[0022] 如圖6所示，在恒壓網(wǎng)絡壓力Pl的作用下，變量部件18產(chǎn)生的主動轉矩為 [0025][0026]
定量部件19產(chǎn)生的阻力轉矩為2;r
式中K、、是變量部件18、定量部件19的排的壓力，P。是油箱處的壓力，通常P。 = 0。 忽略變量部件18與定量部件19之間的摩擦阻力矩，當1\+T:
處于平衡狀態(tài)，此時液壓變壓器進、出油口之間的壓力比為[0028]
，P工、P2是液壓變壓器進、出油口處
0時，液壓變壓器
(1) 式中A為變壓比。 由以上推導可以看出，變壓比是液壓變壓器進、出口壓力的比值，它也等于相應排量的反比。這里壓力Pl是恒壓網(wǎng)絡的壓力，它為定值，而壓力P2取決定于負載，因此所述的電機控制的葉片式液壓變壓器的變壓實質上是調節(jié)排量V乂、的值，由于定量部件19的排量^是一個固定值，所以工作中是通過調節(jié)變量部件18的排量^來滿足負載變化的需要。[0031] 所述的電機控制的葉片式液壓變壓器不工作時，變量部件18與定量部件19的轉子均靜止不動，變量部件18的定子處在初始旋轉位置(零點)，變量部件18的排量V工為零，由公式(1)可知，變壓比A等于零。 所述的電機控制的葉片式液壓變壓器工作時，為適應負載的變化，在電機的作用下，變量部件18的定子順時針或逆時針旋轉，隨著定子旋轉角度的變化，變量部件18的排量^也不斷變化，由公式(1)可知，變壓比A就隨之改變，實現(xiàn)變壓，滿足負載變化的需要。[0033] 所述的電機控制的葉片式液壓變壓器的變量部件18的定子旋轉角度的大小和方向由電機(伺服電動機或步進電動機)輸出軸的轉角決定，工作中，由角位移傳感器檢測伺服電動機輸出軸的轉角，反饋給控制器，由控制器發(fā)出指令給伺服電動機，來控制定子旋轉角度(大小和方向)，或由控制器控制發(fā)送給步進電動機的脈沖數(shù)，來控制定子的旋轉角度(大小和方向)。
權利要求一種電機控制的葉片式液壓變壓器包括殼體(1)、旋轉軸(2)、左端蓋(3)、配流盤(4、7、8、11)、定子(5、9)、轉子(6、10)、右端蓋(12)、齒輪(13)、葉片(14、16)、楔形板(15)、電機(17)；其特征在于，轉子(6)和定子(5)的中心是固定且重合的，轉子(6)的寬度比定子(5)的寬度稍小，轉子(6)安裝在定子(5)內，葉片(14)的一端放入轉子(6)的葉片槽內，葉片(14)的另一端與定子(5)的內表面接觸，葉片(14)沿轉子(6)徑向安置，轉子(6)通過花鍵與旋轉軸(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°范圍內作成齒輪形式，定子(5)與齒輪(13)構成齒輪傳動副，齒輪(13)安裝在電機(17)的輸出軸上，電機(17)安裝在殼體(1)上，配流盤(4、7)安裝在旋轉軸(2)上，并緊壓在定子(5)的左右兩個側面上；轉子(10)和定子(9)的中心都是固定的，轉子(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)左側面與殼體(1)內表面配合接觸，楔形板(15)右側面與定子(9)外表面配合接觸，轉子(10)的寬度比定子(9)的寬度稍小，轉子(10)安裝在定子(9)內，葉片(16)的一端放入轉子(10)的葉片槽內，葉片(16)的另一端與定子(9)的內表面接觸，葉片(16)沿轉子(10)徑向安置，轉子(10)通過平鍵與旋轉軸(2)的右半軸配合聯(lián)接，配流盤(8、11)安裝在旋轉軸(2)上，并緊壓在定子(9)的左右兩個側面上；旋轉軸(2)左半軸一段制成花鍵，旋轉軸(2)右半軸一段制成平鍵，旋轉軸(2)的左端通過滑動軸承安裝在配流盤(4)上，旋轉軸(2)的右端通過滑動軸承安裝在右端蓋(12)上，左端蓋(3)、右端蓋(12)通過螺栓固定在殼體(1)上。
2. 根據(jù)權利要求1所述的電機控制的葉片式液壓變壓器，其特征在于，電機(17)是伺 服電動機或步進電動機。
3. 根據(jù)權利要求l所述的電機控制的葉片式液壓變壓器，其特征在于，左上油口 (M)為 電機控制的葉片式液壓變壓器的進油口，進油口 (M)與恒壓網(wǎng)絡系統(tǒng)的高壓端連接，右上 油口 (N)為電機控制的葉片式液壓變壓器的出油口，出油口 (N)與負載端連接，下油口 (0) 為電機控制的葉片式液壓變壓器的一個油口，油口 (0)與油箱連接。
4. 根據(jù)權利要求3所述的電機控制的葉片式液壓變壓器，其特征在于，進油口 (M)大于 出油口 (N)。
5. 根據(jù)權利要求3所述的電機控制的葉片式液壓變壓器，其特征在于，油口 (0)大于進 油口 (M)。
專利摘要一種電機控制的葉片式液壓變壓器包括殼體、旋轉軸、左端蓋、配流盤、定子、轉子、右端蓋、齒輪、楔形板、葉片及電機等；其特征在于，一組轉子和定子的中心是固定且重合的，另一組轉子與定子的中心都是固定的，轉子與定子的中心不重合，葉片沿轉子徑向安置；一個轉子通過花鍵與旋轉軸的左半軸配合聯(lián)接，另一個轉子通過平鍵與旋轉軸的右半軸配合聯(lián)接；一個定子外圈以長半徑圓弧中心為中心150°范圍內作成齒輪形式，與齒輪構成齒輪傳動副，另一個定子的外表面與楔形板右側面配合接觸；配流盤安裝在旋轉軸上，緊壓在定子的左右兩個側面上，旋轉軸的左端安裝在左側配流盤上，旋轉軸的右端安裝在右端蓋上，左端蓋、右端蓋通過螺栓固定在殼體上。
文檔編號F15B3/00GK201526531SQ200920226279
公開日2010年7月14日 申請日期2009年9月15日 優(yōu)先權日2009年9月15日
發(fā)明者張玉波, 戴汝泉, 梁杰, 臧發(fā)業(yè) 申請人:山東交通學院