專利名稱：一種階梯葉片式液壓機械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及液壓機械技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種階梯葉片式液壓機械。
背景技術(shù)：
葉片式液壓泵或馬達體積小，轉(zhuǎn)動慣量小，動作靈敏，可適用于換向頻率較高的場合，但泄漏量較大，低速工作時不穩(wěn)定。因此葉片式液壓馬達一般用于轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩小和動作要求靈敏的場合。傳統(tǒng)的液壓泵或馬達，為了確保葉片式液壓馬達在壓力油通入后能正常啟動，必須使葉片頂部和定子內(nèi)表面緊密接觸，以保證良好的密封，因此在葉片根部都設(shè)置有預緊彈簧，但是這種傳統(tǒng)的液壓馬達及泵，由于葉片根部設(shè)置有預緊彈簧，葉片頂部始終都與定子的內(nèi)表面緊密接觸，這樣使得在卸荷后的葉片頂部與定子的內(nèi)表面始終接觸在一起，增加了功損耗，增加了能量損失。中國專利文獻(
公開日:1992年7月8日，公開號:CN2109447A)公開了一種雙作用變量葉片泵，其主要特征為定子為斷開式可移動，定子置于長方形的泵殼內(nèi)腔中，在泵的轉(zhuǎn)子上增加若干個副葉片，起隔離和密封容積里的高低壓腔的作用。定子的兩個平衡裝置分別置于兩個定子的外側(cè)。可作為液壓泵，直接由柴油機或汽油機驅(qū)動；也可作為液壓馬達，并聯(lián)回路組成的液壓馬達分別裝在每只車輪內(nèi)，直接起驅(qū)動和制動作用。該技術(shù)方案中定子為斷開式可移動結(jié)構(gòu)，而且在泵的轉(zhuǎn)子上增加了若干個副葉片，雖然具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、制造容易等特點，但是該技術(shù)方案中的葉片仍然采用預緊彈簧結(jié)構(gòu)，仍然存在普通雙作用葉片泵所有的缺陷，流量脈動、壓力脈動、振動和噪音。中國專利文獻(
公開日:2005年3月23日，公開號:CN 1598288A)公開了一種雙作用葉片式二次元件，一種雙作用葉片式二次元件，由轉(zhuǎn)子、定子、葉片、變量油缸、殼體和配流盤等組成，其特征在于變量油缸由變量桿、變量活塞、變量殼體等構(gòu)成，變量殼體通過螺栓固定在殼體上，變量桿的球形頭端與變量活塞的凹槽連接，變量桿的另一端固定在定子長半徑圓弧中心線處的外表面上。上述技術(shù)方案是通過對定子位置的控制，使二次元件的“液壓馬達”工況與“液壓泵”工況相互轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)能量的回收和再利用。中國專利文獻(
公開日:2011年9月7日，公開號:CN102174901A)公開了一種搖臂結(jié)構(gòu)的葉片式液壓馬達，包含有端蓋、配油盤、定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)軸用花鍵連接，轉(zhuǎn)子上均布多條葉片槽，轉(zhuǎn)子兩端的圓凹槽內(nèi)還安裝有多個搖臂橫梁，搖臂橫梁的中心有孔，銷軸穿過該孔使搖臂橫梁和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動連接，葉片槽的兩端有圓腔，圓腔下有沿徑向與之相交的通孔，通孔內(nèi)依次裝有推桿和彈簧，推桿的底面和搖臂橫梁的臂相接觸，葉片槽內(nèi)裝有葉片，葉片的底端和彈簧接觸，彈簧位于圓腔內(nèi)，油路和圓腔相通，葉片頂端開有槽，葉片頭插入槽內(nèi)，和葉片緊配合，并且高出葉片頂端，和定子的內(nèi)曲線面接觸。該液壓馬達的葉片和定子之間的密封性好，轉(zhuǎn)動時摩擦小，馬達的效率更高，壽命更長。上述搖臂結(jié)構(gòu)的葉片式液壓馬達，增加搖臂結(jié)構(gòu)使得葉片式液壓馬達的體積增大，轉(zhuǎn)動靈敏度會下降。中國專利文獻(
公開日:2008年6月11日，公開號:CN 201071806Y)公開了一種液壓泵的轉(zhuǎn)子，屬于液壓泵技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的液壓泵轉(zhuǎn)子由于流量和壓力脈動使液壓泵產(chǎn)生噪聲的問題。本液壓泵的轉(zhuǎn)子，包括圓柱狀的轉(zhuǎn)子本體和若干扁平狀的葉片，這些葉片沿轉(zhuǎn)子本體的徑向活動插接在轉(zhuǎn)子本體上，所述的葉片在轉(zhuǎn)子本體上以非等分的方式分布。上述技術(shù)方案采用將葉片在轉(zhuǎn)子本體上以非等分的方式分布，同時葉片的頂部與定子的內(nèi)表面之間是通過轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時的慣性緊密接觸在一起，該結(jié)構(gòu)，只要轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，葉片頂部與定子內(nèi)表面之間就存在接觸，無法實現(xiàn)卸荷后的無功損耗，減少能量損失。中國專利文獻(公告日:2001年5月9日，公告號:CN2429671Y)—種超低速連續(xù)回轉(zhuǎn)液壓伺服馬達，是對雙作用葉片式連續(xù)回轉(zhuǎn)液壓馬達的改進。這種新型結(jié)構(gòu)的液壓伺服馬達從原理上消除了流量脈動和驅(qū)動力矩的脈動，為超低速和高精度的驅(qū)動和控制提供了關(guān)鍵技術(shù)。采用電液伺服閥進行閉環(huán)伺服驅(qū)動控制時，最低角速度達到0.05° /s甚至更低，將處在工作腔的葉片根部油腔與葉片頂部油腔之間相互連通，處在密封區(qū)的葉片根部油腔單獨接通壓力油，葉片頂部頂壓在定子內(nèi)圓弧內(nèi)表面上。上述技術(shù)方案采用電液伺服閥進行閉環(huán)伺服驅(qū)動控制，成本高，主要用于航空、航天、艦船等軍品領(lǐng)域，在民品市場占有率不大，不適合普遍推廣。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的葉片式液壓泵及馬達的雖然采用了各種技術(shù)方案從不同角度來提高葉片式液壓機械的性能，但是從目前公開的技術(shù)方案來看，都需要進行能量傳遞，尤其是在不需要工作時仍然需要耗能，不利于節(jié)能。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的葉片式液壓機械在不工作階段仍需要能量傳遞，不能避免在卸荷后無功損耗，減少能量損失的問題而提供一種葉片對定子內(nèi)表面的壓力均衡，工作平穩(wěn)，磨損小，而且可以實現(xiàn)空轉(zhuǎn)，避免卸荷后的無功損耗，減少能量損失的階梯葉片式液壓機械。本實用新型實現(xiàn)其技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是:一種階梯葉片式液壓機械，包括軸、前殼體、后殼體、設(shè)置在前殼體和后殼體內(nèi)部的定子、轉(zhuǎn)子、葉片、進油配油盤和出油配油盤，所述的轉(zhuǎn)子上均布有多個轉(zhuǎn)子槽，轉(zhuǎn)子槽的槽壁上設(shè)置有襯片，所述的葉片頂部段的厚度小于底部段的厚度，葉片沿徑向活動設(shè)置在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，葉片的頂端朝向定子的內(nèi)表面，葉片的底端朝向轉(zhuǎn)子槽的底部且與轉(zhuǎn)子槽的底部形成葉片底部腔，葉片的側(cè)面與轉(zhuǎn)子槽的側(cè)面以及襯片構(gòu)成控制腔，所述的進油配油盤和出油配油盤分別設(shè)置有對應(yīng)于控制腔的腰形槽。該階梯葉片式液壓機械，將傳統(tǒng)的葉片式液壓機械的葉片結(jié)構(gòu)設(shè)置為一端厚一端薄，使得厚端的厚度與轉(zhuǎn)子槽的寬度一致，將葉片厚端朝向轉(zhuǎn)子槽底部設(shè)置，這樣葉片底部與轉(zhuǎn)子槽底部就形成了葉片底部腔，并且葉片底部腔內(nèi)不設(shè)預緊彈簧，該葉片底部腔可直接引入外部壓力液體，實現(xiàn)對葉片底部壓力的控制，使葉片向外頂出與定子內(nèi)表面接觸。而葉片薄端的側(cè)面與轉(zhuǎn)子槽壁及襯片之間也形成一個腔體控制腔，而對應(yīng)與控制腔在進油配油盤和出油配油盤高壓區(qū)和低壓區(qū)上分別設(shè)置有對應(yīng)的腰形槽，這樣的結(jié)構(gòu)通過在控制腔內(nèi)通入高壓流體或低壓流體，來實現(xiàn)對葉片所受到的葉片底部腔壓力和葉片頂部腔壓力的調(diào)節(jié)和控制，具體操作是:該液壓機械作馬達用時，馬達入口需要高壓，則葉片頂部腔內(nèi)是高壓，而此時葉片底部腔通入高壓液體形成高壓，由于葉片受到受力面積差的作用，并利用系統(tǒng)背壓或設(shè)置啟動外接壓力流體，葉片能可靠貼住定子內(nèi)表面，使馬達順利啟動，免除了普通葉片馬達的彈簧結(jié)構(gòu)，同時，此時控制腔內(nèi)部的壓力流體使得葉片的上下壓力差保持均衡，馬達工作平穩(wěn)。該液壓機械若根據(jù)主機工作循環(huán)情況在不需要進行能量傳遞時，即在一定階段不需要工作時，則使控制腔經(jīng)進油配油盤和出油配油盤上各腰形槽以流道外接壓力流體，因此時該液壓機械卸荷，所以葉片受控制腔壓力作用或者同時受葉片頂部腔壓力和控制腔壓力的作用回縮在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，從而實現(xiàn)空轉(zhuǎn)，免除了卸荷后的無功損耗，減少了能量損失。該液壓機械，可以通過對進油配油盤和出油配油盤上腰形槽的位置和角度的設(shè)計，使全周范圍上的葉片對定子內(nèi)表面的壓力均衡合理，確保工作平穩(wěn)，盡量減少磨損。并且該階梯葉片式液壓機械工藝性好，成本較低。作為優(yōu)選，所述的腰形槽與控制腔連通，所述的與控制腔連通的腰形槽的底部設(shè)置有控制腔流道，所述的控制腔流道上設(shè)置有控制閥或直接與流體接口連接。這樣的結(jié)構(gòu)方便信號油或者壓力油的通入，方便對控制腔流體的控制，從而實現(xiàn)對葉片的控制，必要時實現(xiàn)液壓泵空轉(zhuǎn)。作為優(yōu)選，所述的出油配油盤和出油配油盤上還分別設(shè)置有進流腔、排出腔和對應(yīng)于葉片底部腔的環(huán)槽，所述的進流腔和排出腔分別與由葉片、定子的內(nèi)表面、轉(zhuǎn)子的外表面和進油配油盤和出油配油盤間形成的多個密封腔相通，所述的環(huán)槽底部設(shè)置有底部腔流道，所述的底部腔流道上設(shè)置有控制閥或直接與流體接口連接。這樣可以實現(xiàn)壓力流體在機械腔內(nèi)的流動，從而實現(xiàn)本實用新型的目的，當進流腔通入高壓時，此處形成高壓口，此時高壓口區(qū)域?qū)?yīng)的控制腔經(jīng)流道連通低壓口流體，而低壓口區(qū)域?qū)?yīng)的控制腔經(jīng)流道連通高壓口，葉片底部腔經(jīng)流道連通高壓口，這樣的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)馬達的功能，而當進流腔通入低壓流體時，此處形成低壓口，這樣的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)泵的功能。因液壓泵和液壓馬達的高壓口和低壓口互逆，液壓泵的進口是低壓，出口是高壓，液壓馬達的進口是高壓，出口是低壓，所以在既用作液壓泵又用作液壓馬達時，底部腔與高壓口、低壓口間需設(shè)置控制閥切換，以保證合理的葉片上下壓力差。作為優(yōu)選，所述的出油配油盤和進油配油盤上的環(huán)槽為半環(huán)結(jié)構(gòu)或腰形結(jié)構(gòu)。環(huán)槽還可以根據(jù)不同的需要設(shè)置為半環(huán)形或者腰形結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)都能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型的目的。作為優(yōu)選，進流腔區(qū)段對應(yīng)的控制腔連通排出腔，排出腔區(qū)段對應(yīng)的控制腔連通進流腔，葉片底部腔經(jīng)環(huán)槽連通壓力流體接口。這樣的結(jié)構(gòu)是為了實現(xiàn)葉片頂部腔、控制腔以及葉片底部腔各自的功能而設(shè)置的。采用上述結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn):當作葉片泵使用時，當葉片處在排出區(qū)段時，葉片頂部是高壓，對應(yīng)區(qū)段的控制腔為低壓，葉片底部腔是高壓；當葉片處在進流區(qū)段時，葉片頂部是低壓，對應(yīng)區(qū)段的控制腔為高壓，葉片底部腔是高壓。作葉片馬達使用時，當葉片處在排出區(qū)段時，葉片頂部是低壓，對應(yīng)區(qū)段的控制腔為高壓，葉片底部腔是高壓；當葉片處在進流區(qū)段時，葉片頂部是高壓，對應(yīng)區(qū)段的控制腔為低壓，葉片底部腔是高壓；當作葉片馬達使用時，葉片底部腔可先通啟動信號油；當系統(tǒng)需要時，葉片可縮回轉(zhuǎn)子中，實現(xiàn)空轉(zhuǎn)。作為優(yōu)選，所述的后殼體和前殼體上分別設(shè)置有進流口、排出口和流體引入口、流體引出口。流體通過進流口與進流腔連接，排出口與排出腔連接，設(shè)置流體引入口和流體引出口是為了使外部壓力流體通過引入到葉片底部腔內(nèi)，對葉片底部壓力的控制。根據(jù)需要在進流腔形成高壓區(qū)或低壓區(qū)，通過對底部腔流體切換控制實現(xiàn)對液壓泵及馬達的控制；在馬達啟動工作時流體引入口可以先通入信號油，從而使信號油引入葉片底部腔，將葉片向定子內(nèi)表面方向推出；當系統(tǒng)不需要工作時，控制腔外接壓力流體，葉片可縮回轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，實現(xiàn)空轉(zhuǎn)，實現(xiàn)系統(tǒng)能量低消耗。作為優(yōu)遠，所述的葉片頂部段的厚度等于底部段厚度的一半，所述的葉片的頂端設(shè)置有弧面。葉片頂部段的厚度優(yōu)選等于底部段厚度的一半，便于制造和對葉片受力面差的均衡控制。作為優(yōu)選，所述的葉片橫截面呈階梯結(jié)構(gòu)或T形結(jié)構(gòu)，所述的葉片為一體式結(jié)構(gòu)或分體式結(jié)構(gòu)。葉片橫截面采用階梯結(jié)構(gòu)或者T形結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)在保證實現(xiàn)本實用新型的技術(shù)方案的目的的同時，方便葉片的設(shè)置。采用一體式結(jié)構(gòu)，制作精度高，而采用分體式結(jié)構(gòu)方便制作與安裝。作為優(yōu)選，控制閥為單向閥或者止通閥或者換向閥?？刂崎y優(yōu)選單向閥或者止通閥或者換向閥，是根據(jù)不同功能的需要而設(shè)置的，在該階梯葉片式液壓泵及馬達既作泵又作馬達使用時，在進流口、排出口與各腰形槽、葉片底部腔之間選擇設(shè)置控制閥，以實現(xiàn)泵馬達功能的轉(zhuǎn)換。作為優(yōu)選，所述的襯片呈矩形結(jié)構(gòu)，所述的襯片的厚度等于葉片頂部段與轉(zhuǎn)子槽壁之間的距離，葉片與襯片之間滑動密封連接，所述的襯片與轉(zhuǎn)子一體設(shè)置或者分體設(shè)置，襯片與轉(zhuǎn)子分體設(shè)置時通過柱銷或螺釘或焊接或檔塊方式連接。這樣的結(jié)構(gòu)是為了控制腔的形成，一體設(shè)置制作精度高，加工工藝簡單，而分體設(shè)置操作方便。本實用新型的有益效果是:1.該階梯葉片式液壓機械，通過設(shè)置一端厚一端薄的葉片，通過葉片受力面積差的作用，并利用系統(tǒng)背壓或設(shè)置啟動用外接壓力流體，葉片能可靠貼住定子內(nèi)表面，使馬達順利啟動，而免除了普通葉片馬達的彈簧結(jié)構(gòu)。2.該階梯葉片式液壓機械，通過在進油配油盤和出油配油盤上設(shè)置與控制腔相通的腰形槽，而對腰形槽的位置和角度作適當?shù)脑O(shè)計，保證了全周范圍內(nèi)的葉片對定子內(nèi)表面的壓力均衡合理，確保工作平穩(wěn)，盡量減少磨損，產(chǎn)品工藝性好，成本較低。3.該階梯葉片式液壓機械，可根據(jù)主機工作循環(huán)情況，在不需進行能量傳遞時，即在一定階段不需要工作時，使控制腔經(jīng)進油配油盤和出油配油盤上各腰形槽以流道通過控制閥外接壓力流體，因此時該液壓機械卸荷，所以葉片受控制腔內(nèi)的壓力作用回縮在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，從而實現(xiàn)空轉(zhuǎn)，免除了卸荷后的無功損耗，減少了能量損失。

圖1是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的H-H剖視圖；圖3是本實用新型轉(zhuǎn)子的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型葉片的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型進油配油盤的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖5的B-B剖視圖；圖7是本實用新型出口配油盤的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖7的A-A剖視圖；[0034]圖9是本實用新型的原理結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本實用新型的壓力流體的流向示意圖；圖中:1、軸，2、前殼體，3、后殼體，4、定子，5、轉(zhuǎn)子，6、葉片，7、進油配油盤，8、出油配油盤，9、轉(zhuǎn)子槽，10、襯片，11、葉片底部腔，12、控制腔，13、腰形槽，14、進流口，15、流體引入口，16、排出口，18、進流腔，19、排出腔，20、環(huán)槽，21、控制腔流道，22、底部腔流道。
具體實施方式
下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進一步詳細說明。實施例1:在圖1、圖2所示的實施例中，一種階梯葉片式液壓機械，包括軸1、前殼體2、后殼體3、設(shè)置在前殼體2和后殼體3內(nèi)部的定子4、轉(zhuǎn)子5、葉片6、進油配油盤7和出油配油盤8，前殼體2與出油配油盤8的配合處，后殼體3與進油配油盤8的配合處，以及前殼體2與后殼體3的配合處均設(shè)置有密封裝置，軸I與前殼體2之間設(shè)置有軸承及軸密封裝置，軸I與轉(zhuǎn)子5通過鍵連接。本實施例中，轉(zhuǎn)子5上均勻設(shè)置有十個轉(zhuǎn)子槽9 (見圖3)，轉(zhuǎn)子槽9的個數(shù)根據(jù)需要也可以設(shè)置為十二個或其他個數(shù)，轉(zhuǎn)子槽9內(nèi)部設(shè)置有葉片6，轉(zhuǎn)子槽9的槽底呈圓弧結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子槽9的槽壁上通過柱銷設(shè)置有矩形襯片10，襯片10也可以與轉(zhuǎn)子一體設(shè)置，葉片6的橫截面呈階梯結(jié)構(gòu)分體設(shè)置(見圖4)，當然該葉片也可以制成一體式的，葉片6的頂部設(shè)置有弧面，葉片6頂部段的厚度小于底部段的厚度，本實施例中葉片6頂部段的厚度等于底部段厚度的一半。配合葉片6項端的厚度，襯片10的厚度等于葉片6底部段厚度的一半，葉片6沿徑向活動設(shè)置在轉(zhuǎn)子槽9內(nèi)，葉片6的頂端朝向定子4的內(nèi)表面，葉片6的底端朝向轉(zhuǎn)子槽9的底部且與轉(zhuǎn)子槽9的底部形成葉片底部腔11，葉片6的側(cè)面與轉(zhuǎn)子槽9的側(cè)面以及襯片10三者共同構(gòu)成控制腔12，該控制控12內(nèi)部可以選擇通入高壓流體或低壓流體。進油配油盤7和出油配油盤8上分別設(shè)置有對應(yīng)于控制腔12的腰形槽13。腰形槽13與控制腔12連通，與控制腔12連通的腰形槽13的底部設(shè)置有控制腔流道21，腰形槽13經(jīng)控制腔流道21通過控制閥外接壓力流體或者直接與壓力流體連通。后殼體3和前殼體2上分別設(shè)置有進流口 14、排出口 16、流體引入15 口和流體引出口。進油配油盤7上設(shè)置有進流腔18和排出腔19及對應(yīng)于葉片底部腔11的環(huán)槽20(見圖5、圖6)，當然該環(huán)槽20也可以設(shè)置為半環(huán)形或者腰形結(jié)構(gòu)，環(huán)槽20底部設(shè)置有底部腔流道22，環(huán)槽20經(jīng)底部腔流道22通過控制閥外接壓力流體或者直接與壓力流體連通。出油配油盤8上也設(shè)置有進流腔18和排出腔19及對應(yīng)于葉片底部腔的環(huán)槽20 (見圖7、圖8)，當然該環(huán)槽20也可以設(shè)置為半環(huán)形或者腰形結(jié)構(gòu)。進流腔18和排出腔19分別與由葉片6、定子4的內(nèi)表面、轉(zhuǎn)子5的外表面和進油配油盤7和出油配油盤8間形成的多個密封腔相通。該階梯葉片式液壓機械，進流腔18區(qū)段對應(yīng)的控制腔12連通排出腔19，排出腔19區(qū)段對應(yīng)的控制腔12連通進流腔18，葉片底部腔11連通環(huán)槽20。為了實現(xiàn)控制腔12或葉片底部腔11均可有選擇地接通或斷開外接壓力流體，與控制腔12或葉片底部腔11連通的進油配油盤7和出油配油盤8上的腰形槽13或環(huán)槽20或通道經(jīng)流道通過控制閥外接壓力流體。而控制閥為單向閥或者止通閥或者換向閥。實施例2:[0043]一種階梯葉片式液壓機械，其結(jié)構(gòu)與實施例1基本相同，不同之處在于:該實施例中葉片及轉(zhuǎn)子槽的橫截面設(shè)置為T形結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子槽是一體式結(jié)構(gòu)，葉片也是一體結(jié)構(gòu)，前殼體2、后殼體3上分別設(shè)置有外部引入口，使外部的液體直接從外部引入口引到控制腔內(nèi)部，實現(xiàn)對葉片頂部腔和葉片底部腔體內(nèi)壓力的平衡，當然此時控制腔與葉片頂部進流口或排出口腔體是不相通的，與葉片底部腔也是不相通的，設(shè)置外部引入口的目的是為了使控制腔內(nèi)部的腔室油可以從外部直接引入，接到工作主機上，而當不需要泵或馬達工作時，系統(tǒng)卸荷，控制腔內(nèi)部通信號油，或者同時向控制腔和進流腔通過液體，使葉片縮回轉(zhuǎn)子槽中，實現(xiàn)該液壓機械的空轉(zhuǎn)。實施例1和實施例2所示的階梯葉片式液壓機械如圖9所示，既可以作為液壓泵使用也可以作為液壓馬達使用，無論作為泵還是馬達使用，該階梯葉片式液壓機械的進油配油盤和出油配油盤上均設(shè)置有進流腔和排出腔，進流腔可以是高壓口區(qū)也可以是低壓口區(qū)，因為泵進口是低壓，出口是高壓，馬達進口是高壓，出口是低壓，所以可以根據(jù)主機具體工作狀況作選擇，高壓口區(qū)域?qū)?yīng)的控制腔經(jīng)流道連通低壓口流體，低壓口區(qū)域?qū)?yīng)的控制腔經(jīng)流道連通高壓口，葉片底部腔經(jīng)流道連通高壓口。進油配油盤和出油配油盤上高壓口區(qū)域和低壓口區(qū)域有相應(yīng)的腰形槽，控制腔可與相應(yīng)的腰形槽相通，高壓口區(qū)域?qū)?yīng)的腰形槽與低壓口相通，低壓口區(qū)域?qū)?yīng)的腰形槽與高壓口相通，葉片底部腔對應(yīng)的進油配油盤和出油配油盤上有可與之相通的環(huán)槽，該環(huán)槽與高壓口相通。如圖10所示，當該階梯葉片式液壓機械作葉片泵使用時，當葉片6處在吸入?yún)^(qū)段時，葉片6頂部是低壓，對應(yīng)區(qū)段的控制腔12為高壓，葉片底部腔11是高壓；當葉片6處在排出區(qū)段時，葉片6頂部是高壓，對應(yīng)區(qū)段的控制腔12為低壓，葉片底部腔11是高壓。葉片6受壓力流體壓力的作用頂部圓弧與定子4內(nèi)表面頂緊，全周范圍的葉片6對定子4內(nèi)表面的壓力均衡合理，葉片泵工作平穩(wěn)，磨損少。當該階梯葉片式液壓機械作葉片馬達使用時，當葉片6處在吸入?yún)^(qū)段時，葉片6的頂部是高壓，對應(yīng)區(qū)段的控制腔12內(nèi)部為低壓，葉片底部腔11內(nèi)部是高壓；當葉片6處在排出區(qū)段時，葉片6頂部是低壓，對應(yīng)區(qū)段的控制腔12內(nèi)部為高壓，葉片底部腔11內(nèi)部是高壓；當作葉片馬達使用時，葉片底部腔11可先通啟動信號油；當系統(tǒng)需要時，葉片6可縮回轉(zhuǎn)子槽9內(nèi)部，實現(xiàn)空轉(zhuǎn)。該階梯葉片式液壓機械作馬達用時，由于葉片6受力面積差作用，并利用系統(tǒng)背壓或設(shè)置啟動用外接壓力流體，葉片6能夠可靠貼住定子4內(nèi)表面，使馬達順利啟動，代替了普通葉片馬達的彈簧結(jié)構(gòu)。因泵和馬達的高壓口與低壓口互逆，泵進口是低壓，出口是高壓，馬達進口是高壓，出口是低壓，故在既作泵又作馬達時，控制腔12、葉片底部腔11與高壓口、低壓口間需設(shè)置控制閥切換，以保證合理的葉片上下壓力差。該階梯葉片式液壓機械，系統(tǒng)卸荷，泵腔內(nèi)通信號油，葉片6壓縮回轉(zhuǎn)子槽9內(nèi)，泵或馬達不工作，系統(tǒng)能量消耗低。或者控制腔12內(nèi)部的腔室油可以從外部引入，當不需要泵或馬達工作時，系統(tǒng)卸荷，控制腔12內(nèi)部通信號油，葉片縮回轉(zhuǎn)子中。該階梯葉片式液壓機械若根據(jù)主機工作循環(huán)情況不需進行能量傳遞，即在一定階段不需工作時，則使控制腔12經(jīng)進油配油盤和出油配油盤上各腰形槽以流道通過控制閥外接壓力流體，因此時該液壓機械卸荷，所以葉片6受控制腔12壓力作用回縮在轉(zhuǎn)子槽9內(nèi)，從而實現(xiàn)空轉(zhuǎn)，免除了卸荷后的無功損耗，減少了能量損失。
權(quán)利要求1.一種階梯葉片式液壓機械，包括軸、前殼體、后殼體、設(shè)置在前殼體和后殼體內(nèi)部的定子、轉(zhuǎn)子、葉片、進油配油盤和出油配油盤，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)子上均布有多個轉(zhuǎn)子槽，轉(zhuǎn)子槽的槽壁上設(shè)置有襯片，所述的葉片頂部段的厚度小于底部段的厚度，葉片沿徑向活動設(shè)置在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，葉片的頂端朝向定子的內(nèi)表面，葉片的底端朝向轉(zhuǎn)子槽的底部且與轉(zhuǎn)子槽的底部形成葉片底部腔，葉片的側(cè)面與轉(zhuǎn)子槽的側(cè)面以及襯片構(gòu)成控制腔，所述的進油配油盤和出油配油盤上分別設(shè)置有對應(yīng)于控制腔的腰形槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種階梯葉片式液壓機械，其特征在于:所述的腰形槽與控制腔連通，所述的與控制腔連通的腰形槽的底部設(shè)置有控制腔流道，所述的控制腔流道上設(shè)置有控制閥或直接與流體接口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種階梯葉片式液壓機械，其特征在于:所述的出油配油盤和進油配油盤上還分別設(shè)置有進流腔、排出腔和對應(yīng)于葉片底部腔的環(huán)槽，所述的進流腔和排出腔分別與由葉片、定子的內(nèi)表面、轉(zhuǎn)子的外表面和進油配油盤和出油配油盤間形成的多個密封腔相通，所述的環(huán)槽底部設(shè)置有底部腔流道，所述的底部腔流道上設(shè)置有控制閥或直接與流體接口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種階梯葉片式液壓機械，其特征在于:所述的出油配油盤和進油配油盤上的環(huán)槽為半環(huán)結(jié)構(gòu)或腰形結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種階梯葉片式液壓機械，其特征在于:進流腔區(qū)段對應(yīng)的控制腔連通排出腔，排出腔區(qū)段對應(yīng)的控制腔連通進流腔，葉片底部腔經(jīng)環(huán)槽連通壓力流體接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種階梯葉片式液壓機械，其特征在于:所述的后殼體和前殼體上分別設(shè)置有進流口、排出口和流體弓I入口、流體弓I出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種階梯葉片式液壓機械，其特征在于:所述的葉片頂部段的厚度等于底部段厚度的一半，所述的葉片的頂端設(shè)置有弧面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種階梯葉片式液壓機械，其特征在于:所述的葉片的橫截面呈階梯結(jié)構(gòu)或T形結(jié)構(gòu)，所述的葉片為一體式結(jié)構(gòu)或分體式結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種階梯葉片式液壓機械，其特征在于:控制閥為單向閥或者止通閥或者換向閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種階梯葉片式液壓機械，其特征在于:所述的襯片呈矩形結(jié)構(gòu)，所述的襯片的厚度等于葉片頂部段與轉(zhuǎn)子槽壁之間的距離，葉片與襯片之間滑動密封連接，所述的襯片與轉(zhuǎn)子一體設(shè)置或者分體設(shè)置，襯片與轉(zhuǎn)子分體設(shè)置時通過柱銷或螺釘或焊接或檔塊方式連接。
專利摘要本實用新型公開了一種階梯葉片式液壓機械，包括軸、前殼體、后殼體、設(shè)置在前殼體和后殼體內(nèi)部的定子、轉(zhuǎn)子、葉片、進油配油盤和出油配油盤，所述的轉(zhuǎn)子上均布有多個轉(zhuǎn)子槽，轉(zhuǎn)子槽的槽壁上設(shè)置有襯片，所述的葉片頂部段的厚度小于底部段的厚度，葉片沿徑向活動設(shè)置在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，葉片的頂端朝向定子的內(nèi)表面，葉片的底端朝向轉(zhuǎn)子槽的底部且與轉(zhuǎn)子槽的底部形成葉片底部腔，葉片的側(cè)面與轉(zhuǎn)子槽的側(cè)面以及襯片構(gòu)成控制腔，所述的進油配油盤和出油配油盤上分別設(shè)置有對應(yīng)于控制腔的腰形槽。該階梯葉片式液壓機械，葉片對定子內(nèi)表面的壓力均衡，工作平穩(wěn)，磨損小，而且可以實現(xiàn)空轉(zhuǎn)，避免卸荷后的無功損耗，能量損失少。
文檔編號F04C2/344GK202971178SQ20122066192
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者王新彪, 胡凱, 徐順利 申請人:浙江臺州先頂液壓有限公司