專利名稱:液控變速—調(diào)速回路的制作方法
本發(fā)明屬于用液壓控制閥改變油馬達(dá)扭矩和轉(zhuǎn)速的一種液壓變速-調(diào)速回路裝置。
經(jīng)檢索，與本發(fā)明技術(shù)背景相關(guān)文件四篇，JP56-14603、JP55-159301、JP55-139502、EP0089412。其中1981年2月12日公開(kāi)的日本JP56-14603專利-“調(diào)節(jié)器的控制回路”，其回路裝置主要用四個(gè)止回閥，可變減壓閥組成控制閥，用一個(gè)操縱桿來(lái)控制液壓回路的調(diào)速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行停止、運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)速度的控制。但是，它的調(diào)速是通過(guò)止回閥閉鎖力減小而實(shí)現(xiàn)的，也就是說(shuō)，通過(guò)泄漏來(lái)達(dá)到調(diào)速目的的。所以其效率低，損失能量大。
本發(fā)明的目的在于，克服已有技術(shù)的上述不足之處，而設(shè)計(jì)一種由雙向變量泵1、控制閥4、手動(dòng)二位四通換向閥6、第一單向閥7、第二單向閥8、配套的油箱5及液壓管路，來(lái)控制兩個(gè)理論排量相等的定量油馬達(dá)的進(jìn)出油孔，造成兩個(gè)油馬達(dá)油路聯(lián)結(jié)方式的改變，使其有時(shí)并聯(lián)，有時(shí)串聯(lián)。兩馬達(dá)并聯(lián)時(shí)形成大扭矩低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn);串聯(lián)時(shí)，可形成小扭矩高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的任務(wù)是由以下設(shè)計(jì)來(lái)完成的液控變速-調(diào)速回路裝置，是由雙向變量油泵1、第二定量油馬達(dá)2、第二定量油馬達(dá)3以及配套的液壓管路所組成，還配裝控制閥4、手動(dòng)二位四通換向閥6、第一單向閥7、第二單向閥8等。
兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同且理論排量相等的油馬達(dá)，其輸出軸共同驅(qū)動(dòng)同一回轉(zhuǎn)體9。
控制閥4是由可開(kāi)可關(guān)的第一止回閥4、1、第二止回閥4、2、第三止回閥4、3所組成。各止回閥的閥芯上部，設(shè)有控制油口。當(dāng)控制油口通壓力油時(shí)，靠油壓及彈簧力將閥芯下移，由于閥芯錐面的密封作用，使閥體的兩個(gè)通油孔斷開(kāi);當(dāng)止回閥控制油孔通過(guò)手動(dòng)二位四通換向閥回油孔d2，接通油箱時(shí)，止回閥的第一、第二通油孔由于閥芯上移而互通。止回閥各控制油孔的通徑小，可保證止回閥動(dòng)作的穩(wěn)定性。
控制閥4的油路連接如下第一止回閥4、1的第一通油孔C1與雙向變量油泵1的第一通油孔a1及第一定量油馬達(dá)2的第一通油孔b1相連;第三止回閥4、3的第二通油孔C3與雙向變量油泵1的第二通油孔a2及第二定量油馬達(dá)3的第二通油孔b4相連;第二止回閥4、2的第二通油孔C5與第一止回閥4、1的第二通油孔c2相連，并共同與第二定量油馬達(dá)3的第二通油孔b3相通;第二止回閥4、3的第一通油孔C4與第三止回閥4、3的第一通油孔C7相連，并共同與第一定量油馬達(dá)2的第二通油孔b2相通;第一止回閥4、1的控制油孔C3與第三止回閥4、3的控制油孔C9常通，所以第一止回閥的閥芯與第三止回閥的閥芯同步動(dòng)作。
手動(dòng)二位四通換向閥6的油路連接如下其工作油孔d3可接通第二止回閥4、3的控制油孔C6，或可接通第一止回閥4、1之控制油孔C3與第三止回閥4、3的控制油孔C9;其工作油孔d4可接通第一止回閥4、1之控制油孔C3與第三止回閥4、3的控制油孔C9或可接通第二止回閥4、2的控制油孔C6;當(dāng)手動(dòng)二位四通換向閥6在圖示位置時(shí)，其第一工作油孔d3通壓力油孔d1，第二工作油孔d4通回油孔d2。當(dāng)手動(dòng)二位四通換向閥6換向時(shí)，其第一工作油孔d3通回油孔d2，第二工作油孔d4通壓力油孔d1;回油孔d2常通油箱5。第一單向閥7的一次壓力端通油孔e1，第二單向閥8的一次壓力端通油孔f1分別通雙向變量油泵1的第一通油孔a1及第二通油孔a2;第一單向閥7的二次壓力端通油孔e2與第二單向閥8的二次壓力端通油孔f2相連，并共通手動(dòng)二位四通換向閥6的壓力油孔d1。
本發(fā)明所述回路的動(dòng)作第一種情況當(dāng)二位四通換向閥6操縱桿在附圖所示位置時(shí)，該閥工作油孔d3與壓力油孔d1通;工作油孔d4與回油孔d2通。第二止回閥4、2的控制油孔C6通壓力油，若不改慮管路損失，壓力油的工作壓力與雙向變量油泵1的工作壓力相等，油壓力和彈簧彈力共同作用在閥芯上面的下壓力始終比閥芯下面的上頂力大，因此，第二止回閥4、2閥芯下壓，使第二止回閥的第一通油孔C4與第二通油孔C5不通。
在此情況下，當(dāng)雙向變量油泵1的第一通油孔a1排油時(shí)，壓力油流向第一定量油馬達(dá)第一通油孔b1;同時(shí)，壓力油經(jīng)第一止回閥第一、第二通油孔C1、C2進(jìn)入第二定量油馬達(dá)第一通油孔b3。其第二通油孔b4通雙向變量油泵1的第二通油孔a2。第一定量油馬達(dá)2的第二通油孔b2經(jīng)第三止回閥4、3的第一、第二通油孔C7、C8與雙向變量油泵的第二通油孔a2相通。結(jié)果兩定量油馬達(dá)2、3以相同方向、相同速度并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)。
如果雙向變量油泵1的第二通油孔a2排壓力油時(shí)，壓力油經(jīng)第二單向閥8一次壓力端通油孔f1，二次壓力端通油孔f2通手動(dòng)二位四通換向閥6，仍然可使第二止回閥4、2閥芯下壓，封住C4、C5油孔。此時(shí)，兩定量油馬達(dá)同時(shí)換向，同速度并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)。
在第一種情況下，兩馬達(dá)為并聯(lián)輸出最大扭矩M1＝1.5qp·28＝2×1.59pq輸出最高轉(zhuǎn)速n1＝ (Q)/(2q)(式中p為回路工作壓力，q為兩個(gè)油馬達(dá)的排量，Q為油泵流量。)第二種情況當(dāng)手動(dòng)二位四通換向閥6換向時(shí)，該閥第一工作油孔d3與回油孔d2通，第二工作油孔d4與壓力油孔d1通。控制油孔C6泄壓，閥芯上移，這時(shí)，第二止回閥4、2的第一通油孔C4與第二通油孔C5相通，控制油孔C3、C9通壓力油，第一止回閥4、1和第三止回閥4、3閥芯均下壓，封住C1、C2油孔和C7、C3油孔。
當(dāng)雙向變量油泵1的第一通油孔a1排壓力油時(shí)，壓力油可達(dá)第一定量油馬達(dá)2的第一通油孔b1，進(jìn)入油馬達(dá)2做功，再由第二通油孔b2流出，經(jīng)第二止回閥4、2的第一通油孔C4與第二通油孔C5進(jìn)入第二定量油馬達(dá)3的第一通油孔b3，使第二定量油馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，壓力油由第二定量油馬達(dá)第二通油孔b4流回雙向變量油泵1的第二通油孔a2。這樣兩馬達(dá)以相同轉(zhuǎn)向，相同轉(zhuǎn)速串聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)。
如果雙向變量油泵1的第二通油孔a2排壓力油時(shí)，壓力油將從第二通油孔a2流向第二定量油馬達(dá)3的第二通油孔b4，使第二油馬達(dá)回轉(zhuǎn)，再?gòu)牡谝煌ㄓ涂譩3排出壓力油，經(jīng)第二止回閥4、2的第二、第一通油孔C5、C4，進(jìn)入第一定量油馬達(dá)的第二通油孔b2，使第一定量油馬達(dá)2回轉(zhuǎn)，再?gòu)牡谝煌ㄓ涂譩1流回雙向定量油泵1的第一通回孔a1。這樣，兩馬達(dá)以相同的轉(zhuǎn)速換向串聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)。
此時(shí)兩馬達(dá)輸出最高轉(zhuǎn)速為n2＝ (Q)/(q)最大輸出扭矩M2＝1.59pq由此得出串聯(lián)時(shí)與并聯(lián)時(shí)速比i= (n2)/(n1) =e綜上所述，本發(fā)明的液控變速-調(diào)速回路，在具有調(diào)速性能的同時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)兩級(jí)變速第一級(jí)速度為兩油馬達(dá)并聯(lián)，輸出扭矩大而轉(zhuǎn)速低;第二級(jí)速度為兩油馬達(dá)串聯(lián)，輸出扭矩小而轉(zhuǎn)速高，速比i＝2。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、液控變速-調(diào)速回路中的控制閥4，其作用相當(dāng)于一個(gè)速比i＝2的變速器。
2、所采用的液壓元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易制造，成本低。
3、該回路的控制在于手動(dòng)二位四通換向閥6，只要將油管加長(zhǎng)，即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離變速。
4、在雙向變量油泵總排量不增加的情況下，可實(shí)現(xiàn)高速輕載和低速重載，例如用于液壓絞車(chē)之類機(jī)械設(shè)備，其泵站電機(jī)功率可減低，尤其在大流量高壓系統(tǒng)中效果更顯著，可大大降低機(jī)械設(shè)備的總成本。
1、雙向變量油泵2、第一定量油馬達(dá)3、第二定量油馬達(dá)4、控制閥4、1第一止回閥4、2第二止回閥4、3第三止回閥5、油箱6、手動(dòng)二位四通換向閥7、第一單向閥8、第二單向閥9、回轉(zhuǎn)體a1-雙向變量泵第一通油孔a2-雙向變量泵第二通油孔b1-第一定量油馬達(dá)第一通油孔b2-第一定量油馬達(dá)第二通油孔b3-第二定量油馬達(dá)第一通油孔b4-第二定量油馬達(dá)第二通油孔
C1-第一止回閥第一通油孔C2-第一止回閥第二通油孔C3-第一止回閥控制油孔C4-第二止回閥第一通油孔C5-第二止回閥第二通油孔C6-第二止回閥控制油孔C7-第三止回閥第一通油孔C8-第三止回閥第二通油孔C9-第三止回閥控制油孔d1-手動(dòng)二位四通換向閥壓力油孔d2-手動(dòng)二位四通換向閥回油孔d3-手動(dòng)二位四通換向閥第一工作油孔d4-手動(dòng)二位四通換向閥第二工作油孔e1-第一單向閥一次壓力端通油孔e2-第一單向閥二次壓力端通油孔f1-第二單向閥一次壓力端通油孔f2-第二單向閥二次壓力端通油孔本發(fā)明的實(shí)施例設(shè)計(jì)一臺(tái)KCY-6/900液壓絞車(chē)，要求牽引速度0～2米/秒，牽引力最大為6噸力;
按本發(fā)明設(shè)計(jì)，可使絞車(chē)具有兩個(gè)極級(jí)。
1.兩馬達(dá)串聯(lián)絞車(chē)牽引速度0-2米/秒，最大牽引力為3噸力;
2.兩馬達(dá)并聯(lián)絞車(chē)牽引速度0-1米/秒，最大牽引力為6噸力。
這時(shí)，泵的最大流量350升/分，工作壓力160kgf/cm2，電機(jī)功率為100千瓦。
如果按公知技術(shù)設(shè)計(jì)，則變量泵最大流量為700升/分，工作壓力160kgf/cm2，電機(jī)功率為170千瓦。
相比之下，本發(fā)明可使設(shè)備體積減小，制造成本降低。
權(quán)利要求
1.液控變速--調(diào)速回路，是屬于用液壓控制閥改變油馬達(dá)扭矩和轉(zhuǎn)速的一種液壓變速--調(diào)速回路裝置，它是由雙向變量油泵1、理論排量相等的第一定量油馬達(dá)2、第二定量油馬達(dá)3及液壓管路所組成，其特征在于，回路中還有控制閥4、手動(dòng)二位四通換向閥6、第一單向閥7、第二單向閥8所構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液控變速-調(diào)速回路，其特征在于，上述的控制閥4是由可開(kāi)可關(guān)的第一止回閥4、1、第二止回閥4、2、第三止回閥4、3所組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的液控變速-調(diào)速回路，其特征在于，所述的控制閥4的第一止回閥4、1之第一通油孔C1與雙向變量油泵1的第一通油孔a1及第一定量油馬達(dá)2的第一通油孔b1相連，第三止回閥4、3的第二通油孔C8與雙向變量油泵1的第二通油孔a2及第二定量油馬達(dá)3的第二通油孔b4相連，第二止回閥4、2的第二通油孔C5與第一止回閥4、1的第二通油孔C2相連，并共同與第二定量油馬達(dá)3的第一通油孔b3相通;第二止回閥4、2的第一通油孔C4與第三止回閥4、3的第一通油孔
7相連，并共同與第一定量油馬達(dá)2的第二通油孔b2相通，第一止回閥4、1的控制油孔C3與第三止回閥4、3的控制油孔C9常通。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液控變速-調(diào)速回路，其特征在于，其中的手動(dòng)二位四通換向閥6的工作油孔d，可接通第二止回閥4、2的控制油孔C6，或可接通第一止回閥4、1之控制油孔C3與第三止回閥4、3的控制油孔C9，手動(dòng)二位四通換向閥6的工作油孔d，可接通第一止回閥4、1之控制油孔C3與第三止回閥4、3的控制油孔C9，或可接通第二止回閥4、2的控制油孔C6。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液控變速-調(diào)速回路，其特征在于，其中的手動(dòng)二位四通換向閥6，第一工作油孔d3通壓力油孔d1，第二工作油孔d4通回油孔d2，手動(dòng)二位四通換向閥6換向后，第一工作油孔d3可通回油孔d2，第二工作油孔d4可通壓力油孔d1，回油孔d2常通油箱5。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液控變速-調(diào)速回路，其特征在于，其中的第一單向閥7的一次壓力端通油孔e1、第二單向閥8的一次壓力端通油孔f1分別通雙向變量油泵1的第一通油孔a1及第二通油孔a2，第一單向閥7的二次壓力端通油孔e2與第二單向閥8的二次壓力端通油孔f2相連，并共通手動(dòng)二位四通換向閥6的壓力油孔d1。
專利摘要
液控變速—調(diào)速回路，是屬于用液壓控制閥改變油馬達(dá)扭矩和轉(zhuǎn)速的一種液壓變速—調(diào)速回路裝置。在由雙向變量油泵1及兩理論排量相等的是量油馬達(dá)2、3組成的調(diào)速回路中，增加由三個(gè)止回閥構(gòu)成的控制閥4、手動(dòng)二位四通換向閥6及單向閥7、8等，即構(gòu)成本發(fā)明的液控變速—調(diào)速回路。用止回閥控制油馬達(dá)進(jìn)出油孔，使兩排量相等的油馬達(dá)有時(shí)并聯(lián)，有時(shí)串聯(lián)，從而可改變兩馬達(dá)輸出扭矩及轉(zhuǎn)速。本裝置所采用的液壓原件易制造、成本低，還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作。
文檔編號(hào)F15B11/00GK87105549SQ87105549
公開(kāi)日1988年2月10日 申請(qǐng)日期1987年8月15日
發(fā)明者胡萬(wàn)德 申請(qǐng)人:石家莊煤礦機(jī)械廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan