專利名稱：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(huì)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
一種雙作用葉片式液壓變壓器包括變量部件、定量部件、殼體、右端蓋、左端蓋，變量 部件與定量部件共用同一根旋轉(zhuǎn)軸，變量部件的轉(zhuǎn)子通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸的左側(cè)花鍵配合聯(lián)接， 定量部件的轉(zhuǎn)子通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸的右側(cè)花鍵配合聯(lián)接，變量部件與定量部件安裝在同一個(gè) 殼體內(nèi)，右端蓋、左端蓋通過螺栓固定在殼體上。
所述的雙作用葉片式液壓變壓器，變量部件包括轉(zhuǎn)子、定子、葉片、旋轉(zhuǎn)軸、變量油缸 和配流盤，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；變量油缸包括變量桿、變量活塞、變量缸體，變量缸體 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型槽聯(lián)接，變量桿的另一端固定 在定子的長半徑圓弧中心線處的外表面上，左、右配流盤安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，并緊壓在定子的 兩個(gè)側(cè)面上。
所述的雙作用葉片式液壓變壓器，定量部件包括轉(zhuǎn)子、定子、葉片和配流盤，轉(zhuǎn)子的寬 度也比定子的寬度稍小，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，左、右配流盤安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，并緊壓在定子的兩個(gè)側(cè)面上。
3所述的雙作用葉片式液壓變壓器，變量部件的上油口為雙作用葉片式液壓變壓器的進(jìn)油 口，進(jìn)油口與恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高壓端連接，定量部件的上油口為雙作用葉片式液壓變壓器的 出油口，出油口與負(fù)載端連接，變量部件的下油口與定量部件的下油口連接在一起，成為雙 作用葉片式液壓變壓器一個(gè)油口，該油口與油箱連接。
所述的雙作用葉片式液壓變壓器，變量活塞的凹型槽制作成圓弧形狀。 本發(fā)明的一種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 (1 )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，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，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)明的油口連接形式示意圖 圖5是本發(fā)明的變壓原理示意圖
圖中l(wèi).變量部件，2.定量部件，3.殼體，4.右端蓋，5.旋轉(zhuǎn)軸，6.左端蓋，7.轉(zhuǎn)子， 8.定子，9.葉片，IO.變量油缸，10-l.變量活塞，10-2.變量桿，10-3.變量缸體，11、 12、 16、 17.配流盤，13.轉(zhuǎn)子，14.定子，15.葉片
(五)
具體實(shí)施例方式
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1、 2、 3所示，本發(fā)明所述的雙作用葉片式液壓變壓器主要由變量部件1、定量部 件2、殼體3、右端蓋4、左端蓋6等組成，變量部件1與定量部件2共用同一根旋轉(zhuǎn)軸5， 變量部件1的轉(zhuǎn)子7通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸5的左側(cè)花鍵配合聯(lián)接，定量部件2的轉(zhuǎn)子13通過花 鍵與旋轉(zhuǎn)軸5的右側(cè)花鍵配合聯(lián)接，變量部件1與定量部件2安裝在同一個(gè)殼體3內(nèi)，右端 蓋4、左端蓋6通過螺栓固定在殼體3上。
變量部件1主要由旋轉(zhuǎn)軸5、轉(zhuǎn)子7、定子8、葉片9、變量油缸IO和配流盤11、 12等 組成，轉(zhuǎn)子7的寬度比定子8的寬度稍小，轉(zhuǎn)子7安裝在定子8內(nèi)，葉片9的一端放入轉(zhuǎn)子7的葉片槽內(nèi)，另一端與定子8的內(nèi)表面接觸，在恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中高壓油的作用下，轉(zhuǎn)子7 可帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸5旋轉(zhuǎn)；變量油缸10由變量活塞10-1、變量桿10-2、變量缸體10-3等構(gòu)成， 變量缸體10-3通過螺栓固定在殼體3上，變量桿10-2的球形頭端與變量活塞10-1的凹型槽 聯(lián)接，變量桿10-2的另一端固定在定子8的長半徑圓弧中心線處或短半徑圓弧中心線處，圖 2所示本實(shí)施例中，變量桿10-2的另一端固定在定子8長半徑圓弧中心線處的外表面上，在 變量油缸10的作用下變量部件1進(jìn)行變量；配流盤ll、 12安裝在旋轉(zhuǎn)軸5上，并緊壓在定 子8的左右兩個(gè)側(cè)面上；變量活塞10-1的凹型槽制作成圓弧形狀。
定量部件2主要由旋轉(zhuǎn)軸5、轉(zhuǎn)子13、定子14、葉片15和配流盤16、 17等組成，轉(zhuǎn)子 13的寬度也比定子14的寬度稍小，轉(zhuǎn)子13安裝在定子14內(nèi)，葉片15的一端放入轉(zhuǎn)子13 的葉片槽內(nèi)，另一端與定子14的內(nèi)表面接觸，由旋轉(zhuǎn)軸5帶動(dòng)轉(zhuǎn)子13旋轉(zhuǎn)，輸出壓力油； 配流盤16、 17安裝在旋轉(zhuǎn)軸5上，并緊壓在定子14的左右兩個(gè)側(cè)面上。
如圖4所示，所述的雙作用葉片式液壓變壓器的變量部件1與雙作用葉片式二次元件(申 請?zhí)?00410035765. 5, 2009年5月8日已發(fā)授權(quán)通知)的結(jié)構(gòu)、功能相似，變量部件1可以 看作為一個(gè)雙作用葉片式二次元件；所述的雙作用葉片式液壓變壓器的定量部件2與定量雙
作用葉片馬達(dá)的結(jié)構(gòu)、功能相似，定量部件2可以看作為一個(gè)定量雙作用葉片馬達(dá)；于是， 所述的雙作用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1的上油口為雙作用葉片式液壓變壓器的進(jìn)油口 M,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2的上油口為雙作用葉片式液壓變壓器的出油口 N，出油口 N與負(fù)載端連 接，變量部件l的下油口與定量部件2的下油口連接在一起，成為雙作用葉片式液壓變壓器 一個(gè)油口O，油口O與油箱連接。
如圖5所示，在恒壓網(wǎng)絡(luò)壓力A的作用下，變量部件l產(chǎn)生的主動(dòng)轉(zhuǎn)矩為
定量部件2產(chǎn)生的阻力轉(zhuǎn)矩為
式中K、 K是變量部件l、定量部件2的排量，A、 A是液壓變壓器進(jìn)、出油口處的壓 力，A是油箱處的壓力，通常馬=0。
忽略變量部件1與定量部件2之間的摩擦阻力矩，當(dāng)7i+r2 =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
5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2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l的排量K來滿足負(fù)載變化的需要。
所述的雙作用葉片式液壓變壓器不工作時(shí)，變量部件1與定量部件2的轉(zhuǎn)子均靜止不動(dòng)， 變量部件1的定子處在初始旋轉(zhuǎn)位置(零點(diǎn))，變量部件1的排量K為零，由公式(1)可知， 變壓比A等于零。
所述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，在變量油缸的作用下，變 量部件1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1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。
所述的雙作用葉片式液壓變壓器的變量部件1的定子旋轉(zhuǎn)角度的大小和方向由變量活塞 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
1、一種雙作用葉片式液壓變壓器包括變量部件(1)、定量部件(2)、殼體(3)、右端蓋(4)、左端蓋(6)，其特征在于，變量部件(1)與定量部件(2)共用同一根旋轉(zhuǎn)軸(5)，變量部件(1)的轉(zhuǎn)子(7)通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸(5)的左側(cè)花鍵配合聯(lián)接，定量部件(2)的轉(zhuǎn)子(13)通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸(5)的右側(cè)花鍵配合聯(lián)接，變量部件(1)與定量部件(2)安裝在同一個(gè)殼體(3)內(nèi)，右端蓋(4)、左端蓋(6)通過螺栓固定在殼體(3)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，變量部件(1)包括 轉(zhuǎn)子(7)、定子(8)、葉片(9)、旋轉(zhuǎn)軸(5)、變量油缸(10)和配流盤(11、 12)，轉(zhuǎn)子(7) 的寬度比定子(8)的寬度稍小，轉(zhuǎn)子(7)安裝在定子(8)內(nèi)，葉片(9)的一端放入轉(zhuǎn)子(7)的葉片槽內(nèi)，另一端與定子(8)的內(nèi)表面接觸，變量油缸(10)包括變量活塞(10-1)、 變量桿(10-2)、變量缸體(10-3)，變量缸體(10-3)通過螺栓固定在殼體(3)上，變量桿(10-2)的球形頭端與變量活塞(10-1)的凹型槽聯(lián)接，變量桿(10-2)的另一端固定在定 子(8)的長半徑圓弧中心線處的外表面上，配流盤(11、 12)安裝在旋轉(zhuǎn)軸(5)上，并緊 壓在定子(8)的左右兩個(gè)側(cè)面上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，定量部件(2)包括 轉(zhuǎn)子(13)、定子(14)、葉片(15)、旋轉(zhuǎn)軸(5)和配流盤(16、 17)，轉(zhuǎn)子(13)的寬度也 比定子(14)的寬度稍小，轉(zhuǎn)子(13)安裝在定子(14)內(nèi)，葉片(15)的一端放入轉(zhuǎn)子(13) 的葉片槽內(nèi)，另一端與定子(14)的內(nèi)表面接觸，配流盤(16、 17)安裝在旋轉(zhuǎn)軸(5)上， 并緊壓在定子(14)的左右兩個(gè)側(cè)面上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，變量部件(1)的上 油口為雙作用葉片式液壓變壓器的進(jìn)油口，進(jìn)油口與恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高壓端連接，定量部件(2)的上油口為雙作用葉片式液壓變壓器的出油口，出油口與負(fù)載端連接，變量部件(1) 的下油口與定量部件(2)的下油口連接在一起，成為雙作用葉片式液壓變壓器一個(gè)油口，該 油口與油箱連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，變量活塞(10-1)的 凹型槽制作成圓弧形狀。
全文摘要
一種雙作用葉片式液壓變壓器包括變量部件、定量部件、殼體、右端蓋、左端蓋，變量部件與定量部件共用同一根旋轉(zhuǎn)軸，變量部件的轉(zhuǎn)子通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸的左側(cè)花鍵配合聯(lián)接，定量部件的轉(zhuǎn)子通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸的右側(cè)花鍵配合聯(lián)接，變量部件與定量部件安裝在同一個(gè)殼體內(nèi)，右端蓋、左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、中壓、中低壓液壓系統(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，體積小、重量輕、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，控制性能好。
文檔編號(hào)F15B5/00GK101566177SQ200910015198
公開日2009年10月28日 申請日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者吳芷紅, 臧發(fā)業(yè), 澈 鄭 申請人:山東交通學(xué)院