專利名稱：電液控制的雙變量雙作用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，具體地說是一種電液控制的雙變量雙作用葉片
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(duì)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(duì)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、中低壓液壓系統(tǒng)的電液控制的雙變量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。[0005] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案 —種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器包括殼體、旋轉(zhuǎn)軸、左端蓋、配流
盤、定子、轉(zhuǎn)子、右端蓋、葉片、變量活塞、變量桿、變量缸體、齒輪、電機(jī)等；兩組轉(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，轉(zhuǎn)子通過花鍵與旋
轉(zhuǎn)軸配合聯(lián)接，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形槽
聯(lián)接，變量桿的另一端固定在一個(gè)定子的長(zhǎng)半徑圓弧中心線處的外表面上，變量活塞的凹
形槽制作成圓弧形狀或漸開線形狀，另一個(gè)定子外圈以長(zhǎng)半徑圓弧中心為中心150°范圍
內(nèi)作成齒輪形式，定子與齒輪構(gòu)成齒輪傳動(dòng)副，齒輪安裝在電機(jī)的輸出軸上，電機(jī)安裝在殼
體上，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、右兩端通過
滑動(dòng)軸承安裝在左、右側(cè)配流盤上，左端蓋、右端蓋通過螺栓固定在殼體上。 本實(shí)用新型的電液控制的雙變量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)本實(shí)用新型體積小、重量輕、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，易于實(shí)現(xiàn)精確控制，控制性能好。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)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(jiǎn)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)用新型的的C-C視圖 圖5是本實(shí)用新型的油口連接形式示意圖 圖6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、18.葉片，14.變量活塞，15.變量桿，16.變量缸體，17.齒輪，19.電機(jī)
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作以下詳細(xì)地說明。 如
圖1、2、3、4所示，本實(shí)用新型所述的電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓 器主要由殼體1、旋轉(zhuǎn)軸2、左端蓋3、配流盤4、7、8、11和定子5、9與轉(zhuǎn)子6、10及右端蓋12、 變量活塞14、變量桿15、變量缸體16、齒輪17、電機(jī)19、葉片13、 18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 13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13沿轉(zhuǎn)子6徑向安 置(即安放角為零)，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可帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn)，定子5在變量活塞14的帶動(dòng)下可繞中心旋轉(zhuǎn)， 變量缸體16通過螺栓固定在殼體1上，變量桿15的球形頭端與變量活塞14的凹形槽聯(lián)接， 變量桿15的另一端固定在定子5的長(zhǎng)半徑圓弧中心線處的外表面上，變量活塞14的凹形 槽制作成圓弧形狀或漸開線形狀，在變量活塞14的作用下定子5繞中心旋轉(zhuǎn)進(jìn)行變量，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和定子9的中心 也是固定且重合的，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18 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18沿轉(zhuǎn)子IO徑向安 置，定子9外圈以長(zhǎng)半徑圓弧中心為中心150°范圍內(nèi)作成齒輪形式，定子9與齒輪17構(gòu)成 齒輪傳動(dòng)副，在電機(jī)19的帶動(dòng)下定子9順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)進(jìn)行變量，齒輪17安裝在電機(jī) 19的輸出軸上，電機(jī)19安裝在殼體1上，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通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸2的右半軸配合聯(lián)接，由旋轉(zhuǎn)軸2帶動(dòng)轉(zhuǎn)子 10旋轉(zhuǎn)，輸出壓力油；旋轉(zhuǎn)軸2的左端通過滑動(dòng)軸承安裝在左側(cè)配流盤4上，旋轉(zhuǎn)軸2的右 端通過滑動(dòng)軸承安裝在右側(cè)配流盤11上，左端蓋3、右端蓋12通過螺栓固定在殼體1上。 由旋轉(zhuǎn)軸2、轉(zhuǎn)子6、定子5、葉片13、變量活塞14、變量桿15、變量缸體16和配流 盤4、7等可組成變量部件20，由旋轉(zhuǎn)軸2、轉(zhuǎn)子10、定子9、齒輪17、葉片18、電機(jī)19、配流 盤8、11等可組成變量部件21。所述的電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器的變量 部件20、變量部件21與雙作用葉片式二次元件的結(jié)構(gòu)、功能相似，變量部件20、21可以看作 為雙作用葉片式二次元件，如圖5所示，于是，所述的電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器可以看作是由兩個(gè)二次元件同軸剛性聯(lián)接而成的，變量部件20的左上油口M為電液控制的雙變量雙作用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)的高壓油路連接，變量部件21的右上油口 N為電液控制的雙變量雙作用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與出油口 N大小相同，變量部件20的下油口與變量部件21的下油口連接在一起，成為電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器一個(gè)油口 O，油口 0與油箱連接，油口 0 —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與出油口 N。 如圖6所示，在恒壓網(wǎng)絡(luò)壓力Pl的作用下，變量部件20產(chǎn)生的主動(dòng)轉(zhuǎn)矩為 r,4(A-p。)
2丌 變量部件21產(chǎn)生的阻力轉(zhuǎn)矩為[0025]K =-^(; 2 -; o) 式中V"、是變量部件20、變量部件21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20與變量部件21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[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，因此所述的電液控制的雙變量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V乂、的值，工作中可分別或同時(shí)調(diào)節(jié)變量部件20的排量^或變量部件21的排量^來滿足負(fù)載變化的需要。[0031] 所述的電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器不工作時(shí)，變量部件20與變量部件21的轉(zhuǎn)子6、 10均靜止不動(dòng)，變量部件20的定子5處在初始旋轉(zhuǎn)位置(零點(diǎn))，變量部件21的定子9可處在除零點(diǎn)外的任一位置，此時(shí)變量部件20的排量V工為零，變量部件21的排量、不為零，由公式(1)可知，變壓比A等于零。 所述的電液控制的雙變量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，在變量活塞14和電機(jī)19的作用下，變量部件20、21的定子5、9順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，隨著定子5、9旋轉(zhuǎn)角度的變化，變量部件20的排量K或變量部件21的排量V2分別或同時(shí)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。[0033] 所述的電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器的變量部件20的定子5的旋轉(zhuǎn)角度的大小和方向由變量活塞14的位移決定，變量活塞14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(cè)變量活塞14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14的位移(大小和方向)；變量部件21的定子9的旋轉(zhuǎn)角度的大小和方向由電機(jī)19(伺服電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī))輸出軸的轉(zhuǎn)角決定，工作中，由角位移傳感器檢測(cè)伺服電動(dòng)機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)角，反饋給控制器，由控制器發(fā)出指令給伺服電動(dòng)機(jī)，來控制定子的旋轉(zhuǎn)角度(大小和方向)，或由控制器控制發(fā)送給步進(jìn) 電動(dòng)機(jī)的脈沖數(shù)，來控制定子的旋轉(zhuǎn)角度(大小和方向)。
權(quán)利要求一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器包括殼體(1)、旋轉(zhuǎn)軸(2)、左端蓋(3)、配流盤(4、7、8、11)、定子(5、9)、轉(zhuǎn)子(6、10)、右端蓋(12)、葉片(13、18)、變量活塞(14)、變量桿(15)、變量缸體(16)、齒輪(17)、電機(jī)(19)；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(13)的一端放入轉(zhuǎn)子(6)的葉片槽內(nèi)，葉片(13)的另一端與定子(5)的內(nèi)表面接觸，葉片(13)沿轉(zhuǎn)子(6)徑向安置，轉(zhuǎn)子(6)通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸(2)的左半軸配合聯(lián)接，變量缸體(16)通過螺栓固定在殼體(1)上，變量桿(15)的球形頭端與變量活塞(14)的凹形槽聯(lián)接，變量桿(15)的另一端固定在定子(5)的長(zhǎng)半徑圓弧中心線處的外表面上，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)和定子(9)的中心也是固定且重合的，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(18)的一端放入轉(zhuǎn)子(10)的葉片槽內(nèi)，葉片(18)的另一端與定子(9)的內(nèi)表面接觸，葉片(18)沿轉(zhuǎn)子(10)徑向安置，定子(9)外圈以長(zhǎng)半徑圓弧中心為中心150°范圍內(nèi)作成齒輪形式，定子(9)與齒輪(17)構(gòu)成齒輪傳動(dòng)副，齒輪(17)安裝在電機(jī)(19)的輸出軸上，電機(jī)(19)安裝在殼體(1)上，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)通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸(2)的右半軸配合聯(lián)接；旋轉(zhuǎn)軸(2)的左端通過滑動(dòng)軸承安裝在左側(cè)配流盤(4)上，旋轉(zhuǎn)軸(2)的右端通過滑動(dòng)軸承安裝在右側(cè)配流盤(11)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(quán)利要求1所述的電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在于， 變量活塞(14)的凹形槽制作成圓弧形狀或漸開線形狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在于， 電機(jī)(19)是伺服電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在于， 左上油口 (M)為電液控制的雙變量雙作用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)的高壓油路連接，右上油口 (N)為電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器的 出油口，出油口 (N)與負(fù)載端連接，下油口為電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器 一個(gè)油口 (O)，油口 (0)與油箱連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在于， 進(jìn)油口 (M)與出油口 (N)大小相同。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在于， 油口 (0)大于進(jìn)油口 (M)與出油口 (N)。
專利摘要一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器包括殼體、旋轉(zhuǎn)軸、左端蓋、配流盤、定子、轉(zhuǎn)子、右端蓋、葉片、變量活塞、變量桿、變量缸體、齒輪、電機(jī)等；其特征在于，兩組轉(zhuǎn)子和定子的中心是固定且重合的，葉片沿轉(zhuǎn)子徑向安置，轉(zhuǎn)子通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸配合聯(lián)接，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形槽聯(lián)接，變量桿的另一端固定在一個(gè)定子的長(zhǎng)半徑圓弧中心線處的外表面上，另一個(gè)定子外圈以長(zhǎng)半徑圓弧中心為中心150°范圍內(nèi)作成齒輪形式，定子與齒輪構(gòu)成齒輪傳動(dòng)副，齒輪安裝在電機(jī)的輸出軸上，電機(jī)安裝在殼體上，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；左端蓋、右端蓋通過螺栓固定在殼體上。
文檔編號(hào)F15B3/00GK201526526SQ20092022627
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)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, 戴汝泉, 臧發(fā)業(yè), 鄭澈 申請(qǐng)人:山東交通學(xué)院