一種水壓變量泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水壓控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及具有比例控制水壓的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代水壓技術(shù)主要是以自來水或海水介質(zhì)一種環(huán)境友好型新型液壓驅(qū)動技術(shù)。在醫(yī)藥制造、食品加工、深海資源探測、高壓水沖洗等領(lǐng)域有越來越廣泛的需求。水壓技術(shù)與油壓技術(shù)原理相似，但是由于水與油相比具有特殊的物理、化學特性如低粘度、腐蝕性、高飽和蒸汽壓等，引起嚴重的泄漏、摩擦、磨損、腐蝕、氣蝕等問題，使得現(xiàn)代水壓元件的開發(fā)涉及新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝甚至新的設(shè)計理論等諸多方面的技術(shù)難題，因此現(xiàn)代水壓驅(qū)動技術(shù)工業(yè)化發(fā)展遠未達到油壓的成熟度。成熟的水壓元件不多、造價也很高，高控制品質(zhì)的水壓控制元件更是發(fā)展緩慢。水壓泵作為水壓系統(tǒng)關(guān)鍵元件，目前其開發(fā)主要理念仍是類比的油壓柱塞泵的開發(fā)，在其基礎(chǔ)上逐步改進。一般油壓柱塞變量泵能夠變量實質(zhì)是通過集成在基礎(chǔ)泵上的閥，控制斜盤角，改變柱塞往復的行程實現(xiàn)變量。由于斜盤角度不可能變化太大，實現(xiàn)大排量受限，且受柱塞數(shù)量的影響，脈動也很大。目前，現(xiàn)代水壓泵設(shè)計理念沒有突破油壓柱塞泵的束縛，仍采用通變斜盤角變量，泵結(jié)構(gòu)也很復雜，高壓與大流量很難“兩全”，流量脈動大、尚未實現(xiàn)諸如油壓泵那樣“豐富多樣”的控制方式、可靠性也遠低于油壓栗O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種水壓變量泵，它能有效地解決比流量、壓力控制和低壓卸荷等問題，并可實現(xiàn)流量無脈動的特性。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的；一種水壓變量泵，包括油壓元件和水壓元件，它們的連接關(guān)系為:
[0005]一、電機通過泵軸與油壓泵連接，油壓泵的輸入端通過管路的進油口連接油箱，輸出端通過管路與高速比例方向流量閥連接；高速比例方向流量閥通過管路與油壓作動器連接；高速比例方向流量閥通過管路與出油口連接，該管路與油壓泵輸出管路之間設(shè)有安全閥；油壓作動器的進、出口的管路之間與兩個單向閥的進水口連接，比例溢流閥的一端通過管路與兩個單向閥的出水口并接，另一端與出油口管路連接。
[0006]二、兩個雙出桿水壓缸的上腔通過管路連接，下腔通過管路連接；上、下腔的管路和管路之間并聯(lián)了四個單向閥，其中兩個單向閥的進水口相互連接，另外兩個單向閥的出水口相互連接，并通過管路與蓄能器和出水口之間的管路連接；進水口通過管路與單向閥和單向閥的之間的管路連接；
[0007]三、油壓作動器的兩端分別與上構(gòu)件和下構(gòu)件的中部鉸接，設(shè)有位移傳感器的上構(gòu)件的兩端分別與雙出桿水壓缸上方的活塞桿連接，下構(gòu)件的兩端分別與雙出桿水壓缸下方的活塞桿連接；
[0008]四、進水口通過管路連接水箱；出水口連接水壓系統(tǒng)工作部；進油口、出油口與油箱連接。
[0009]五、所述油壓作動器兩端的上構(gòu)件和下構(gòu)件之間可以均布兩個以上雙出桿水壓缸。
[0010]在使用時需與該水壓變量泵連接的水箱、油箱、電機(或其他動力元件)為外部元件，不屬于水壓變量泵本身。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點和效果:
[0012]1、本發(fā)明采用油壓元件和水壓元件進行混合設(shè)計，通過成熟可靠的油壓元件控制水壓泵的參數(shù)，通過高速比例方向流量閥(或伺服閥)控制水壓泵的流量，通過比例溢流閥對水壓泵出水的最大壓力(安全壓力)比例控制和低壓卸荷功能。
[0013]2、采用雙出桿水壓缸轉(zhuǎn)換成水壓泵、水壓缸結(jié)構(gòu)簡單，密封性能好，易于實現(xiàn)高壓。雙出桿水缸并聯(lián)連均布連接、受力均勻。水壓缸數(shù)量多變，易于實現(xiàn)大流量、型號易擴展。
[0014]3、油壓作動器的位移傳感器與高速比例方向流量閥構(gòu)成閉環(huán)控制，用于控制油壓作動器的行程范圍，避免可以水壓缸運動到極限位置的沖擊。
[0015]4、通過控制油壓作動器的勻速運動輔以蓄能器和高速比例閥的快速通過中點，實現(xiàn)流量的無脈動。
[0016]本發(fā)明采用油壓元件和水壓元件進行混合設(shè)計，由油壓元件和水壓元件及機械機構(gòu)和管路構(gòu)成。既適合作為傳輸介質(zhì)水壓泵結(jié)構(gòu)。也適合作為能量傳輸水壓泵結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)通過油壓元件、控制水壓缸，使水壓缸往復運動實現(xiàn)吸水、排水，實現(xiàn)控制水壓變量泵功能。系統(tǒng)只采用了少量結(jié)構(gòu)簡單、工藝要求很低的水壓元件(水壓缸、單向閥、或蓄能器)，驅(qū)動和控制設(shè)計則采用油壓元件。由于油壓元件的開發(fā)技術(shù)成熟可靠，控制性能高，發(fā)展水平尚，作為水壓栗的驅(qū)動和控制可以有效降低體積，提尚可靠性，提尚控制性能。
【附圖說明】
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[0017]圖1本發(fā)明元件與管路連接結(jié)構(gòu)圖
[0018]圖2本發(fā)明與傳統(tǒng)設(shè)計理念的水壓斜盤變量泵特性比較圖
【具體實施方式】
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[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步描述:
[0020]本發(fā)明采用油壓元件和水壓元件進行混合設(shè)計，由油壓元件和水壓元件及機械機構(gòu)等構(gòu)成。既適合作為傳輸介質(zhì)水壓泵結(jié)構(gòu)。也適合作為能量傳輸水壓泵結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)通過油壓元件、控制水壓缸，使水壓缸往復運動實現(xiàn)吸水、排水，實現(xiàn)水壓變量泵功能。
[0021]一、通過油路連接關(guān)系:油壓泵I的輸入端通過管路的進油口 30連接油箱25，輸出端通過管路與高速比例方向流量閥4連接；高速比例方向流量閥4通過管路與油壓作動器5連接；高速比例方向流量閥4通過管路與出油口 29連接，該管路與油壓泵I輸出管路之間設(shè)有安全閥3 ;油壓作動器5的進、出口之間的管路與單向閥6和單向閥7的進水口連接，比例溢流閥9的一端通過管路8與單向閥6和單向閥7的出水口并接，另一端與出油口29管路連接；
[0022]二、通過水路連接關(guān)系:兩個雙出桿水壓缸10的上腔通過管路14連接，下腔通過管路20連接；管路14和管路20之間并聯(lián)了四個單向閥16、17、18、19，其中單向閥18、單向閥19的進水口相互連接，單向閥16、單向閥17的出水口相互連接，并通過管路21與蓄能器15和出水口 28之間的管路22連接；進水口 27通過