液壓斜軸馬達變量控制機構的製作方法

2023-06-05 02:21:26 2

液壓斜軸馬達變量控制機構的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種液壓斜軸馬達變量控制機構，其特徵在於，包括馬達蓋，馬達蓋內設有滑杆，滑杆的一端與活塞連接，滑杆的另一端通過第三彈簧與第一彈簧座的一端連接，第一彈簧座的另一端設於電磁閥塊內與閥芯的一端連接，閥芯設於閥套內，閥套設於電磁閥塊內，電磁閥塊的側面設有調節螺杆，電磁閥塊與電磁閥連接，馬達蓋內通過第二彈簧與第二彈簧座的一端連接，第二彈簧座的另一端通過第一彈簧與第一彈簧座的底座連接。本發明具有反應靈敏、控制平穩、能實現排量無級變化等特點。
【專利說明】液壓斜軸馬達變量控制機構
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種液壓斜軸馬達變量控制機構，適用於機械行走驅動和工業裝置驅動，屬於液壓馬達【技術領域】。
【背景技術】
[0002]市場上現有的一些斜軸馬達多數為定量馬達，一些變量斜軸馬達多為有級變量，不能夠實現排量無級變化控制或者是變量控制不穩定。由於馬達的工作環境變化複雜，隨著現在社會對節能環保要求越來越高，所以液壓馬達也應能夠有著良好的變量控制特性，以適應不斷變化的環境要求，節能減排、提高效率。

【發明內容】

[0003]本發明要解決的技術問題是:提供了一種反應靈敏、控制平穩、實現排量無級變化的液壓斜軸馬達變量控制機構，解決了變量斜軸馬達不能夠實現排量無級變化控制或者是變量控制不穩定的問題。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是提供了一種液壓斜軸馬達變量控制機構，其特徵在於，包括馬達蓋，馬達蓋內設有滑杆，滑杆的一端與活塞連接，滑杆的另一端通過第三彈簧與第一彈簧座的一端連接，第一彈簧座的另一端設於電磁閥塊內與閥芯的一端連接，閥芯設於閥套內，閥套設於電磁閥塊內，電磁閥塊的側面設有調節螺杆，電磁閥塊與電磁閥連接，馬達蓋內通過第二彈簧與第二彈簧座的一端連接，第二彈簧座的另一端通過第一彈簧與第一彈簧座的底座連接。
[0005]優選地，所述的馬達蓋上設有單向節流閥，單向節流閥與電磁閥塊內的第一腔體連接。
[0006]優選地，所述的第一腔體與滑杆一側的小腔接通。
[0007]優選地，所述電磁閥塊內的第二腔體通過馬達蓋內的通道與滑杆上面的大腔連接。
[0008]優選地，當所述電磁閥為不通電或電流不足時，閥芯不動，第二腔體和滑杆的大腔不接通；當所述電磁閥的通電電流到達一定值時，閥芯移動，使得第二腔體和滑杆的大腔接通。
[0009]優選地，所述的通電電流為150?250mA。
[0010]優選地,所述閥芯與閥套的開口大小與大腔的壓力大小成正比，電磁力大小與其開口大小成正比。
[0011]優選地，所述的閥芯底部設有V型槽。
[0012]本發明結構緊湊、反應靈敏、控制簡單平穩、能夠實現連續控制，採用正比例電磁閥控制閥芯移動的位置，控制滑杆的移動位置，從而控制馬達排量，通過電流變化實現馬達排量無級變化，使液壓馬達工作穩定、工作效率高、節能環保。
[0013]滑杆的移動位置由第三彈簧反饋到閥芯，閥芯移動以壓力方式又反饋給滑杆，從而使閥芯與滑杆相互反饋達到平衡。通過調節螺杆調整彈簧座的位置，使閥芯受彈簧力發生變化，從而使比例電磁閥控制閥芯移動所需的電流大小改變，調整控制電流的起終點。其中剛度較小的第三彈簧使活塞移動的位置迅速、準確的反饋到閥芯，實現靈敏、精細控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為一種液壓斜軸馬達變量控制機構的結構示意圖；
[0015]圖2為圖1中電磁閥塊的A-A剖視圖；
[0016]圖3為圖1中電磁閥塊與電磁閥部分的旋轉剖視圖；
[0017]圖4為一種液壓斜軸馬達變量控制機構去掉電磁閥塊與電磁閥部分後的結構示意圖；
[0018]圖5為圖4的A-A剖視圖；
[0019]圖6為圖4的B-B剖視圖；
[0020]圖1為一種液壓斜軸馬達變量控制機構工作時液壓油的流向圖；
[0021]圖8為一種液壓斜軸馬達變量控制機構與另一個閥塊的結構示意圖。
[0022]其中:1為馬達蓋,2為單向節流閥,3為電磁閥塊,4為調節螺杆,5為電磁閥,6為閥芯，7為閥套，8為第一彈簧座，9為第一彈簧，10為第二彈簧座，11為第二彈簧，12為第三彈簧，13為滑杆，14為活塞，15為另一個閥塊，a為第一腔體，b為第二腔體，13-1為小腔，13-2為大腔。
【具體實施方式】
[0023]為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例，並配合附圖作詳細說明如下。
[0024]本發明為一種液壓斜軸馬達變量控制機構，如圖1-圖6所示，其包括一個比例電磁閥控制部分和一個馬達蓋變量機構實現部分，通過電磁閥5的電流大小的變化控制閥芯6移動，啟閉控制油路控制馬達蓋I內部滑杆13擺動，連接馬達配流盤及缸體擺動實現排量變化。
[0025]比例電磁閥控制部分包括電磁閥塊3、調節螺杆4、電磁閥5、閥芯6、閥套7。
[0026]馬達蓋變量機構實現部分包括馬達蓋1、單向節流閥2、第一彈簧座8、第一彈簧9、第二彈簧座10、第二彈簧U、第三彈簧12、滑杆13、活塞14。
[0027]馬達蓋I內安裝有滑杆13，滑杆13的一端與活塞14連接，滑杆13的另一端通過第三彈簧12與第一彈簧座8的一端連接，第一彈簧座8的另一端安裝在電磁閥塊3內與閥芯6的一端連接，閥芯6安裝在閥套7內，閥套7安裝在電磁閥塊3內，電磁閥塊3的側面安裝有調節螺杆4，電磁閥塊3與電磁閥5連接，馬達蓋I內通過第二彈簧11與第二彈簧座10的一端連接，第二彈簧座10的另一端通過第一彈簧9與第一彈簧座8的底座連接。閥芯6底部開有V型槽，其具有洩壓的作用，壓力的變化使得運動平緩。
[0028]滑杆13與閥芯6有兩組的力的平衡:一個滑杆13上活塞14兩端受液壓力平衡，一個閥芯6兩端彈簧力與電磁力平衡，並且兩組力的平衡相互關聯、相互制約。閥芯6的一端接電磁閥5，其另一端接第三彈簧12和第一彈簧9，第三彈簧12接滑杆13，並反饋滑杆
13的移動距離給閥芯6，閥芯6由兩個彈簧力以及電磁力保持平衡。活塞14兩端受大小腔液壓力以及第三彈簧12的力保持平衡。[0029]如圖7所示，本發明包括兩個控制油路，馬達蓋I上馬達A(B) 口的高壓油通向電磁閥塊3內第一腔體a的油路上裝有兩個相同的單向節流閥2，同時只能有較高的壓力油進入第一腔體a。第一腔體a內為控制油，控制油一路直接通向滑杆13—側的小腔13-1，SP第一腔體a與滑杆13的小腔13-1接通。電磁閥塊3內的第二腔體b通過馬達蓋I內的通道與滑杆13上面的大腔13-2連接。另一路當電磁閥5為不通電或電流不足時，閥芯6不動，第二腔體b和滑杆13的大腔13-2不接通；當電磁閥5的通電電流到達一定值(150?250mA)時，閥芯6移動，使得第二腔體b和滑杆13的大腔13-2接通。通過電磁閥5控制閥芯6移動，改變節流口開口大小，使控制油按一定比例變化通向馬達蓋I內滑杆13上的活塞14 一端的大腔13-2。閥芯6與閥套7的開口大小與大腔13-2的壓力大小成正比，電磁力大小與其開口大小成正比。
[0030]其中，電磁閥5的通電電流總的範圍為0_800mA。
[0031]滑杆13的另一端通過第三彈簧12連接閥芯6，給閥芯6移動施加一個阻力，電磁力與彈簧阻力平衡，從而使閥芯6移動穩定，即節流開口穩定，使控制油壓穩定。滑杆13的活塞14兩端受力平衡，從而使滑杆13控制在某一固定位置，控制馬達排量。
[0032]應用系統中的傳感器採集馬達負載信號，通過電流大小形式反饋到電磁閥5處，電磁閥5調整馬達排量變化以適應環境中的力矩變化,從而使馬達功率隨負載變化而變化，達到了提高效率、節能減排的目的。
[0033]閥芯6兩端連接電磁閥5和第三彈簧12，第三彈簧12另一端連接滑杆13。滑杆13移動後施加給第三彈簧12的力反饋給閥芯6，再由電磁力相互作用。通過第三彈簧12不停的的微動調節閥芯6開口，互相反饋滑杆13位置和閥芯6開口，使滑杆13和閥芯6達到受力平衡，從而控制馬達穩定在某一排量。
[0034]閥芯6初始位置預緊彈簧的預緊力由一個第二彈簧11和調節螺杆4控制，通過調節螺杆4控制第二彈簧11壓縮量從而控制第一彈簧9的壓縮量，以此調整閥芯6移動的推力大小。
[0035]電磁閥塊3控制閥套7的油路有三個油口，一個油口常開接通馬達殼體平衡油壓，一個油口常開接通控制油和滑杆13上活塞14 一端的小腔13-1，一個油口由閥芯6控制開口大小，接通控制油和滑杆13上活塞14另一端的大腔13-2。
[0036]其中剛度較小的第三彈簧12使活塞14移動的位置迅速、準確的反饋到閥芯6，實現靈敏、精細控制。
[0037]對排量的無級變化調節:採用正比例電磁閥5控制閥芯6移動的位置，控制滑杆13的移動位置，從而控制馬達排量，通過電流變化實現排量無級變化。
[0038]馬達排量變化的原理:馬達蓋I中的高壓油從A(B) 口經單向節流閥2流向電磁閥塊3的第一腔體a，由於單向節流閥2的作用，A(B) 口同時只能通過高壓油至第一腔體a，而第一腔體a中的高壓油不能返回到A(B) 口中。因此，在電磁閥塊3的第一腔體a內形成控制油。控制油一路直接由電磁閥塊3經馬達蓋I的油路到達滑杆13的小腔13-1，推動活塞14使滑杆13上移，馬達排量減小。控制油另一路由電磁閥塊3中的閥芯6控制，當電磁閥5不通電時，閥芯6受第一彈簧9的力在最左端(如圖3所示)，第一腔體a與第二腔體b不導通，第二腔體b直接連通殼體油；當電磁閥5通電時，受電磁力影響，閥芯6漸漸向左移動，打開閥芯6與閥套7的封閉開口，第一腔體a與第二腔體b導通，第二腔體b的控制油也經馬達蓋I的油路以及另一個閥塊15 (如圖8所示)的油路到達滑杆13的大腔13-2，當電磁力越來越大時閥芯6與閥套7的開口也越大，則大腔13-2的油壓越高，當活塞14的大腔端受力大於小腔端受力時，推動活塞14使滑杆13下移，馬達排量變大。
[0039]當電磁閥5不通電或電流不足時，滑杆13的大腔13-2無進油，小腔13_1壓力使滑杆13停留在最上端，馬達此時有最小排量。當電磁閥5電流達到最大即電磁力最大時，閥芯6與閥套7開口最大，滑杆13大小腔的壓力相同，而活塞14大腔端受力大於小腔端，使滑杆13移動停留在最下端，馬達此時有最大排量。當電磁閥5電流變化時，閥芯6左右移動，閥芯6與閥套7開口大小來回變化，活塞14兩端受力來回變化，滑杆13上下移動，馬達排量不斷變化。
[0040]滑杆13大小腔回油:排量變大時，活塞14下移，大腔13-2進油，小腔13-1的液壓油受擠壓返回電磁閥塊3的第一腔體a，然後再由第一腔體a反補到滑杆13的大腔13_2，促進滑杆13的移動。排量變小時，活塞14上移，小腔13-1進油，大腔13-2的液壓油返回到閥套7的第二腔體b，並經過閥芯6與閥套7的開口接通馬達殼體回油。
[0041]馬達排量穩定的原理:由於電磁閥5電流增大，活塞14的大腔端進油壓力增大，活塞14大腔端受力大於小腔端，滑杆13向下移動壓縮第三彈簧12，則第三彈簧12給閥芯6的作用力逐漸增大，從而又將閥芯6向右推動(如圖3所示)，使閥芯6與閥套7的開口變小，而大腔13-2的壓力變小，當活塞14兩端受力相同時，滑杆13停止移動，閥芯6受第三彈簧12和第一彈簧9以及電磁力相同時，閥芯6停止移動。同樣，電磁閥5電流減小，活塞
14大腔端進油壓力減小，活塞14大腔端受力小於小腔端，滑杆13向上移動，鬆開第三彈簧12，則第三彈簧12給閥芯6的作用力逐漸減小，從而閥芯6向左移動(如圖3所示)，使閥芯6與閥套7的開口變大，而大腔13-2的壓力變小，當活塞14兩端受力相同時，滑杆13停止移動，閥芯6受第三彈簧12和第一彈簧9以及電磁力平衡時，閥芯6停止移動。
[0042]故，由於閥芯6和滑杆13通過第三彈簧12的相互關聯相互反饋，第三彈簧12不停的微動進行調節兩端受力以達到平衡，使馬達穩定在某一排量。由於採用比例電磁閥控制，所以馬達可以實現排量的無級變化。
[0043]控制起點、終點的調整:閥芯6的初始位置由第一彈簧座8直接控制，受第一彈簧9和第三彈簧12的共同推力使閥芯6停留在最右端(如圖3所示)。其受力大小主要由兩個彈簧的壓縮量決定。通過調整調節螺杆4旋進推動第二彈簧座10，壓縮第二彈簧11。從而使第一彈簧9的壓縮量減少，第三彈簧12的壓縮量不變，故閥芯6的在初始位置以及最終位置的受力都減小。所以閥芯6移動所需的電磁力變小，即控制起點和終點的電流變小。同理，當調節螺杆4旋出，控制起點和終點的電流變大。
【權利要求】
1.一種液壓斜軸馬達變量控制機構，其特徵在於，包括馬達蓋(1)，馬達蓋(I)內設有滑杆(13)，滑杆(13)的一端與活塞(14)連接，滑杆(13)的另一端通過第三彈簧(12)與第一彈簧座⑶的一端連接，第一彈簧座⑶的另一端設於電磁閥塊⑶內與閥芯(6)的一端連接，閥芯(6)設於閥套(7)內，閥套(7)設於電磁閥塊(3)內，電磁閥塊(3)的側面設有調節螺杆(4)，電磁閥塊(3)與電磁閥(5)連接，馬達蓋⑴內通過第二彈簧(11)與第二彈簧座(10)的一端連接，第二彈簧座(10)的另一端通過第一彈簧(9)與第一彈簧座(8)的底座連接。
2.如權利要求1所述的一種液壓斜軸馬達變量控制機構，其特徵在於，所述的馬達蓋(I)上設有單向節流閥(2),單向節流閥⑵與電磁閥塊(3)內的第一腔體(a)連接。
3.如權利要求2所述的一種液壓斜軸馬達變量控制機構，其特徵在於，所述的第一腔體(a)與滑杆(13) —側的小腔(13-1)接通。
4.如權利要求2所述的一種液壓斜軸馬達變量控制機構，其特徵在於，所述電磁閥塊(3)內的第二腔體(b)通過馬達蓋(I)內的通道與滑杆(13)上面的大腔(13-2)連接。
5.如權利要求4所述的一種液壓斜軸馬達變量控制機構，其特徵在於，當所述電磁閥(5)為不通電或電流不足時，閥芯(6)不動，第二腔體(b)和滑杆(13)的大腔(13-2)不接通；當所述電磁閥(5)的通電電流到達一定值時，閥芯(6)移動，使得第二腔體(b)和滑杆(13)的大腔(13-2)接通。
6.如權利要求5所述的一種液壓斜軸馬達變量控制機構，其特徵在於，所述的通電電流為150?250mA。
7.如權利要求4或5所述的一種液壓斜軸馬達變量控制機構，其特徵在於，所述閥芯(6)與閥套(7)的開口大小與大腔(13-2)的壓力大小成正比，電磁力大小與其開口大小成正比。
8.如權利要求1所述的一種液壓斜軸馬達變量控制機構，其特徵在於，所述的閥芯(6)底部設有V型槽。
【文檔編號】F15B11/02GK103671330SQ201310737400
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】餘紅波, 劉輝, 韓帥, 翁國保 申請人:龍工（上海）精工液壓有限公司