手動控制的雙作用葉片式液壓變壓器的製作方法

2023-05-28 07:32:26

專利名稱：手動控制的雙作用葉片式液壓變壓器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液壓變壓器，具體地說是一種手動控制的雙作用葉片式液壓
變壓器，屬機械領域。
(二)
背景技術：
液壓變壓器是指在液壓傳動中實現壓力轉換的一種液壓元件。液壓變壓器可以把 給定壓力下的輸入液壓能高效率地轉換為另一種壓力下的輸出液壓能，使用它可以實現多 負載在恆壓網絡中互不相關的控制，還會使能量逆向流動，不僅可以無節流損失地驅動直 線負載，而且還可以驅動旋轉負載。 現有的液壓變壓器基本上都是柱塞式結構，其工作壓力高，在20Mpa以上，流量範 圍大，一般用於高壓、大流量液壓系統中，在中、低壓液壓系統中使用，效率很低，而且柱塞 式液壓變壓器結構複雜、加工精度高，對油汙染敏感，濾油精度要求高，價格較昂貴，因此使 得液壓變壓器的應用範圍受到了很大的限制。

發明內容本實用新型的技術任務是針對現有技術的不足，提供了一種結構緊湊、流量均勻、 噪聲小、運轉精度高且平穩，可應用於中高壓、中壓、中低壓液壓系統的手動控制的雙作用 葉片式液壓變壓器，以豐富液壓變壓器的種類，擴大液壓變壓器的應用範圍。 本實用新型解決其技術問題所採取的技術方案 —種手動控制的雙作用葉片式液壓變壓器主要由殼體、旋轉軸、左端蓋、配流盤、 定子、轉子、右端蓋、葉片、下端蓋、變量柱塞、螺杆、套筒、上端蓋、手輪等組成；兩組轉子和 定子的中心都是固定且重合的，轉子的寬度比定子的寬度稍小，轉子安裝在定子內，葉片的 一端放入轉子的葉片槽內，另一端與定子的內表面接觸，葉片沿轉子徑向安置，轉子通過花 鍵與旋轉軸的左、右半軸配合聯接，一個定子的外圈以長半徑圓弧中心為中心150°範圍 內作成齒輪形式；變量機構主要由下端蓋、變量柱塞、螺杆、導向塊、套筒、上端蓋、螺母、手 輪等構成，變量柱塞安裝在變壓器殼體內，變量柱塞的一個側面加工成齒條形式，另一個側 面加工有凹槽，其上裝有導向塊，變量柱塞的上端部加工有內螺紋，螺杆的下端加工為外螺 紋，與變量柱塞構成傳動副，螺杆上裝有套筒，套筒裝在變壓器殼體內，套筒的上端面與螺 杆凸肩的下表面配合接觸，螺杆凸肩的上表面與安裝在其上的上端蓋配合接觸，螺杆上端 固定有手輪，螺杆可通過螺母鎖緊在上端蓋上，齒條式變量柱塞與齒輪式定子構成齒輪傳 動副，下端蓋、上端蓋通過螺栓固定在殼體上；配流盤安裝在旋轉軸上，並緊壓在定子的左 右兩個側面上，左端蓋、右端蓋通過螺栓固定在殼體上。 本實用新型的手動控制的雙作用葉片式液壓變壓器與現有技術相比，所產生的有 益效果是 (1)本實用新型能以無節流損失的方式將恆壓網絡系統壓力調整為負載壓力變化 範圍內的任一值。[0009] (2)本實用新型可應用於中高壓、中壓、中低壓液壓系統中，即7Mpa以上，20Mpa以
下的液壓系統中，擴大了液壓變壓器的應用範圍，豐富了液壓變壓器的品種。 (3)本實用新型體積小、重量輕、轉動慣量小，控制方便，控制性能好。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的結構簡圖 圖2是本實用新型的的A-A視圖 圖3是本實用新型的的B-B視圖 圖4是本實用新型的油口連接形式示意圖 圖5是本實用新型的變壓原理示意圖 圖中1.殼體，2.旋轉軸，3.左端蓋，4、7、8、11.配流盤，5、9.定子，6、10.轉子， 12.右端蓋，13、22.葉片，14.手輪，15.螺母，16.上端蓋，17.套筒，18.導向塊，19.螺杆，
20. 變量柱塞，21.下端蓋
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作以下詳細地說明。 如
圖1、2、3所示，本實用新型所述的手動控制的雙作用葉片式液壓變壓器主要由 殼體1、旋轉軸2、左端蓋3、配流盤4、7、8、11與定子5、9和轉子6、 10及右端蓋12、下端蓋
21、 變量柱塞20、螺杆19、導向塊18、套筒17、上端蓋16、螺母15、手輪14、葉片13、22等組 成；轉子6和定子5的中心是固定且重合的，轉子6的寬度比定子5的寬度稍小，轉子6安 裝在定子5內，葉片13的一端放入轉子6的葉片槽內，另一端與定子5的內表面接觸，葉片 13沿轉子6徑向安置(即安放角為零)，轉子6通過花鍵與旋轉軸2的左半軸配合聯接，在 恆壓網絡系統中高壓油的作用下，轉子6可帶動旋轉軸2旋轉；定子5外圈以長半徑圓弧中 心為中心150°範圍內作成齒輪形式；由下端蓋21、變量柱塞20、螺杆19、導向塊18、套筒 17、上端蓋16、螺母15、手輪14等構成變量機構，變量柱塞20安裝在變壓器殼體1內，變量 柱塞20的一個側面加工成齒條形式，另一個側面加工有凹槽，其上裝有導向塊18，導向塊 18可在變壓器殼體1加工的導向槽中滑動，起導向和防止變量柱塞20轉動的作用，變量柱 塞20的上端部加工有內螺紋，螺杆19的下端加工為外螺紋，與變量柱塞20構成傳動副，螺 杆19上裝有套筒17，套筒17裝在變壓器殼體1內，套筒17的上端面與螺杆19凸肩的下表 面配合接觸，螺杆19凸肩的上表面與安裝在其上的上端蓋16配合接觸，螺杆19隻能轉動 而不上下移動，螺杆19上端固定有手輪14，順時針、逆時針旋轉手輪14可通過螺杆19帶動 變量柱塞20上、下移動，齒條式變量柱塞20與齒輪式定子5構成齒輪傳動副，定子5在變 量柱塞20的作用下可繞中心旋轉實現變量，不變量時，由螺母15將螺杆19鎖緊在上端蓋 16上，下端蓋21、上端蓋16通過螺栓固定在殼體1上；配流盤4、7安裝在旋轉軸2上，並緊 壓在定子5的左右兩個側面上；轉子10和定子9的中心也是固定且重合的，轉子10的寬度 比定子9的寬度稍小，轉子10安裝在定子9內，葉片22的一端放入轉子10的葉片槽內，另 一端與定子9的內表面接觸，葉片22沿轉子10徑向安置，轉子10通過花鍵與旋轉軸2的 右半軸配合聯接，由旋轉軸2帶動轉子IO旋轉，輸出壓力油；配流盤8、11安裝在旋轉軸2上，並緊壓在定子9的左右兩個側面上；左端蓋3、右端蓋12通過螺栓固定在殼體1上。 由旋轉軸2 、轉子6 、定子5 、下端蓋21 、變量柱塞20 、螺杆19 、導向塊18 、套筒17 、上 端蓋16、螺母15、手輪14、葉片13、配流盤4、7等可組成變量部件23，由旋轉軸2、轉子10、 定子9、葉片22、配流盤8、11等可組成定量部件24。所述的手動控制的雙作用葉片式液壓 變壓器的變量部件23與雙作用葉片式二次元件的結構、功能相似，變量部件23可以看作雙 作用葉片式二次元件；所述的手動控制的雙作用葉片式液壓變壓器的定量部件24與定量 雙作用葉片馬達的結構、功能相似，定量部件24可以看作為一個定量雙作用葉片馬達；於 是，所述的手動控制的雙作用葉片式液壓變壓器可以看作是由二次元件與定量馬達同軸剛 性聯接而成的，如圖4所示，變量部件23的左上油口 M為手動控制的雙作用葉片式液壓變 壓器的進油口，進油口 M與恆壓網絡系統的高壓油路連接，定量部件24的右上油口 N為手 動控制的雙作用葉片式液壓變壓器的出油口 ，出油口 N與負載端連接，進油口 M與出油口 N 大小相同，變量部件23的下油口與定量部件24的下油口連接在一起，成為手動控制的雙作 用葉片式液壓變壓器一個油口 0，油口 0與油箱連接，油口 O—方面向液壓變壓器補充油液， 另一方面將多餘的油液和液壓變壓器內洩漏產生的油液流回油箱，油口 0大於進油口 M與 出油口 N。 如圖5所示，在恆壓網絡壓力p工的作用下，變量部件23產生的主動轉矩為 formula see original document page 5[0023] 定量部件24產生的阻力轉矩為formula see original document page 5[0025] 式中Vp、是變量部件23、定量部件24的排量，p^^是液壓變壓器進、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23與定量部件24之間的摩擦阻力矩，當1\+T2 = 0時，液壓變壓器
處於平衡狀態，此時液壓變壓器進、出油口之間的壓力比為formula see original document page 5 式中A為變壓比。 由以上推導可以看出，變壓比是液壓變壓器進、出口壓力的比值，它也等於相應排 量的反比。這裡壓力Pl是恆壓網絡的壓力，它為定值，而壓力P2取決定於負載，因此所述的 手動控制的雙作用葉片式液壓變壓器的變壓實質上是調節排量V乂^的值，由於定量部件 24的排量V2是一個固定值，所以工作中是通過調節變量部件23的排量K來滿足負載變化 的需要。 所述的手動控制的雙作用葉片式液壓變壓器不工作時，變量部件23與定量部件 24的轉子均靜止不動，變量部件23的定子處在初始旋轉位置(零點)，變量部件23的排量 ^為零，由公式(1)可知，變壓比A等於零。 所述的手動控制的雙作用葉片式液壓變壓器工作時，為適應負載的變化，旋轉手 輪14，變量部件23的定子順時針或逆時針旋轉，隨著定子旋轉角度的變化，變量部件23的排量^不斷變化，由公式(1)可知，變壓比A就隨之改變，實現變壓，滿足負載變化的需要。 所述的手動控制的雙作用葉片式液壓變壓器的變量部件23的定子5旋轉角度的 大小和方向由變量柱塞20的位移決定，變量柱塞20的位移由手輪14的轉角控制，通過旋 轉手輪14可調節變量柱塞20的位移(大小和方向)。
權利要求一種手動控制的雙作用葉片式液壓變壓器包括殼體(1)、旋轉軸(2)、左端蓋(3)、配流盤(4、7、8、11)、定子(5、9)、轉子(6、10)、右端蓋(12)、葉片(13、22)、手輪(14)、螺母(15)、上端蓋(16)、套筒(17)、導向塊(18)、螺杆(19)、變量柱塞(20)、下端蓋(21)；其特徵在於，轉子(6)和定子(5)的中心是固定且重合的，轉子(6)的寬度比定子(5)的寬度稍小，轉子(6)安裝在定子(5)內，葉片(13)的一端放入轉子(6)的葉片槽內，葉片(13)的另一端與定子(5)的內表面接觸，葉片(13)沿轉子(6)徑向安置，轉子(6)通過花鍵與旋轉軸(2)的左半軸配合聯接，定子(5)外圈以長半徑圓弧中心為中心150°範圍內作成齒輪形式，變量柱塞(20)安裝在變壓器殼體(1)內，變量柱塞(20)的一個側面加工成齒條形式，變量柱塞(20)與齒輪式定子(5)構成齒輪傳動副，變量柱塞(20)的另一個側面加工有凹槽，變量柱塞(20)的凹槽上裝有導向塊(18)，變量柱塞(20)的上端部加工為內螺紋，螺杆(19)的下端加工為外螺紋，螺杆(19)與變量柱塞(20)構成傳動副，螺杆(19)上裝有套筒(17)，套筒(17)安裝在變壓器殼體(1)內，套筒(17)的上端面與螺杆(19)凸肩的下表面配合接觸，螺杆(19)凸肩的上表面與安裝在螺杆(19)上的上端蓋(16)配合接觸，螺杆(19)上端固定有手輪(14)，螺杆(19)可通過螺母(15)鎖緊在上端蓋(16)上，下端蓋(21)、上端蓋(16)通過螺栓固定在殼體(1)上，配流盤(4、7)安裝在旋轉軸(2)上，並緊壓在定子(5)的左右兩個側面上；轉子(10)和定子(9)的中心是固定且重合的，轉子(10)的寬度比定子(9)的寬度稍小，轉子(10)安裝在定子(9)內，葉片(22)的一端放入轉子(10)的葉片槽內，葉片(22)的另一端與定子(9)的內表面接觸，葉片(22)沿轉子(10)徑向安置，轉子(10)通過花鍵與旋轉軸(2)的右半軸配合聯接，配流盤(8、11)安裝在旋轉軸(2)上，並緊壓在定子(9)的左右兩個側面上，左端蓋(3)、右端蓋(12)通過螺栓固定在殼體(1)上。
2. 根據權利要求1所述的手動控制的雙作用葉片式液壓變壓器，其特徵在於，左上油 口 (M)為手動控制的雙作用葉片式液壓變壓器的進油口，進油口 (M)與恆壓網絡系統的高 壓油路連接，右上油口 (N)為手動控制的雙作用葉片式液壓變壓器的出油口，出油口 (N)與 負載端連接，進油口 (M)與出油口 (N)大小相同，下油口為手動控制的雙作用葉片式液壓變 壓器一個油口 (O)，油口 (0)與油箱連接，油口 (0)大於進油口 (M)與出油口 (N)。
專利摘要一種手動控制的雙作用葉片式液壓變壓器包括殼體、旋轉軸、左端蓋、配流盤、定子、轉子、右端蓋、葉片、下端蓋、變量柱塞、螺杆、套筒、上端蓋、手輪等；其特徵在於，兩組轉子和定子的中心都是固定且重合的，轉子的寬度比定子的寬度稍小，轉子安裝在定子內，葉片的一端放入轉子的葉片槽內，另一端與定子的內表面接觸，葉片沿轉子徑向安置，轉子通過花鍵與旋轉軸的左、右半軸配合聯接，定子的外圈以長半徑圓弧中心為中心150°範圍內作成齒輪形式；變量柱塞的一個側面加工成齒條形式，與齒輪式定子構成齒輪傳動副，變量柱塞的另一個側面加工有凹槽，變量柱塞與螺杆構成傳動副；配流盤安裝在旋轉軸上，並緊壓在定子的左右兩個側面上。
文檔編號F15B3/00GK201526545SQ20092023947
公開日2010年7月14日 申請日期2009年10月14日 優先權日2009年10月14日
發明者張玉波, 臧發業 申請人:山東交通學院