單作用葉片式液壓變壓器的製作方法

2023-04-28 03:37:11

專利名稱：單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，具體地說是一種單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，可應用於低壓液壓系統的單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 —種單作用葉片式液壓變壓器包括單作用單作用變量部件、單作用定量部件、殼 體、右端蓋、旋轉軸、左端蓋等；單作用單作用變量部件與單作用定量部件共用同一根旋轉 軸，旋轉軸左右兩端通過滑動軸承安裝在左、右端蓋上，單作用單作用變量部件的轉子與旋 轉軸的左半軸通過平鍵配合聯接，單作用定量部件的轉子與旋轉軸的右半軸通過平鍵配合 聯接，單作用變量部件與單作用定量部件安裝在同一個殼體內，右端蓋、左端蓋通過螺栓固 定在殼體上。 所述的單作用葉片式液壓變壓器，單作用變量部件包括轉子、定子、葉片、旋轉軸、 變量活塞、變量油缸端蓋、上端蓋、上壓板、下壓板、滾柱和配流盤等；轉子的中心是固定的， 定子的中心可左右移動；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；變量活塞的活塞 杆右端頭與定子的外表面固定在一起，變量活塞的殼體是在液壓變壓器的殼體上加工製成 的，變量活塞、變量油缸端蓋和殼體構成變量油缸，變量油缸端蓋通過螺栓固定在殼體上； 上端蓋通過螺栓固定在殼體上，上壓板通過螺栓聯接在上端蓋上，下壓板與定子的外表面 配合接觸，滾柱安裝在上壓板和下壓板之間，滾柱與上壓板的下表面和下壓板的上表面配 合接觸；左、右配流盤安裝在旋轉軸上，並緊壓在定子的兩個側面上。 所述的單作用葉片式液壓變壓器，單作用定量部件包括楔形板、轉子、定子、葉片 和配流盤等；轉子的中心與定子的中心都是固定的，轉子中心與定子中心不重合，有一定的
3偏心距；楔形板左側面與殼體內表面配合接觸，楔形板右側面與定子外表面配合接觸；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；左、右配流盤安裝在旋轉軸上，並緊壓在定子 的兩個側面上。 所述的單作用葉片式液壓變壓器，單作用變量部件的上油口為單作用葉片式液壓 變壓器的進油口 ，進油口與恆壓網絡系統的高壓油路連接，單作用定量部件的上油口為單 作用葉片式液壓變壓器的出油口，出油口與負載端連接，進油口與出油口大小相同，單作用 變量部件的下油口與單作用定量部件的下油口連接在一起，成為單作用葉片式液壓變壓器 一個油口 ，該油口與油箱連接，該油口大於進油口與出油口 。 本實用新型的一種單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。 (2)本實用新型可應用於低壓液壓系統中，即7Mpa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，動態響應快，控制性能好。
(4)本實用新型可以向負載輸出能量，也可以從負載向蓄能器回收能量。
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.單作用變量部件，2.單作用定量部件，3.殼體，4.右端蓋，5.旋轉軸， 6.左端蓋，7.變量活塞，8.變量油缸端蓋，9、21.定子，10U9.轉子，11、20.葉片，12.上端 蓋，13.上壓板，14.滾柱，15.下壓板，16、17、22、23.配流盤，18.楔形板
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，本實用新型所述的單作用葉片式液壓變壓器主要由單作用變量 部件1、單作用定量部件2、殼體3、右端蓋4、旋轉軸5、左端蓋6等組成；單作用變量部件1 與單作用定量部件2共用同一根旋轉軸5，旋轉軸5左右兩端通過滑動軸承安裝在左端蓋6 和右端蓋4上，單作用變量部件1的轉子10與旋轉軸5的左半軸通過平鍵配合聯接，單作 用定量部件2的轉子19與旋轉軸5的右半軸通過平鍵配合聯接，單作用變量部件1與單作 用定量部件2安裝在同一個殼體3內，右端蓋4、左端蓋6通過螺栓固定在殼體3上。 單作用變量部件1主要由旋轉軸5、轉子10、定子9、葉片11、變量活塞7、變量油 缸端蓋8、上端蓋12、上壓板13、下壓板15、滾柱14和配流盤16、 17等組成，轉子10的中心是固定的，定子9的中心可左右移動；轉子10的寬度比定子9的寬度稍小，轉子IO安裝在 定子9內，葉片11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11 沿轉子IO徑向安置(即安放角為零)，在恆壓網絡系統中高壓油的作用下，轉子IO可帶動 旋轉軸5旋轉；變量活塞7的活塞杆右端頭與定子9的外表面固定在一起，變量活塞7的殼 體是在殼體3上加工製成的，變量活塞7、變量油缸端蓋8和殼體3構成變量油缸，變量油 缸端蓋8通過螺栓固定在殼體3上，變量活塞7的活塞杆可推動定子9左右移動，改變轉子 10與定子9的偏心距的大小和方向，從而使單作用變量部件1實現變量；上端蓋12通過螺 栓固定在殼體3上，上壓板13通過螺栓聯接在上端蓋12上，下壓板15與定子9的外表面 配合接觸，滾柱14安裝在上壓板13和下壓板15之間，滾柱14與上壓板13的下表面和下 壓板15的上表面配合接觸，下壓板15可隨定子9左右移動；配流盤16、 17安裝在旋轉軸5 上，並緊壓在定子9的左右兩個側面上。 單作用定量部件2主要由旋轉軸5、楔形板18、轉子19、定子21、葉片20和配流盤 22、23等組成；轉子19的中心與定子21的中心都是固定的，轉子19的中心與定子21的中 心不重合，有一定的偏心距；楔形板18左側面與殼體3內表面配合接觸，楔形板18右側面 與定子21外表面配合接觸；轉子19的寬度比定子21的寬度稍小，轉子19安裝在定子21 內，葉片20的一端放入轉子19的葉片槽內，另一端與定子21的內表面接觸，葉片20沿轉 子19徑向安置；配流盤22、23安裝在旋轉軸5上，並緊壓在定子21的左右兩個側面上；由 旋轉軸5帶動轉子19旋轉，輸出壓力油。 如圖4所示，所述的單作用葉片式液壓變壓器的單作用變量部件1與單作用葉片 式二次元件的結構、功能相似，單作用變量部件1可以看作為一個單作用葉片式二次元件； 所述的單作用葉片式液壓變壓器的單作用定量部件2與定量單作用葉片馬達的結構、功能 相似，單作用定量部件2可以看作為一個定量單作用葉片馬達；於是，所述的單作用葉片式 液壓變壓器可以看作是由二次元件和定量馬達同軸剛性聯接而成的，單作用變量部件1的 上油口為單作用葉片式液壓變壓器的進油口 M，進油口 M與恆壓網絡系統的高壓油路連接， 單作用定量部件2的上油口為單作用葉片式液壓變壓器的出油口 N，出油口 N與負載端連 接，進油口M與出油口N大小相同，單作用變量部件1的下油口與單作用定量部件2的下油 口連接在一起，成為單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—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Pl的作用下，單作用變量部件1產生的主動轉矩為
k 、A =,(a-; 0) 單作用定量部件2產生的阻力轉矩為 r2 =-^(p2-p0) 式中Vp V2是單作用變量部件1、單作用定量部件2的排量，Pl、 p2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。 忽略單作用變量部件1與單作用定量部件2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[0034] 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 單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，由於單作用定量部件2的排 量、是一個固定值，所以工作中是通過調節單作用變量部件1的排量^來滿足負載變化的需要。 所述的單作用葉片式液壓變壓器不工作時，單作用變量部件1與單作用定量部件 2的轉子均靜止不動，單作用變量部件1的定子處在初始位置(零點)，此時，轉子10的中 心與定子9的中心重合，偏心距為零，單作用變量部件1的排量^為零，由公式(1)可知， 變壓比A等於零。 所述的單作用葉片式液壓變壓器工作時，為適應負載的變化，在變量油缸的作用 下，單作用變量部件1的定子9向左或向右移動，轉子10與定子9的偏心距的大小和方向 不斷變化，單作用變量部件1的排量K也不斷變化，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。 所述的單作用葉片式液壓變壓器的單作用變量部件1的轉子10與定子9的偏心 距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，由控制器發出指 令給電液伺服(比例)閥，調節變量活塞的位移(大小和方向)。
權利要求一種單作用葉片式液壓變壓器包括單作用變量部件(1)、單作用定量部件(2)、殼體(3)、右端蓋(4)、旋轉軸(5)、左端蓋(6)；其特徵在於，單作用變量部件(1)與單作用定量部件(2)共用同一根旋轉軸(5)，旋轉軸(5)左右兩端通過滑動軸承安裝在左端蓋(6)和右端蓋(4)上，單作用變量部件(1)的轉子(10)與旋轉軸(5)的左半軸通過平鍵配合聯接，單作用定量部件(2)的轉子(19)與旋轉軸(5)的右半軸通過平鍵配合聯接，單作用變量部件(1)與單作用定量部件(2)安裝在同一個殼體(3)內，右端蓋(4)、左端蓋(6)通過螺栓固定在殼體(3)上。
2. 根據權利要求l所述的單作用葉片式液壓變壓器，其特徵在於，單作用變量部件(1) 包括旋轉軸(5)、轉子(10)、定子(9)、葉片(11)、變量活塞(7)、變量油缸端蓋(8)、上端蓋 (12)、上壓板(13)、下壓板(15)、滾柱(14)和配流盤(16、 17);轉子(10)的中心是固定的， 定子(9)的中心可左右移動，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(11)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(11)沿轉子(10)徑向安置，變量活塞(7)的活塞杆右端頭與定子(9)的外表面固定 在一起，變量活塞(7)的殼體是在殼體(3)上加工製成的，變量油缸端蓋(8)通過螺栓固定 在殼體(3)上，上端蓋(12)通過螺栓固定在殼體(3)上，上壓板(13)通過螺栓聯接在上端 蓋(12)上，下壓板(15)與定子(9)的外表面配合接觸，滾柱(14)安裝在上壓板(13)和下 壓板(15)之間，滾柱(14)與上壓板(13)的下表面和下壓板(15)的上表面配合接觸，配流 盤(16、 17)安裝在旋轉軸(5)上，並緊壓在定子(9)的左右兩個側面上。
3. 根據權利要求l所述的單作用葉片式液壓變壓器，其特徵在於，單作用定量部件(2) 包括旋轉軸(5)、楔形板(18)、轉子(19)、定子(21)、葉片(20)和配流盤(22、23);轉子(19) 的中心與定子(21)的中心都是固定的，轉子(19)的中心與定子(21)的中心不重合，有一 定的偏心距，楔形板(18)左側面與殼體(3 )內表面配合接觸，楔形板(18)右側面與定子 (21)外表面配合接觸，轉子(19)的寬度也比定子(21)的寬度稍小，轉子(19)安裝在定子 (21)內，葉片(20)的一端放入轉子(19)的葉片槽內，另一端與定子(21)的內表面接觸，葉 片(20)沿轉子(19)徑向安置，配流盤(22、23)安裝在旋轉軸(5)上，並緊壓在定子(21) 的左右兩個側面上。
4. 根據權利要求l所述的單作用葉片式液壓變壓器，其特徵在於，單作用變量部件(1) 的上油口為單作用葉片式液壓變壓器的進油口 (M)，進油口 (M)與恆壓網絡系統的高壓油 路連接，單作用定量部件(2)的上油口為單作用葉片式液壓變壓器的出油口 (N)，出油口 (N)與負載端連接，進油口 (M)與出油口 (N)大小相同，單作用變量部件(1)的下油口與單 作用定量部件(2)的下油口連接在一起，成為單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)。
專利摘要一種單作用葉片式液壓變壓器包括單作用變量部件、單作用定量部件、殼體、右端蓋、旋轉軸、左端蓋等，其特徵在於，單作用變量部件與單作用定量部件共用同一根旋轉軸，旋轉軸左右兩端通過滑動軸承安裝在左、右端蓋上，單作用變量部件的轉子與旋轉軸的左半軸通過平鍵配合聯接，單作用定量部件的轉子與旋轉軸的右半軸通過平鍵配合聯接，單作用變量部件與單作用定量部件安裝在同一個殼體內，右端蓋、左端蓋通過螺栓固定在殼體上。本實用新型的有益效果是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，可應用於低壓液壓系統中，以擴大液壓變壓器的應用範圍，豐富液壓變壓器的品種。
文檔編號F15B3/00GK201526518SQ200920028279
公開日2010年7月14日 申請日期2009年7月9日 優先權日2009年7月9日
發明者孔祥臻, 戴汝泉, 臧發業, 鄭澈 申請人:山東交通學院