手動控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器的製作方法

2023-05-21 00:41:36 5

專利名稱：手動控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種液壓變壓器，具體地說是一種手動控制的雙變量雙作用葉片式液
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。
(三)

發明內容
本發明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，擴大液壓變壓器的應用範圍。
本發明解決其技術問題所採取的技術方案 —種手動控制的雙變量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，定子的外圈以長半徑圓弧中心為中心150°範圍內作成齒輪型式；兩個變量機構的結構相同，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，兩個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型式，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幅，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幅，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。
本發明的手動控制的雙變量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)本發明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。
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(2)本發明可應用於中高壓、中壓、中低壓液壓系統中，B卩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)本發明體積小、重量輕、轉動慣量小，控制方便，控制性能好。
(四)


下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。 圖l是本發明的結構簡圖 圖2是本發明的的A-A視圖 圖3是本發明的的B-B視圖 圖4是本發明的油口連接形式示意圖 圖5是本發明的變壓原理示意圖 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、30.葉片，14、29.手輪，15、28.螺母，16、27.上端蓋，17、26.套筒，18、25.導向塊，19、24.螺杆，20、23.變量柱塞，21、22.下端蓋
(五)
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作以下詳細地說明。 如圖1、2、3所示，本發明所述的手動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、22和變量柱塞20、23與螺杆19、24和導向塊18、25及套筒17、26和上端蓋16、27及螺母15、28與手輪14、29和葉片13、30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。範圍內作成齒輪型式；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等構成一個變量機構，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型式，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構成傳動幅，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構成齒輪傳動幅，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30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30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；定子9外圈以長半徑圓弧中心為中心150°範圍內也作成齒輪型式；由下端蓋22、變量柱塞23、螺杆24、導向塊25、套筒26、上端蓋27、螺母28、手輪29等構成另一個變量機構，變量柱塞23安裝在變壓器殼體1內，變量柱塞23的一個側面加工成齒條型式，另一個側面加工有凹槽，其上裝有導向塊25，導向塊25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23轉動的作用，變量柱塞23的上端部加工有內螺紋，螺杆24的下端加工為外螺紋，與變量柱塞23構成傳動幅，螺杆24上裝有套筒26，套筒26裝在變壓器殼體1內，套筒26的上端面與螺杆24凸肩的下表面配合接觸，螺杆24凸肩的上表面與安裝在其上的上端蓋27配合接觸，螺杆24隻能轉動而不上下移動，螺杆24上端固定有手輪29，順時針、逆時針旋轉手輪29可通過螺杆24帶動變量柱塞23上、下移動，齒條式變量柱塞23與齒輪式定子9構成齒輪傳動幅，定子9在變量柱塞23的作用下可繞中心旋轉實現變量，不變量時，由螺母28將螺杆24鎖緊在上端蓋27上，下端蓋22、上端蓋27通過螺栓固定在殼體1上；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31，由旋轉軸2、轉子10、定子9、下端蓋22、變量柱塞23、螺杆24、導向塊25、套筒26、上端蓋27、螺母28、手輪29 、葉片30、配流盤8、11等可組成變量部件32。所述的手動控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器的變量部件31、32與雙作用葉片式二次元件的結構、功能相似，變量部件31、32可以看作雙作用葉片式二次元件；於是，所述的手動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二次元件同軸剛性聯接而成的，如圖4所示，變量部件31的左上油口 M為手動控制的雙變量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，變量部件32的右上油口 N為手動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與負載端連接，進油口M與出油口N大小相同，變量部件31的下油口與變量部件32的下油口連接在一起，成為手動控制的雙變量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—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 O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31產生的主動轉矩為 (a-;7。) 變量部件32產生的阻力轉矩為
K =-^0 2-p。) 式中Vp、是變量部件31、變量部件32的排量，Pp^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31與變量部件32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
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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變量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，所以工作中可分別或同時調節變量部件31的排量V工或變量部件32的排量V2來滿足負載變化的需要。 所述的手動控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器不工作時，變量部件31與變量部件32的轉子均靜止不動，變量部件31的定子5處在初始旋轉位置，此時變量部件31的排量V工為零，變量部件32的定子9可處在除零點外的任一位置，變量部件32的排量V2不為零，由公式(1)可知，變壓比A等於零。 所述的手動控制的雙變量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、29，變量部件31或變量部件32的定子分別或同時順時針或逆時針旋轉，隨著定子旋轉角度的變化，變量部件31的排量K或變量部件32的排量V2分別或同時不斷變化，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變量雙作用葉片式液壓變壓器的變量部件31與變量部件32的定子5、9旋轉角度的大小和方向由變量柱塞20、23的位移決定，變量柱塞20、23的位移由手輪14、29的轉角控制，通過旋轉手輪14、29可調節變量柱塞20、23的位移(大小和方向)。
權利要求
一種手動控制的雙變量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、30)、手輪(14、29)、螺母(15、28)、上端蓋(16、27)、套筒(17、26)、導向塊(18、25)、螺杆(19、24)、變量柱塞(20、23)、下端蓋(21、22)；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°範圍內作成齒輪型式，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型式，變量柱塞(20)與齒輪式定子(5)構成齒輪傳動幅，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)構成傳動幅，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(30)的一端放入轉子(10)的葉片槽內，葉片(30)的另一端與定子(9)的內表面接觸，葉片(30)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，定子(9)外圈以長半徑圓弧中心為中心150°範圍內也作成齒輪型式，變量柱塞(23)安裝在變壓器殼體(1)內，變量柱塞(23)的一個側面加工成齒條型式，齒條式變量柱塞(23)與齒輪式定子(9)構成齒輪傳動幅，變量柱塞(23)的另一個側面加工有凹槽，變量柱塞(23)的凹槽上裝有導向塊(25)，變量柱塞(23)的上端部加工有內螺紋，螺杆(24)的下端加工為外螺紋，螺杆(24)與變量柱塞(23)構成傳動幅，螺杆(24)上裝有套筒(26)，套筒(26)裝在變壓器殼體(1)內，套筒(26)的上端面與螺杆(24)凸肩的下表面配合接觸，螺杆(24)凸肩的上表面與安裝在螺杆(24)上的上端蓋(27)配合接觸，螺杆(24)上端固定有手輪(29)，螺杆(24)可通過螺母(28)鎖緊在上端蓋(27)上，下端蓋(22)、上端蓋(27)通過螺栓固定在殼體(1)上，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變量雙作用葉片式液壓變壓器，其特徵在於， 左上油口 (M)為手動控制的雙變量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)為手動控制的雙變量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 的雙變量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)。
全文摘要
一種手動控制的雙變量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°範圍內作成齒輪型式；兩個變量柱塞的一個側面加工成齒條型式，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F15B3/00GK101696703SQ20091001924
公開日2010年4月21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;