葉片式液壓變壓器的製作方法

2023-05-21 00:35:21 2

專利名稱：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^"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， 一端可用於中、高壓液壓系統，另一端可用於低壓液壓系統的葉片式液 壓變壓器，以解決負載端壓力比供油恆壓網絡系統壓力小得多的問題，提高了液壓系統的工 作效率，從而擴大了液壓變壓器的應用範圍，豐富了液壓變壓器的種類。
本發明解決其技術問題所採取的技術方案
一種葉片式液壓變壓器包括雙作用變量部件、單作用定量部件、殼體、右端蓋、旋轉軸、 左端蓋等；雙作用變量部件與單作用定量部件共用同一根旋轉軸，旋轉軸左半軸一段製成花 鍵，旋轉軸右半軸一段製成平鍵，旋轉軸的左端通過滑動軸承安裝在雙作用變量部件的左側 配流盤上，旋轉軸的右端通過滑動軸承安裝在右端蓋上，雙作用變量部件的轉子通過花鍵與 旋轉軸的左半軸配合聯接，單作用定量部件的轉子通過平鍵與旋轉軸的右半軸配合聯接，雙. 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。
所述的葉片式液壓變壓器，雙作用變量部件包括轉子、定子、葉片、旋轉軸、變量油缸 和配流盤等；轉子和定子的中心是固定且重合的，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；變量油缸包括變量杆、變量活塞、變量缸體等，變量缸體通過螺栓固定在殼體上，變 量杆的球形頭端與變量活塞的凹型槽聯接，變量杆的另一端固定在定子的長半徑圓弧中心線處的外表面上，變量活塞的凹型槽製作成圓弧形狀或漸開線形狀；左、右配流盤安裝在旋轉 軸上，並緊壓在定子的兩個側面上。
所述旳葉片式液壓變壓器，單作用定量部件包括旋轉軸、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。
所述的葉片式液壓變壓器，雙作用變量部件的上油口為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葉片式液壓變壓器的出油 口，出油口與負載端連接，進油口大於出油口，雙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。
本發明的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。
(2) 本發明一端可用於中、高壓液壓系統，另一端可用於低壓液壓系統的葉片式液壓變 壓器，解決了負載端壓力比供油恆壓網絡系統壓力小得多的問題，提高了液壓系統的工作效. 率，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，動態響應快，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l.雙作用變量部件，2.單作用定量部件，3.殼體，4.右端蓋，5.旋轉軸，6.左端 蓋，7、 14.轉子，8、 16.定子，9、 15.葉片，IO.變量油缸，10-l.變量活塞，10-2.變量杆， 10-3.變量缸體，11、 12、 17、 18.配流盤，13.楔形板
具體實施方式
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，本發明所述的葉片式液壓變壓器主要由雙作用變量部件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；雙作用變量部件l與單作用定' 量部件2共用同一根旋轉軸5，旋轉軸5左半軸一段製成花鍵，旋轉軸5右半軸一段製成平 鍵，旋轉軸5的左端通過滑動軸承安裝在雙作用變量部件1的左側配流盤11上，旋轉軸5的 右端通過滑動軸承安裝在右端蓋4上，雙作用變量部件1的轉子7通過花鍵與旋轉軸5的左 半軸配合聯接，單作用定量部件2的轉子14通過平鍵與旋轉軸5的右半軸配合聯接，雙作用 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。 .
雙作用變量部件1主要由旋轉軸5、轉子7、定子8、葉片9、變量油缸10和配流盤11、 12等組成；轉子7和定子8的中心是固定且重合的，轉子7的寬度比定子8的寬度稍小，轉 子7安裝在定子8內，葉片9的一端放入轉子7的葉片槽內，另一端與定子8的內表面接觸， 葉片9沿轉子7徑向安置(即安放角為零)，定子8在變量活塞10-1的帶動下可繞中心旋轉； 在恆壓網絡系統中高壓油的作用下，轉子7可帶動旋轉軸5旋轉；變量油缸10由變量活塞 10-1、變量杆10-2、變量缸體10-3等構成，變量缸體10-3通過螺栓固定在殼體3上，變量 杆10-2的球形頭端與變量活塞10-1的凹型槽聯接，變量杆10-2的另一端固定在定子8的長 半徑圓弧中心線處或短半徑圓弧中心線處，圖2所示本實施例中，變量杆10-2的另一端固定 在定子8長半徑圓弧中心線處的外表面上，在變量油缸10的作用下雙作用變量部件1進行變 量，變量活塞10-1的凹型槽製作成圓弧形狀或漸開線形狀；配流盤ll、 12安裝在旋轉軸5 上，並緊壓在定子8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13、轉子14、定子15、葉片16和配流盤17、. 18等組成；轉子14的中心與定子15的中心都是固定的，轉子14的中心與定子15的中心不 重合，有一定的偏心距；楔形板13左側面與殼體3內表面配合接觸，楔形板13右側面與定 子15外表面配合接觸；轉子14的寬度比定子15的寬度稍小，轉子14安裝在定子15內，葉 片16的一端放入轉子14的葉片槽內，另一端與定子15的內表面接觸，葉片16沿轉子14徑 向安置；配流盤17、 18安裝在旋轉軸5上，並緊壓在定子15的左右兩個側面上；由旋轉軸 5帶動轉子14旋轉，輸出壓力油。
如圖4所示，所述的葉片式液壓變壓器的雙作用變量部件1與雙作用葉片式二次元件(申 請號200410035765. 5， 2009年5月8日已發授權通知)的結構、功能相似，雙作用變量部件
1可以看作為一個雙作用葉片式二次元件；所述的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，雙作用變量部件1的左上油口 M為葉片i^液壓變壓器的進油口，進油口 M與恆壓網絡系 統的高壓端連接，單作用定量部件2的右上油口 N為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大於出油口N，雙作用變量部件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 O大於進油口 M。
如圖5所示，在恆壓網絡壓力a的作用下，雙作用變量部件l產生的主動轉矩為
單作用定量部件2產生的阻力轉矩為 t2—^(P廣A))
式中K、 K2是雙作用變量部件l、單作用定量部件2的排量，A、 A是液壓變壓器進、 出油口處的壓力，A是油箱處的壓力，通常/%=0。
忽略雙作用變量部件1與單作用定量部件2之間的摩擦阻力矩，當7]+7i =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
式中入為變壓比。
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a是恆壓網絡的壓力，它為定值，而壓力a取決定於負載，因此所述的葉片' 式液壓變壓器的變壓實質上是調節排量K/F2的值，由於單作用定量部件2的排量K是一個 固定值，所以工作中是通過調節雙作用變量部件l的排量K來滿足負載變化的需要。
所述的葉片式液壓變壓器不工作吋，雙作用變量部件1與單作用定量部件2的轉子均靜' 止不動，雙作用變量部件1的定子處在初始旋轉位置(零點)，雙作用變量部件1的排量K 為零，由公式(1)可知，變壓比A等於零。
所述的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，雙作用變 量部件1的定子順時針或逆時針旋轉，隨著定子旋轉角度的變化，雙作用變量部件1的排量 K也不斷變化，由公式(1)可知，變壓比入就隨之改變，實現變壓，滿足負載變化的需要。
所述的葉片式液壓變壓器的雙作用變量部件1的定子8旋轉角度的大小和方向由變量活.塞10-l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
1、一種葉片式液壓變壓器包括雙作用變量部件(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，雙作用變量部件(1)與單作用定量部件(2)共用同一根旋轉軸(5)，旋轉軸(5)的左端通過滑動軸承安裝在雙作用變量部件(1)的左側配流盤(11)上，旋轉軸(5)的右端通過滑動軸承安裝在右端蓋(4)上，雙作用變量部件(1)的轉子(7)通過花鍵與旋轉軸(5)的左半軸配合聯接，單作用定量部件(2)的轉子(14)通過平鍵與旋轉軸(5)的右半軸配合聯接，雙作用變量部件(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1所述的葉片式液壓變壓器，其特徵在於，雙作用變量部件(1)包括 轉子(7)、定子(8)、葉片(9)、旋轉輸(5)、變量油缸(10)和配流盤(11、 12)，轉子(7) 和定子(8)的中心是固定且重合的，轉子(7)的寬度比定子(8)的寬度稍小，轉子(7) 安裝在定子(8)內，葉片(9)的一端放入轉子(7)的葉片槽內，另一端與定子(8)的內 表面接觸，變量油缸(10)包括變量活塞(10-1)、變量杆(10-2)、變量缸體(10-3)，變量 缸體(10-3)通過螺栓固定在殼體(3)上，變量杆(10-2)的球形頭端與變量活塞(10-1) 的凹型槽聯接，變量杆(10-2)的另一端固定在定子(8)的長半徑圓弧中心線處的外表面上， 配流盤(11、 12)安裝在旋轉軸(5)上，並緊壓在定子(8)的左右兩個側面上。
3、 根據權利要求1所述的葉片式液壓變壓器，其特徵在於，單作用定量部件(2)包括 旋轉軸(5)、楔形板(13)、轉子(14)、定子(15)、葉片(16)和配流盤(17、 18);轉子(14)的中心與定子(15)的中心都是固定的，轉子(14)的中心與定子(15)的中心不重 合，有一定的偏心距，楔形板(13)左側面與殼體(3)內表面配合接觸，楔形板(13)右側 面與定子(15)外表面配合接觸，轉子(14)的寬度也比定子(15)的寬度稍小，轉子(14) 安裝在定子(15)內，葉片(16)的一端放入轉子(14)的葉片槽內，另一端與定子(15) 的內表面接觸，配流盤(17、 18)安裝在旋轉軸(5)上，並緊壓在定子(15)的左右兩個側 面上。
4、 根據權利要求1所述的葉片式液壓變壓器，其特徵在於，雙作用變量部件(1)的左 上油口 (M)為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端連接，單 作用定量部件(2)的右上油口 (N)為葉片式液壓變壓器的出袖口，出油口 (N)與負載端連 接，雙作用變量部件(1)的下油口與單作用定量部件(2)的下油口連接在一起，成為葉片 式液壓變壓器一個油口 (0)，油口 (0)與油箱連接。
5、 根據權利要求1所述的葉片式液壓變壓器，其特徵在於，旋轉軸(5)左半軸一段製成花鍵，旋轉軸(5)右半軸一段製成平鍵。
6、 根據權利要求2所述的葉片式液壓變壓器，其特徵在於，變量活塞(10-1)的凹型槽製作成圓弧形狀或漸開線形狀。
7、 根據權利要求2所述的葉片式液壓變壓器，其特徵在於，葉片(9)沿轉子(7)徑向安置。
8、 根據權利要求3所述的葉片式液壓變壓器，其特徵在於，葉片(16)沿轉子(14)徑 向安置。
9、 根據權利要求4所述的葉片式液壓變壓器，其特徵在於，進油口 (M)大於出油口 (N)。
10、 根據權利要求4所述的葉片式液壓變壓器，其特徵在於，油口 (0)大於進油口 (M)。
全文摘要
一種葉片式液壓變壓器包括雙作用變量部件、單作用定量部件、殼體、右端蓋、旋轉軸、左端蓋等；其特徵在於，雙作用變量部件與單作用定量部件共用同一根旋轉軸，旋轉軸的左端通過滑動軸承安裝在雙作用變量部件的左側配流盤上，旋轉軸的右端通過滑動軸承安裝在右端蓋上，雙作用變量部件的轉子通過花鍵與旋轉軸的左半軸配合聯接，單作用定量部件的轉子通過平鍵與旋轉軸的右半軸配合聯接，雙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。本發明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，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F15B3/00GK101608643SQ20091001700
公開日2009年12月23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, 張玉波, 戴汝泉, 臧發業, 澈 鄭 申請人:山東交通學院