一種單作用葉片式液壓變壓器的製作方法

2023-05-21 17:29:16 3

專利名稱：一種單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。
(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，可應用於低壓液壓系統的一種單作用葉片式液壓變壓器，以豐富液壓變 壓器的種類，擴人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
一種單作用葉片式液壓變壓器包括單作用定量部件、單作用變量部件、殼體、右端蓋、 旋轉軸、左端蓋等；單作用定量部件與單作用變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，單作用定量部件的轉子與旋轉軸的左半軸通過平鍵配合 聯接，單作用變量部件的轉子與旋轉軸的右半軸通過T鍵配合聯接，單作用定量部件與單作 用變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。
所述的一種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 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。
所述的一種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。
所述的一種單作用葉片式液壓變壓器，單作用定量部件的上油口為一種單作用葉片式液 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，單作用變量部件的上油口為一 種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 作用定量部件的下油口與單作用變量部件的下油口連接在一起，成為一種單作用葉片式液壓 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。
本發明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) 本發明體積小、重量輕、轉動慣量小，動態響應快，控制性能好。
(4) 本發明可以向負載輸出能量，也可以從負載向蓄能器回收能量。
(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.單作用定量部件，2.單作用變量部件，3.殼體，4.右端蓋，5.旋轉軸，6.左端 蓋，7.楔形板，8、 16.轉子，9、 17.葉片，10、 15.定子，11、 12、 22、 23.配流盤，13.變量 活塞，14.變量油缸端蓋，18.上端蓋，19.上壓板，20.滾柱，21.下壓板
(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，本發明所述的一種單作用葉片式液壓變壓器主要由單作用定量部件 1、單作用變量部件2、殼體3、右端蓋4、旋轉軸5、左端蓋6等組成；單作用定量部件l與 單作用變量部件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、右 端蓋4上，單作用定量部件1的轉子8與旋轉軸5的左半軸通過平鍵配合聯接，單作用變量 部件2的轉子16與旋轉軸5的右半軸通過平鍵配合聯接，單作用定量部件1與單作用變量部 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。
單作用定量部件1主要由旋轉軸5、楔形板7、轉子8、定子IO、葉片9和配流盤11、 12等組成；轉子8的中心與定子IO的中心都是固定的，轉子8的中心與定子10的中心不重 合，有一定的偏心距；楔形板7左側面與殼體3內表面配合接觸，楔形板7右側面與定子10 外表面配合接觸；轉子8的寬度比定子10的寬度稍小，轉子8安裝在定子10內，葉片9的 一端放入轉子8的葉片槽內，另一端與定子10的內表面接觸，葉片9沿轉子8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8可帶動旋轉軸5旋轉；配流盤ll、 12安裝在旋轉軸5上，並緊壓在定子10的左右兩個側面上。
單作用變量部件2主要由旋轉軸5、轉子16、定子15、葉片17、變量活塞13、變量油. 缸端蓋14、上端蓋18、上壓板19、下壓板21、滾柱20和配流盤22、 23等組成，轉子16的 中心是固定的，定子15的中心可左右移動；轉子16的寬度比定子15的寬度稍小，轉子16 安裝在定子15內，葉片17的一端放入轉子16的葉片槽內，另一端與定子15的內表面接觸， 葉片17沿轉子16徑向安置；變量活塞13的活塞杆右端頭與定子15的外表面固定在一起， 變量活塞13的殼體是在殼體3上加工製成的，變量活塞13、變量油缸端蓋14和殼體3構成 變量油缸，變量油缸端蓋13通過螺栓固定在殼體3上，變量活塞13的活塞杆可推動定了 15 左右移動，改變轉子16與定子15的偏心距的大小和方向，從而使單作用變量部件2實現變 量；上端蓋18通過螺栓固定在殼體3上，上壓板19通過螺栓聯接在上端蓋18上，下壓板 21與定子15的外表面配合接觸，滾柱20安裝在上壓板19和下壓板21之間，滾柱20與上 壓板19的下表面和下壓板21的上表面配合接觸，下壓板21可隨定子15左右移動；配流盤 22、 23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16旋 轉，輸出壓力油。
如圖4所示，所述的一種單作用葉片式液壓變壓器的單作用定量部件1與定量單作用葉 片馬達的結構、功能相似，可以看作為一個定量單作用葉片馬達；所述的一種單作用葉片式 液壓變壓器的單作用變量部件2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2可以看作為一個單作用葉片式二次元件；於是，所述的一種單作用葉片式液壓變壓器可 以看作是由定量馬達和二次元件同軸剛性聯接而成的，單作用定量部件l的上油口為一種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，單作用變量 部件2的上油口為一種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，單作用定量部件1的下油口與單作用變量部件2的下油口連接在 一起，成為一種單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a的作用下，單作用定量部件l產生的主動轉矩為
單作用變量部件2產生的阻力轉矩為 2;r
式中K、 K是單作用定量部件l、單作用變量部件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。
忽略單作用定量部件1與單作用變量部件2之間的摩擦阻力矩，當71+72 =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。
由以卜.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。這単.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，因此所述的一種 單作用葉片式液壓變壓器的變壓實質上是調節排量K/K的值，由於單作用定量部件1的排 量K是一個固定值，所以工作中是通過調節單作用變量部件2的排量K來滿足負載變化的需. 要。
所述的一種單作用葉片式液壓變壓器不工作時，單作用定量部件1與單作用變量部件2
的轉子均靜止不動，變壓器輸出流量為零，單作用變量部件2的定子可處在除初始位置(即. 零點，此時，轉子16的屮心與定子15的屮心重合，偏心距為零)外的任一位置。
所述的一種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2的定子15向左或向右移動，轉子16與定子15的偏心距的大小和方向不斷 變化，單作用變量部件2的排量K2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。所述的一種單作用葉片式液壓變壓器的單作用變量部件2的轉子16與定子15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
1、一種單作用葉片式液壓變壓器包括單作用定量部件(1)、單作用變量部件(2)、殼體(3)、右端蓋(4)、旋轉軸(5)、左端蓋(6)；其特徵在於，單作用定量部件(1)與單作用變量部件(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)、右端蓋(4)上，單作用定量部件(1)的轉子(8)與旋轉軸(5)的左半軸通過平鍵配合聯接，單作用變量部件(2)的轉子(16)與旋轉軸(5)的右半軸通過平鍵配合聯接，單作用定量部件(1)與單作用變量部件(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所述的一種單作用葉片式液壓變壓器，其特徵在於，單作用定量部件.(1) 包括旋轉軸(5)、楔形板(7)、轉子(8)、定子(10)、葉片(9)和配流盤(11、 12); 轉子(8)的中心與定子(10)的中心都是固定的，轉子(8)的中心與定子(10)的中心不 重合，有一定的偏心距，楔形板(7)左側面與殼體(3)內表而配合接觸，楔形板(7)右側 面與定子(10)外表面配合接觸，轉子(8)的寬度也比定子(10)的寬度稍小，轉子(8) 安裝在定子(10)內，葉片(9)的一端放入轉子(8)的葉片槽內，另一端與定子(10)的 內表面接觸，配流盤(11、 12)安裝在旋轉軸(5)上，並緊壓在定子(10)的左右兩個側面 上。
3、 根據權利要求l所述的一種單作用葉片式液壓變壓器，其特徵在於，單作用變量部件(2) 包括旋轉軸(5)、轉子(16)、定子(15)、葉片(17)、變量活塞(13)、變量油缸端蓋 (14)、上端蓋(18)、上壓板(19)、下壓板(21)、滾柱(20)和配流盤(22、 23);轉子(16)的中心是固定的，定子(15)的中心可左右移動，轉子(16)的寬度比定子(15)的寬度稍 小，轉子(16)安裝在定子(15)內，葉片(17)的一端放入轉子(16)的葉片槽內，另一 端與定子(15)的內表面接觸，變量活塞(13)的活塞杆右端頭與定子(15)的外表面固定 在一起，變量活塞(13)的殼體是在殼體(3)上加T製成的，變量油缸端蓋(14)通過螺栓 固定在殼體(3)上，上端蓋(18)通過螺栓固定在殼體(3)上，上壓板(19)通過螺栓聯 接在上端蓋(18)上，下壓板(21)與定子(15)的外表面配合接觸，滾柱(20)安裝在上 壓板(19)和下壓板(21)之間，滾柱(20)與上壓板(19)的下表面和下壓板(21)的上' 表面配合接觸，配流盤(22、 23)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l所述的一種單作用葉片式液壓變壓器，其特徵在於，單作用定量部件(1)的上油口為一種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，單作用變量部件(2)的上油口為一種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，單作用定量部件(1)的下油口與單作用變量部件(2)的下油口 連接在一起，成為一種單作用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2所述的一種單作用葉片式液壓變壓器，其特徵在於，葉片(9)沿轉 子(8)徑向安置。
6、 根據權利要求3所述的一種單作用葉片式液壓變壓器，其特徵在於，葉片(17)沿轉 子(16)徑向安置。
7、 根據權利要求4所述的一種單作用葉片式液壓變壓器，其特徵在於，進油口 (M)與 出油口 (N)大小相同。
8、 根據權利要求4所述的一種單作用葉片式液壓變壓器，其特徵在於，油口 (0)大於' 進油口 (M)與出油口 (N)。
全文摘要
一種單作用葉片式液壓變壓器包括單作用定量部件、單作用變量部件、殼體、右端蓋、旋轉軸、左端蓋等，其特徵在於，單作用定量部件與單作用變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，單作用定量部件的轉子與旋轉軸的左半軸通過平鍵配合聯接，單作用變量部件的轉子與旋轉軸的右半軸通過平鍵配合聯接，單作用定量部件與單作用變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，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，轉動慣量小，動態響應快，控制性能好。
文檔編號F15B3/00GK101598143SQ20091001676
公開日2009年12月9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, 澈 鄭, 勇 陳 申請人:山東交通學院