螺杆泵‑馬達變速變矩系統的製作方法

2023-10-10 12:18:24

本發明涉及電液控制技術為特徵的液壓控制裝置系統，尤其是涉及一種螺杆泵-馬達變速變矩系統。

背景技術：

目前，在我國工業生產過程中的很多場合，多種能耗裝置的主傳動均採用交流或直流電機通過聯軸器或傳動帶帶動帶推力座的減速機來驅動工作，通常選用的電機功率較大，電機通過減速機工作時，電機與減速機之間要完成從高轉速到低轉速的轉換，電機與減速機的調速控制複雜，故障較多，維修調試困難，工作耗電較高，生產加工成本高，電機體積大，製造成本高。而減速機一般採用三級平行軸型式，相應的機架佔用的空間較多，給設備布局、安裝、運輸等帶來諸多不便；另外，使用的大功率調速器也存在成本較高、故障相對比較頻繁的缺陷。

現有各種交通運輸車輛、船舶、工程鏟、挖掘施工機械及工具機等生產設備，由於其輸出端的負載是變化的，所以，一般都需要配置變速變矩傳動裝置。現有技術中設置在輸入軸與輸出軸之間的傳統的傳動裝置有齒輪式或摩擦輪式的機械傳動裝置，也有採用液力的傳動裝置。齒輪箱式傳動裝置具有較高的傳遞效率，但它只能以定速比傳動，且還必須配置離合器，使用不大方便；普通的液力傳動方式雖能實現無級變速，但傳動效率低，還存在製造工藝要求高，工作可靠性不易保證，使用中經常出現難以克服的漏油現象。

本發明的目的是為了提供一種供輸入軸與輸出軸之間、並在輸入軸負載工況下自動實現轉速和力矩連續轉換的液壓式複合變矩器。液壓變矩器具有動力傳遞平穩、過載保護性能好的特點。本發明提供一種特別緊湊和成本低廉的馬達-泵機組一體裝置，其特徵是結構簡單、裝配方便。因其具有較少和較簡單的連接部位，誤差問題也比較簡單。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種螺杆泵-馬達變速變矩系統，本發明結構新穎，螺杆泵和液壓馬達構造為集成的一體件，其中螺杆泵與馬達隔開，並且壓力油介質沿設置的液壓通路高效流動。利用螺杆泵驅動壓力油循環，通過流體介質實現運動轉換和動力傳遞，獲得較大的驅動力和運動行程。液壓馬達速度的改變通過調節中部連接閥櫃設定值來實現。最後使用液壓馬達驅動執行元件，可以使調速精度更高、反應速度更快、加上液體不可壓縮的特性，使得液壓馬達調速比傳統的電機調速更加穩定。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的，一種螺杆泵-馬達變速變矩系統，包括螺杆泵、液壓馬達、連接管路、連接閥櫃，螺杆泵經由所述連接閥櫃連接所述液壓馬達；連接閥櫃內設有第一單向閥、溢流閥、調速閥、第二單向閥，第一單向閥壓力油進油口與螺杆泵的出油口相連通；第二單向閥進油口與第一單向閥的側方出油口連通相連通；第一單向閥出油口與調速閥進油口相連通，溢流閥的進油口與第一單向閥出油口相連通，調速閥出油口與液壓馬達的進油口相連通，液壓馬達出油口通過管路與螺杆泵進油口相連通。

優選的，所述調速閥包括定差減壓閥、節流閥，定差減壓閥進油口與所述第一單向閥出油口相連通，節流閥進油口與定差減壓閥出油口相連通，節流閥出油口與液壓馬達的進油口相連通；當檢測的壓力差值偏離預定值時，定差減壓閥閥芯產生相應的位移，改變減壓縫隙大小進行壓力補償，保證節流閥前後壓力差差值基本不變，保證流經液體通道的壓力油流量穩定。

優選的，所述連接閥柜上設置有連接螺杆泵和液壓馬達的空間，螺杆泵和液壓馬達（3）分別通過緊固件與連接閥櫃連接；螺杆泵的液體出口管路，以及驅動液壓馬達運轉的壓力油進口管路均設置在連接閥櫃之中。

優選的，所述液壓馬達進口處與連接閥櫃出油口之間的管路連接裝置，是在液壓馬達進油口安置液體導管；在液體導管與連接閥櫃出油口相對應的端部，依次設有壓套、止退墊圈和螺母。

優選的，所述液體導管與液壓馬達的結合面上設置有密封裝置；在所述壓套與連接閥櫃（2）、液體導管相結合的部位設置有密封圈。

優選的，所述第二單向閥出油口連接有外部補油箱。

本發明螺杆泵-馬達變速變矩系統，具有以下有益效果：

（1）本發明結構新穎，所述的螺杆泵和液壓馬達構造為集成的一體件，其中螺杆泵與馬達通過控制閥櫃隔開，並且壓力油介質通過閥櫃內部密封油液通路進行動力傳輸。連接閥櫃內部安置的變壓變流控制櫃包括有單向閥、溢流閥、調速閥及補油通道。在改變所流經介質壓力油的流速及壓力的情況下，達到控制所輸出壓力油的壓力和速度的目的。

（2）本發明利用電機提供原動力驅動螺杆泵運轉，螺杆泵抽取油液介質後進行加壓形成壓力油，壓力油流經中間連接閥櫃達到預設壓力及流速，流入液壓馬達傳遞動力，驅動馬達運轉工作，通過壓力油介質實現運動轉換和動力傳遞，獲得較大的驅動力和運動行程。

（3）使用液壓馬達驅動執行元件，可以使調速精度更高、反應速度更快、加上液體不可壓縮的特性，使得液壓馬達調速比傳統的電機調速更加穩定。

附圖說明

圖1為本發明的整體複合裝置結構示意圖；

圖2為本發明的連接閥櫃內部結構示意圖。

圖3為本發明的液壓控制系統原理圖。

圖4為本發明的框圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明提出的一種螺杆泵-馬達變速變矩系統進行詳細說明。

如圖1所示，本發明所述的螺杆泵-馬達變速變矩系統，包括螺杆泵1、連接閥櫃2、液壓馬達3、液壓管路4等。螺杆泵1由電機提供原始能量進行運轉，運轉後所抽取介質油進入螺杆泵1，在螺杆泵1內沿螺杆軸線方向通過嚙合空間的容積變化進行加壓，流至螺杆泵1出油口。螺杆泵1出油口與連接閥櫃2進油口通過短管在殼體內部進行連接，連接閥櫃2內液壓通道中設置有單向閥、溢流閥及調速閥等，達到控制壓力油的流速及壓力的目的，壓力油沿連接閥櫃2內部液壓通道流至閥櫃出油口，連接閥櫃出油口與液壓馬達進油口相連通，壓力油流入液壓馬達3內，驅動液壓馬達3運轉輸出轉矩。多餘液體沿液壓管道4由液壓馬達3出油口處流回螺杆泵1進油口。螺杆泵1與液壓馬達3複合的一體化螺杆泵-馬達變速變矩系統作為動力輸出裝置取代了原有的電機直接驅動，使得電機功率可調、自動化程度高、工作可靠性高。

如圖2所示，連接閥櫃內部結構。在連接閥櫃內部設置有專門的液壓通道，並將第一單向閥5、溢流閥6、調速閥7及第二單向閥8集合成統一的整體。第一單向閥5隻允許壓力油沿一個方向通過，反向液流則被截止。一方面防止壓力衝擊影響閥櫃正常工作，另一方面防止油液倒流回泵，起到控制壓力油流向、防止油液回流的目的。溢流閥6旁接在壓力油液壓通路的出口，保證油液壓力恆定。調速閥7實際由定差減壓閥71及節流閥72組成，當檢測的壓力差值偏離預定值時，定差減壓閥71閥芯產生相應的位移，改變減壓縫隙大小進行壓力補償，保證節流閥72前後壓力差差值基本不變，可以有效保證流經液體通道的壓力油流量穩定。當閥櫃內部壓力油量不足時，外部補油箱通過第二單向閥8及時向閥櫃內部通路補油。連接閥櫃兩端設置進出油口，分別與螺杆泵1出油口和液壓馬達3進油口相連通，相對應的連接端部依次設有壓套、止退墊圈和螺母，在所說的壓套與連接閥櫃、液體導管相結合的部位設置有密封圈。

如圖3所示，液壓控制系統包括：

螺杆泵1、第一單向閥5、調速閥7、溢流閥6、液壓馬達3、第二單向閥8、補油箱及連接通路等。液壓控制系統工作原理：

電機提供原動力驅動螺杆泵1運轉，螺杆泵1抽取油液，第一單向閥5固定在連接閥櫃內壁，第一單向閥5的壓力油進油口與螺杆泵1的出油口相連通，螺杆泵1的出油口還與第二單向閥8的進油口相連通，當系統壓力油不足時，外設補油箱及時向連接閥櫃內部補油。第一單向閥5出油口與調速閥7進油口相連通，第一單向閥5的出油口還與溢流閥6的進油口相連通，調速閥7出油口與液壓馬達3的進油口相連通，輸出達到設定速度及壓力的壓力油介質驅動液壓馬達3轉動，其後多餘壓力油由液壓馬達3出油口流經管路流回螺杆泵1進油口，達到介質循環利用的目的。