專利名稱：單作用葉片式液壓變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(jī)械領(lǐng)域。
(二)
背景技術(shù)：
液壓變壓器是指在液壓傳動(dòng)中實(shí)現(xiàn)壓力轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換為另一種壓力下的輸出液壓能，使用它可以實(shí)現(xiàn)多負(fù)載在恒 壓網(wǎng)絡(luò)中互不相關(guān)的控制，還會使能量逆向流動(dòng)，不僅可以無節(jié)流損失地驅(qū)動(dòng)直線負(fù)載，而 且還可以驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)負(fù)載。
現(xiàn)有的液壓變壓器基本上都是柱塞式結(jié)構(gòu)，其工作壓力高，在20Mpa以上，流量范圍大， 一般用于高壓、大流量液壓系統(tǒng)中，在中、低壓液壓系統(tǒng)中使用，效率很低，而且柱塞式液 壓變壓器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工精度高，對油污染敏感，濾油精度要求高，價(jià)格較昂貴，因此使得 液壓變壓器的應(yīng)用范圍受到了很大的限制。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊、流量均勻、噪聲小、 運(yùn)轉(zhuǎn)精度高且平穩(wěn)，可應(yīng)用于低壓液壓系統(tǒng)的單作用葉片式液壓變壓器，以豐富液壓變壓器 的種類，擴(kuò)大液壓變壓器的應(yīng)用范圍。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案
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(zhuǎn)軸、左端蓋等；單作用變量部件與單作用定量部件共用同一根旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸左右兩端 通過滑動(dòng)軸承安裝在左、右端蓋上，單作用變量部件的轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)軸的左半軸通過平鍵配合 聯(lián)接，單作用定量部件的轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)軸的右半軸通過平鍵配合聯(lián)接，單作用變量部件與單作' 用定量部件安裝在同一個(gè)殼體內(nèi)，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(zhuǎn)子、定子、葉片、旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子的中心是固定的， 定子的中心可左右移動(dòng)；轉(zhuǎn)子的寬度比定子的寬度稍小，轉(zhuǎn)子安裝在定子內(nèi)，葉片的一端放
入轉(zhuǎn)子的葉片槽內(nèi)，另一端與定子的內(nèi)表面接觸，葉片沿轉(zhuǎn)子徑向安置；變量活塞的活塞桿 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制成的， 變量活塞、變量油缸端蓋和殼體構(gòu)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(lián)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(zhuǎn)軸上，并緊壓在定子的兩個(gè)側(cè)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(zhuǎn)子、定子、葉片和配 流盤等；轉(zhuǎn)子的中心與定子的中心都是固定的，轉(zhuǎn)子中心與定子中心不重合，有一定的偏心 距；楔形板左側(cè)面與殼體內(nèi)表面配合接觸，楔形板右側(cè)面與定子外表面配合接觸；轉(zhuǎn)子的寬 度比定子的寬度稍小，轉(zhuǎn)子安裝在定子內(nèi)，葉片的一端放入轉(zhuǎn)子的葉片槽內(nèi)，另一端與定子 的內(nèi)表面接觸，葉片沿轉(zhuǎn)子徑向安置；左、右配流盤安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，并緊壓在定子的兩個(gè) 側(cè)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(jìn)油口，進(jìn)油口與恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)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(fù)載端連接，進(jìn)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(gè)油口 ，
該油口與油箱連接，該油口大于進(jìn)油口與出油口。
本發(fā)明的一種單作用葉片式液壓變壓器與現(xiàn)有技術(shù)相比，所產(chǎn)生的有益效果是
(1) 本發(fā)明能以無節(jié)流損失的方式將恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)壓力調(diào)整為負(fù)載壓力變化范圍內(nèi)的任一值。
(2) 本發(fā)明可應(yīng)用于低壓液壓系統(tǒng)中，即7Mpa以下的液壓系統(tǒng)中，擴(kuò)大了液壓變壓器' 的應(yīng)用范圍，豐富了液壓變壓器的品種。
(3) 本發(fā)明體積小、重量輕、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，控制性能好。
(4) 本發(fā)明可以向負(fù)載輸出能量，也可以從負(fù)載向蓄能器回收能量。
(四)


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。 圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡圖 圖2是本發(fā)明的的A-A視圖 圖3是本發(fā)明的的B-B視圖
圖4是本發(fā)明的油口連接形式示意圖 圖5是本發(fā)明的變壓原理示意圖
圖中l(wèi).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(zhuǎn)軸，6.左端 蓋，7.變量活塞，8.變量油缸端蓋，9、 21.定子，10、 19.轉(zhuǎn)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(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作以下詳細(xì)地說明。如圖1、 2、 3所示，本發(fā)明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(zhuǎn)軸5、左端蓋6等組成；單作用變量部件l與單 作用定量部件2共用同一根旋轉(zhuǎn)軸5，旋轉(zhuǎn)軸5左右兩端通過滑動(dòng)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(zhuǎn)子10與旋轉(zhuǎn)軸5的左半軸通過平鍵配合聯(lián)接，單作用定量 部件2的轉(zhuǎn)子19與旋轉(zhuǎn)軸5的右半軸通過平鍵配合聯(lián)接，單作用變量部件1與單作用定量部 件2安裝在同一個(gè)殼體3內(nèi)，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(zhuǎn)軸5、轉(zhuǎn)子IO、定子9、葉片ll、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(zhuǎn)子10的中 心是固定的，定子9的中心可左右移動(dòng)；轉(zhuǎn)子10的寬度比定子9的寬度稍小，轉(zhuǎn)子10安裝 在定子9內(nèi)，葉片11的一端放入轉(zhuǎn)子10的葉片槽內(nèi)，另一端與定子9的內(nèi)表面接觸，葉片' ll沿轉(zhuǎn)子IO徑向安置(即安放角為零)，在恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中高壓油的作用下，轉(zhuǎn)子10可帶 動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸5旋轉(zhuǎn)；變量活塞7的活塞桿右端頭與定子9的外表面固定在一起，變量活塞7的 殼體是在殼體3上加工制成的，變量活塞7、變量油缸端蓋8和殼體3構(gòu)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的活塞桿可推動(dòng)定子9左右移動(dòng)，改變轉(zhuǎn) 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(shí)現(xiàn)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(lián)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(dòng)；配流盤16、 17安裝在旋轉(zhuǎn)軸5上， 并緊壓在定子9的左右兩個(gè)側(cè)面上。 -
單作用定量部件2主要由旋轉(zhuǎn)軸5、楔形板18、轉(zhuǎn)子19、定子21、葉片20和配流盤22、 23等組成；轉(zhuǎn)子19的中心與定子21的中心都是固定的，轉(zhuǎn)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(cè)面與殼體3內(nèi)表面配合接觸，楔形板18右側(cè)面與定 子21外表面配合接觸；轉(zhuǎn)子19的寬度比定子21的寬度稍小，轉(zhuǎn)子19安裝在定子21內(nèi)，葉 片20的一端放入轉(zhuǎn)子19的葉片槽內(nèi)，另一端與定子21的內(nèi)表面接觸，葉片20沿轉(zhuǎn)子19徑 向安置；配流盤22、 23安裝在旋轉(zhuǎn)軸5上，并緊壓在定子21的左右兩個(gè)側(cè)面上；由旋轉(zhuǎn)軸 5帶動(dòng)轉(zhuǎn)子19旋轉(zhuǎn)，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(參照ZL 200410035764.0， ZL2007200212833)的結(jié)構(gòu)、功能相似，單作用變量部件1. 可以看作為一個(gè)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(dá)的結(jié)構(gòu)、功能相似，單作用定量部件2可以看作為一個(gè)定量單作用 葉片馬達(dá)；于是，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(dá)同軸剛性聯(lián)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(jìn)油口 M，進(jìn)油口 M 與恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)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(fù)載端連接，進(jìn)油口 M與出油口 N大小相同，單作用變量部件l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(gè)油口 0，' 油口0與油箱連接，油口 O—方面向液壓變壓器補(bǔ)充油液，另一方面將多余的油液和液壓變 壓器內(nèi)泄漏產(chǎn)生的油液流回油箱，油口 0大于進(jìn)油口 M與出油口 N。
如圖5所示，在恒壓網(wǎng)絡(luò)壓力a的作用下，單作用變量部件l產(chǎn)生的主動(dòng)轉(zhuǎn)矩為
單作用定量部件2產(chǎn)生的阻力轉(zhuǎn)矩為
式中K、 K是單作用變量部件l、單作用定量部件2的排量，a、 a是液壓變壓器進(jìn)、— 出油口處的壓力，a是油箱處的壓力，通常^=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(dāng)71+72 =0時(shí)，液壓變 壓器處于平衡狀態(tài)，此時(shí)液壓變壓器進(jìn)、出油口之間的壓力比為
義H (1) a ^
式中入為變壓比。
由以上推導(dǎo)可以看出，變壓比是液壓變壓器進(jìn)、出口壓力的比值，它也等于相應(yīng)排量的 反比。這里壓力a是恒壓網(wǎng)絡(luò)的壓力，它為定值，而壓力a取決定于負(fù)載，因此所述的單作 用葉片式液壓變壓器的變壓實(shí)質(zhì)上是調(diào)節(jié)排量K/K的值，由于單作用定量部件2的排量L 是一個(gè)固定值，所以工作中是通過調(diào)節(jié)單作用變量部件1的排量K來滿足負(fù)載變化的需要。
所述的單作用葉片式液壓變壓器不工作時(shí)，單作用變量部件1與單作用定量部件2的轉(zhuǎn)
子均靜止不動(dòng)，單作用變量部件1的定子處在初始位置(零點(diǎn))，此時(shí)，轉(zhuǎn)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l的排量K為零，由公式(1)可知，變壓比 X等于零。
所述的單作用葉片式液壓變壓器工作時(shí)，為適應(yīng)負(fù)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(dòng)，轉(zhuǎn)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，變壓比入就隨之改變，實(shí)現(xiàn)變壓， 滿足負(fù)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(zhuǎn)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(fā)出指令給電液伺服 (比例)閥，調(diào)節(jié)變量活塞的位移(大小和方向)。
權(quán)利要求
1、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(zhuǎn)軸(5)、左端蓋(6)；其特征在于，單作用變量部件(1)與單作用定量部件(2)共用同一根旋轉(zhuǎn)軸(5)，旋轉(zhuǎn)軸(5)左右兩端通過滑動(dòng)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(zhuǎn)子(10)與旋轉(zhuǎn)軸(5)的左半軸通過平鍵配合聯(lián)接，單作用定量部件(2)的轉(zhuǎn)子(19)與旋轉(zhuǎn)軸(5)的右半軸通過平鍵配合聯(lián)接，單作用變量部件(1)與單作用定量部件(2)安裝在同一個(gè)殼體(3)內(nèi)，右端蓋(4)、左端蓋(6)通過螺栓固定在殼體(3)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，單作用變量部件(1) 包括旋轉(zhuǎn)軸(5)、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子(10)的 中心是固定的，定子(9)的中心可左右移動(dòng)，轉(zhuǎn)子(10)的寬度比定子(9)的寬度稍小， 轉(zhuǎn)子(10)安裝在定子(9)內(nèi)，葉片(11)的一端放入轉(zhuǎn)子(10)的葉片槽內(nèi)，另一端與定 子(9)的內(nèi)表面接觸，變量活塞(7)的活塞桿右端頭與定子(9)的外表面固定在一起，變 量活塞(7)的殼體是在殼體(3)上加工制成的，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(lián)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(zhuǎn)軸(5)上，并緊壓在定子(9)的左右兩個(gè)側(cè)面上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，單作用定量部件(2) 包括旋轉(zhuǎn)軸(5)、楔形板(18)、轉(zhuǎn)子(19)、定子(21)、葉片(20)和配流盤(22、 23); 轉(zhuǎn)子(19)的中心與定子(21)的中心都是固定的，轉(zhuǎn)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(cè)面與殼體(3)內(nèi)表面配合接觸，楔形板(18) 右側(cè)面與定子(21)外表面配合接觸，轉(zhuǎn)子(19)的寬度也比定子(21)的寬度稍小，轉(zhuǎn)子.(19)安裝在定子(21)內(nèi)，葉片(20)的-一端放入轉(zhuǎn)子(19)的葉片槽內(nèi)，另一端與定子 (21)的內(nèi)表面接觸，配流盤(22、 23)安裝在旋轉(zhuǎn)軸(5)上，并緊壓在定子(21)的左右 兩個(gè)側(cè)面上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，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(jìn)油口 (M)，進(jìn)油口 (M)與恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)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(fù)載端連接，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(gè)油口 (0)，油口 (0)與油箱連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的單作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，葉片(11)沿轉(zhuǎn)子(10) 徑向安置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的單作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，葉片(20)沿轉(zhuǎn)子(19) 徑向安置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的單作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，進(jìn)油口 (M)與出油 口 (N)大小相同。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的單作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，油口 (0)大于進(jìn)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變量部件、單作用定量部件、殼體、右端蓋、旋轉(zhuǎn)軸、左端蓋等；其特征在于，單作用變量部件與單作用定量部件共用同一根旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸左右兩端通過滑動(dòng)軸承安裝在左、右端蓋上，單作用變量部件的轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)軸的左半軸通過平鍵配合聯(lián)接，單作用定量部件的轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)軸的右半軸通過平鍵配合聯(lián)接，單作用變量部件與單作用定量部件安裝在同一個(gè)殼體內(nèi)，右端蓋、左端蓋通過螺栓固定在殼體上。本發(fā)明的有益效果是能以無節(jié)流損失的方式將恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)壓力調(diào)整為負(fù)載壓力變化范圍內(nèi)的任一值，可應(yīng)用于低壓液壓系統(tǒng)中，以擴(kuò)大液壓變壓器的應(yīng)用范圍，豐富液壓變壓器的品種，體積小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，控制性能好。
文檔編號F15B3/00GK101598141SQ200910016300
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月9日
發(fā)明者孔祥臻, 戴汝泉, 臧發(fā)業(yè), 澈 鄭 申請人:山東交通學(xué)院