專利名稱：一種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(shuō)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(huì)使能量逆向流動(dòng)，不僅可以無(wú)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(duì)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(duì)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(kuò)人液壓變壓器的應(yīng)用范圍。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)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定量部件、單作用變量部件、殼體、右端蓋、 旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸左右兩端 通過(guò)滑動(dòng)軸承安裝在左、右端蓋上，單作用定量部件的轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)軸的左半軸通過(guò)平鍵配合 聯(lián)接，單作用變量部件的轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)軸的右半軸通過(guò)T鍵配合聯(lián)接，單作用定量部件與單作 用變量部件安裝在同一個(gè)殼體內(nèi)，右端蓋、左端蓋通過(guò)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(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。
所述的一種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(guò)螺栓固定在殼體上； 上端蓋通過(guò)螺栓固定在殼體上，上壓板通過(guò)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(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(fù)載端連接，進(jìn)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(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(wú)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(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。 圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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).單作用定量部件，2.單作用變量部件，3.殼體，4.右端蓋，5.旋轉(zhuǎn)軸，6.左端 蓋，7.楔形板，8、 16.轉(zhuǎn)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(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作以下詳細(xì)地說(shuō)明。如圖1、 2、 3所示，本發(fā)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(zhuǎn)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(zhuǎn)軸5，旋轉(zhuǎn)軸5左右兩端通過(guò)滑動(dòng)軸承安裝在左端蓋6、右 端蓋4上，單作用定量部件1的轉(zhuǎn)子8與旋轉(zhuǎn)軸5的左半軸通過(guò)平鍵配合聯(lián)接，單作用變量 部件2的轉(zhuǎn)子16與旋轉(zhuǎn)軸5的右半軸通過(guò)平鍵配合聯(lián)接，單作用定量部件1與單作用變量部 件2安裝在同一個(gè)殼體3內(nèi)，右端蓋4、左端蓋6通過(guò)螺栓固定在殼體3上。
單作用定量部件1主要由旋轉(zhuǎn)軸5、楔形板7、轉(zhuǎn)子8、定子IO、葉片9和配流盤11、 12等組成；轉(zhuǎn)子8的中心與定子IO的中心都是固定的，轉(zhuǎn)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(cè)面與殼體3內(nèi)表面配合接觸，楔形板7右側(cè)面與定子10 外表面配合接觸；轉(zhuǎn)子8的寬度比定子10的寬度稍小，轉(zhuǎn)子8安裝在定子10內(nèi)，葉片9的 一端放入轉(zhuǎn)子8的葉片槽內(nèi)，另一端與定子10的內(nèi)表面接觸，葉片9沿轉(zhuǎn)子8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8可帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸5旋轉(zhuǎn)；配流盤ll、 12安裝在旋轉(zhuǎn)軸5上，并緊壓在定子10的左右兩個(gè)側(cè)面上。
單作用變量部件2主要由旋轉(zhuǎn)軸5、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子16的 中心是固定的，定子15的中心可左右移動(dòng)；轉(zhuǎn)子16的寬度比定子15的寬度稍小，轉(zhuǎn)子16 安裝在定子15內(nèi)，葉片17的一端放入轉(zhuǎn)子16的葉片槽內(nèi)，另一端與定子15的內(nèi)表面接觸， 葉片17沿轉(zhuǎn)子16徑向安置；變量活塞13的活塞桿右端頭與定子15的外表面固定在一起， 變量活塞13的殼體是在殼體3上加工制成的，變量活塞13、變量油缸端蓋14和殼體3構(gòu)成 變量油缸，變量油缸端蓋13通過(guò)螺栓固定在殼體3上，變量活塞13的活塞桿可推動(dòng)定了 15 左右移動(dòng)，改變轉(zhuǎn)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(shí)現(xiàn)變 量；上端蓋18通過(guò)螺栓固定在殼體3上，上壓板19通過(guò)螺栓聯(lián)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(dòng)；配流盤 22、 23安裝在旋轉(zhuǎn)軸5上，并緊壓在定子15的左右兩個(gè)側(cè)面上；由旋轉(zhuǎn)軸5帶動(dòng)轉(zhuǎn)子16旋 轉(zhuǎn)，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(dá)的結(jié)構(gòu)、功能相似，可以看作為一個(gè)定量單作用葉片馬達(dá)；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(jié)構(gòu)、功能相似，單作用變量部 件2可以看作為一個(gè)單作用葉片式二次元件；于是，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(dá)和二次元件同軸剛性聯(lián)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(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(fù)載端連接，進(jìn)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(gè)油口 0，油口0與油箱連接，油口0—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，單作用定量部件l產(chǎn)生的主動(dòng)轉(zhuǎn)矩為
單作用變量部件2產(chǎn)生的阻力轉(zhuǎn)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(jìn)、 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(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
式中入為變壓比。
由以卜.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。這単.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，因此所述的一種 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1的排 量K是一個(gè)固定值，所以工作中是通過(guò)調(diào)節(jié)單作用變量部件2的排量K來(lái)滿足負(fù)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(shí)，單作用定量部件1與單作用變量部件2
的轉(zhuǎn)子均靜止不動(dòng)，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(diǎn)，此時(shí)，轉(zhuǎn)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(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2的定子15向左或向右移動(dòng)，轉(zhuǎn)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(shí) 現(xiàn)變壓，滿足負(fù)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(zhuǎn)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(cè)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定量部件(1)、單作用變量部件(2)、殼體(3)、右端蓋(4)、旋轉(zhuǎn)軸(5)、左端蓋(6)；其特征在于，單作用定量部件(1)與單作用變量部件(2)共用同一根旋轉(zhuǎn)軸(5)，旋轉(zhuǎn)軸(5)左右兩端通過(guò)滑動(dòng)軸承安裝在左端蓋(6)、右端蓋(4)上，單作用定量部件(1)的轉(zhuǎn)子(8)與旋轉(zhuǎn)軸(5)的左半軸通過(guò)平鍵配合聯(lián)接，單作用變量部件(2)的轉(zhuǎn)子(16)與旋轉(zhuǎn)軸(5)的右半軸通過(guò)平鍵配合聯(lián)接，單作用定量部件(1)與單作用變量部件(2)安裝在同一個(gè)殼體(3)內(nèi)，右端蓋(4)、左端蓋(6)通過(guò)螺栓固定在殼體(3)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，單作用定量部件.(1) 包括旋轉(zhuǎn)軸(5)、楔形板(7)、轉(zhuǎn)子(8)、定子(10)、葉片(9)和配流盤(11、 12); 轉(zhuǎn)子(8)的中心與定子(10)的中心都是固定的，轉(zhuǎn)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(cè)面與殼體(3)內(nèi)表而配合接觸，楔形板(7)右側(cè) 面與定子(10)外表面配合接觸，轉(zhuǎn)子(8)的寬度也比定子(10)的寬度稍小，轉(zhuǎn)子(8) 安裝在定子(10)內(nèi)，葉片(9)的一端放入轉(zhuǎn)子(8)的葉片槽內(nèi)，另一端與定子(10)的 內(nèi)表面接觸，配流盤(11、 12)安裝在旋轉(zhuǎn)軸(5)上，并緊壓在定子(10)的左右兩個(gè)側(cè)面 上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種單作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，單作用變量部件(2) 包括旋轉(zhuǎn)軸(5)、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子(16)的中心是固定的，定子(15)的中心可左右移動(dòng)，轉(zhuǎn)子(16)的寬度比定子(15)的寬度稍 小，轉(zhuǎn)子(16)安裝在定子(15)內(nèi)，葉片(17)的一端放入轉(zhuǎn)子(16)的葉片槽內(nèi)，另一 端與定子(15)的內(nèi)表面接觸，變量活塞(13)的活塞桿右端頭與定子(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制成的，變量油缸端蓋(14)通過(guò)螺栓 固定在殼體(3)上，上端蓋(18)通過(guò)螺栓固定在殼體(3)上，上壓板(19)通過(guò)螺栓聯(lián) 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(zhuǎn)軸(5)上，并緊壓在定子(15)的左右兩個(gè)側(cè) 面上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種單作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，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(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(fù)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(gè)油口 (0)，油口 (0)與油箱連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種單作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，葉片(9)沿轉(zhuǎn) 子(8)徑向安置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種單作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，葉片(17)沿轉(zhuǎn) 子(16)徑向安置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種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所述的一種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定量部件、單作用變量部件、殼體、右端蓋、旋轉(zhuǎn)軸、左端蓋等，其特征在于，單作用定量部件與單作用變量部件共用同一根旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸左右兩端通過(guò)滑動(dòng)軸承安裝在左、右端蓋上，單作用定量部件的轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)軸的左半軸通過(guò)平鍵配合聯(lián)接，單作用變量部件的轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)軸的右半軸通過(guò)平鍵配合聯(lián)接，單作用定量部件與單作用變量部件安裝在同一個(gè)殼體內(nèi)，右端蓋、左端蓋通過(guò)螺栓固定在殼體上。本發(fā)明的有益效果是能以無(wú)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，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，控制性能好。
文檔編號(hào)F15B3/00GK101598143SQ20091001676
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)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, 勇 陳 申請(qǐng)人:山東交通學(xué)院