專利名稱：一種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，不僅可以無節(jié)流損失地驅(qū)動直線負(fù)載，而且還可以驅(qū)動旋轉(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2,0Mpa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)， 一端可用于中、高壓液壓系統(tǒng)，另一端可用于低壓液壓系統(tǒng)的液壓缸控制的葉片式液壓變壓器，以解決負(fù)載端壓力比供油恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)壓力小得多的問題，提高了液壓系統(tǒng)的工作效率，從而擴(kuò)大了液壓變壓器的應(yīng)用范圍，豐富了液壓變壓器的種類。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案-
一種葉片式液壓變壓器包括雙作用定量部件、單作用變量部件、殼體、右端蓋、旋轉(zhuǎn)軸、左端蓋等；雙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)軸左半軸一段制成花鍵，旋轉(zhuǎn)軸右半軸一段制成平鍵，旋轉(zhuǎn)軸的左端通過滑動軸承安裝在雙作用定量部件的左側(cè)配流盤上，旋轉(zhuǎn)軸的右端通過滑動軸承安裝在右端蓋上，雙作用定量部件的轉(zhuǎn)子通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸的左半軸配合聯(lián)接，單作用變量部件的轉(zhuǎn)子通過平鍵與旋轉(zhuǎn)軸的右半軸配合聯(lián)接，雙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、左端蓋通過螺栓固定在殼體上。
所述的一種葉片式液壓變壓器，雙作用定量部件包括旋轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子、定子、葉片和配流盤等；轉(zhuǎn)子和定子的中心是固定且重合的，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。
所述的一種葉片式液壓變壓器，單作用變量部件包括旋轉(zhuǎn)軸、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；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。
所述的一種葉片式液壓變壓器，雙作用定量部件的左上油口為一種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，單作用變量部件的右上油口為一種葉片式液壓變壓器的出油口，出油口與負(fù)載端連接，進(jìn)油口大于出油口，雙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。
本發(fā)明的一種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)明一端可用于中、高壓液壓系統(tǒng)，另一端可用于低壓液壓系統(tǒng)的葉片式液壓變壓器，解決了負(fù)載端壓力比供油恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)壓力小得多的問題，提高了液壓系統(tǒng)的工作效率，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)動慣量小，動態(tài)響應(yīng)快，控制性能好。
(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2是本發(fā)明的的A-A視圖
圖3是本發(fā)明的的B-B視4是本發(fā)明的油口連接形式示意5是本發(fā)明的變壓原理示意圖
圖中l(wèi).雙作用定量部件，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、 15.轉(zhuǎn)子，8、 14.定子，9、 16.葉片，10、 11、 21、 22.配流盤，12.變量活塞，13.變量油缸端蓋，17.上端蓋，18.上壓板，19.滾柱，20.下壓板
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)明所述的一種葉片式液壓變壓器主要由雙作用定量部件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，雙作用定量部件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左半軸一段制成花鍵，旋轉(zhuǎn)軸5右半軸一段制成平鍵，旋轉(zhuǎn)軸5的左端通過滑動軸承安裝在雙作用定量部件1的左側(cè)配流盤上，旋轉(zhuǎn)軸5的右端通過滑動軸承安裝在右端蓋4上，雙作用定量部件1的轉(zhuǎn)子7通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸5的左半軸配合聯(lián)接，單作用變量部件2的轉(zhuǎn)子15通過平鍵與旋轉(zhuǎn)軸5的右半軸配合聯(lián)接，雙作用定量部件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通過螺栓固定在殼體3上。
雙作用定量部件1主要由旋轉(zhuǎn)軸5、轉(zhuǎn)子7、定子8、葉片9和配流盤10、 ll等組成；轉(zhuǎn)子7和定子8的中心是固定且重合的，轉(zhuǎn)子7的寬度比定子8的寬度稍小，轉(zhuǎn)子7安裝在定子8內(nèi)，葉片9的一端放入轉(zhuǎn)子7的葉片槽內(nèi)，另一端與定子8的內(nèi)表面接觸，葉片9沿轉(zhuǎn)子7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7可帶動旋轉(zhuǎn)軸5旋轉(zhuǎn)；配流盤IO、 11安裝在旋轉(zhuǎn)軸5上，并緊壓在定子8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15、定子14、葉片16、變量活塞12、變量油缸端蓋13、上端蓋17、上壓板18、下壓板20、滾柱19和配流盤21、 22等組成，轉(zhuǎn)子15的中心是固定的，定子14的中心可左右移動；轉(zhuǎn)子15的寬度比定子16的寬度稍小，轉(zhuǎn)子15安裝在定子14內(nèi)，葉片16的一端放入轉(zhuǎn)子15的葉片槽內(nèi)，另一端與定子14的內(nèi)表面接觸，葉片16沿轉(zhuǎn)子15徑向安置；變量活塞12的活塞桿右端頭與定子14的外表面固定在一起，變量活塞12的殼體是在殼體3上加工制成的，變量活塞12、變量油缸端蓋13和殼體3構(gòu)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12的活塞桿可推動定子14左右移動，改變轉(zhuǎn)子15與定子14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17通過螺栓固定在殼體3上，上壓板18通過螺栓聯(lián)接在上端蓋17上，下壓板20與定子14的外表面配合接觸，滾柱19安裝在上壓板18和下壓板20之間，滾柱19與上壓板18的下表面和下壓板20的上表面配合接觸，下壓板20可隨定子14左右移動；配流盤21、 22安裝在旋轉(zhuǎn)軸5上，并緊壓在定子14的左右兩個(gè)側(cè)面上；由旋轉(zhuǎn)軸5帶動轉(zhuǎn)子15旋轉(zhuǎn)，輸出壓力油。
如圖4所示，所述的一種葉片式液壓變壓器的雙作用定量部件1與定量葉片馬達(dá)的結(jié)構(gòu)、功能相似，可以看作為一個(gè)定量葉片馬達(dá)；所述的一種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，雙作用定量部件1的左上油口 M為一種葉片式液壓變壓器的進(jìn)油口，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的右上油口 N為一種葉片式液壓變壓器的出油口，出油口N與負(fù)載端連接，進(jìn)油口M大于出油口N，雙作用定量部件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大于進(jìn)油口M。
如圖5所示，在恒壓網(wǎng)絡(luò)壓力a的作用下，雙作用定量部件l產(chǎn)生的主動轉(zhuǎn)矩為
=^(A 1。)
單作用變量部件2產(chǎn)生的阻力轉(zhuǎn)矩為
式中K、 K是雙作用定量部件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。
忽略雙作用定量部件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
h&丄 (1)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，因此所述的一種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，由于雙作用定量部件1的排量K是一個(gè)同定值，所以工作中是通過調(diào)節(jié)單作用變量部件2的排量K來滿足負(fù)載變化的需要。
所述的一種葉片式液壓變壓器不工作時(shí)，雙作用定量部件1與單作用變量部件2的轉(zhuǎn)子均靜止不動，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的中心與定子15的中心重合，偏心距為零)外的任一位置。
所述的一種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14向左或向右移動，轉(zhuǎn)子15與定子14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K也不斷變化，由公式(l)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。
所述的一種葉片式液壓變壓器的單作用變量部件2的轉(zhuǎn)子15與定子14的偏心距的大小和方向由變量活塞12的位移決定，變量活塞12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12的位移(大小和方向)。
權(quán)利要求
1、一種葉片式液壓變壓器包括雙作用定量部件(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，雙作用定量部件(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)的左端通過滑動軸承安裝在雙作用定量部件(1)的左側(cè)配流盤(10)上，旋轉(zhuǎn)軸(5)的右端通過滑動軸承安裝在右端蓋(4)上，雙作用定量部件(1)的轉(zhuǎn)子(7)通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸(5)的左半軸配合聯(lián)接，單作用變量部件(2)的轉(zhuǎn)子(15)通過平鍵與旋轉(zhuǎn)軸(5)的右半軸配合聯(lián)接，雙作用定量部件(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)通過螺栓固定在殼體(3)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種葉片式液壓變壓器，其特征在于，雙作用定量部件(1)' 包括轉(zhuǎn)子(7)、定子(8)、葉片(9)、旋轉(zhuǎn)軸(5)和配流盤(10、 11),轉(zhuǎn)子(7)和定子(8) 的中心是固定且重合的，轉(zhuǎn)子(7)的寬度比定子(8)的寬度稍小，轉(zhuǎn)子(7)安裝在定子(8) 內(nèi)，葉片(9)的一端放入轉(zhuǎn)子(7)的葉片槽內(nèi)，另一端與定子(8)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(8)的左右兩個(gè)側(cè)面上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種葉片式液壓變壓器，其特征在于，單作用變量部件(2) 主要由旋轉(zhuǎn)軸(5)、轉(zhuǎn)子(15)、定子(14)、葉片(16)、變量活塞(12)、變量油缸端蓋(13)、. 上端蓋(17)、上壓板(18)、下壓板(20)、滾柱(19)和配流盤(21、 22)等組成，轉(zhuǎn)子(15) 的中心是固定的，定子(14)的中心可左右移動；轉(zhuǎn)子(15)的寬度比定子(14)的寬度稍 小，轉(zhuǎn)子(15)安裝在定子(14)內(nèi)，葉片(16)的一端放入轉(zhuǎn)子(15)的葉片槽內(nèi)，另一' 端與定子(14)的內(nèi)表面接觸，變量活塞(12)的活塞桿右端頭與定子(14)的外表面固定 在一起，變量活塞(12)的殼體是在殼體(3)上加工制成的，變量活塞(12)、變量油缸端 蓋(13)和殼體(3)構(gòu)成變量油缸，變量油缸端蓋(13)通過螺栓固定在殼體(3)上，上 端蓋(17)通過螺栓固定在殼體(3)上，上壓板(18)通過螺栓聯(lián)接在上端蓋(17)上，下 壓板(20)與定子(14)的外表面配合接觸，滾柱(19)安裝在上壓板(18)和下壓板(20) 之間，滾柱(19)與上壓板(18)的下表面和下壓板(20)的上表面配合接觸，配流盤(21、 22)安裝在旋轉(zhuǎn)軸(5)上，并緊壓在定子(14)的左右兩個(gè)側(cè)面上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種葉片式液壓變壓器，其特征在于，雙作用定量部件.(l) 的左上油口 (M)為一種葉片式液壓變壓器的進(jìn)油口，進(jìn)油口 (M)與恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高壓端. 連接，單作用變量部件(2)的右上油口 (N)為一種葉片式液壓變壓器的出油口，出油口 (N) 與負(fù)載端連接，雙作用定量部件(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1所述的一種葉片式液壓變壓器，其特征在于，旋轉(zhuǎn)軸(5)左半軸一 段制成花鍵，旋轉(zhuǎn)軸(5)右半軸一段制成平鍵。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種葉片式液壓變壓器，其特征在于，葉片(9)沿轉(zhuǎn)子(7) 徑向安置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種葉片式液壓變壓器，其特征在于，葉片(16)沿轉(zhuǎn)子(15) 徑向安置。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種葉片式液壓變壓器，其特征在于，進(jìn)油口 (M)大于出油 口 (N)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種葉片式液壓變壓器，其特征在于，油口 (0)大于進(jìn)油口 (M)。
全文摘要
一種葉片式液壓變壓器包括雙作用定量部件、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，雙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)軸的左端通過滑動軸承安裝在雙作用定量部件的左側(cè)配流盤上，旋轉(zhuǎn)軸的右端通過滑動軸承安裝在右端蓋上，雙作用定量部件的轉(zhuǎn)子通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸的左半軸配合聯(lián)接，單作用變量部件的轉(zhuǎn)子通過平鍵與旋轉(zhuǎn)軸的右半軸配合聯(lián)接，雙作用變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，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。
文檔編號F15B3/00GK101598147SQ20091001700
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, 張玉波, 戴汝泉, 臧發(fā)業(yè), 澈 鄭 申請人:山東交通學(xué)院