專(zhuān)利名稱(chēng)：一種手動(dòng)控制的雙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)是一種手動(dòng)控制的雙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)用于中高壓、中壓、中低壓液壓系統(tǒng)的一種手動(dòng)控制的雙作用 葉片式液壓變壓器，以豐富液壓變壓器的種類(lèi)，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(wèn)題所采取的技術(shù)方案 —種手動(dòng)控制的雙作用葉片式液壓變壓器主要由殼體、旋轉(zhuǎn)軸、左端蓋、配流盤(pán)、 定子、轉(zhuǎn)子、右端蓋、葉片、下端蓋、變量柱塞、螺桿、套筒、上端蓋、手輪等組成；兩組轉(zhuǎn)子和 定子的中心都是固定且重合的，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，轉(zhuǎn)子通過(guò)花 鍵與旋轉(zhuǎn)軸的左、右半軸配合聯(lián)接，一個(gè)定子的外圈以長(zhǎng)半徑圓弧中心為中心150°范圍 內(nèi)作成齒輪型式；變量機(jī)構(gòu)主要由下端蓋、變量柱塞、螺桿、導(dǎo)向塊、套筒、上端蓋、螺母、手 輪等構(gòu)成，變量柱塞安裝在變壓器殼體內(nèi)，變量柱塞的一個(gè)側(cè)面加工成齒條型式，另一個(gè)側(cè) 面加工有凹槽，其上裝有導(dǎo)向塊，變量柱塞的上端部加工有內(nèi)螺紋，螺桿的下端加工為外螺 紋，與變量柱塞構(gòu)成傳動(dòng)幅，螺桿上裝有套筒，套筒裝在變壓器殼體內(nèi)，套筒的上端面與螺 桿凸肩的下表面配合接觸，螺桿凸肩的上表面與安裝在其上的上端蓋配合接觸，螺桿上端 固定有手輪，螺桿可通過(guò)螺母鎖緊在上端蓋上，齒條式變量柱塞與齒輪式定子構(gòu)成齒輪傳 動(dòng)幅，下端蓋、上端蓋通過(guò)螺栓固定在殼體上；配流盤(pán)安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，并緊壓在定子的左 右兩個(gè)側(cè)面上，左端蓋、右端蓋通過(guò)螺栓固定在殼體上。 本發(fā)明的一種手動(dòng)控制的雙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)用于中高壓、中壓、中低壓液壓系統(tǒng)中，B卩7Mpa以上，20Mpa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，控制方便，控制性能好。
(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1.殼體，2.旋轉(zhuǎn)軸，3.左端蓋，4、7、8、11.配流盤(pán)，5、9.定子，6、10.轉(zhuǎn)子， 12.右端蓋，13、22.葉片，14.下端蓋，15.變量柱塞，16.螺桿，17.導(dǎo)向塊，18.套筒，19.上 端蓋，20.螺母，21.手輪
(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)明所述的一種手動(dòng)控制的雙作用葉片式液壓變壓器主要由 殼體1、旋轉(zhuǎn)軸2、左端蓋3、配流盤(pán)4、7、8、11與定子5、9和轉(zhuǎn)子6、 10及右端蓋12、下端蓋 14、變量柱塞15、螺桿16、導(dǎo)向塊17、套筒18、上端蓋19、螺母20、手輪21、葉片13、22等組 成；轉(zhuǎn)子6和定子5的中心是固定且重合的，轉(zhuǎn)子6的寬度比定子5的寬度稍小，轉(zhuǎn)子6安 裝在定子5內(nèi)，葉片13的一端放入轉(zhuǎn)子6的葉片槽內(nèi)，另一端與定子5的內(nèi)表面接觸，葉片 13沿轉(zhuǎn)子6徑向安置(即安放角為零)，轉(zhuǎn)子6通過(guò)花鍵與旋轉(zhuǎn)軸2的左半軸配合聯(lián)接，在 恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中高壓油的作用下，轉(zhuǎn)子6可帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn)；配流盤(pán)4、7安裝在旋轉(zhuǎn)軸2 上，并緊壓在定子5的左右兩個(gè)側(cè)面上；轉(zhuǎn)子10和定子9的中心也是固定且重合的，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22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22沿轉(zhuǎn)子10徑向安置，定子9外圈以長(zhǎng)半徑圓 弧中心為中心150°范圍內(nèi)作成齒輪型式；由下端蓋14、變量柱塞15、螺桿16、導(dǎo)向塊17、 套筒18、上端蓋19、螺母20、手輪21等構(gòu)成變量機(jī)構(gòu)，變量柱塞15安裝在變壓器殼體1內(nèi)， 變量柱塞15的一個(gè)側(cè)面加工成齒條型式，另一個(gè)側(cè)面加工有凹槽，其上裝有導(dǎo)向塊17，導(dǎo) 向塊17可在變壓器殼體1加工的導(dǎo)向槽中滑動(dòng)，起導(dǎo)向和防止變量柱塞15轉(zhuǎn)動(dòng)的作用，變 量柱塞15的上端部加工有內(nèi)螺紋，螺桿16的下端加工為外螺紋，與變量柱塞15構(gòu)成傳動(dòng) 幅，螺桿16上裝有套筒18，套筒18裝在變壓器殼體1內(nèi)，套筒18的上端面與螺桿16凸肩 的下表面配合接觸，螺桿16凸肩的上表面與安裝在其上的上端蓋19配合接觸，螺桿16只 能轉(zhuǎn)動(dòng)而不上下移動(dòng)，螺桿16上端固定有手輪21，順時(shí)針、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪21可通過(guò)螺桿 16帶動(dòng)變量柱塞15上、下移動(dòng)，齒條式變量柱塞15與齒輪式定子9構(gòu)成齒輪傳動(dòng)幅，定子 9在變量柱塞15的作用下可繞中心旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)變量，不變量時(shí)，由螺母20將螺桿16鎖緊在 上端蓋19上，下端蓋14、上端蓋19通過(guò)螺栓固定在殼體1上；轉(zhuǎn)子10通過(guò)花鍵與旋轉(zhuǎn)軸2 的右半軸配合聯(lián)接，由旋轉(zhuǎn)軸2帶動(dòng)轉(zhuǎn)子10旋轉(zhuǎn)，輸出壓力油；配流盤(pán)8、 11安裝在旋轉(zhuǎn)軸2上，并緊壓在定子9的左右兩個(gè)側(cè)面上；左端蓋3、右端蓋12通過(guò)螺栓固定在殼體1上。
由旋轉(zhuǎn)軸2、轉(zhuǎn)子6、定子5、葉片13、配流盤(pán)4、7等可組成定量部件23 ;由旋轉(zhuǎn)軸 2、轉(zhuǎn)子10、定子9、下端蓋14、變量柱塞15、螺桿16、導(dǎo)向塊17、套筒18、上端蓋19、螺母20、 手輪21、葉片22、配流盤(pán)8、11等可組成變量部件24。所述的一種手動(dòng)控制的雙作用葉片式 液壓變壓器的定量部件23與定量雙作用葉片馬達(dá)的結(jié)構(gòu)、功能相似，定量部件23可以看作 為一個(gè)定量雙作用葉片馬達(dá)；所述的一種手動(dòng)控制的雙作用葉片式液壓變壓器的變量部件 24與雙作用葉片式二次元件的結(jié)構(gòu)、功能相似，變量部件24可以看作雙作用葉片式二次元 件；于是，所述的一種手動(dòng)控制的雙作用葉片式液壓變壓器可以看作是由定量馬達(dá)與二次 元件同軸剛性聯(lián)接而成的，如圖4所示，定量部件23的左上油口 M為一種手動(dòng)控制的雙作 用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，變量部件24的 右上油口N為一種手動(dòng)控制的雙作用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與出油口N大小相同，定量部件23的下油口與變量部件24的下油口連接在一起， 成為一種手動(dòng)控制的雙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p工的作用下，定量部件23產(chǎn)生的主動(dòng)轉(zhuǎn)矩為
71 =^4^ —/ 0) 變量部件24產(chǎn)生的阻力轉(zhuǎn)矩為^ =-,(/ 2 - a) 式中Vp、是定量部件23、變量部件24的排量，p^^是液壓變壓器進(jìn)、出油口處 的壓力，P。是油箱處的壓力，通常P。 = 0。 忽略定量部件23與變量部件24之間的摩擦阻力矩，當(dāng)1\+T2 = 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
hl丘 (D 式中A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Pl是恒壓網(wǎng)絡(luò)的壓力，它為定值，而壓力P2取決定于負(fù)載，因此所述的 一種手動(dòng)控制的雙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V/V2的值，由于定量 部件23的排量^是一個(gè)固定值，所以工作中是通過(guò)調(diào)節(jié)變量部件24的排量^來(lái)滿足負(fù)載 變化的需要。 所述的一種手動(dòng)控制的雙作用葉片式液壓變壓器不工作時(shí)，變量部件24與定量 部件23的轉(zhuǎn)子均靜止不動(dòng)，變壓器輸出流量為零，變量部件24的定子可處在除初始旋轉(zhuǎn)位 置(零點(diǎn))外的任一位置。 所述的一種手動(dòng)控制的雙作用葉片式液壓變壓器工作時(shí)，為適應(yīng)負(fù)載的變化，旋 轉(zhuǎn)手輪21，變量部件24的定子順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，隨著定子旋轉(zhuǎn)角度的變化，變量部件
524的排量、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。 所述的一種手動(dòng)控制的雙作用葉片式液壓變壓器的變量部件24的定子9旋轉(zhuǎn)角 度的大小和方向由變量柱塞15的位移決定，變量柱塞15的位移由手輪21的轉(zhuǎn)角控制，通 過(guò)旋轉(zhuǎn)手輪21可調(diào)節(jié)變量柱塞15的位移(大小和方向)。
權(quán)利要求
一種手動(dòng)控制的雙作用葉片式液壓變壓器包括殼體(1)、旋轉(zhuǎn)軸(2)、左端蓋(3)、配流盤(pán)(4、7、8、11)、定子(5、9)、轉(zhuǎn)子(6、10)、右端蓋(12)、葉片(13、22)、下端蓋(14)、變量柱塞(15)、螺桿(16)、導(dǎo)向塊(17)、套筒(18)、上端蓋(19)、螺母(20)、手輪(21)；其特征在于，轉(zhuǎn)子(6)和定子(5)的中心是固定且重合的，轉(zhuǎn)子(6)的寬度比定子(5)的寬度稍小，轉(zhuǎn)子(6)安裝在定子(5)內(nèi)，葉片(13)的一端放入轉(zhuǎn)子(6)的葉片槽內(nèi)，葉片(13)的另一端與定子(5)的內(nèi)表面接觸，葉片(13)沿轉(zhuǎn)子(6)徑向安置，轉(zhuǎn)子(6)通過(guò)花鍵與旋轉(zhuǎn)軸(2)的左半軸配合聯(lián)接，配流盤(pán)(4、7)安裝在旋轉(zhuǎn)軸(2)上，并緊壓在定子(5)的左右兩個(gè)側(cè)面上；轉(zhuǎn)子(10)和定子(9)的中心是固定且重合的，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(22)的一端放入轉(zhuǎn)子(10)的葉片槽內(nèi)，葉片(22)的另一端與定子(9)的內(nèi)表面接觸，葉片(22)沿轉(zhuǎn)子(10)徑向安置，轉(zhuǎn)子(10)通過(guò)花鍵與旋轉(zhuǎn)軸(2)的右半軸配合聯(lián)接，定子(9)外圈以長(zhǎng)半徑圓弧中心為中心150°范圍內(nèi)作成齒輪型式，變量柱塞(15)安裝在變壓器殼體(1)內(nèi)，變量柱塞(15)的一個(gè)側(cè)面加工成齒條型式，變量柱塞(15)與齒輪式定子(9)構(gòu)成齒輪傳動(dòng)幅，變量柱塞(15)的另一個(gè)側(cè)面加工有凹槽，變量柱塞(15)的凹槽上裝有導(dǎo)向塊(17)，變量柱塞(15)的上端部加工為內(nèi)螺紋，螺桿(16)的下端加工為外螺紋，螺桿(16)與變量柱塞(15)構(gòu)成傳動(dòng)幅，螺桿(16)上裝有套筒(18)，套筒(18)安裝在變壓器殼體(1)內(nèi)，套筒(18)的上端面與螺桿(16)凸肩的下表面配合接觸，螺桿(16)凸肩的上表面與安裝在螺桿(16)上的上端蓋(19)配合接觸，螺桿(16)上端固定有手輪(21)，螺桿(16)可通過(guò)螺母(20)鎖緊在上端蓋(19)上，下端蓋(14)、上端蓋(19)通過(guò)螺栓固定在殼體(1)上，配流盤(pán)(8、11)安裝在旋轉(zhuǎn)軸(2)上，并緊壓在定子(9)的左右兩個(gè)側(cè)面上，左端蓋(3)、右端蓋(12)通過(guò)螺栓固定在殼體(1)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手動(dòng)控制的雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，左 上油口 (M)為一種手動(dòng)控制的雙作用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，右上油口 (N)為一種手動(dòng)控制的雙作用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)與出油口 (N)大小相同，下油口為一種手動(dòng)控制 的雙作用葉片式液壓變壓器一個(gè)油口 (O)，油口 (0)與油箱連接，油口 (0)大于進(jìn)油口 (M) 與出油口 (N)。
全文摘要
一種手動(dòng)控制的雙作用葉片式液壓變壓器包括殼體、旋轉(zhuǎn)軸、左端蓋、配流盤(pán)、定子、轉(zhuǎn)子、右端蓋、葉片、下端蓋、變量柱塞、螺桿、套筒、上端蓋、手輪等；其特征在于，兩組轉(zhuǎn)子和定子的中心都是固定且重合的，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，轉(zhuǎn)子通過(guò)花鍵與旋轉(zhuǎn)軸的左、右半軸配合聯(lián)接，定子的外圈以長(zhǎng)半徑圓弧中心為中心150°范圍內(nèi)作成齒輪型式；變量柱塞的一個(gè)側(cè)面加工成齒條型式，與齒輪式定子構(gòu)成齒輪傳動(dòng)副，變量柱塞的另一個(gè)側(cè)面加工有凹槽，變量柱塞與螺桿構(gòu)成傳動(dòng)副；配流盤(pán)安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，并緊壓在定子的左右兩個(gè)側(cè)面上。
文檔編號(hào)F15B3/00GK101696707SQ20091001924
公開(kāi)日2010年4月21日 申請(qǐng)日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月14日
發(fā)明者孔祥臻, 戴汝泉, 臧發(fā)業(yè), 鄭澈 申請(qǐng)人:山東交通學(xué)院;