專(zhuān)利名稱(chēng)：葉片式液壓變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液壓變壓器，具體地說(shuō)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(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。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(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)，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，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(wèn)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(lèi)，。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案 —種葉片式液壓變壓器包括雙作用變量部件、單作用定量部件、殼體、右端蓋、旋 轉(zhuǎn)軸、左端蓋等；雙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(guò)滑動(dòng)軸承安裝在雙作用變量部 件的左側(cè)配流盤(pán)上，旋轉(zhuǎn)軸的右端通過(guò)滑動(dòng)軸承安裝在右端蓋上，雙作用變量部件的轉(zhuǎn)子 通過(guò)花鍵與旋轉(zhuǎn)軸的左半軸配合聯(lián)接，單作用定量部件的轉(zhuǎn)子通過(guò)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定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。 所述的葉片式液壓變壓器，雙作用變量部件包括轉(zhuǎn)子、定子、葉片、旋轉(zhuǎn)軸、變量油 缸和配流盤(pán)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；變量油缸包括變量桿、變量活塞、變量缸體等，變量缸體通過(guò)螺栓固定在殼體上，變 量桿的球形頭端與變量活塞的凹型槽聯(lián)接，變量桿的另一端固定在定子的長(zhǎng)半徑圓弧中心 線處的外表面上，變量活塞的凹型槽制作成圓弧形狀或漸開(kāi)線形狀；左、右配流盤(pán)安裝在旋 轉(zhuǎn)軸上，并緊壓在定子的兩個(gè)側(cè)面上。 所述的葉片式液壓變壓器，單作用定量部件包括旋轉(zhuǎn)軸、楔形板、轉(zhuǎn)子、定子、葉片 和配流盤(pán)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
3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(pán)安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，并緊壓在定子 的兩個(gè)側(cè)面上。 所述的葉片式液壓變壓器，雙作用變量部件的上油口為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。 本實(shí)用新型的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)本實(shí)用新型能以無(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)本實(shí)用新型一端可用于中、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(wèn)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)本實(shí)用新型體積小、重量輕、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，控制性能好。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖2是本實(shí)用新型的的A-A視圖 圖3是本實(shí)用新型的的B-B視圖 圖4是本實(shí)用新型的油口連接形式示意圖 圖5是本實(shí)用新型的變壓原理示意圖 圖中1.雙作用變量部件，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、14.轉(zhuǎn)子，8、16.定子，9、15.葉片，IO.變量油缸，10-1.變量活塞，10-2.變量 桿，10-3.變量缸體，11、12、17、18.配流盤(pán)，13.楔形板
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作以下詳細(xì)地說(shuō)明。 如
圖1、2、3所示，本實(shí)用新型所述的葉片式液壓變壓器主要由雙作用變量部件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；雙作用變量部件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(guò)滑動(dòng)軸承安裝在雙作用變量部件1的左側(cè)配流盤(pán)11上，旋轉(zhuǎn) 軸5的右端通過(guò)滑動(dòng)軸承安裝在右端蓋4上，雙作用變量部件1的轉(zhuǎn)子7通過(guò)花鍵與旋轉(zhuǎn) 軸5的左半軸配合聯(lián)接，單作用定量部件2的轉(zhuǎn)子14通過(guò)平鍵與旋轉(zhuǎn)軸5的右半軸配合聯(lián) 接，雙作用變量部件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(guò) 螺栓固定在殼體3上。 雙作用變量部件1主要由旋轉(zhuǎn) 5、轉(zhuǎn)子7、定子8、葉片9、變量油缸10和配流盤(pán)3/4頁(yè)
11、12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)，定子8在變量活塞10-1的帶動(dòng)下可繞中心 旋轉(zhuǎn)；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(dòng)旋轉(zhuǎn)軸5旋轉(zhuǎn)；變量油缸10由變量 活塞10-1 、變量桿10-2、變量缸體10-3等構(gòu)成，變量缸體10-3通過(guò)螺栓固定在殼體3上， 變量桿10-2的球形頭端與變量活塞10-1的凹型槽聯(lián)接，變量桿10-2的另一端固定在定子 8的長(zhǎng)半徑圓弧中心線處或短半徑圓弧中心線處，圖2所示本實(shí)施例中，變量桿10-2的另 一端固定在定子8長(zhǎng)半徑圓弧中心線處的外表面上，在變量油缸10的作用下雙作用變量部 件1進(jìn)行變量，變量活塞10-1的凹型槽制作成圓弧形狀或漸開(kāi)線形狀；配流盤(pán)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。 單作用定量部件2主要由旋轉(zhuǎn)軸5、楔形板13、轉(zhuǎn)子14、定子15、葉片16和配流盤(pán) 17、18等組成；轉(zhuǎn)子14的中心與定子15的中心都是固定的，轉(zhuǎn)子14的中心與定子15的中 心不重合，有一定的偏心距；楔形板13左側(cè)面與殼體3內(nèi)表面配合接觸，楔形板13右側(cè)面 與定子15外表面配合接觸；轉(zhuǎn)子14的寬度比定子15的寬度稍小，轉(zhuǎn)子14安裝在定子15 內(nèi)，葉片16的一端放入轉(zhuǎn)子14的葉片槽內(nèi)，另一端與定子15的內(nèi)表面接觸，葉片16沿轉(zhuǎn) 子14徑向安置；配流盤(pán)17、 18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14旋轉(zhuǎn)，輸出壓力油。 如圖4所示，所述的葉片式液壓變壓器的雙作用變量部件1與雙作用葉片式二次 元件(申請(qǐng)?zhí)?00410035765. 5， 2009年5月8日已發(fā)授權(quán)通知)的結(jié)構(gòu)、功能相似，雙作用 變量部件1可以看作為一個(gè)雙作用葉片式二次元件；所述的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，雙作用變量部件1的左上油口 M為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，單作用定量部件2的右上油口 N為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。 如圖5所示，在恒壓網(wǎng)絡(luò)壓力Pl的作用下，雙作用變量部件1產(chǎn)生的主動(dòng)轉(zhuǎn)矩為7;4(/7,-p。) 單作用定量部件2產(chǎn)生的阻力轉(zhuǎn)矩為 K》072 -; o) 式中Vp V2是雙作用變量部件1、單作用定量部件2的排量，Pl、 p2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。 忽略雙作用變量部件1與單作用定量部件2之間的摩擦阻力矩，當(dāng)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[0033] 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 葉片式液壓變壓器的變壓實(shí)質(zhì)上是調(diào)節(jié)排量V乂、的值，由于單作用定量部件2的排量、是 一個(gè)固定值，所以工作中是通過(guò)調(diào)節(jié)雙作用變量部件1的排量^來(lái)滿足負(fù)載變化的需要。 所述的葉片式液壓變壓器不工作時(shí)，雙作用變量部件1與單作用定量部件2的轉(zhuǎn) 子均靜止不動(dòng)，雙作用變量部件1的定子處在初始旋轉(zhuǎn)位置(零點(diǎn))，雙作用變量部件1的 排量^為零，由公式(1)可知，變壓比A等于零。 所述的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，雙作 用變量部件1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，雙作用變量部件1的 排量^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。 所述的葉片式液壓變壓器的雙作用變量部件1的定子8旋轉(zhuǎn)角度的大小和方向由 變量活塞io-i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)利要求一種葉片式液壓變壓器包括雙作用變量部件(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，雙作用變量部件(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)的左端通過(guò)滑動(dòng)軸承安裝在雙作用變量部件(1)的左側(cè)配流盤(pán)(11)上，旋轉(zhuǎn)軸(5)的右端通過(guò)滑動(dòng)軸承安裝在右端蓋(4)上，雙作用變量部件(1)的轉(zhuǎn)子(7)通過(guò)花鍵與旋轉(zhuǎn)軸(5)的左半軸配合聯(lián)接，單作用定量部件(2)的轉(zhuǎn)子(14)通過(guò)平鍵與旋轉(zhuǎn)軸(5)的右半軸配合聯(lián)接，雙作用變量部件(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(guò)螺栓固定在殼體(3)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的葉片式液壓變壓器，其特征在于，雙作用變量部件(1)包括 轉(zhuǎn)子(7)、定子(S)、葉片(9)、旋轉(zhuǎn)軸(5)、變量油缸(10)和配流盤(pán)(H、12)，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，變 量油缸(10)包括變量活塞(10-1)、變量桿(10-2)、變量缸體(10-3)，變量缸體(10-3)通過(guò) 螺栓固定在殼體(3)上，變量桿(10-2)的球形頭端與變量活塞(10-1)的凹型槽聯(lián)接，變量 桿(10-2)的另一端固定在定子(8)的長(zhǎng)半徑圓弧中心線處的外表面上，配流盤(pán)(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l所述的葉片式液壓變壓器，其特征在于，單作用定量部件(2)包括 旋轉(zhuǎn)軸(5)、楔形板(13)、轉(zhuǎn)子(14)、定子(15)、葉片(16)和配流盤(pán)(17、18);轉(zhuǎn)子(14)的 中心與定子(15)的中心都是固定的，轉(zhuǎn)子(14)的中心與定子(15)的中心不重合，有一定 的偏心距，楔形板(13)左側(cè)面與殼體(3)內(nèi)表面配合接觸，楔形板(13)右側(cè)面與定子(15) 外表面配合接觸，轉(zhuǎn)子(14)的寬度也比定子(15)的寬度稍小，轉(zhuǎn)子(14)安裝在定子(15) 內(nèi)，葉片(16)的一端放入轉(zhuǎn)子(14)的葉片槽內(nèi)，另一端與定子(15)的內(nèi)表面接觸，配流盤(pán) (17、 18)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所述的葉片式液壓變壓器，其特征在于，雙作用變量部件(l)的左上 油口 (M)為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 定量部件(2)的右上油口 (N)為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，成為葉片式液壓 變壓器一個(gè)油口 (O)，油口 (0)與油箱連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的葉片式液壓變壓器，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所述的葉片式液壓變壓器，其特征在于，變量活塞(10-1)的凹型槽 制作成圓弧形狀或漸開(kāi)線形狀。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的葉片式液壓變壓器，其特征在于，葉片(9)沿轉(zhuǎn)子(7)徑向安置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的葉片式液壓變壓器，其特征在于，葉片(16)沿轉(zhuǎn)子(14)徑向安置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的葉片式液壓變壓器，其特征在于，進(jìn)油口 (M)大于出油口(N)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的葉片式液壓變壓器，其特征在于，油口 (0)大于進(jìn)油口 (M)。
專(zhuān)利摘要一種葉片式液壓變壓器包括雙作用變量部件、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，雙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)軸的左端通過(guò)滑動(dòng)軸承安裝在雙作用變量部件的左側(cè)配流盤(pán)上，旋轉(zhuǎn)軸的右端通過(guò)滑動(dòng)軸承安裝在右端蓋上，雙作用變量部件的轉(zhuǎn)子通過(guò)花鍵與旋轉(zhuǎn)軸的左半軸配合聯(lián)接，單作用定量部件的轉(zhuǎn)子通過(guò)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定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。本實(shí)用新型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，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(hào)F15B3/00GK201448298SQ20092002827
公開(kāi)日2010年5月5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, 張玉波, 戴汝泉, 臧發(fā)業(yè), 鄭澈 申請(qǐng)人:山東交通學(xué)院