專利名稱：柱塞式定量液壓馬達開關變扭矩閥控配油組件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及液壓馬達配油機構，更具體的說，是涉及一種柱塞式定量 液壓馬達開關變扭矩閥控配油組件。
背景技術：
目前液壓馬達的配流方式中采用最多的是端面配流，而端面配流中所采用 的主要器件就是配油盤。配油盤類似一個板式閥，由帶兩個弧形("腰形")窗 口的平面貼合在開有配流孔的缸體端面，使得缸體和配油盤在垂直于馬達軸的 面上相對旋轉，配油盤上的窗口和缸體端面開孔的相對位置按一定規(guī)律安排， 以使處在供油或排油行程中的柱塞缸能交替與馬達體上的供，排油相通，并保 證各油腔之間的隔離和密封。由于配油盤與缸體之間相對旋轉，因此會相互磨 損形成端面間隙，液壓馬達的泄漏就主要來自配油盤與缸體之間的端面泄漏， 液壓馬達的端面泄漏成為目前限制液壓馬達工作壓力的主要障礙。發(fā)明內容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種柱塞式定量液壓馬達開關變扭矩閥控配油組件。為了解決以上問題，本實用新型是通過如下技術方案實現(xiàn)。 一種柱塞式定量液壓馬達開關變扭矩閥控配油組件，包括柱塞，還包括配油閥組，所述配油閥組由前蓋板、閥板、后蓋板、高速開關高壓供油閥和高速開關排油/補油閥組成；所述高速開關高壓供油閥和高速開關排油/補油閥均裝 在閥板上；所述閥板的一面設有前蓋板，另一面設有后蓋板；所述高速開關高 壓供油閥和高速開關排油/補油閥均由推桿、閥芯和彈簧組成，所述閥芯的一端 和推桿相連，閥芯上套有彈簧，推桿的一端裝設有高速開關電磁鐵；所述高速開關高壓供油閥的入口端與壓力油口相連，出口端與柱塞的柱塞 腔相連；所述高速開關排油/補油閥的彈簧腔一端與柱塞的柱塞腔相連，另一端
與回油口相連；與每個柱塞腔連接的一對高速開關高壓供油閥和高速開關排油/ 補油閥的啟閉狀態(tài)相反。作為一種改進，所述推桿的一端穿過后蓋板，在推桿穿過的后蓋板的相應 位置裝設有高速開關電磁鐵，用于控制推桿的運動。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是 (1 )本實用新型的閥控配油組件直接安裝在柱塞式定量液壓馬達柱塞缸體 端面上，代替配油盤，閥控配油組件與柱塞式定量液壓馬達柱塞缸體端面之間 沒有了相對滑動，為柱塞式液壓馬達驅動壓力成倍提高掃清了主要技術障礙。(2)當負載扭矩較小的時候，其部分柱塞雖然處于吸油區(qū)，但仍然是從回 油口吸油的，而不需要把壓力油浪費在額外的節(jié)流控制閥口上，因而節(jié)約了大 量的能耗。


圖1是本實用新型結構示意圖。圖2是本實用新型柱塞動作流程示意圖。 圖3是本實用新型配油閥組結構示意圖。圖中，1高速開關高壓供油閥、2高速開關排油/補油閥、3液壓馬達柱塞 缸體、4柱塞腔、5柱塞、6壓力油口、 7回油口、 8前蓋板、9閥板、10后蓋 板、11高速開關排油/補油閥彈簧腔、12高速開關高壓供油閥入口端、13高速 開關高壓供油閥出口端、14柱塞腔連接口。
具體實施方式
結合附圖，下面對本實用新型進行詳細說明。本具體實施例中提供的一種柱塞式定量液壓馬達開關變扭矩閥控配油組 件，包括柱塞，還包括配油閥組，所述配油閥組由前蓋板、閥板、后蓋板、高 速開關高壓供油閥和高速開關排油/補油閥組成；所述高速開關高壓供油閥和高 速開關排油/補油閥均裝在閥板上；所述閥板的一面設有前蓋板，另一面設有后 蓋板；所述高速開關高壓供油閥和高速開關排油/補油閥均由推桿、閥芯和彈簧 組成，所述閥芯的一端和推桿相連，閥芯上套有彈簧，推桿的一端裝設有高速 開關電磁鐵； 所述高速開關高壓供油閥的入口端與壓力油口相連，出口端與柱塞的柱塞 腔相連；所述高速開關排油/補油閥的彈簧腔一端與柱塞的柱塞腔相連，另一端 與回油口相連；與每個柱塞腔連接的一對高速開關高壓供油閥和高速開關排油/ 補油閥的啟閉狀態(tài)相反。所述推桿的一端穿過后蓋板，在推桿穿過的后蓋板的 相應位置裝設有高速開關電磁鐵，用于控制推桿的運動。在本實用新型的具體實施例中，還提供了一種適用于本實用新型的變扭矩 控制方法，包括以下步驟(1) 高速開關排油/補油閥在其對應的柱塞處于排油區(qū)的時候強行打開，使柱塞腔的油能夠順利返回回油口；高速開關高壓供油閥在其對應的柱塞剛進 入排油區(qū)和吸油區(qū)分界線時打開，柱塞腔從壓力油口獲得壓力油；(2) 控制高速開關高壓供油閥的開啟時間，使其覆蓋相應柱塞的部分吸油 時間，使得相應的柱塞在吸油階段，只有部分時間壓力油可以通過高速開關高 壓供油閥進入液壓馬達的柱塞油腔，推動柱塞做功；吸油階段的其余時間柱塞油腔均通過與回油口相通的高速開關排油/補油 閥，直接從回油口吸油，補充柱塞運動產生的空腔，但不會推動柱塞做功，確 保液壓馬達的平均輸出扭矩與高速開關高壓供油閥開啟時間段內柱塞的位移在 整個柱塞吸油行程中的占空比成正比；(3) 通過對高速開關高壓供油閥開啟時間段內柱塞的位移在整個柱塞吸油 行程中占空比的實時調節(jié)，輸出與占空比成正比的平均扭矩，實現(xiàn)了對柱塞式 定量液壓馬達開關變扭矩配油閥組的變扭矩控制；占空比與平均扭矩之間的關 系為占空比-X開X 2n=T/(D X P X ri機X r| w)，其中Xff為高速開關高壓供油閥開啟時間段內的柱塞位移，n為柱塞式定 量液壓馬達輸出軸的轉速，T為需要獲得的平均扭矩，D為柱塞式定量液壓馬達 的排量，P為壓力油口的壓力，T^為柱塞式定量液壓馬達的機械效率，，為配 油閥組控制柱塞腔的效率。所述排油區(qū)是柱塞回程、柱塞腔容積減小時所處的區(qū)域，所述吸油區(qū)是柱 塞進程、柱塞腔容積增加時所處的區(qū)域。當柱塞處于吸油區(qū)之外的時候，高速 開關高壓供油閥處于關閉狀態(tài)，造成柱塞腔的瞬時吸空，回油口壓力自動推開 高速開關排油/補油閥，繼續(xù)向柱塞腔供油，確保柱塞腔的順利吸油。各柱塞腔
的吸、排油周期與柱塞式定量液壓馬達輸出軸的旋轉同步，每一對高速開關高 壓供油閥、高速開關排油/補油閥與柱塞式定量液壓馬達輸出軸的旋轉同步地輪 流開關。本實施例中的柱塞式定量液壓馬達開關變扭矩閥控配油組件由與柱塞式定 量液壓馬達柱塞數(shù)量相等的高速開關高壓供油閥，以及與液壓馬達柱塞數(shù)量相 等的高速開關排油/補油閥組成，液壓馬達的每一個柱塞都分別由一對啟閉狀態(tài) 正好相反的高速開關高壓供油閥和高速開關排油/補油閥控制，取代了傳統(tǒng)液壓 馬達中的配油盤。本實用新型對高速開關高壓供油閥和高速開關排油/補油閥進 行了 一體化設計形成配油閥組。當柱塞處于排油區(qū)時(柱塞回程，柱塞腔容積減小)，高速開關高壓供油 閥在彈簧力和液壓力的作用下關閉，而高速開關排油/補油閥在高速開關電磁鐵 的作用下打開，使柱塞腔的油通過前蓋板與閥板之間的通道流回回油口；當柱 塞處于吸油區(qū)時(柱塞進程，柱塞腔容積增加)，高速開關高壓供油閥在高速 開關電磁鐵的作用下打開，壓力油從壓力油口進入柱塞腔，但打開時間可控； 當柱塞處于吸油區(qū)之外的時候，高速開關高壓供油閥并不打開，由此造成了柱 塞腔的瞬時吸空，在回油口壓力的作用下，高速開關排油/補油閥打開，向柱塞 腔供油，確保柱塞腔的順利吸油。為保證馬達正常工作，回油口仍然要有一定 的壓力。結合附圖2，當柱塞處于狀態(tài)l時，高速開關高壓供油閥在彈簧力和液壓力 作用下關閉，高速開關排油/補油閥強行打開，柱塞向回油口順利排油；當柱塞 處于狀態(tài)2時，高速開關排油/補油閥強行關閉，柱塞腔壓力上升；當柱塞處于 狀態(tài)3時，高速開關高壓供油閥強行打開，高速開關排油/補油閥仍然處于關閉 狀態(tài)，柱塞腔升壓吸油；當柱塞處于狀態(tài)4時，高速開關高壓供油閥關閉，高速 開關排油/補油閥仍然處于關閉狀態(tài)，壓力推動柱塞繼續(xù)運動；當柱塞處于狀態(tài) 5時，柱塞腔壓力降低，高速開關排油/補油閥在回油口壓力作用下打開，柱塞 從回油口吸油；當柱塞處于狀態(tài)6時，高速開關排油/補油閥強行打開，保證柱 塞從回油口順利吸油。通過對高速開關高壓供油閥開啟時間在整個柱塞吸油時間中占空比的實時 調節(jié)，輸出與占空比成正比的平均扭矩，實現(xiàn)對柱塞式定量液壓馬達開關變扭 矩配油閥組的變扭矩控制。
另外，為了更好的實現(xiàn)本實用新型，本實用新型所述的柱塞腔容積要盡可 能小，甚至為它專門定制集兩個閥與柱塞于一體的組件。最后，需要注意的是，以上列舉的僅是本實用新型的具體實施例。顯然， 本實用新型不限于以上實施例，還可以有很多變形。本領域的普通技術人員能 從本實用新型公開的內容中直接導出或聯(lián)想到的所有變形，均應認為是本實用 新型的保護范圍。
權利要求1. 一種柱塞式定量液壓馬達開關變扭矩閥控配油組件，包括柱塞，其特征在于，還包括配油閥組，所述配油閥組由前蓋板、閥板、后蓋板、高速開關高壓供油閥和高速開關排油/補油閥組成；所述高速開關高壓供油閥和高速開關排油/補油閥均裝在閥板上；所述閥板的一面設有前蓋板，另一面設有后蓋板；所述高速開關高壓供油閥和高速開關排油/補油閥均由推桿、閥芯和彈簧組成，所述閥芯的一端和推桿相連，閥芯上套有彈簧，推桿的一端裝設有高速開關電磁鐵；所述高速開關高壓供油閥的入口端與壓力油口相連，出口端與柱塞的柱塞腔相連；所述高速開關排油/補油閥的彈簧腔一端與柱塞的柱塞腔相連，另一端與回油口相連；與每個柱塞腔連接的一對高速開關高壓供油閥和高速開關排油/補油閥的啟閉狀態(tài)相反。
2、 根據(jù)權利要求l所述的柱塞式定量液壓馬達開關變扭矩閥控配油組件， 其特征在于，所述推桿的一端穿過后蓋板，在推桿穿過的后蓋板的相應位置裝 設有高速開關電磁鐵，用于控制推桿的運動。
專利摘要本實用新型涉及液壓馬達配油機構，旨在提供一種柱塞式定量液壓馬達開關變扭矩閥控配油組件。該組件包括柱塞和配油閥組，配油閥組由前蓋板、閥板、后蓋板、高速開關高壓供油閥和高速開關排油/補油閥組成；高速開關高壓供油閥的入口端與壓力油口相連，出口端與柱塞的柱塞腔相連；高速開關排油/補油閥的彈簧腔一端與柱塞的柱塞腔相連，另一端與回油口相連；與每個柱塞腔連接的一對高速開關高壓供油閥和高速開關排油/補油閥的啟閉狀態(tài)相反。本實用新型的閥控配油組件直接安裝在液壓馬達柱塞缸體端面上，代替配油盤，閥控配油組件與液壓馬達柱塞缸體端面之間沒有了相對滑動，為液壓馬達驅動壓力成倍提高掃清了主要技術障礙。
文檔編號F04B49/00GK201080911SQ20072011065
公開日2008年7月2日 申請日期2007年6月15日 優(yōu)先權日2007年6月15日
發(fā)明者曹建偉, 李世倫, 峰 王, 顧臨怡 申請人:浙江大學;杭州慧翔電液技術開發(fā)有限公司