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：
本實(shí)用新型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。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案 —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 。 本實(shí)用新型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)本實(shí)用新型能以無節(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)動慣量小，動態(tài)響應(yīng)快，控制性能好。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡圖 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
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作以下詳細(xì)地說明。 如
圖1、2、3所示，本實(shí)用新型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。[0023] 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、 11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10、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 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，雙作用定量部件1產(chǎn)生的主動轉(zhuǎn)矩為 T;-^(a-;7。) 單作用變量部件2產(chǎn)生的阻力轉(zhuǎn)矩為 式中Vp V2是雙作用定量部件1、單作用變量部件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。 忽略雙作用定量部件1與單作用變量部件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 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V乂、的值，由于雙作用定量部件1的排量 K是一個(gè)固定值，所以工作中是通過調(diào)節(jié)單作用變量部件2的排量V2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^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l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(S)、葉片(9)、旋轉(zhuǎn)軸(5)和配流盤(IOUI)，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l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l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 (O)，油口 (0)與油箱連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l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)。
專利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。本實(shí)用新型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F15B3/00GK201448299SQ200920028280
公開日2010年5月5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), 鄭澈 申請人:山東交通學(xué)院