專利名稱：吸排油獨立調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液壓馬達的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及液壓馬達，更具體的說，本實用新型涉及一種吸排油獨立調(diào)節(jié)的 機液先導開關(guān)變扭矩旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液壓馬達。
背景技術(shù)：
柱塞液壓馬達是依靠壓力油作用在柱塞上從而使馬達輸出軸活的一定轉(zhuǎn)矩的，為 了使柱塞能夠交替與壓力油口及回油口相通，必須采用配流裝置，目前柱塞液壓馬達多采 用端面配流，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(zhuǎn)，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能交替與馬達體上的供、排油口相通，并保證各油腔之間的 隔離和密封。由于配油盤上兩個弧形窗口的開角、位置均不能實時改變，因而液壓馬達無法 通過配油機構(gòu)實現(xiàn)變量(對輸出扭矩和排量的連續(xù)調(diào)節(jié))。到目前為止，市場上現(xiàn)有的變量 液壓馬達，都只能通過實時調(diào)節(jié)液壓馬達另一側(cè)的斜盤傾斜角度實現(xiàn)變量。而這種傳統(tǒng)的 通過調(diào)節(jié)斜盤傾斜角度的變量方式存在兩個弱點1.液壓馬達中各柱塞產(chǎn)生的液壓力，在驅(qū)動液壓馬達旋轉(zhuǎn)的同時，其作用在斜盤 上的力還會產(chǎn)塵一個與斜盤傾斜角度控制方向一致的扭矩，且該扭矩隨著液壓馬達轉(zhuǎn)角的 改變而變化，盡管有多個柱塞，但仍然無法完全在內(nèi)部互相抵消，這部分波動的扭矩最終都 加在了控制斜盤傾斜角度的變量機構(gòu)上。變量機構(gòu)為了克服該波動的扭矩，需要有相當大 的面積來驅(qū)動，嚴重限制了液壓馬達的響應速度。2.液壓馬達切換為泵工況的臨界點是排量為零的點。因此，為了切換為泵工況 以回收減速、制動過程的能量，液壓馬達的排量調(diào)節(jié)機構(gòu)必須過零點，不僅變量機構(gòu)的行程 大，響應速度慢，而且還很容易導致在零點附近的不穩(wěn)定。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種吸排油獨立調(diào)節(jié)的機液 先導開關(guān)變扭矩旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液壓馬達。為解決以上問題，本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)本實用新型提供了一種吸排油獨立調(diào)節(jié)的機液先導開關(guān)變扭矩旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液 壓馬達，包括扭矩輸出機構(gòu)、定量斜盤、柱塞缸筒、柱塞和柱塞腔，還包括配油閥組、配油盤 組和吸排油獨立調(diào)節(jié)的變扭矩驅(qū)動機構(gòu)；所述的配油閥組由與柱塞個數(shù)相同的高速開關(guān)高壓供油閥、高速開關(guān)排油補油 閥，高壓供油先導閥，排油-補油先導閥和公共的配油閥體構(gòu)成，每個柱塞及其相應的柱塞 腔對應一個高速開關(guān)高壓供油閥及與之對應的高速開關(guān)高壓供油先導閥、一個高速開關(guān)排 油-補油閥及與之對應的高速開關(guān)排油-補油先導閥；每個高速開關(guān)高壓供油閥包括一個 高速開關(guān)高壓供油閥芯、一個高速開關(guān)高壓供油閥彈簧、一個高速開關(guān)高壓供油閥彈簧腔、
7一個高速開關(guān)高壓供油閥軸向油口、一個高速開關(guān)高壓供油閥周向油口和一個高速開關(guān)高 壓供油先導閥高壓供油控制臺階，每個高速開關(guān)排油-補油閥包括一個高速開關(guān)排油-補 油閥芯、一個高速開關(guān)排油-補油閥彈簧、一個高速開關(guān)排油-補油閥彈簧腔、一個高速開 關(guān)排油-補油閥軸向油口、一個高速開關(guān)排油-補油閥周向油口和一個高速開關(guān)排油-補 油先導閥排油-補油控制臺階；在每個高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近殼體側(cè)端面與高速開 關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階之間，高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階與 靠近中心側(cè)端面之間各有一個容腔，在每個高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近殼體側(cè)端面與 高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階之間，高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補 油控制臺階與高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近中心側(cè)端面之間各有一個容腔；每個柱塞對 應的高速開關(guān)高壓供油閥與高速開關(guān)排油-補油閥都并排設(shè)置，高速開關(guān)高壓供油閥軸向 油口和高速開關(guān)排油-補油閥軸向油口均與其對應的柱塞腔連通；每個高速開關(guān)高壓供油 閥周向油口，均穿過高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階與高速開關(guān)高壓供油先導 閥靠近中心側(cè)端面之間的容腔，與配油盤高壓油流道連通；每個高速開關(guān)排油-補油閥周 向油口，均穿過高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階與高速開關(guān)排油-補油先 導閥靠近中心側(cè)端面之間的容腔，與配油盤回油流道連通；每個高速開關(guān)高壓供油閥彈簧 腔均與相應的高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階連通，每個高速開關(guān)排油-補油 閥彈簧腔均與相應的高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階連通；每個高速開關(guān) 高壓供油先導閥和高速開關(guān)排油-補油先導閥的兩個端面(靠近殼體側(cè)端面與靠近中心 側(cè)端面)均與泄漏油口連通，每個高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階與高速開關(guān) 高壓供油先導閥靠近中心側(cè)的端面之間的容腔與配油盤高壓油流道連通；每個高速開關(guān)排 油-補油先導閥排油-補油控制臺階與高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近中心側(cè)端面之間的 容腔與配油盤回油流道連通；每個高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近殼體側(cè)端面與高速開關(guān)高 壓供油先導閥高壓共供油控制臺階之間的容腔均與相應的高速開關(guān)高壓供油先導閥對應 的柱塞腔相連，每個高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近殼體側(cè)端面與高速開關(guān)排油-補油先 導閥排油-補油控制臺階之間的容腔均與相應的高速開關(guān)排油-補油先導閥對應的柱塞腔 相連；所有高速開關(guān)高壓供油先導閥位于同一截面上，所有高速開關(guān)排油-補油先導閥位 于同一截面上。所述的配油盤組用螺釘固定于所述的配油閥體位于柱塞另一側(cè)的端面，配油盤組 內(nèi)部有高壓油流道和回油流道；配油盤組中心的配油盤高壓油流道與所述所有高速開關(guān)高 壓供油先導閥上的高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階與高速開關(guān)高壓供油先導 閥靠近中心側(cè)端面之間的容腔連通，配油盤高壓油流道與殼體上的高壓油口連通；配油盤 組中心的配油盤高壓油流道外側(cè)的環(huán)形配油盤回油流道與所述所有高速開關(guān)排油-補油 先導閥上的高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階與高速開關(guān)排油-補油先導閥 靠近中心側(cè)端面之間的容腔連通，配油盤組上的環(huán)形配油盤回油流道與殼體上的回油口連 通；泄漏油流道與泵本體上的泄漏油流道共用，與殼體上的泄漏油口連通；所述的配油盤 組中心配油盤高壓油流道與其外側(cè)的環(huán)形配油盤回油流道之間，環(huán)形配油盤回油流道與靠 近殼體側(cè)的泄漏油流道之間分別采用高壓旋轉(zhuǎn)支撐組件和低壓旋轉(zhuǎn)支撐組件提供旋轉(zhuǎn)支 撐，配油盤組與后端蓋之間相對轉(zhuǎn)動。所述的配油盤組與缸筒同步旋轉(zhuǎn)，其與軸承座之間裝有一個深溝球軸承和一個推力球軸承，分別用來承受徑向力和軸向推力，馬達外殼與過渡塊通過螺釘連接，過渡塊與控 制驅(qū)動外殼通過螺釘連接，控制驅(qū)動外殼、軸承座、后蓋延伸和后蓋通過螺釘連接。作為一種改進，所述吸排油獨立調(diào)節(jié)的變扭矩驅(qū)動機構(gòu)，分為高壓供油驅(qū)動機構(gòu) 和排油-補油驅(qū)動機構(gòu)，其中高壓供油驅(qū)動機構(gòu)由一個高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承 及兩個高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制閥體、兩個高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸 承控制柱塞、兩個高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧、兩個高速開關(guān)高壓供油先 導閥驅(qū)動軸承控制彈簧壓片和與彈簧對應的兩個高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制 彈簧腔組成，排油-補油驅(qū)動機構(gòu)由一個高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承及兩個高速 開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制閥體、兩個高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制 柱塞、兩個高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧、兩個高速開關(guān)排油-補油先導閥 驅(qū)動軸承控制彈簧壓片和與彈簧對應的兩個高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈 簧腔組成；高壓供油驅(qū)動機構(gòu)的兩個控制柱塞與高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承軸線垂 直，與該軸承運動方向所在直線共線，與該軸承外圈相切，圓周方向均布，每個高速開關(guān)高 壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞與高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承外圈不接觸的端面 安裝高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧，高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制 彈簧的另一端面設(shè)置高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧壓片，高速開關(guān)高壓供油 先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞、高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧、高速開關(guān)高壓供 油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧壓片均位于高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制控制閥體 內(nèi)，其內(nèi)部的高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧腔與外部的控制油路連通，高速 開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制控制閥體與高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制控 制柱塞同軸，安裝在控制驅(qū)動外殼上，高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承內(nèi)圈與其驅(qū)動的 高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近殼體側(cè)端面接觸并提供旋轉(zhuǎn)支撐；高速開關(guān)排油-補油驅(qū)動 機構(gòu)的兩個高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞與高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū) 動軸承軸線垂直，與該軸承運動方向所在直線共線，與該軸承外圈相切，圓周方向均布，每 個高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞與高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承外 圈不接觸的端面安裝高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧，高速開關(guān)排油-補油 先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧的另一端面設(shè)置高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧 壓片，高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞、高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸 承控制彈簧、高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧壓片均位于高速開關(guān)排油-補 油先導閥驅(qū)動軸承控制控制閥體內(nèi)，其內(nèi)部的彈簧腔與外部的控制油路連通，控制閥體與 高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞同軸，安裝在控制驅(qū)動外殼上，高速開關(guān)排 油-補油先導閥驅(qū)動軸承內(nèi)圈與其驅(qū)動的高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近殼體側(cè)端面接觸 并提供旋轉(zhuǎn)支撐；作為一種改進，所述的變扭矩驅(qū)動機構(gòu)是通過操作變扭矩調(diào)節(jié)器使變扭矩驅(qū)動軸 承平動來改變先導閥的開關(guān)時間和開口大小，控制高速開關(guān)閥的開關(guān)，進而改變液壓馬達 的排量來改變其輸出扭矩，變扭矩調(diào)節(jié)器是機械變扭矩調(diào)節(jié)器、單油口變扭矩調(diào)節(jié)器、雙油 口變扭矩調(diào)節(jié)器、雙控液壓變扭矩調(diào)節(jié)器四種結(jié)構(gòu)中的任意一種，其中機械變扭矩調(diào)節(jié)器包括變扭矩調(diào)節(jié)桿，變扭矩調(diào)節(jié)桿與變扭矩驅(qū)動軸承剛性連 接；[0014]單油口液壓變扭矩調(diào)節(jié)器包括變扭矩柱塞，變扭矩控制油口，復位彈簧和彈簧座， 變扭矩柱塞一側(cè)與變扭矩驅(qū)動軸承接觸，另一側(cè)與變扭矩控制油口連通；彈簧座一側(cè)與變 扭矩驅(qū)動軸承接觸，另一側(cè)與復位彈簧接觸；彈簧腔穿過彈簧座與帶背壓的回油口連通；雙油口單控液壓變扭矩調(diào)節(jié)器包括2個變扭矩柱塞，變扭矩控制油口，復位彈簧 和變扭矩控制回油口，變扭矩柱塞一側(cè)與變扭矩驅(qū)動軸承接觸，另一側(cè)與變扭矩控制油口 連通；彈簧座一側(cè)與變扭矩驅(qū)動軸承接觸，另一側(cè)與復位彈簧接觸；彈簧腔與變扭矩控制 回油口連通；雙控液壓變扭矩調(diào)節(jié)器包括2個變扭矩柱塞，2個變扭矩控制油口和2個復位彈 簧，變扭矩柱塞與變扭矩控制油口，復位彈簧一一對應；每個變扭矩柱塞的一側(cè)均與變扭矩 驅(qū)動軸承接觸，另一側(cè)均與相應的復位彈簧接觸；2個彈簧腔均與變扭矩控制油口連通。作為一種改進，所述變扭矩調(diào)節(jié)器分為高壓供油變扭矩調(diào)節(jié)器和排油-補油變扭 矩調(diào)節(jié)器；高壓供油變扭矩調(diào)節(jié)器只控制高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承，高速開關(guān)高 壓供油先導閥驅(qū)動軸承只控制高速開關(guān)高壓供油先導閥，高速開關(guān)高壓供油先導閥只控制 高速開關(guān)高壓供油閥；排油-補油變扭矩調(diào)節(jié)器只控制高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸 承，高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承只控制高速開關(guān)排油-補油先導閥，高速開關(guān)排 油-補油先導閥只控制高速開關(guān)排油-補油閥，如此實現(xiàn)了配油機構(gòu)的吸排油獨立調(diào)節(jié)。作為一種改進，所述配油盤組由配油盤、高壓旋轉(zhuǎn)支撐組件、低壓旋轉(zhuǎn)支撐組件和 后端蓋組成，與吸、排油腰形孔以吸排油分界面為中心對稱分布的傳統(tǒng)配油盤不同，配油盤 內(nèi)部有配油盤高壓油流道和配油盤回油流道，中心圓柱狀流道作為配油盤高壓油流道，配 油盤高壓油流道外側(cè)的環(huán)形流道作為配油盤回油流道，配油盤回油流道外壁外側(cè)為泄露油 腔；配油盤與先導閥體配合端面上中心圓型區(qū)域一側(cè)與先導閥體高壓油流道連通，另一端 與配油盤高壓油流道直接連通，圓形區(qū)域外側(cè)的環(huán)形區(qū)域一側(cè)與先導閥體回油流道連通， 另一端通過4個相同均布的腰形孔與配油盤回油流道連通；高壓旋轉(zhuǎn)支撐組件提供配油盤 高壓流道與配油盤回油流道之間的密封，低壓旋轉(zhuǎn)支撐組件提供配油盤回油流道與泄漏油 流道之間的密封，高壓旋轉(zhuǎn)支撐組件和低壓旋轉(zhuǎn)支撐組件共同提供配油盤與后端蓋之間的 旋轉(zhuǎn)支撐。作為一種改進，所述高速開關(guān)高壓供油先導閥軸線在高速開關(guān)閥所在平面上的投 影與高速開關(guān)排油-補油先導閥軸線在高速開關(guān)閥所在平面上的投影以吸排油分界線為 軸線對稱。作為一種改進，所述高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承的內(nèi)壁中心軸線與所述柱 塞缸筒的中心軸線平行，并沿著與吸排油分界線有一小于10°夾角的方向有一個固定偏 置，高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承能且只能在該方向的垂直方向左右移動；高速開關(guān) 排油-補油先導閥驅(qū)動軸承的內(nèi)壁中心軸線與所述柱塞缸筒的中心軸線平行，并沿著與吸 排油分界線有一小于10°夾角的方向有一個固定偏置，該方向與高速開關(guān)高壓供油先導閥 驅(qū)動軸承固定偏置方向在高速開關(guān)閥所在平面的投影關(guān)于吸排油分界面對稱，高速開關(guān)排 油-補油先導閥驅(qū)動軸承能且只能在該方向的垂直方向左右移動。作為一種改進，所述高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近中心側(cè)端面，其直徑比高速開 關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階的直徑略小，該面積差給高速開關(guān)高壓供油先導閥提 供了一個徑向的壓力，使得所有的高速開關(guān)高壓供油先導閥都能夠壓在所述的高速開關(guān)高
10壓供油先導閥驅(qū)動軸承上。所述高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近中心側(cè)端面，其直徑比高 速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階的直徑小，該面積差給高速開關(guān)排油-補油 先導閥提供了一個徑向的壓力，使得所有的高速開關(guān)排油-補油先導閥都能夠壓在所述的 高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承上。作為一種改進，所述的配油閥體在軸向被分成三片柱塞腔分油閥體、主閥體、先 導閥體；柱塞腔分油閥體、主閥體、先導閥體通過銷釘剛性連接到柱塞缸筒上，配油閥體與 配油盤組通過螺釘連接在一起；柱塞腔分油閥體與主閥體、主閥體與先導閥體、先導閥體與 配油盤組、柱塞腔分油閥體與柱塞缸筒之間所有油口的外緣，都設(shè)有密封圈。作為一種改進，所述的高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階與高速開關(guān)排 油-補油先導閥排油-補油控制臺階的寬度均與先導閥體上相應的沉割槽寬度一致，使得 先導閥能夠快速響應柱塞位置的變化。作為一種改進，所述的高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承和高速開關(guān)排油-補油 先導閥驅(qū)動軸承的位移為零時，高速開關(guān)高壓供油閥彈簧腔除了在排油-吸油過渡點被隔 離外，其他位置均與配油盤組中心高壓油流道連通，使高速開關(guān)高壓供油閥保持關(guān)閉，高速 開關(guān)排油-補油閥彈簧腔除了在吸油-排油過渡點被隔離外，其他位置均與柱塞腔連通，使 高速開關(guān)排油-補油閥保持打開，使馬達能夠從配油盤組的配油盤回油流道補油。作為一種改進，所述的高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承位移為零時，高速開關(guān) 高壓供油先導閥的初始位移為負的高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承與柱塞缸筒中心軸 線之間的固定偏置；高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階將高速開關(guān)高壓供油閥彈 簧腔、高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近殼體側(cè)端面與高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制 臺階之間的容腔、高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階與高速開關(guān)高壓供油先導閥 靠近中心側(cè)端面之間的容腔互相隔斷；所述的高速開關(guān)排油-補油先導閥控制軸承位移為 零時，高速開關(guān)排油-補油先導閥的初始位移為兩倍的高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸 承與柱塞缸筒中心軸線之間的固定偏置；高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階 將高速開關(guān)排油-補油閥彈簧腔與柱塞腔連通，且高速開關(guān)排油-補油先導閥閥口開度為 兩倍的高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承與柱塞缸筒中心軸線之間的固定偏置。基于本實用新型中的吸排油獨立調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液壓馬達，其開關(guān)變扭矩方 法，包括以下步驟(1)根據(jù)對輸出扭矩大小的要求，調(diào)節(jié)變扭矩調(diào)節(jié)器；當變扭矩調(diào)節(jié)器是機械變 扭矩調(diào)節(jié)器時，調(diào)節(jié)其變扭矩調(diào)節(jié)桿的位置；當變扭矩調(diào)節(jié)器是單油口液壓變扭矩調(diào)節(jié)器、 雙油口單控液壓變扭矩調(diào)節(jié)器或雙控液壓變扭矩調(diào)節(jié)器其中任意一種液壓變扭矩調(diào)節(jié)器 時，調(diào)節(jié)其變扭矩控制油口的壓力；用以改變各高速開關(guān)高壓供油閥的開關(guān)時間占空比；(2)控制高速開關(guān)高壓供油閥的開啟時間，使得位于吸油區(qū)的柱塞腔，僅在高速開 關(guān)高壓供油閥開啟時，能夠從高壓油口吸油，推動相應的柱塞做功；位于吸油區(qū)的柱塞腔在 高速開關(guān)供油閥關(guān)閉時，均通過與回油口相通的高速開關(guān)排油-補油閥，直接從回油口吸 油，補充柱塞運動產(chǎn)生的空腔，但不會推動柱塞做功；與此同時，位于排油區(qū)的柱塞腔，僅在 高速開關(guān)高壓供油閥關(guān)閉時，能夠通過與回油口相通的高速開關(guān)排油-補油閥，直接排到 回油口，不阻礙柱塞運動；位于排油區(qū)的柱塞腔在高速開關(guān)排油-補油閥關(guān)閉時，均通過高 壓供油閥向高壓油口排油，工作在泵工況，實現(xiàn)減速與制動，并把制動能變回成壓力能；確保平均輸出扭矩與高速開關(guān)高壓供油閥開啟時間段內(nèi)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(guān)高壓供油閥開啟時間段內(nèi)柱塞的位移在整個柱塞吸、排油行 程中占空比的實時調(diào)節(jié)，輸出與占空比成正比的平均扭矩，實現(xiàn)變扭矩控制；占空比與平均 扭矩之間的關(guān)系為令柱塞位移占空比D = X開/XmaxT= [Df(I-D2)]*(DmXPX η 機 X η 閥)驅(qū)動軸承的位移y與柱塞位移占空比之間的關(guān)系為D1 = dffl/2dmax = {l-sin[2atan(|Xp/Yp|)]}/4D2 = dff2/2dmax = {l-sin[2atan(|XT/YT|)]}/4其中^為柱塞在吸油行程時高速開關(guān)高壓供油閥打開吸油時的位移在整個柱塞 吸、排油行程中的占空比，D2為柱塞在排油行程時高速開關(guān)排油-補油閥打開排油時的位移 在整個柱塞吸、排油行程中的空比，為柱塞吸油行程時高速開關(guān)高壓供油閥開啟時間段 內(nèi)的柱塞位移，為柱塞排油行程時高速開關(guān)排油-補油閥開啟時間段的柱塞位移，dmax 為柱塞吸排油單程行程，T為需要輸出的平均扭矩，Dm為液壓馬達的排量，P為高壓油口的 壓力，Hft為液壓馬達的機械效率，η w為配油閥組的效率，Yp為高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū) 動軸承的內(nèi)壁中心與柱塞缸筒中心軸線之間的固定偏置位移，Xp為高速開關(guān)高壓供油先導 閥的位移幅值即高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承的位移，Yt為高速開關(guān)排油-補油先導 閥驅(qū)動軸承的內(nèi)壁中心與柱塞缸筒中心軸線之間的固定偏置位移，Xt為高速開關(guān)排油-補 油先導閥的位移幅值即高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承的位移；(4)處于馬達工況時，對于高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承，液壓馬達正轉(zhuǎn)時， XP < 0，液壓馬達反轉(zhuǎn)時，則XP > 0 ；對于高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承，液壓馬達 正轉(zhuǎn)時，XT = +Max，液壓馬達反轉(zhuǎn)時，則XT = -Max ；處于泵工況時，對于高速開關(guān)高壓供油 先導閥驅(qū)動軸承，液壓泵正反轉(zhuǎn)時，XP = O ；對于高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承，液壓 泵正轉(zhuǎn)時，XT > 0，液壓泵反轉(zhuǎn)時，則XT < 0 ;ΥΡ > 0, YT < 0為固定偏置。在該方法中，初始位置以及正方向定義[0038]1.取吸排油分界線上，柱塞處于杠筒最深處時為起始點，起始角度為0°[0039]2.正對輸出軸，取左旋為正，右旋為負；[0040]3.驅(qū)動環(huán)向右為正，向左為負；[0041]4.先導閥芯向上運動為正，向下為負；[0042]5.先導閥位移中間值規(guī)定為閥芯的0位；[0043]6.坐標軸取正視輸出軸，水平向右為X軸正方向，豎直向上為Y軸正方向[0044]7.以缸筒中心為原點，變量驅(qū)動環(huán)向右、向上為正，向左、向下為負。[0045]通過上述結(jié)構(gòu)與控制方法，馬達工況正轉(zhuǎn)時，XP < 0，XT = +Max，每個柱I
圈，都經(jīng)歷了 6個狀態(tài)G個主狀態(tài)和2個過渡狀態(tài)) (1)狀態(tài)A 高壓驅(qū)動狀態(tài)高速開關(guān)高壓供油先導閥位移小于負的高速開關(guān)高壓 供油先導閥驅(qū)動軸承與柱塞缸筒中心軸線之間的固定偏置(-ΥΡ)，高速開關(guān)排油-補油先 導閥位移大于高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承與柱塞缸筒中心軸線之間的固定偏置 (YT)，且柱塞前進；在高速開關(guān)高壓供油先導閥的作用下，柱塞腔與高速開關(guān)高壓供油閥的彈簧腔溝通時，高速開關(guān)高壓供油閥在高壓油口的壓力作用下打開，因而柱塞腔的壓力接 近但略低于高壓油口的壓力，柱塞腔同時與排油-補油閥的彈簧腔溝通，排油-補油閥在柱 塞腔的壓力作用下保持關(guān)閉；(2)狀態(tài)B，C 空行程狀態(tài)其中B為過渡狀態(tài)，C為補油狀態(tài)；高速開關(guān)高壓供油 先導閥位移大于負的高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承與柱塞缸筒中心軸線之間的固定 偏置，高速開關(guān)排油-補油先導閥位移大于高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承與柱塞缸 筒中心軸線之間的固定偏置，且柱塞前進；在高速開關(guān)高壓供油先導閥的作用下，高壓油口 與高速開關(guān)高壓供油閥的彈簧腔溝通，高速開關(guān)高壓供油閥在高壓油口的壓力作用下快速 關(guān)閉，柱塞繼續(xù)前進導致柱塞腔體積增加，壓力快速降到低于回油口的背壓，柱塞腔同時與 排油-補油閥的彈簧腔溝通，排油-補油閥在柱塞腔的壓力降低到回油口背壓以下后打開， 其中高速開關(guān)排油-補油閥打開的過程為過渡狀態(tài)B ；高速開關(guān)排油-補油閥打開后柱塞 從凹油口補油直到到達吸排油分界面的過程為補油狀態(tài)C ；(3)狀態(tài)D 正?；赜蜖顟B(tài)高速開關(guān)高壓供油先導閥位移大于負的高速開關(guān)高壓 供油先導閥驅(qū)動軸承與柱塞缸筒中心軸線之間的固定偏置，高速開關(guān)排油-補油先導閥位 移大于高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承與柱塞缸筒中心軸線之間的固定偏置，且柱塞 后退；在高速開關(guān)高壓供油先導閥的作用下，高速開關(guān)高壓供油閥的彈簧腔與高壓供油口 連通，高壓供油閥保持關(guān)閉；帶背壓的回油口與排油-補油閥的彈簧腔溝通，由于柱塞排油 時，柱塞腔壓力接近并略高于帶背壓的回油口壓力，故排油-補油閥在柱塞腔的壓力作用 下保持打開狀態(tài)進行正常回油；(4)狀態(tài)E，F(xiàn) 泵輸出狀態(tài)其中E為過渡狀態(tài)，F(xiàn)為泵輸出狀態(tài)；高速開關(guān)高壓供 油先導閥位移大于負的高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承與柱塞缸筒中心軸線之間的固 定偏置，高速開關(guān)排油-補油先導閥位移小于高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承與柱塞 缸筒中心軸線之間的固定偏置，且柱塞后退；在高速開關(guān)排油-補油先導閥的作用下，柱塞 腔與排油-補油閥的彈簧腔溝通，排油-補油閥在柱塞腔的壓力作用下關(guān)閉，柱塞繼續(xù)后退 導致柱塞腔體積減小，壓力快速上升到超過高壓油口的壓力，高壓油口同時與高壓供油閥 的彈簧腔溝通，高速開關(guān)高壓供油閥在柱塞腔的壓力上升到高壓油口壓力以上后打開；其 中狀態(tài)E為高壓供油閥開啟過程這一過渡狀態(tài)，狀態(tài)F為柱塞通過向高壓油口排油直到柱 塞轉(zhuǎn)到排吸油分界面。馬達工況反轉(zhuǎn)以及泵工況正、反轉(zhuǎn)也要經(jīng)歷同樣的六個狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是(1)變扭矩控制本實用新型通過對高速開關(guān)高壓供油閥開啟時間段內(nèi)的柱塞位 移在整個柱塞吸油行程中占空比的實時調(diào)節(jié)，輸出與占空比成正比的平均扭矩，實現(xiàn)了開 關(guān)變扭矩控制，開關(guān)變扭矩控制既沒有改變液壓馬達的排量，也沒有改變供油壓力，但它最 終直接改變了液壓馬達的輸出扭矩；(2)節(jié)能當負載扭矩較小的時候，部分位于吸油區(qū)的柱塞腔不再從高壓油口吸 油，而是通過排油-補油閥從回油口吸油，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；(3)泵工況當同時減小柱塞在吸油行程時高速開關(guān)高壓供油閥打開吸油時的位 移在整個柱塞吸、排油行程中的占空比Dl和柱塞在排油行程時高速開關(guān)排油-補油閥打開排油時的位移在整個柱塞吸、排油行程中的占空比和D2時，液壓馬達就平穩(wěn)地進入了泵的 工況，即輸出與旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩，同時向高壓油口排出高壓油；(4)響應速度提高一個數(shù)量級傳統(tǒng)液壓馬達中各柱塞產(chǎn)生的液壓力，在驅(qū)動液 壓馬達旋轉(zhuǎn)的同時，其作用在斜盤上的力還會產(chǎn)生一個與斜盤傾斜角度控制方向一致的扭 矩，且該扭矩隨著液壓馬達轉(zhuǎn)角的改變而變化，盡量有多個柱塞但仍然無法完全在內(nèi)部相 互抵消，這部分波動的扭矩最終都加在了控制斜盤傾斜角度的變量機構(gòu)上，變量機構(gòu)為了 克服該波動的扭矩，需要有相當大的面積來驅(qū)動，嚴重限制了液壓馬達的響應速度；而本實 用新型把變量驅(qū)動機構(gòu)從斜盤的巨大不均衡力矩中解放出來，只需要克服各先導閥作用在 變扭矩驅(qū)動軸承上的不均衡力，不均衡力縮小了一個數(shù)量級，從而將液壓馬達的變量響應 速度提高了一個數(shù)量級；(5)避免了過零問題傳統(tǒng)液壓馬達切換為泵工況的臨界點是排量為零的點，因 此為了切換為泵工況以回收減速、制動過程的能量，液壓馬達的排量調(diào)節(jié)機構(gòu)必須過零點， 不僅變量機構(gòu)的行程大，響應速度慢，而且還很容易導致在零點附近的不穩(wěn)定；而本實用新 型只需同時減小占空比Dl和D2，液壓馬達就平穩(wěn)地進入了泵的工況，不需要經(jīng)過排量零 點，因而也不存在零點附近的不穩(wěn)定問題。(6)正反轉(zhuǎn)切換只需改變先導閥驅(qū)動方向當泵/馬達需要切換旋轉(zhuǎn)方向時，只需 要按照變扭距操作步驟中描述控制先導閥即可實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型中配油組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型中高速開關(guān)高壓供油閥及其先導閥示意圖。圖4是本實用新型中高速開關(guān)排油-補油閥及其先導閥示意圖。圖5是本實用新型中配油閥組與高、低壓旋轉(zhuǎn)支撐組件和后蓋示意圖。圖6是本實用新型中高速開關(guān)高壓供油先導閥和其驅(qū)動軸承所在剖面。圖7是本實用新型中高速開關(guān)排油-補油先導閥和其驅(qū)動軸承所在剖面。圖8是本實用新型中配油組件各主閥和其變扭距驅(qū)動軸承安裝示意圖。圖9是本實用新型中高速開關(guān)高壓供油先導閥芯向先導閥體中安裝的示意圖。圖10是本實用新型中高速開關(guān)排油-補油先導閥芯向先導閥體中安裝的示意圖。圖11是本實用新型中泵本體與配油組件的安裝示意圖。圖12是本實用新型中高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制單元安裝示意圖。圖13是本實用新型中高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制單元安裝示意圖。圖14是本實用新型中各先導閥體上面各個閥口臺階與液壓油口的對應關(guān)系圖。圖15是本實用新型中高速開關(guān)高壓供油先導閥芯各個閥口臺階與液壓油口的對 應關(guān)系圖。圖16是本實用新型中高速開關(guān)排油-補油先導閥芯各個閥口臺階與液壓油口的 對應關(guān)系圖。圖17是本實用新型各柱塞位置與其相關(guān)閥的動作流程控制圖。圖18是本實用新型中各先導閥及其驅(qū)動軸承在狀態(tài)A的位置示意圖[0076]圖19是本實用新型各主閥與其先導閥在狀態(tài)A的位置示意圖。圖20是本實用新型各主閥與其先導閥在狀態(tài)A的局部位置示意圖。圖21是本實用新型各主閥與其先導閥在狀態(tài)B的局部位置示意圖。圖22是本實用新型各主閥與其先導閥在狀態(tài)C的局部位置示意圖。圖23是本實用新型各主閥與其先導閥在狀態(tài)D的局部位置示意圖。圖M是本實用新型各主閥與其先導閥在狀態(tài)E的局部位置示意圖。圖25是本實用新型各主閥與其先導閥在狀態(tài)F的局部位置示意圖。圖中附圖標記為1柱塞缸筒、2柱塞腔分油閥體、3主閥體、4先導閥體、5配油盤、 6高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承、7高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承、8高速開關(guān)高 壓供油先導閥、9高速開關(guān)排油-補油先導閥、10高速開關(guān)高壓供油閥套、11高速開關(guān)高壓 供油閥芯、12高速開關(guān)高壓供油閥彈簧、13高速開關(guān)排油-補油閥套、14高速開關(guān)排油-補 油閥芯、15高速開關(guān)排油-補油閥彈簧、16中心柱塞腔、17柱塞腔、18配油盤高壓油流道、 19配油盤回油流道、20高速開關(guān)高壓供油閥軸向油口、21高速開關(guān)高壓供油閥周向油口、 22高速開關(guān)高壓供油閥彈簧腔、23高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近殼體側(cè)端面、24高速開關(guān) 高壓供油先導閥靠近殼體側(cè)端面與高壓供油控制臺階之間的容腔、25高速開關(guān)高壓供油先 導閥高壓供油控制臺階、26高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近中心側(cè)端面與其高壓供油控制臺 階之間的容腔、27高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近中心側(cè)端面、28高速開關(guān)排油-補油閥軸 向油口、29高速開關(guān)排油-補油閥周向油口、30高速開關(guān)排油-補油閥彈簧腔、31高速開 關(guān)排油-補油先導閥靠近殼體側(cè)端面、32高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近殼體側(cè)端面與排 油-補油控制臺階之間的容腔、33高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階、34高 速開關(guān)排油-補油先導閥靠近中心側(cè)端面與其排油-補油控制臺階之間的容腔、35高速開 關(guān)排油-補油先導閥靠近中心側(cè)端面、36密封圈、37高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近殼體側(cè) 端面與高壓供油控制臺階之間的容腔與柱塞腔的通道、38高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近 殼體側(cè)端面與排油-補油控制臺階之間的容腔與柱塞腔連接通道、39高速開關(guān)高壓供油先 導閥靠近中心側(cè)端面與其高壓供油控制臺階之間的容腔與配油閥組高壓油流道連接通道、 40高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近中心側(cè)端面與其排油-補油控制臺階之間的容腔與配油 閥組高壓油流道連接通道、41高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階與高速開關(guān)高壓 供油閥彈簧腔連接通道、42高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階與高速開關(guān)排 油-補油閥彈簧腔連接通道、43高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近中心側(cè)端面與其高壓供油控 制臺階之間的容腔與高速開關(guān)高壓供油閥周向油口連接通道、44高速開關(guān)排油-補油先導 閥靠近中心側(cè)端面與其排油-補油控制臺階之間的容腔與高速開關(guān)排油-補油閥周向油口 連接通道、45控制驅(qū)動外殼、46高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制閥體、47高速開關(guān) 高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞、48高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧、49高 速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧壓片、50高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控 制閥體、51高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞、52高速開關(guān)排油-補油先導閥 驅(qū)動軸承控制彈簧、53高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧壓片M高壓旋轉(zhuǎn)支撐 組件、55低壓旋轉(zhuǎn)支撐組件、56后端蓋、57高壓油口、58回油口、59高速開關(guān)高壓供油先導 閥驅(qū)動軸承控制柱塞彈簧腔、60高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞彈簧腔、61 先導閥體高壓油流道、62先導閥體回油流道、63端蓋油封、64端蓋擋圈、65端蓋、66輸出軸、
1567輸出軸深溝球軸承、68輸出軸雙列角接觸球軸承、69軸承隔圈、70軸承擋圈、71球頭副、 72馬達柱塞、73中心柱塞銅套、74泵殼、75過渡塊、76高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承保 持環(huán)、77高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承保持環(huán)、78配油盤組軸承座、79后蓋延伸、80 配油盤組深溝球軸承、81配油盤組推力球軸承、82軸承壓環(huán)、83泵本體、84配油組件。
具體實施方式
結(jié)合附圖，下面通過具體實施例對本實用新型進行詳細說明。本具體實施例中的機液先導開關(guān)變扭矩旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液壓馬達，由一個普通的旋 轉(zhuǎn)缸筒式定量柱塞液壓馬達改裝而來。拆除柱塞式定量液壓馬達的后蓋和配油盤，將柱塞缸筒的端面加工成平面，將本 實用新型的配油組件安裝到液壓馬達原來的后蓋和配油盤位置，柱塞缸筒與配油組件之間 通過銷釘連接。一個普通的旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞式定量液壓馬達就被改裝成了一個具有吸排油閥 獨立調(diào)節(jié)的機液先導開關(guān)變扭矩功能的液壓馬達了。結(jié)合附圖，下面通過具體實施例對本實用新型進行詳細說明。如附圖所示，具體實施例中提供的吸排油獨立調(diào)節(jié)的開關(guān)馬達變扭矩配油機構(gòu)， 包括扭矩輸出機構(gòu)、定量斜盤、柱塞缸筒1、馬達柱塞72和柱塞腔17，還包括配油閥組、配油 盤組和開關(guān)變扭矩驅(qū)動機構(gòu)；所述的配油閥組由與柱塞個數(shù)相同的高速開關(guān)高壓供油閥、高速開關(guān)排油-補油 閥，高速開關(guān)高壓供油先導閥8，高速開關(guān)排油-補油先導閥9和公共的配油主閥體3構(gòu)成， 每個馬達柱塞72及其相應的柱塞腔17對應一個高速開關(guān)高壓供油閥及與之對應的高速開 關(guān)高壓供油先導閥8、一個高速開關(guān)排油-補油閥及與之對應的高速開關(guān)排油-補油先導 閥9 ；每個高速開關(guān)高壓供油閥包括一個高速開關(guān)高壓供油閥套10、一個高速開關(guān)高壓供 油閥芯11、一個高速開關(guān)高壓供油閥彈簧12、一個高速開關(guān)高壓供油閥軸向油口 20和一 個高速開關(guān)高壓供油閥周向油口 21、一個高速開關(guān)高壓供油閥彈簧腔22，每個高速開關(guān)排 油-補油閥包括一個高速開關(guān)排油-補油閥套13、一個高速開關(guān)排油-補油閥芯14、一個 高速開關(guān)排油-補油閥彈簧15、一個高速開關(guān)排油-補油閥軸向油口觀和一個高速開關(guān)排 油-補油閥周向油口四一個高速開關(guān)排油-補油閥彈簧腔30 ；和每個高速開關(guān)排油-補 油閥均包括各自的閥芯、彈簧、彈簧腔、軸向油口、周向油口 ；每個高速開關(guān)高壓供油先導閥 8均有一個高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階25，每個高速開關(guān)排油-補油先導 閥9均有一個高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階33 ；在每個高速開關(guān)高壓供 油先導閥靠近殼體側(cè)的端面23與其高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階25之間有 一個高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近殼體側(cè)端面與高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制 臺階之間的容腔24，高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階25與高速開關(guān)高壓供油 先導閥靠近中心側(cè)端面27之間各有一個高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階與高 速開關(guān)高壓供油先導閥靠近中心側(cè)端面之間的容腔26，在每個高速開關(guān)排油-補油先導閥 靠近殼體側(cè)的端面31與其高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階33之間有一個 高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近殼體側(cè)端面與高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控 制臺階之間的容腔32，高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階33與高速開關(guān)排 油-補油先導閥靠近中心側(cè)端面35之間各有一個高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階與高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近中心側(cè)端面之間的容腔34;每個柱塞對應的高 速開關(guān)高壓供油閥與高速開關(guān)排油-補油閥都并排設(shè)置，其軸向油口均與其對應的柱塞腔 17連通；每個高速開關(guān)高壓供油閥的周向油口 21，均穿過高速開關(guān)高壓供油先導閥的高壓 供油控制臺階與其高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近中心側(cè)端面之間的容腔沈，與配油盤組的 高壓油流道18連通；每個高速開關(guān)排油-補油閥的周向油口 29，均穿過高速開關(guān)排油-補 油先導閥的排油-補油控制臺階與其高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近中心側(cè)端面之間的容 腔34，與配油盤的回油流道19連通；每個高速開關(guān)高壓供油閥的彈簧腔22均與相應的先 導閥上的高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階25連通，每個高速開關(guān)排油-補油 閥的彈簧腔30均與相應的先導閥上的高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階33 連通；每個高速開關(guān)高壓供油先導閥8和高速開關(guān)排油-補油先導閥9的兩個端面(靠近 殼體側(cè)端面與靠近中心側(cè)端面)均與泄漏油口連通，每個高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供 油控制臺階與高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近中心側(cè)的端面之間的容腔沈均與配油盤組的 高壓油流道18連通；每個高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階與高速開關(guān)排 油-補油先導閥靠近中心側(cè)端面之間的容腔34均與配油盤的回油流道連通；每個高速開關(guān) 高壓供油先導閥靠近殼體側(cè)端面與其高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓共供油控制臺階之間 的容腔M均與相應的柱塞腔17相連，每個高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近殼體側(cè)端面與 其高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階之間的容腔32均與相應的柱塞腔17相 連；所有高速開關(guān)高壓供油先導閥8位于同一截面上，所有高速開關(guān)排油-補油先導閥9位 于同一截面上；所述的配油盤組與所述的配油先導閥體4位于柱塞另一側(cè)的端面接觸，無相對運 動，配油盤組內(nèi)部有配油盤高壓油流道18和配油盤回油流道19 ；配油盤組中心的配油盤高 壓油流道18與所述配油閥組上所有高速開關(guān)高壓供油先導閥在高速開關(guān)高壓供油先導閥 高壓供油控制臺階與高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近中心側(cè)端面之間的容腔沈連通，配油 盤組上的配油盤高壓油流道18與殼體后端蓋56上的高壓油口 57連通；配油盤組中心配油 盤高壓油流道18外側(cè)的環(huán)形配油盤回油流道19與所述配油閥組上所有高速開關(guān)排油-補 油先導閥在高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階與高速開關(guān)排油-補油先導閥 靠近中心側(cè)端面之間的容腔34連通，配油盤組上的環(huán)形配油盤回油流道19與殼體后端蓋 56上的回油油口 58連通；泄漏油流道與泵本體上的泄漏油流道共用，與殼體上的泄漏油口 連通；所述的配油盤組中心配油盤高壓油流道18與其外側(cè)的環(huán)形配油盤回油流道19之間， 中心高壓油流道外側(cè)的環(huán)形配油盤回油流道19與靠近殼體側(cè)的泄漏油流道之間分別采用 高壓旋轉(zhuǎn)支撐組件M和低壓旋轉(zhuǎn)支撐組件陽提供旋轉(zhuǎn)支撐，配油盤組與殼體后端蓋56之 間相對轉(zhuǎn)動。吸排油獨立調(diào)節(jié)的開關(guān)馬達變扭矩配油機構(gòu)，其開關(guān)變扭矩驅(qū)動機構(gòu)分為高壓供 油驅(qū)動機構(gòu)和排油-補油驅(qū)動機構(gòu)，其中高壓供油驅(qū)動機構(gòu)由一個高速開關(guān)高壓供油先導 閥驅(qū)動軸承6及兩個高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制閥體控制柱塞46、兩個高速開 關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞47閥體、兩個高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控 制彈簧48、兩個高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧壓片49和與彈簧對應的兩個 高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞彈簧腔59組成，排油-補油驅(qū)動機構(gòu)由一個高 速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承7及兩個高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制閥體50控制柱塞、兩個高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞51閥體、兩個高速開關(guān)排 油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧52、兩個高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧 壓片53和與彈簧對應的兩個高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞彈簧腔60組 成；高速開關(guān)高壓供油驅(qū)動機構(gòu)的兩個高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞47與 于高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承6軸線垂直，與該軸承運動方向所在直線共線，與該 軸承外圈相切，圓周方向均布，每個高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞47與高速 開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承6外圈不接觸的另一端面安裝高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū) 動軸承控制彈簧48，高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧48的另一端面設(shè)置高速 開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧壓片49，高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制柱 塞47、高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧48、高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承 控制彈簧壓片49均位于高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞閥體46內(nèi)，其內(nèi)部的 高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧腔59與外部的控制油路連通，高速開關(guān)高壓 供油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞閥體46與高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞47同 軸，安裝在控制驅(qū)動外殼45上，高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承6內(nèi)圈與其驅(qū)動的高速 開關(guān)高壓供油先導閥8上的高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近殼體側(cè)端面23接觸并提供旋轉(zhuǎn) 支撐；高速開關(guān)排油-補油驅(qū)動機構(gòu)的兩個高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞 51與于高速開關(guān)排油-補油高壓供油先導閥驅(qū)動軸承7軸線垂直，與該軸承運動方向所在 直線共線，與該軸承外圈相切，圓周方向均布，每個高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控 制柱塞51與高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承7外圈不接觸的另一端面安裝高速開關(guān) 排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧52，高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧52 的另-端面設(shè)置高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧壓片53，高速開關(guān)排油-補 油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞51、高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧52、高速開 關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧壓片53均位于高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸 承控制柱塞閥體50內(nèi)，其內(nèi)部的高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧腔60與外 部的控制油路連通，高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞閥體50與高速開關(guān)排 油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞51同軸，安裝在控制驅(qū)動外殼45上，高速開關(guān)排油-補 油先導閥驅(qū)動軸承7內(nèi)圈與其驅(qū)動的高速開關(guān)排油-補油先導閥9上的高速開關(guān)排油-補 油先導閥靠近殼體側(cè)端面31接觸并提供旋轉(zhuǎn)支撐；高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承6只 控制高速開關(guān)高壓供油先導閥8，高速開關(guān)高壓供油先導閥8只控制高速開關(guān)高壓供油閥， 高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承7只控制高速開關(guān)排油-補油先導閥9，高速開關(guān)排 油-補油先導閥9只控制高速開關(guān)排油-補油閥，如此實現(xiàn)了配油機構(gòu)的吸、排油單獨控制 獨立調(diào)節(jié)。 配油盤組由配油盤5、高壓旋轉(zhuǎn)支撐組件M、低壓旋轉(zhuǎn)支撐組件55和后端蓋56組 成，與吸、排油腰形孔以吸排油分界面為中心對稱分布的傳統(tǒng)配油盤不同，配油盤5內(nèi)部有 配油盤高壓油流道18和配油盤回油流道19，中心圓柱狀流道作為配油盤高壓油流道18，配 油盤高壓油流道18外側(cè)的環(huán)形流道作為配油盤回油流道19，配油盤回油流道19外壁外側(cè) 為泄露油腔；配油盤5與先導閥體4配合端面上中心圓型區(qū)域一側(cè)與先導閥體上的高壓油 流道連通，另一端與配油盤上高壓油流道18直接連通，圓形區(qū)域外側(cè)的環(huán)形區(qū)域一側(cè)與先 導閥體上的回油流道連通，另一端通過4個相同的，圓周方向均布的腰形孔與配油盤上的
18環(huán)形回油流道19連通；高壓旋轉(zhuǎn)支撐組件M提供配油盤高壓油流道18與配油盤回油流道 19之間的密封，低壓旋轉(zhuǎn)支撐組件55提供配油盤回油流道19與泄漏油流道之間的密封，高 壓旋轉(zhuǎn)支撐組件M和低壓旋轉(zhuǎn)支撐陽組件共同提供配油盤5組件與后端蓋56殼體之間 的旋轉(zhuǎn)支撐。高速開關(guān)高壓供油先導閥8軸線在高速開關(guān)閥所在平面上的投影與高速開關(guān)排 油-補油先導閥9軸線在高速開關(guān)閥所在平面上的投影以吸排油分界線為軸線對稱。高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承6的內(nèi)壁中心軸線與所述柱塞缸筒1的中心軸 線平行，并沿著與吸排油分界線有一較小夾角的方向有一個固定偏置，高速開關(guān)高壓供油 先導閥驅(qū)動軸承6能且只能在該方向的垂直方向左右移動；高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū) 動軸承7的內(nèi)壁中心軸線與所述柱塞缸筒1的中心軸線平行，并沿著與吸排油分界線有一 較小夾角的方向有一個固定偏置，該方向與高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承7固定偏置 方向在高速開關(guān)閥所在平面的投影關(guān)于吸排油分界面對稱，高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū) 動軸承7能且只能在該方向的垂直方向左右移動。所述高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近中心側(cè)的端面27，其直徑比高速開關(guān)高壓供油 先導閥高壓供油控制臺階25的直徑略小，該面積差給高速開關(guān)高壓供油先導閥8提供了一 個徑向的壓力，使得所有的高速開關(guān)高壓供油先導閥8都能夠壓在所述的變扭矩高速開關(guān) 高壓供油先導閥驅(qū)動軸承6上。；所述高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近中心側(cè)的端面35，其 直徑比高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階33的直徑小，該面積差給高速開關(guān) 排油-補油先導閥9提供了一個徑向的壓力，使得所有的高速開關(guān)排油-補油先導閥9都 能夠壓在所述的變扭矩高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承7上。所述的配油閥體在軸向被分成三片柱塞腔分油閥體2、主閥體3、先導閥體4 ；柱 塞腔分油閥體2、主閥體3、先導閥體4通過銷釘剛性連接到柱塞缸筒1上，配油閥體與配油 盤組通過螺釘連接在一起；柱塞腔分油閥體2與主閥體3、主閥體3與先導閥體4、先導閥體 4與配油盤組、柱塞腔分油閥體2與柱塞缸筒1之間所有油口的外緣，都設(shè)有密封圈。所述的高速開關(guān)高壓供油先導閥的高壓供油控制臺階25與高速開關(guān)排油-補油 先導閥排油-補油控制臺階33的寬度均與先導閥體上相應的沉割槽寬度一致，使得先導閥 能夠快速響應柱塞位置的變化。所述的高速開關(guān)高壓供油先導閥控制驅(qū)動軸承6和高速開關(guān)排油-補油先導閥控 制驅(qū)動軸承7的位移為零時，高速開關(guān)高壓供油閥的彈簧腔22除了在排油-吸油過渡點被 隔離外，其他位置均與配油盤組中心的配油盤高壓油流道18連通，使高速開關(guān)高壓供油閥 保持關(guān)閉，高速開關(guān)排油-補油閥的彈簧腔30除了在吸油-排油過渡點被隔離外，其他位 置均與柱塞腔17連通，使高速開關(guān)排油-補油閥保持打開，使馬達能夠從配油盤組的配油 盤回油流道19補油。所述的高速開關(guān)高壓供油先導閥控制驅(qū)動軸承6位移為零時，高速開關(guān)高壓供油 先導閥8的初始位移為負的高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承6與柱塞缸筒1中心軸線之 間的固定偏置；高速開關(guān)高壓供油先導閥上的高壓供油控制臺階25將高速開關(guān)高壓供油 閥彈簧腔22、高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近殼體側(cè)端面與高速開關(guān)高壓供油先導閥其高壓 供油控制臺階之間的容腔M、高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階靠近中心側(cè)與高 速開關(guān)高壓供油先導閥靠近中心側(cè)端面其高壓供油控制臺階之間的容腔26互相隔斷；所述的高速開關(guān)排油-補油先導閥控制軸承7位移為零時，高速開關(guān)排油-補油先導閥9的 初始位移為兩倍的高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承7與柱塞缸筒1中心軸線之間的固 定偏置；高速開關(guān)排油-補油先導閥上的排油-補油控制臺階33將高速開關(guān)排油-補油閥 的彈簧腔30與柱塞腔17連通，且高速開關(guān)排油-補油先導閥9閥口開度為兩倍的高速開 關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承7與柱塞缸筒1中心軸線之間的固定偏置?；谇笆鑫庞酮毩⒄{(diào)節(jié)的開關(guān)馬達變扭矩配油機構(gòu)，首先對初始位置以及正方 向定義如下1.取吸排油分界線上，柱塞處于柱塞杠筒1最深處時為起始點，起始角度為0° ；2.正對輸出軸，取左旋為正，右旋為負；3.所有的先導閥驅(qū)動環(huán)軸承向右為正，向左為負；4.所有的先導閥芯向上運動為正，向下為負；5.所有的先導閥位移中間值規(guī)定為閥芯的0位；6.坐標軸取正視輸出軸，水平向右為X軸正方向，豎直向上為Y軸正方向；7.以柱塞缸筒1中心為原點，變量驅(qū)動軸承環(huán)向右、向上為正，向左、向下為負；該 開關(guān)變扭矩方法包括以下步驟(1)根據(jù)對輸出扭矩大小的要求，調(diào)節(jié)高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制柱 塞彈簧腔59和高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞彈簧腔60的控制油壓力，或 者通過其他變扭矩調(diào)節(jié)器改變高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承6和高速開關(guān)排油-補油 先導閥驅(qū)動軸承7的位置，進而改變高速開關(guān)高壓供油先導閥和高速開關(guān)排油-補油先導 閥的工作位置，達到改變各高速開關(guān)高壓供油閥的開關(guān)時間占空比的目的；(2)控制高速開關(guān)高壓供油閥的開啟時間，使得位于吸油區(qū)的柱塞腔17，僅在高 速開關(guān)高壓供油閥開啟時，能夠從高壓油口 57吸油，推動相應的柱塞做功；位于吸油區(qū)的 柱塞腔17在高速開關(guān)供油閥關(guān)閉時，均通過與回油口 58相通的高速開關(guān)排油-補油閥， 直接從回油口 58吸油，補充柱塞運動產(chǎn)生的空腔，但不會推動柱塞做功；與此同時，位于排 油區(qū)的柱塞腔，僅在高速開關(guān)高壓供油閥關(guān)閉時，能夠通過與回油口 17相通的高速開關(guān)排 油-補油閥，直接排到回油口 17，不阻礙柱塞運動；位于排油區(qū)的柱塞腔17在高速開關(guān)排 油-補油閥關(guān)閉時，均通過高壓供油閥向高壓油口 57排油，工作在泵工況，實現(xiàn)減速與制 動，并把制動能變回成壓力能；確保平均輸出扭矩與高速開關(guān)高壓供油閥開啟時間段內(nèi)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(guān)高壓供油閥開啟時間段內(nèi)柱塞的位移在整個柱塞吸、排油行 程中占空比的實時調(diào)節(jié)，輸出與占空比成正比的平均扭矩，實現(xiàn)變扭矩控制；占空比與平均 扭矩之間的關(guān)系為令柱塞位移占空比D = X開/XmaxT= [Df(I-D2)]*(DmXPX η 機 X η _)驅(qū)動軸承的位移y與柱塞位移占空比之間的關(guān)系為D1 = dffl/2dmax = {l-sin[2atan(|Xp/Yp|)]}/4D2 = dff2/2dmax = {l-sin[2atan(|XT/YT|)]}/4其中^為柱塞在吸油行程時高速開關(guān)高壓供油閥打開吸油時的柱塞位移在整個 柱塞吸、排油行程中的占空比，D2為柱塞在排油行程時高速開關(guān)排油-補油閥打開排油時柱塞的位移在整個柱塞吸、排油行程中的空比，為柱塞吸油行程時高速開關(guān)高壓供油閥開 啟時間段內(nèi)的柱塞位移，為柱塞排油行程時高速開關(guān)排油-補油閥開啟時間段的柱塞 位移，dmax為柱塞吸排油單程行程，T為需要輸出的平均扭矩，Dffl為液壓馬達的排量，P為高 壓力油口 57的壓力，η Λ為液壓馬達的機械效率，η w為配油閥組的效率，Yp為高速開關(guān)高 壓供油先導閥驅(qū)動軸承6的內(nèi)壁中心與柱塞缸筒1中心軸線之間的固定偏置位移，、為高 速開關(guān)高壓供油先導閥的位移幅值即高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承6的位移，Yt為高 速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承7的內(nèi)壁中心與柱塞缸筒1中心軸線之間的固定偏置位 移，Xt為高速開關(guān)排油-補油先導閥的位移幅值即高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承7 的位移；(4)處于馬達工況時，對于高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承6，液壓馬達正轉(zhuǎn) 時，、< 0，液壓馬達反轉(zhuǎn)時，則、> 0 ；對于高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承7，液壓 馬達正轉(zhuǎn)時，Xt = +Max，液壓馬達反轉(zhuǎn)時，則)(T = -Max ；處于泵工況時，對于高速開關(guān)高壓 供油先導閥驅(qū)動軸承6，液壓泵正反轉(zhuǎn)時，Xp = 0 ；對于高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸 承7，液壓泵正轉(zhuǎn)時，Xt > 0，液壓泵反轉(zhuǎn)時，則)(τ < 0 ；Yp > 0，Yt < 0為固定偏置。作為本實用新型的具體應用的一個實例，此處具體討論了一種采用了本實用新型 提供的吸、排油閥獨立調(diào)節(jié)的機液先導開關(guān)變扭矩配油組件的旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液壓馬達，詳 細描述如下拆除柱塞式定量液壓馬達的后蓋和配油盤，將柱塞缸筒的端面加工成平面，將本 實用新型的配油組件安裝到液壓馬達原來的后蓋和配油盤位置，柱塞缸筒與配油組件之間 通過銷釘連接。一個普通的旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞式定量液壓馬達就被改裝成了一個具有吸、排油 閥獨立調(diào)節(jié)的機液先導開關(guān)變扭矩功能的液壓馬達了。根據(jù)前面所述的結(jié)構(gòu)與控制方法，該液壓馬達正轉(zhuǎn)時的工作過程如附圖17 25 所示。每個柱塞每轉(zhuǎn)一圈，都經(jīng)歷了 6個狀態(tài)G個主狀態(tài)和2個過渡狀態(tài))(1)狀態(tài)A 高壓驅(qū)動狀態(tài)正轉(zhuǎn)時，、< 0,ΧΤ > 0，高速開關(guān)高壓供油先導閥8位 移小于負的高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承6與柱塞缸筒1中心軸線之間的固定偏置， 高速開關(guān)排油-補油先導閥9位移大于高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承7與柱塞缸筒 1中心軸線之間的固定偏置，且柱塞前進；在高速開關(guān)高壓供油先導閥8的作用下，柱塞腔 17與高速開關(guān)高壓供油閥彈簧腔22溝通時，高速開關(guān)高壓供油閥在高壓油口 57的壓力作 用下打開，因而柱塞腔17的壓力接近但略低于高壓油口 57的壓力，柱塞腔17同時與高速 開關(guān)排油-補油閥彈簧腔溝30通，高速開關(guān)排油-補油閥在柱塞腔17的壓力作用下保持 關(guān)閉；(2)狀態(tài)B，C 空行程狀態(tài)其中B為過渡狀態(tài)，C為補油狀態(tài)；高速開關(guān)高壓供油 先導閥8位移大于負的高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承6與柱塞缸筒1中心軸線之間 的固定偏置，高速開關(guān)排油-補油先導閥9位移大于高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承 7與柱塞缸筒1中心軸線之間的固定偏置，且柱塞前進；在高速開關(guān)高壓供油先導閥8的作 用下，高壓油口 57與高速開關(guān)高壓供油閥彈簧腔22溝通，高速開關(guān)高壓供油閥在高壓油口 57的壓力作用下快速關(guān)閉，柱塞繼續(xù)前進導致柱塞腔17體積增加，壓力快速降到低于回油 口 58的背壓，柱塞腔17同時與高速開關(guān)排油-補油閥彈簧腔30溝通，排油-補油閥在柱 塞腔17的壓力降低到回油口 58背壓以下后打開，其中高速開關(guān)排油-補油閥打開的過程為過渡狀態(tài)B ；高速開關(guān)排油-補油閥打開后柱塞從回油口補油直到到達吸排油分界面的 過程為補油狀態(tài)C ；(3)狀態(tài)D 正?；赜蜖顟B(tài)高速開關(guān)高壓供油先導閥8位移大于負的高速開關(guān)高 壓供油先導閥驅(qū)動軸承6與柱塞缸筒1中心軸線之間的固定偏置，高速開關(guān)排油-補油先 導閥9位移大于高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承7與柱塞缸筒1中心軸線之間的固定 偏置，且柱塞后退；在高速開關(guān)高壓供油先導閥8的作用下，高速開關(guān)高壓供油閥彈簧腔22 與高壓油口 57連通，高壓供油閥保持關(guān)閉；帶背壓的回油口 58與高速開關(guān)排油-補油閥彈 簧腔30溝通，由于柱塞排油時，柱塞腔17壓力接近并略高于帶背壓的回油口 58壓力，故高 速開關(guān)排油-補油閥在柱塞腔17的壓力作用下保持打開狀態(tài)進行正常回油；(4)狀態(tài)E，F(xiàn):泵輸出狀態(tài)其中E為過渡狀態(tài)，F(xiàn)為泵輸出狀態(tài)；高速開關(guān)高壓供 油先導閥8位移大于負的高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承6與柱塞缸筒1中心軸線之間 的固定偏置，高速開關(guān)排油-補油先導閥9位移小于高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承 7與柱塞缸筒1中心軸線之間的固定偏置，且柱塞后退；在高速開關(guān)排油-補油先導閥9的 作用下，柱塞腔17與高速開關(guān)排油-補油閥彈簧腔30溝通，高速開關(guān)排油-補油閥在柱塞 腔17的壓力作用下關(guān)閉，柱塞繼續(xù)后退導致柱塞腔17體積減小，壓力快速上升到超過高壓 油口 57的壓力，高壓油口 57同時與高速開關(guān)高壓供油閥彈簧腔22溝通，高速開關(guān)高壓供 油閥在柱塞腔17的壓力上升到高壓油口 57壓力以上后打開；其中狀態(tài)E為高速開關(guān)高壓 供油閥開啟過程這一過渡狀態(tài)，狀態(tài)F為柱塞通過向高壓油口 57排油直到柱塞轉(zhuǎn)到排吸油 分界面。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，還能夠有很多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實用新型公開的 內(nèi)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(quán)利要求1.吸排油獨立調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液壓馬達，包括扭矩輸出機構(gòu)、定量斜盤、柱塞缸 筒、柱塞和柱塞腔；其特征在于，還包括配油閥組、配油盤組和吸排油獨立調(diào)節(jié)的變扭矩驅(qū) 動機構(gòu)；所述的配油閥組由與柱塞個數(shù)相同的高速開關(guān)高壓供油閥、高速開關(guān)排油-補油閥， 高壓供油先導閥，排油-補油先導閥和公共的配油閥體構(gòu)成，每個柱塞及其相應的柱塞腔 對應一個高速開關(guān)高壓供油閥及與之對應的高速開關(guān)高壓供油先導閥、一個高速開關(guān)排 油-補油閥及與之對應的高速開關(guān)排油-補油先導閥；每個高速開關(guān)高壓供油閥包括一個 高速開關(guān)高壓供油閥芯、一個高速開關(guān)高壓供油閥彈簧、一個高速開關(guān)高壓供油閥彈簧腔、 一個高速開關(guān)高壓供油閥軸向油口、一個高速開關(guān)高壓供油閥周向油口和一個高速開關(guān)高 壓供油先導閥高壓供油控制臺階，每個高速開關(guān)排油-補油閥包括一個高速開關(guān)排油-補 油閥芯、一個高速開關(guān)排油-補油閥彈簧、一個高速開關(guān)排油-補油閥彈簧腔、一個高速開 關(guān)排油-補油閥軸向油口、一個高速開關(guān)排油-補油閥周向油口和一個高速開關(guān)排油-補 油先導閥排油-補油控制臺階；在每個高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近殼體側(cè)端面與高速開 關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階之間，高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階與 靠近中心側(cè)端面之間各有一個容腔，在每個高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近殼體側(cè)端面與 高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階之間，高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補 油控制臺階與高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近中心側(cè)端面之間各有一個容腔；每個柱塞 對應的高速開關(guān)高壓供油閥與高速開關(guān)排油-補油閥都并排設(shè)置，高速開關(guān)高壓供油閥軸 向油口和高速開關(guān)排油-補油閥軸向油口均與其對應的柱塞腔連通；每個高速開關(guān)高壓供 油閥周向油口，均穿過高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階與高速開關(guān)高壓供油先 導閥靠近中心側(cè)端面之間的容腔，與配油盤高壓油流道連通；每個高速開關(guān)排油-補油閥 周向油口，均穿過高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階與高速開關(guān)排油-補油 先導閥靠近中心側(cè)端面之間的容腔，與配油盤回油流道連通；每個高速開關(guān)高壓供油閥彈 簧腔均與相應的高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階連通，每個高速開關(guān)排油-補 油閥彈簧腔均與相應的高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階連通；每個高速開 關(guān)高壓供油先導閥和高速開關(guān)排油-補油先導閥的兩個端面靠近殼體側(cè)端面與靠近中心 側(cè)端面，均與泄漏油口連通；每個高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階與高速開關(guān) 高壓供油先導閥靠近中心側(cè)的端面之間的容腔與配油盤高壓油流道連通；每個高速開關(guān)排 油-補油先導閥排油-補油控制臺階與高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近中心側(cè)端面之間的 容腔與配油盤回油流道連通；每個高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近殼體側(cè)端面與高速開關(guān)高 壓供油先導閥高壓共供油控制臺階之間的容腔均與相應的高速開關(guān)高壓供油先導閥對應 的柱塞腔相連，每個高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近殼體側(cè)端面與高速開關(guān)排油-補油先 導閥排油-補油控制臺階之間的容腔均與相應的高速開關(guān)排油-補油先導閥對應的柱塞腔 相連；所有高速開關(guān)高壓供油先導閥位于同一截面上，所有高速開關(guān)排油-補油先導閥位 于同一截面上；所述的配油盤組用螺釘固定于所述的配油閥體位于柱塞另一側(cè)的端面，配油盤組內(nèi)部 有高壓油流道和回油流道；配油盤組中心的配油盤高壓油流道與所述所有高速開關(guān)高壓供 油先導閥上的高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階與高速開關(guān)高壓供油先導閥靠 近中心側(cè)端面之間的容腔連通，配油盤高壓油流道與殼體上的高壓油口連通；配油盤組中心的配油盤高壓油流道外側(cè)的環(huán)形配油盤回油流道與所述所有高速開關(guān)排油-補油先導 閥上的高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油控制臺階與高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近 中心側(cè)端面之間的容腔連通，配油盤組上的環(huán)形配油盤回油流道與殼體上的回油口連通； 泄漏油流道與泵本體上的泄漏油流道共用，與殼體上的泄漏油口連通；所述的配油盤組中 心配油盤高壓油流道與其外側(cè)的環(huán)形配油盤回油流道之間，環(huán)形配油盤回油流道與靠近殼 體側(cè)的泄漏油流道之間分別采用高壓旋轉(zhuǎn)支撐組件和低壓旋轉(zhuǎn)支撐組件提供旋轉(zhuǎn)支撐，配 油盤組與后端蓋之間相對轉(zhuǎn)動；所述的配油盤組與缸筒同步旋轉(zhuǎn)，其與軸承座之間裝有一個深溝球軸承和一個推力球 軸承，分別用來承受徑向力和軸向推力，馬達外殼與過渡塊通過螺釘連接，過渡塊與控制驅(qū) 動外殼通過螺釘連接，控制驅(qū)動外殼、軸承座、后蓋延伸和后蓋通過螺釘連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸排油獨立調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液壓馬達，其特征在于，所 述的吸排油獨立調(diào)節(jié)的變扭矩驅(qū)動機構(gòu)分為高壓供油驅(qū)動機構(gòu)和排油_補油驅(qū)動機構(gòu)，其 中高壓供油驅(qū)動機構(gòu)由一個高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承及兩個高速開關(guān)高壓供油 先導閥驅(qū)動軸承控制閥體、兩個高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞、兩個高速開 關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧、兩個高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧壓 片和與彈簧對應的兩個高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧腔組成，排油-補油驅(qū) 動機構(gòu)由一個高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承及兩個高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動 軸承控制閥體、兩個高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞、兩個高速開關(guān)排油-補 油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧、兩個高速開關(guān)排油_補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧壓片和與 彈簧對應的兩個高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧腔組成；高壓供油驅(qū)動機構(gòu) 的兩個控制柱塞與高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承軸線垂直，與該軸承運動方向所在直 線共線，與該軸承外圈相切，圓周方向均布，每個高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制柱 塞與高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承外圈不接觸的端面安裝高速開關(guān)高壓供油先導閥 驅(qū)動軸承控制彈簧，高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧的另一端面設(shè)置高速開關(guān) 高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧壓片，高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞、高 速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧、高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧壓 片均位于高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制控制閥體內(nèi)，其內(nèi)部的高速開關(guān)高壓供油 先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧腔與外部的控制油路連通，高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控 制控制閥體與高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承控制控制柱塞同軸，安裝在控制驅(qū)動外殼 上，高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承內(nèi)圈與其驅(qū)動的高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近殼體 側(cè)端面接觸并提供旋轉(zhuǎn)支撐；高速開關(guān)排油-補油驅(qū)動機構(gòu)的兩個高速開關(guān)排油-補油 先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞與高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承軸線垂直，與該軸承運動方 向所在直線共線，與該軸承外圈相切，圓周方向均布，每個高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動 軸承控制柱塞與高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承外圈不接觸的端面安裝高速開關(guān)排 油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧，高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧的另一 端面設(shè)置高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧壓片，高速開關(guān)排油-補油先導閥 驅(qū)動軸承控制柱塞、高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制彈簧、高速開關(guān)排油-補油先 導閥驅(qū)動軸承控制彈簧壓片均位于高速開關(guān)排油_補油先導閥驅(qū)動軸承控制控制閥體內(nèi)， 其內(nèi)部的彈簧腔與外部的控制油路連通，控制閥體與高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承控制柱塞同軸，安裝在控制驅(qū)動外殼上，高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承內(nèi)圈與其驅(qū) 動的高速開關(guān)排油-補油先導閥靠近殼體側(cè)端面接觸并提供旋轉(zhuǎn)支撐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸排油獨立調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液壓馬達，其特征在于，所 述的變扭矩驅(qū)動機構(gòu)是通過操作變扭矩驅(qū)動軸承平動來改變先導閥的開關(guān)時間和開口大 小，控制高速開關(guān)閥的開關(guān)，進而改變液壓馬達的排量來改變其輸出扭矩，變扭矩調(diào)節(jié)器是 機械變扭矩調(diào)節(jié)器、單油口變扭矩調(diào)節(jié)器、雙油口變扭矩調(diào)節(jié)器、雙控液壓變扭矩調(diào)節(jié)器四 種結(jié)構(gòu)中的任意一種，其中機械變扭矩調(diào)節(jié)器包括變扭矩調(diào)節(jié)桿，變扭矩調(diào)節(jié)桿與變扭矩驅(qū)動軸承剛性連接；單油口液壓變扭矩調(diào)節(jié)器包括變扭矩柱塞，變扭矩控制油口，復位彈簧和彈簧座，變扭 矩柱塞一側(cè)與變扭矩驅(qū)動軸承接觸，另一側(cè)與變扭矩控制油口連通；彈簧座一側(cè)與變扭矩 驅(qū)動軸承接觸，另一側(cè)與復位彈簧接觸；彈簧腔穿過彈簧座與帶背壓的回油口連通；雙油口單控液壓變扭矩調(diào)節(jié)器包括2個變扭矩柱塞，變扭矩控制油口，復位彈簧和變 扭矩控制回油口，變扭矩柱塞一側(cè)與變扭矩驅(qū)動軸承接觸，另一側(cè)與變扭矩控制油口連通； 彈簧座一側(cè)與變扭矩驅(qū)動軸承接觸，另一側(cè)與復位彈簧接觸；彈簧腔與變扭矩控制凹油口 連通；雙控液壓變扭矩調(diào)節(jié)器包括2個變扭矩柱塞，2個變扭矩控制油口和2個復位彈簧，變 扭矩柱塞與變扭矩控制油口，復位彈簧一一對應；每個變扭矩柱塞的一側(cè)均與變扭矩驅(qū)動 軸承接觸，另一側(cè)均與相應的復位彈簧接觸；2個彈簧腔均與變扭矩控制油口連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的吸排油獨立調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液壓馬達，其特征在于，所 述變扭矩調(diào)節(jié)器分為高壓供油變扭矩調(diào)節(jié)器和排油-補油變扭矩調(diào)節(jié)器；高壓供油變扭 矩調(diào)節(jié)器只控制高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承，高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承只 控制高速開關(guān)高壓供油先導閥，高速開關(guān)高壓供油先導閥只控制高速開關(guān)高壓供油閥；排 油-補油變扭矩調(diào)節(jié)器只控制高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承，高速開關(guān)排油-補油 先導閥驅(qū)動軸承只控制高速開關(guān)排油_補油先導閥，高速開關(guān)排油_補油先導閥只控制高 速開關(guān)排油-補油閥，如此實現(xiàn)了配油機構(gòu)的吸排油獨立調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸排油獨立調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液壓馬達，其特征在于，所 述配油盤組由配油盤、高壓旋轉(zhuǎn)支撐組件、低壓旋轉(zhuǎn)支撐組件和后端蓋組成，與吸、排油腰 形孔以吸排油分界面為中心對稱分布的傳統(tǒng)配油盤不同，配油盤內(nèi)部有配油盤高壓油流道 和配油盤回油流道，中心圓柱狀流道作為配油盤高壓油流道，配油盤高壓油流道外側(cè)的環(huán) 形流道作為配油盤回油流道，配油盤回油流道外壁外側(cè)為泄露油腔；配油盤與先導閥體配 合端面上中心圓型區(qū)域一側(cè)與先導閥體高壓油流道連通，另一端與配油盤高壓油流道直接 連通，圓形區(qū)域外側(cè)的環(huán)形區(qū)域一側(cè)與先導閥體回油流道連通，另一端通過4個相同均布 的腰形孔與配油盤回油流道連通；高壓旋轉(zhuǎn)支撐組件提供配油盤高壓流道與配油盤回油流 道之間的密封，低壓旋轉(zhuǎn)支撐組件提供配油盤回油流道與泄漏油流道之間的密封，高壓旋 轉(zhuǎn)支撐組件和低壓旋轉(zhuǎn)支撐組件共同提供配油盤與后端蓋之間的旋轉(zhuǎn)支撐。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸排油獨立調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液壓馬達，其特征在于，所 述高速開關(guān)高壓供油先導閥軸線在高速開關(guān)閥所在平面上的投影與高速開關(guān)排油-補油 先導閥軸線在高速開關(guān)閥所在平面上的投影以吸排油分界線為軸線對稱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸排油獨立調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液壓馬達，其特征在于，所述高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承的內(nèi)壁中心軸線與所述柱塞缸筒的中心軸線平行，并 沿著與吸排油分界線有一小于10°夾角的方向有一個固定偏置，高速開關(guān)高壓供油先導閥 驅(qū)動軸承能且只能在該方向的垂直方向左右移動；高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承的 內(nèi)壁中心軸線與所述柱塞缸筒的中心軸線平行，并沿著與吸排油分界線有一小于10°夾角 的方向有一個固定偏置，該方向與高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承固定偏置方向在高速 開關(guān)閥所在平面的投影關(guān)于吸排油分界面對稱，高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承能且 只能在該方向的垂直方向左右移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸排油獨立調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液壓馬達，其特征在于，所 述高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近中心側(cè)端面，其直徑比高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油 控制臺階的直徑略小，該面積差給高速開關(guān)高壓供油先導閥提供了一個徑向的壓力，使得 所有的高速開關(guān)高壓供油先導閥都能夠壓在所述的高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承上； 所述高速開關(guān)排油_補油先導閥靠近中心側(cè)端面，其直徑比高速開關(guān)排油_補油先導閥排 油-補油控制臺階的直徑小，該面積差給高速開關(guān)排油-補油先導閥提供了一個徑向的壓 力，使得所有的高速開關(guān)排油-補油先導閥都能夠壓在所述的高速開關(guān)排油-補油先導閥 驅(qū)動軸承上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸排油獨立調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液壓馬達，其特征在于，所 述的配油閥體在軸向被分成三片柱塞腔分油閥體、主閥體、先導閥體；柱塞腔分油閥體、 主閥體、先導閥體通過銷釘剛性連接到柱塞缸筒上，配油閥體與配油盤組通過螺釘連接在 一起；柱塞腔分油閥體與主閥體、主閥體與先導閥體、先導閥體與配油盤組、柱塞腔分油閥 體與柱塞缸筒之間所有油口的外緣，都設(shè)有密封圈。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸排油獨立調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液壓馬達，其特征在于，所 述的高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階與高速開關(guān)排油-補油先導閥排油-補油 控制臺階的寬度均與先導閥體上相應的沉割槽寬度一致，使得先導閥能夠快速響應柱塞位 置的變化。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸排油獨立調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液壓馬達，其特征在于，所 述的高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承和高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承的位移為 零時，高速開關(guān)高壓供油閥彈簧腔除了在排油-吸油過渡點被隔離外，其他位置均與配油 盤組中心高壓油流道連通，使高速開關(guān)高壓供油閥保持關(guān)閉，高速開關(guān)排油-補油閥彈簧 腔除了在吸油-排油過渡點被隔離外，其他位置均與柱塞腔連通，使高速開關(guān)排油-補油閥 保持打開，使馬達能夠從配油盤組的配油盤回油流道補油。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸排油獨立調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液壓馬達，其特征在于，所 述的高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承位移為零時，高速開關(guān)高壓供油先導閥的初始位移 為負的高速開關(guān)高壓供油先導閥驅(qū)動軸承與柱塞缸筒中心軸線之間的固定偏置；高速開關(guān) 高壓供油先導閥高壓供油控制臺階將高速開關(guān)高壓供油閥彈簧腔、高速開關(guān)高壓供油先導 閥靠近殼體側(cè)端面與高速開關(guān)高壓供油先導閥高壓供油控制臺階之間的容腔、高速開關(guān)高 壓供油先導閥高壓供油控制臺階與高速開關(guān)高壓供油先導閥靠近中心側(cè)端面之間的容腔 互相隔斷；所述的高速開關(guān)排油-補油先導閥控制軸承位移為零時，高速開關(guān)排油-補油先 導閥的初始位移為兩倍的高速開關(guān)排油-補油先導閥驅(qū)動軸承與柱塞缸筒中心軸線之間 的固定偏置；高速開關(guān)排油-補油先導閥排油_補油控制臺階將高速開關(guān)排油-補油閥彈簧腔與柱塞腔連通，且高速開關(guān)排油-補油先導閥閥口開度為兩倍的高速開關(guān)排油-補油 先導閥驅(qū)動軸承與柱塞缸筒中心軸線之間的固定偏置。
專利摘要本實用新型涉及液壓馬達，旨在提供一種吸排油獨立調(diào)節(jié)的機液先導開關(guān)變扭矩旋轉(zhuǎn)缸筒柱塞液壓馬達。該液壓馬達包括扭矩輸出機構(gòu)、定量斜盤、柱塞缸筒、柱塞和柱塞腔，還包括配油閥組、配油盤組和吸排油獨立調(diào)節(jié)的變扭矩驅(qū)動機構(gòu)。本實用新型實現(xiàn)了變扭矩控制，具有節(jié)能、響應速度提高、避免過零問題、正反轉(zhuǎn)切換只需改變先導閥驅(qū)動方向等優(yōu)點。
文檔編號F03C1/40GK201896697SQ20102056974
公開日2011年7月13日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者李林, 顧林怡 申請人:杭州宇控機電工程有限公司