專利名稱：一種雙作用葉片式二次元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙作用葉片式二次元件，屬機(jī)械領(lǐng)域。
技術(shù)背景二次元件是指能實(shí)現(xiàn)液壓能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的元件，也稱變量液壓馬達(dá)/泵，它既可以 工作在"液壓馬達(dá)"工況，又可以工作在"液壓泵"工況，當(dāng)二次元件從"拖動(dòng)負(fù)載"過(guò)渡 到"負(fù)載拖動(dòng)"的工況時(shí)，它就由"液壓馬達(dá)"工況過(guò)渡到"液壓泵"工況，即由消耗能量 工況轉(zhuǎn)變?yōu)榛厥漳芰抗r，從而為能量的回收和再利用提供可能。現(xiàn)有的二次元件大都是在斜盤式柱塞變量馬達(dá)的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的，結(jié)構(gòu)主要是柱塞式 的，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，而且柱塞式二次元件結(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，因此使得二次元件的應(yīng)用范圍受到了很大的限制。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供了一種結(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)用于高中壓液壓系統(tǒng)的雙作用葉片式二次元件，以豐富二次元件的品種，擴(kuò)大二次元件的 應(yīng)用范圍。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案本實(shí)用新型主要由轉(zhuǎn)子、齒輪式定子、 葉片、傳動(dòng)軸、齒條式變量活塞、殼體和配流盤等組成，齒條式變量活塞與齒輪式定子構(gòu)成 齒輪齒條傳動(dòng)，帶動(dòng)齒輪式定子旋轉(zhuǎn)，來(lái)改變配流盤和齒輪式定子之間的位置關(guān)系，從而改 變進(jìn)、排油窗口的大小和位置，實(shí)現(xiàn)流量大小和油流方向的改變，使二次元件可由"液壓馬 達(dá)"工況過(guò)渡到"液壓泵"工況，或由"液壓泵"工況過(guò)渡到"液壓馬達(dá)"工況，從而實(shí)現(xiàn) 能量的回收和再利用。齒條式變量活塞可對(duì)齒輪式定子旋轉(zhuǎn)角的大小和方向進(jìn)行控制，使齒 輪式定子在-45° — 45°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型的有益效果是通過(guò)對(duì)齒輪式定子旋轉(zhuǎn)角度的控制，使二次元件的"液壓馬達(dá)" 工況與"液壓泵"工況相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)能量的回收和再利用；本實(shí)用新型可應(yīng)用于中高壓、 中壓、中低壓液壓系統(tǒng)中，即7MPa以上，20MPa以下的液壓系統(tǒng)中，擴(kuò)大了二次元件的應(yīng)用 范圍，豐富了二次元件的品種。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是一種雙作用葉片式二次元件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖2是一種雙作用葉片式二次元件的A-A視圖圖3是一種雙作用葉片式二次元件的齒輪式定子初始位置圖圖4是一種雙作用葉片式二次元件的原理
圖1.殼體2.齒輪式定子3.葉片4.轉(zhuǎn)子5.傳動(dòng)軸6.端蓋7.齒條式變量活塞 8、 9.配流盤具體實(shí)施方式
一種雙作用葉片式二次元件主要由轉(zhuǎn)子4、齒輪式定子2、葉片3、齒條式變量活塞7、 殼體l和配流盤ll、 12等組成。定子2外圈以長(zhǎng)徑圓弧中心為中心150°范圍內(nèi)作成齒輪型 式，變量活塞7作成齒條型式，齒條式變量活塞7與齒輪式定子2構(gòu)成齒輪傳動(dòng)幅。二次元件的進(jìn)、出油口大小相同，葉片3沿轉(zhuǎn)子4徑向安置(即安放角為零)，轉(zhuǎn)子4和 齒輪式定子2的中心是固定的，齒輪式定子2在齒條式變量活塞7的帶動(dòng)下可繞中心旋轉(zhuǎn)。二次元件不工作時(shí)，在圖3中，齒輪式定子2長(zhǎng)半徑圓弧中心線與一組配油窗口中心線 重合，此時(shí)，齒輪式定子2的轉(zhuǎn)角為零度，即為齒輪式定子2的初始旋轉(zhuǎn)位置(零點(diǎn))。齒輪 式定子2在初始位置時(shí)，二次元件的排量為零。假定對(duì)著二次元件傳動(dòng)軸5的方向，齒輪式 定子順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)角為正，逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)角為負(fù)。當(dāng)齒輪式定子2順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 時(shí)，隨著齒輪式定子2轉(zhuǎn)角正向或負(fù)向增大，二次元件的排量也正向或負(fù)向增大，當(dāng)轉(zhuǎn)角達(dá) 到45°時(shí)，二次元件的排量正向最大，當(dāng)轉(zhuǎn)角為-45°時(shí)，二次元件的排量負(fù)向最大，因此， 齒輪式定子可在-45° — 45°轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，且使二次元件的排量不斷變化。工作時(shí)，在齒條式變量活塞7的作用下，對(duì)著二次元件傳動(dòng)軸5的方向，通過(guò)齒輪齒條 傳動(dòng)使齒輪式定子2繞中心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)正角度。當(dāng)二次元件上油口進(jìn)油，下油口回油時(shí)， 在圖4 (a)中，與二次元件上油口連通的左、右兩個(gè)配油窗口處，由轉(zhuǎn)子、齒輪式定子、兩 相鄰葉片及兩側(cè)配流盤組成的兩個(gè)對(duì)稱封閉區(qū)域中，由于葉片h、 n的受壓面積大于葉片m、 f的受壓面積，在壓力差的作用下，轉(zhuǎn)子及傳動(dòng)軸以順時(shí)針?lè)较?對(duì)著二次元件傳動(dòng)軸5的 方向)旋轉(zhuǎn)，二次元件以"液壓馬達(dá)"工況工作，消耗液壓系統(tǒng)的能量，驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作。若停止給二次元件供油，在負(fù)載慣性動(dòng)能的作用下，轉(zhuǎn)子及傳動(dòng)軸將繼續(xù)以順時(shí)針?lè)较?(對(duì)著二次元件傳動(dòng)軸5的方向)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，通過(guò)齒條式變量活塞的作用，使齒輪式定子 逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)一個(gè)負(fù)角度(過(guò)零點(diǎn))。在圖4 (b)中，與二次元件下油口連通的上、下兩
個(gè)配油窗口處，由轉(zhuǎn)子、齒輪式定子、兩相鄰葉片及兩側(cè)配流盤組礙的兩個(gè)對(duì)稱封閉區(qū)域容 積不斷增大，產(chǎn)生真空，吸入油液，下油口就成為吸油口；上油口處由轉(zhuǎn)子、齒輪式定子、 兩相鄰葉片及兩側(cè)配流盤組成的兩個(gè)對(duì)稱封閉區(qū)域容積不斷減小，油液經(jīng)上油口被壓出進(jìn)入 液壓系統(tǒng)中，以"液壓泵"工況工作，向液壓系統(tǒng)回饋能量，并起制動(dòng)作用。若齒輪式定子繼續(xù)處在負(fù)角度位置，給二次元件上油口通壓力油，下油口回油時(shí)，在圖 4 (c)中，與二次元件上油口連通的左、右兩個(gè)配油窗口處，由轉(zhuǎn)子、齒輪式定子、兩相鄰 葉片及兩側(cè)配流盤組成的兩個(gè)對(duì)稱封閉區(qū)域中，由于葉片u、 r的受壓面積大于葉片s、 v的 受壓面積，在壓力差的作用下，轉(zhuǎn)子及傳動(dòng)軸以逆時(shí)針?lè)较?對(duì)著二次元件傳動(dòng)軸5的方向) 旋轉(zhuǎn)，二次元件又以"液壓馬達(dá)"工況工作，消耗液壓系統(tǒng)的能量，驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作。通過(guò)齒條式變量活塞的作用，旋轉(zhuǎn)齒輪式定子過(guò)零點(diǎn)處于一個(gè)正角度，并停止給二次元 件供油，若轉(zhuǎn)子及傳動(dòng)軸仍以逆時(shí)針?lè)较?對(duì)著二次元件傳動(dòng)軸5的方向)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，在 圖4 (d)中，與二次元件下油口連通的上、下兩個(gè)配油窗口處，由轉(zhuǎn)子、齒輪式定子、兩相 鄰葉片及兩側(cè)配流盤組成的兩個(gè)對(duì)稱封閉區(qū)域容積不斷增大，產(chǎn)生真空，吸入油液，下油口 就成為吸油口；上油口處由轉(zhuǎn)子、齒輪式定子、兩相鄰葉片及兩側(cè)配流盤組成的兩個(gè)對(duì)稱封 閉區(qū)域容積不斷減小，油液經(jīng)上油口被壓出進(jìn)入液壓系統(tǒng)中，以"液壓泵"工況工作，向液 壓系統(tǒng)回饋能量，并起制動(dòng)作用。齒輪式定子旋轉(zhuǎn)角度的大小和方向由齒條式變量活塞的位移決定，齒條式變量活塞的位 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)齒輪式定子的轉(zhuǎn) 角，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)齒條式變量活塞的位移 (大小和方向)。
權(quán)利要求1、一種雙作用葉片式二次元件，由轉(zhuǎn)子(4)、齒輪式定子(2)、葉片(3)、傳動(dòng)軸(5)、齒條式變量活塞(7)、殼體(1)和配流盤(8、9)組成，其特征在于其特征在于定子(2)外圈以長(zhǎng)徑圓弧中心為中心150°范圍內(nèi)作成齒輪結(jié)構(gòu)型式，變量活塞(7)作成齒條結(jié)構(gòu)型式，齒條式變量活塞(7)與齒輪式定子(2)構(gòu)成齒輪傳動(dòng)幅。
專利摘要一種雙作用葉片式二次元件，由轉(zhuǎn)子、齒輪式定子、葉片、齒條式變量活塞、殼體和配流盤等組成，其特征在于定子外圈以長(zhǎng)徑圓弧中心為中心150°范圍內(nèi)作成齒輪型式，變量活塞作成齒條型式，齒條式變量活塞與齒輪式定子構(gòu)成齒輪傳動(dòng)副，可使齒輪式定子繞中心旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型的有益效果是通過(guò)對(duì)定子位置的控制，使二次元件的“液壓馬達(dá)”工況與“液壓泵”工況相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)能量的回收和再利用。
文檔編號(hào)F04C2/344GK201034074SQ20072002128
公開(kāi)日2008年3月12日 申請(qǐng)日期2007年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月28日
發(fā)明者臧發(fā)業(yè) 申請(qǐng)人:山東交通學(xué)院