集成緊湊型恒功率變量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種集成緊湊型恒功率變量裝置，構(gòu)成包括變量活塞(1)和功率控制閥(12)，變量活塞(1)和功率控制閥(12)經(jīng)導(dǎo)桿(2)連接。本發(fā)明不需要對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行大的改動，不增大泵的體積，就可實(shí)現(xiàn)恒功率控制，結(jié)構(gòu)緊湊、經(jīng)濟(jì)方便，軸向柱塞泵采用這種不同于傳統(tǒng)恒功率變量裝置的新型結(jié)構(gòu)，使得軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)更加緊湊，同時實(shí)現(xiàn)功率控制閥獨(dú)立工作，工作方式直接有效，變量位移能直接傳遞給功率控制閥，提高功率控制精度。
【專利說明】集成緊湊型恒功率變量裝置
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種變量柱塞泵的控制裝置，特別是一種用于高速中載集成控制軸向 柱塞泵的集成緊湊型恒功率變量裝置。

【背景技術(shù)】
[0003] 軸向柱塞泵具有良好的無級變速性能和高功率比，在工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)床、 注塑、冶金、礦山、石油化工、鐵路、船舶、輕工機(jī)械等行業(yè)有著廣泛應(yīng)用，對我國的基礎(chǔ)建設(shè) 和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要影響。
[0004] 隨著全球能源危機(jī)的日益臨近，人類對節(jié)能技術(shù)愈來愈重視，要求各種產(chǎn)品都能 夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能高效的功能。液壓泵作為整個液壓傳動系統(tǒng)的動力核心元件，其采用恒功率控 制是應(yīng)用最廣泛的節(jié)能控制方式之一，不僅減小了原動機(jī)的驅(qū)動功率，且能充分利用原動 機(jī)的功率，因此功率因數(shù)高，使用效率高，降低了功率消耗。
[0005] 軸向柱塞泵的恒功率變量裝置絕大部分米用功率控制閥與變量機(jī)構(gòu)分開為兩部 分，通過反饋機(jī)構(gòu)連接的結(jié)構(gòu)。這種方式不僅增大了柱塞泵的體積和重量，同時由于變量反 饋方式不直接，造成整個控制裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在制造和裝配方面增加較多的困難；且功率控 制閥不能獨(dú)立工作，其控制精度受中間環(huán)節(jié)的其他控制機(jī)構(gòu)的影響。恒功率控制軸向柱塞 泵隨著工作壓力和轉(zhuǎn)速的提高，出現(xiàn)功率控制失效現(xiàn)象的概率越來越大。一旦功率控制失 效，超出主機(jī)的承受范圍而造成停機(jī)故障，就不能滿足主機(jī)節(jié)能高效的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于，提供一種集成緊湊型恒功率變量裝置。本發(fā)明有效解決了軸 向柱塞泵恒功率變量裝置占用空間大、變量反饋不直接有效的問題，提高功率控制精度，同 時提高軸向柱塞泵功率控制的可靠性。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案：集成緊湊型恒功率變量裝置，其特征在于：包括變量活塞和 功率控制閥，變量活塞和功率控制閥經(jīng)導(dǎo)桿連接。
[0008] 前述的集成緊湊型恒功率變量裝置中，所述功率控制閥包括閥套，閥套內(nèi)設(shè)有閥 芯、大彈簧座、小功率彈簧、大功率彈簧、螺套、螺母、螺釘、頂桿和小彈簧座，所述小功率彈 簧安裝在大彈簧座與小彈簧座之間，所述大功率彈簧安裝在大彈簧座與螺母之間，所述小 彈簧座經(jīng)頂桿與螺釘連接；所述螺母、螺釘分別經(jīng)螺紋與螺套連接；所述導(dǎo)桿一端通過擋 圈固定在變量活塞內(nèi)，另一端穿過閥芯、大彈簧座、小彈簧座、小功率彈簧、大功率彈簧連接 至螺套，并通過擋圈限位。
[0009] 前述的集成緊湊型恒功率變量裝置中，所述閥芯為階梯式閥芯，階梯式閥芯的 一部分為小直徑閥芯，剩余部分為大直徑閥芯，大直徑閥芯與小直徑閥芯的直徑差為 0· lmm-〇· 4mm〇
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不需要對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行大的改動，不增大泵的體積，就可 實(shí)現(xiàn)恒功率控制，結(jié)構(gòu)緊湊、經(jīng)濟(jì)方便，軸向柱塞泵采用這種不同于傳統(tǒng)恒功率變量裝置的 新型結(jié)構(gòu)，使得軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)更加緊湊，同時實(shí)現(xiàn)功率控制閥獨(dú)立工作，工作方式直接 有效，變量位移能直接傳遞給功率控制閥，提高功率控制精度。
[0011] 本發(fā)明通過對常規(guī)的恒功率變量裝置進(jìn)行實(shí)質(zhì)性改進(jìn)后，具體是在高速中載軸向 柱塞泵在原有基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)集成恒功率控制的多種控制方式，其體積相比同排量（中航力源 液壓生產(chǎn)的L10V0/31系列）減小15%，控制精度提高10%，因此泵的應(yīng)用范圍和市場前景更 加廣闊。本發(fā)明有效解決了軸向柱塞泵恒功率變量裝置占用空間大、變量反饋不直接有效 的問題，提高功率控制精度，同時提高軸向柱塞泵功率控制的可靠性。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié) 省空間，功率/重量比高，工作方式直接有效，控制精度高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明與泵連接的剖視圖； 圖3是本發(fā)明應(yīng)用高速中載軸向柱塞泵的剖視圖； 圖4是本發(fā)明的液壓原理圖。
[0013] 附圖中的標(biāo)記為：1-變量活塞，2-導(dǎo)桿，3-閥芯，4-大彈簧座，5-小功率彈簧， 6-大功率彈簧，7-螺套，8-螺母，9-螺釘，10-頂桿，11-小彈簧座，12-功率控制閥，13-閥 套。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不作為對本發(fā)明限制的依 據(jù)。
[0015] 實(shí)施例。集成緊湊型恒功率變量裝置，構(gòu)成如圖1所示，包括變量活塞1和功率控 制閥12,變量活塞1和功率控制閥12經(jīng)導(dǎo)桿2連接。所述功率控制閥12包括閥套13,閥 套13內(nèi)設(shè)有閥芯3、大彈簧座4、小功率彈簧5、大功率彈簧6、螺套7、螺母8、螺釘9、頂桿 10和小彈簧座11，所述小功率彈簧5安裝在大彈簧座4與小彈簧座11之間，所述大功率彈 簧6安裝在大彈簧座4與螺母8之間，所述小彈簧座11經(jīng)頂桿10與螺釘9連接；所述螺母 8、螺釘9分別經(jīng)螺紋與螺套7連接；所述導(dǎo)桿2 -端通過擋圈固定在變量活塞1內(nèi)，另一端 穿過閥芯3、大彈簧座4、小彈簧座11、小功率彈簧5、大功率彈簧6連接至螺套7,并通過擋 圈限位。
[0016] 更好的是，所述閥芯3為階梯式閥芯，階梯式閥芯的一部分為小直徑閥芯dl，剩余 部分為大直徑閥芯d2,大直徑閥芯與小直徑閥芯的直徑差（d2- dl)為0. lmm-0. 4mm。
[0017] 所述閥套13是安裝閥芯的部件，一般由套體和蓋子等部件組成保證閥芯3的裝 配。
[0018] 在不改變泵主體結(jié)構(gòu)的前提下，如圖2所示，集成緊湊型恒功率變量裝置裝 入泵殼體的D孔內(nèi)，殼體上設(shè)有三處油路孔（圖2中用虛線示意表示）與功率控制閥相 通，分別為P 口、T 口、A 口。功率控制閥12的閥套13固定不動，其閥芯3的兩側(cè)分 別受大小功率彈簧6、5的彈簧力和液壓力，液壓力是由于閥芯為直徑不同的階梯式結(jié) 構(gòu)，設(shè)定直徑差（d2-dl)，出口高壓油由P 口進(jìn)入閥芯3作用其上而產(chǎn)生的，液壓力為 P = P-Strf32-_<)/4。恒功率變量裝置的液壓原理如圖4所示，初始位置，液壓力小于彈簧 力，在功率彈簧力作用下，功率控制閥12處于右位(關(guān)閉狀態(tài))，A 口與T 口接通，變量活塞 腔油泄掉，變量活塞1處于最靠右的位置，泵擺角最大(泵在初始位置時由其回位機(jī)構(gòu)使泵 處于最大擺角）。當(dāng)P 口油液壓力升高，液壓力大于彈簧力時，高壓油推動功率控制閥12的 閥芯3向右側(cè)移動，功率控制閥12開啟處于左位，使P 口與A 口接通，高壓油進(jìn)入變量活塞 腔，推動變量活塞1向左側(cè)移動，使泵擺角減小，出口流量減少。在變量活塞1移動的同時， 帶動導(dǎo)桿2、螺套7向左側(cè)移動，直接使功率彈簧5、6進(jìn)一步壓縮，使彈簧力大于液壓力將功 率控制閥12的閥芯3推回位，功率控制閥再次關(guān)閉(準(zhǔn)確地說是維持一個小開度)，此時彈 簧彈力與作用在功率閥芯上的液壓力相平衡，變量活塞1處于一個新的位置，將不再移動， 從而實(shí)現(xiàn)泵出口壓力升高時，泵的出口流量減少。反之當(dāng)P 口油液壓力降低時，變量活塞1 向右側(cè)移動，泵出口流量增大。
[0019] 隨著壓力P的變化，變量活塞產(chǎn)生位移并直接反饋給功率控制閥，保持功率閥芯 和變量活塞的位置動態(tài)穩(wěn)定，泵的出口流量相應(yīng)變化，從而準(zhǔn)確有效的實(shí)現(xiàn)泵的輸出流量Q 與壓力P的乘積恒定。從液壓原理得出，功率控制閥油路和機(jī)能設(shè)定巧妙合理，實(shí)現(xiàn)功率控 制閥獨(dú)立工作。
[0020] 本發(fā)明可應(yīng)用于高速中載軸向柱塞泵，圖3所示，其體積相比同排量的減小15%， 控制精度提高10%，因此泵的應(yīng)用范圍和市場前景更加廣闊。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間，功 率/重量比高，工作方式直接有效，控制精度高。
[0021] 為使集成緊湊型恒功率變量裝置的工作穩(wěn)定，滿足主機(jī)系統(tǒng)變量頻繁、沖擊大的 使用要求，須很好設(shè)定和保證功率控制閥的閥芯的直徑差（d2-dl)，控制在0. Imm到0. 4mm 之間。
【權(quán)利要求】
1. 集成緊湊型恒功率變量裝置，其特征在于：包括變量活塞（1)和功率控制閥（12)，變 量活塞（1)和功率控制閥（12)經(jīng)導(dǎo)桿（2)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成緊湊型恒功率變量裝置，其特征在于：所述功率控制閥 (12)包括閥套（13)，閥套（13)內(nèi)設(shè)有閥芯（3)、大彈簧座（4)、小功率彈簧（5)、大功率彈 簧（6)、螺套（7)、螺母（8)、螺釘（9)、頂桿（10)和小彈簧座（11)，所述小功率彈簧（5)安 裝在大彈簧座（4)與小彈簧座（11)之間，所述大功率彈簧（6)安裝在大彈簧座（4)與螺母 (8)之間，所述小彈簧座（11)經(jīng)頂桿（10)與螺釘（9)連接；所述螺母（8)、螺釘（9)分別經(jīng) 螺紋與螺套（7)連接；所述導(dǎo)桿（2) -端通過擋圈固定在變量活塞（1)內(nèi)，另一端穿過閥芯 (3)、大彈簧座（4)、小彈簧座（11)、小功率彈簧（5)、大功率彈簧（6)連接至螺套（7)，并通 過擋圈限位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成緊湊型恒功率變量裝置，其特征在于：所述閥芯（3)為 階梯式閥芯，階梯式閥芯的一部分為小直徑閥芯，剩余部分為大直徑閥芯，大直徑閥芯與小 直徑閥芯的直徑差為0. lmm-0. 4mm。
【文檔編號】F04B53/14GK104454489SQ201410727458
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】王祥, 陸仕, 劉雪波, 張興越, 史進(jìn)武, 楊斌 申請人:中航力源液壓股份有限公司