專利名稱：電控雙作用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，具體地說是一種電控雙作用葉片式液壓變壓
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(dòng)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(huì)使能量逆向流動(dòng)，不僅可以無節(jié)流損失地驅(qū)動(dòng)直線負(fù)載，而且還可以驅(qū)動(dòng)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(duì)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(duì)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)，可應(yīng)用于中高壓、中壓、低壓液壓系統(tǒng)的電控雙作用葉片式液壓變壓器，以豐富液壓變壓器的種類，擴(kuò)大液壓變壓器的應(yīng)用范圍。[0005] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案 —種電控雙作用葉片式液壓變壓器包括殼體、旋轉(zhuǎn)軸、左端蓋、配流盤、定子、轉(zhuǎn)子、右端蓋、齒輪、葉片及電機(jī)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， 一個(gè)轉(zhuǎn)子通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸的左半軸配合聯(lián)接，另一個(gè)轉(zhuǎn)子通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸的右半軸配合聯(lián)接，定子外圈以長(zhǎng)半徑圓弧中心為中心150°范圍內(nèi)作成齒輪形式，定子與齒輪構(gòu)成齒輪傳動(dòng)副，齒輪安裝在電機(jī)的輸出軸上，電機(jī)安裝在殼體上，配流盤安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，并緊壓在定子的左右兩個(gè)側(cè)面上，左端蓋、右端蓋通過螺栓固定在殼體上。 本實(shí)用新型的電控雙作用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(dòng)慣量小，控制方便，易于實(shí)現(xiàn)精確控制，控制
性能好。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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)用新型的的C-C視圖 圖5是本實(shí)用新型的的D-D視圖 圖6是本實(shí)用新型的油口連接形式示意圖 圖7是本實(shí)用新型的變壓原理示意圖 圖中1.殼體，2.旋轉(zhuǎn)軸，3.左端蓋，4、7、8、11.配流盤，5、9.定子，6、10.轉(zhuǎn)子，12.右端蓋，13、15.齒輪，14U6.葉片，17U8.電機(jī)
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作以下詳細(xì)地說明。 如
圖1、2、3、4、5所示，本實(shí)用新型所述的電控雙作用葉片式液壓變壓器主要由殼體1、旋轉(zhuǎn)軸2、左端蓋3、配流盤4、7、8、 11與定子5、9和轉(zhuǎn)子6、 10及右端蓋12、齒輪13、 15和葉片14、 16及電機(jī)17、 18等組成；轉(zhuǎn)子6和定子5的中心是固定且重合的，轉(zhuǎn)子6的寬度比定子5的寬度稍小，轉(zhuǎn)子6安裝在定子5內(nèi)，葉片14的一端放入轉(zhuǎn)子6的葉片槽內(nèi)，另一端與定子5的內(nèi)表面接觸，葉片14沿轉(zhuǎn)子6徑向安置(即安放角為零)，轉(zhuǎn)子6通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸2的左半軸配合聯(lián)接，在恒壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中高壓油的作用下，轉(zhuǎn)子6可帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn)；定子5外圈以長(zhǎng)半徑圓弧中心為中心150°范圍內(nèi)作成齒輪形式，定子5與齒輪13構(gòu)成齒輪傳動(dòng)副，在電機(jī)17的帶動(dòng)下定子5順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)進(jìn)行變量，齒輪13安裝在電機(jī)17的輸出軸上，電機(jī)17安裝在殼體3上，配流盤4、7安裝在旋轉(zhuǎn)軸2上，并緊壓在定子5的左右兩個(gè)側(cè)面上；轉(zhuǎn)子10和定子9的中心也是固定且重合的，轉(zhuǎn)子10的寬度比定子9的寬度稍小，轉(zhuǎn)子10安裝在定子9內(nèi)，葉片16的一端放入轉(zhuǎn)子10的葉片槽內(nèi)，另一端與定子9的內(nèi)表面接觸，葉片16沿轉(zhuǎn)子10徑向安置，定子9外圈以長(zhǎng)半徑圓弧中心為中心150°范圍內(nèi)作成齒輪形式，定子9與齒輪15構(gòu)成齒輪傳動(dòng)副，在電機(jī)18的帶動(dòng)下定子9順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)進(jìn)行變量，齒輪15安裝在電機(jī)18的輸出軸上，電機(jī)18安裝在殼體3上，配流盤8、11安裝在旋轉(zhuǎn)軸2上，并緊壓在定子9的左右兩個(gè)側(cè)面上；轉(zhuǎn)子10通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸2的右半軸配合聯(lián)接，由旋轉(zhuǎn)軸2帶動(dòng)轉(zhuǎn)子10旋轉(zhuǎn)，輸出壓力油；左端蓋3、右端蓋12通過螺栓固定在殼體l上。 由旋轉(zhuǎn)軸2、轉(zhuǎn)子6、定子5、齒輪13、葉片14、電機(jī)17、配流盤4、7等可組成變量部件19，由旋轉(zhuǎn)軸2、轉(zhuǎn)子10、定子9、齒輪15、葉片16、電機(jī)18、配流盤8、11等可組成變量部件20。所述的電控雙作用葉片式液壓變壓器的變量部件19、變量部件20與雙作用葉片式二次元件的結(jié)構(gòu)、功能相似，變量部件19、變量部件20可以看作為兩個(gè)雙作用葉片式二次元件；于是，所述的電控雙作用葉片式液壓變壓器可以看作是由兩個(gè)二次元件同軸剛性聯(lián)接而成的，如圖6所示，變量部件19的左上油口 M為電控雙作用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，變量部件20的右上油口 N為電控雙作用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與出油口 N大小相同，變量部件19的下油口與變量部件20的下油口連接在一起，成為電控雙作用葉片式液壓變壓器一個(gè)油口 0，油口 0與油箱連接，油口 O—方面向液壓變壓器補(bǔ)充油液，另一方面將多余的油液和液壓變壓器內(nèi)泄漏產(chǎn)生的油液流回油箱，油口 0大于進(jìn)油口 M與出油口 N。[0023] 如圖7所示，在恒壓網(wǎng)絡(luò)壓力Pl的作用下，變量部件19產(chǎn)生的主動(dòng)轉(zhuǎn)矩為 r'4(Ai。) 變量部件20產(chǎn)生的阻力轉(zhuǎn)矩為[0026] K =-f(p2-A) 式中K、、是變量部件19、變量部件20的排量，Pp^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。 忽略變量部件19與變量部件20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[0029]
義=&丄 (1)[0030] 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，因此所述的電控雙作用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，工作中可分別或同時(shí)調(diào)節(jié)變量部件19的排量K或變量部件20的排量V2來滿足負(fù)載變化的需要。[0032] 所述的電控雙作用葉片式液壓變壓器不工作時(shí)，變量部件19與變量部件20的轉(zhuǎn)子均靜止不動(dòng)，變量部件19的定子處在初始旋轉(zhuǎn)位置(零點(diǎn))，變量部件20的定子可處在除零點(diǎn)外的任一位置，此時(shí)變量部件19的排量^為零，變量部件20的排量、不為零，由公式(1)可知，變壓比A等于零。 所述的電控雙作用葉片式液壓變壓器工作時(shí)，為適應(yīng)負(fù)載的變化，在電機(jī)的作用下，變量部件19或變量部件20的定子分別或同時(shí)順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，隨著定子旋轉(zhuǎn)角度的變化，變量部件19的排量K或變量部件20的排量V2分別或同時(shí)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。 所述的電控雙作用葉片式液壓變壓器的變量部件19與變量部件20的定子旋轉(zhuǎn)角度的大小和方向由電機(jī)(伺服電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī))輸出軸的轉(zhuǎn)角決定，工作中，由角位移傳感器檢測(cè)伺服電動(dòng)機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)角，反饋給控制器，由控制器發(fā)出指令給伺服電動(dòng)機(jī)，來控制定子的旋轉(zhuǎn)角度(大小和方向)，或由控制器控制發(fā)送給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的脈沖數(shù)，來控制定子的旋轉(zhuǎn)角度(大小和方向)。
權(quán)利要求一種電控雙作用葉片式液壓變壓器，包括殼體(1)、旋轉(zhuǎn)軸(2)、左端蓋(3)、配流盤(4、7、8、11)、定子(5、9)、轉(zhuǎn)子(6、10)、右端蓋(12)、齒輪(13、15)、葉片(14、16)、電機(jī)(17、18)；其特征在于，轉(zhuǎn)子(6)和定子(5)的中心是固定且重合的，轉(zhuǎn)子(6)的寬度比定子(5)的寬度稍小，轉(zhuǎn)子(6)安裝在定子(5)內(nèi)，葉片(14)的一端放入轉(zhuǎn)子(6)的葉片槽內(nèi)，另一端與定子(5)的內(nèi)表面接觸，葉片(14)沿轉(zhuǎn)子(6)徑向安置，轉(zhuǎn)子(6)通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸(2)的左半軸配合聯(lián)接，定子(5)外圈以長(zhǎng)半徑圓弧中心為中心150°范圍內(nèi)作成齒輪形式，定子(5)與齒輪(13)構(gòu)成齒輪傳動(dòng)副，齒輪(13)安裝在電機(jī)(17)的輸出軸上，電機(jī)(17)安裝在殼體(3)上，配流盤(4、7)安裝在旋轉(zhuǎn)軸(2)上，并緊壓在定子(5)的左右兩個(gè)側(cè)面上，轉(zhuǎn)子(10)和定子(9)的中心也是固定且重合的，轉(zhuǎn)子(10)的寬度比定子(9)的寬度稍小，轉(zhuǎn)子(10)安裝在定子(9)內(nèi)，葉片(16)的一端放入轉(zhuǎn)子(10)的葉片槽內(nèi)，另一端與定子(9)的內(nèi)表面接觸，葉片(16)沿轉(zhuǎn)子(10)徑向安置，定子(9)外圈以長(zhǎng)半徑圓弧中心為中心150°范圍內(nèi)作成齒輪形式，定子(9)與齒輪(15)構(gòu)成齒輪傳動(dòng)副，齒輪(15)安裝在電機(jī)(18)的輸出軸上，電機(jī)(18)安裝在殼體(3)上，配流盤(8、11)安裝在旋轉(zhuǎn)軸(2)上，并緊壓在定子(9)的左右兩個(gè)側(cè)面上；轉(zhuǎn)子(10)通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸(2)的右半軸配合聯(lián)接，左端蓋(3)、右端蓋(12)通過螺栓固定在殼體(1)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電控雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，電機(jī)(17、18)是 伺服電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電控雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，左上油口 (M)為 一種雙作用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，右 上油口 (N)為一種雙作用葉片式液壓變壓器的出油口，出油口 (N)與負(fù)載端連接，油口 (0) 為一種雙作用葉片式液壓變壓器一個(gè)油口，油口 (0)與油箱連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電控雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，進(jìn)油口 (M)與出 油口 (N)大小相同。
5 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電控雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，油口 (0)大于進(jìn) 油口 (M)與出油口 (N)。
專利摘要一種電控雙作用葉片式液壓變壓器包括殼體、旋轉(zhuǎn)軸、左端蓋、配流盤、定子、轉(zhuǎn)子、右端蓋、齒輪、葉片及電機(jī)等；其特征在于，轉(zhuǎn)子和定子的中心是固定且重合的，葉片沿轉(zhuǎn)子徑向安置，一個(gè)轉(zhuǎn)子通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸的左半軸配合聯(lián)接，另一個(gè)轉(zhuǎn)子通過花鍵與旋轉(zhuǎn)軸的右半軸配合聯(lián)接，定子外圈以長(zhǎng)半徑圓弧中心為中心150°范圍內(nèi)作成齒輪形式，定子與齒輪構(gòu)成齒輪傳動(dòng)副，齒輪安裝在電機(jī)的輸出軸上，電機(jī)安裝在殼體上，配流盤安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，并緊壓在定子的左右兩個(gè)側(cè)面上，左端蓋、右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，可應(yīng)用于中、高壓液壓系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)F15B3/00GK201526520SQ20092002897
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)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(qǐng)人:山東交通學(xué)院