專利名稱：六柱塞液壓變量泵及馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柱塞液壓變量泵及馬達(dá)的結(jié)構(gòu)及控制，尤其涉及結(jié)構(gòu)完全相同的可互為逆向代替的柱塞液壓變量泵或柱塞液壓變量馬達(dá)的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中柱塞液壓變量泵的變量方式均采用改變柱塞行程實(shí)現(xiàn)，如斜盤式柱塞泵或斜軸式柱塞泵，泵的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大。當(dāng)泵的吸入壓出環(huán)節(jié)容積不能變化時(shí)，泵的輸出排量也不能改變。申請(qǐng)?zhí)枮?3218491.3，名稱為“行星輪雙作用液壓泵或馬達(dá)”的發(fā)明專利申請(qǐng)，公開(kāi)了一種新的結(jié)構(gòu)，但僅涉及到六柱塞定量液壓泵或馬達(dá)，其容量不能變化，可逆向作為馬達(dá)使用。申請(qǐng)?zhí)枮?3134569.7，名稱為“一種行星輪柱塞液壓泵”的發(fā)明專利申請(qǐng)，又公開(kāi)了一種新的結(jié)構(gòu)，也涉及到了四柱塞、六柱塞液壓泵，其容量雖能變化，但分級(jí)寬、變化量較小，只能實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，而不能真正實(shí)現(xiàn)調(diào)速。且不可逆向，作為馬達(dá)使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種六柱塞液壓變量泵及馬達(dá)。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種六柱塞液壓變量泵及馬達(dá)，包括有柱塞(6a、6b、6c、6d、6e、6f)和柱塞缸(4a、4b、4c、4d、4e、4f)，液壓配油系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)是還包括有在兩兩柱塞(6a、6b、6c、6d、6e、6f)之間連接有往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，柱塞(6a、6b、6c、6d、6e、6f)可在柱塞缸(4a、4b、4c、4d、4e、4f)中作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)；；柱塞缸(4a、4b、4c、4d、4e、4f)的油路上分別設(shè)有兩位三通閥液壓系統(tǒng)。
所述的六柱塞液壓變量泵及馬達(dá)的兩位三通閥液壓系統(tǒng)包括有在柱塞缸(4a、4b、4c、4d、4e、4f)的油路上串接有兩位三通電磁閥(5a、5b、5c、5d、5e、5f)，閥(5a、5b、5c、5d、5e、5f)失電時(shí)，柱塞缸(4a、4b、4c、4d、4e、4f)上的油路(a1、a2、a3、a4、a5、a6)對(duì)應(yīng)與油路(b1、b2、b3、b4、b5、b6)連通；當(dāng)閥(5a、5b、5c、5d、5e、5f)得電時(shí)，則對(duì)應(yīng)柱塞缸(4a、4b、4c、4d、4e、4f)上的油路(a1、a2、a3、a4、a5、a6)與吸油口(O’)相通。
所述的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)軸(1)固連齒輪(10)與行星齒輪系傳動(dòng)軸(16)同軸，與齒輪(10)嚙合的齒輪(9)與行星齒輪系傳動(dòng)軸(13)相連，齒輪(10)與齒輪(9)的齒數(shù)比為1∶1。行星齒輪(8a、8b、8c)空套在傳動(dòng)軸(13、16)延伸出的系桿(12a、12b、12c)的銷軸(14a、14b、14c)上，行星齒輪(8a、8b、8c)與固定的內(nèi)齒輪(7a、7b、7c)嚙合，在行星齒輪(8a、8b、8c)的端面上設(shè)有推桿銷軸(15a、15b、15c)，推桿銷軸(15a、15b、15c)空套的推桿(16a、16b、16c)與柱塞(6a、6b、6c、6d、6e、6f)連接。行星齒輪(8a、8b、8c)與固定的內(nèi)齒輪(7a、7b、7c)齒數(shù)比為1∶2。三行星齒輪系系桿(12a、12b、12c)的安裝角之間有相位差為60°。
六柱塞液壓變量泵及馬達(dá)在固定套(3)與壓油口(P’)之間設(shè)有蓄能器(11)液壓配油系統(tǒng)由傳動(dòng)軸(1)上同軸所裝的轉(zhuǎn)動(dòng)套(2)和固定套(3)組成，在固定套(3)上設(shè)有接油口與油路連通；在柱塞吸油時(shí)對(duì)應(yīng)的油路(b1、b2、b3、b4、b5、b6)與吸油口(O’)相通，在柱塞壓油時(shí)對(duì)應(yīng)的油路(b1、b2、b3、b4、b5、b6)與壓油口(P’)相通，實(shí)現(xiàn)卸流，通過(guò)邏輯控制使一個(gè)兩位三通電磁閥得電時(shí)，輸出排量減小六分之一，當(dāng)使六個(gè)兩位三通電磁閥均得電時(shí)，輸出排量為零，由蓄能器維持輸出壓力及供油。
本發(fā)明作為六柱塞分級(jí)變量馬達(dá)使用時(shí)，所述的吸油口(O’)可設(shè)為排油口，壓油口(P’)可設(shè)為壓力油輸入口。在液壓油作用下，使柱塞在柱塞缸中的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)推動(dòng)行星齒輪在內(nèi)齒輪內(nèi)公轉(zhuǎn)，這一公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了行星齒輪系桿的旋轉(zhuǎn)，一個(gè)行星齒輪的系桿驅(qū)動(dòng)輸出傳動(dòng)軸(16)，另兩個(gè)行星齒輪的系桿共同驅(qū)動(dòng)一個(gè)傳動(dòng)軸(13)，由一對(duì)齒輪(9、10)把傳動(dòng)軸(13)的動(dòng)力合成到輸出傳動(dòng)軸(1)上，配油系統(tǒng)在柱塞吸油時(shí)對(duì)應(yīng)的油路(b1)、(b2)、(b3)、(b4)、(b5)、(b6)與吸油口(P’)相通，在柱塞壓油時(shí)對(duì)應(yīng)的油路(b1)、(b2)、(b3)、(b4)、(b5)、(b6)與排油口(O’)相通。齒輪(10)與齒輪(9)的齒數(shù)比為1∶1。在每一個(gè)柱塞缸的油路上串接有一個(gè)兩位三通電磁閥(5a)、(5b)、(5c)、(5d)、(5e)、(5f)，閥(5a)、(5b)、(5c)、(5d)、(5e)、(5f)失電時(shí)，使柱塞缸上的各油路(a1)、(a2)、(a3)、(a4)、(a5)、(a6)對(duì)應(yīng)與油路(b1)、(b2)、(b3)、(b4)、(b5)、(b6)相通，當(dāng)某一閥(5a)、(5b)、(5c)、(5d)、(5e)、(5f)得電時(shí)，使對(duì)應(yīng)柱塞缸油路與排油口(O’)相通，則對(duì)應(yīng)油缸卸載卸流，通過(guò)邏輯控制使一個(gè)兩位三通電磁閥得電時(shí)，輸入排量減小六分之一，輸出轉(zhuǎn)速提高1.2倍，當(dāng)使五個(gè)兩位三通電磁閥得電時(shí)，輸入排量減小六分之五，輸出轉(zhuǎn)速提高6倍，當(dāng)使六個(gè)兩位三通電磁閥均得電時(shí)，輸入排量為零，馬達(dá)停機(jī)，油路中的蓄能器用于減小壓力脈動(dòng)，穩(wěn)定馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明的有益效果是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。


圖1為六柱塞液壓變量泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖2為六柱塞液壓變量馬達(dá)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖3行星齒輪上的一點(diǎn)(推桿銷軸)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的原理示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖所示之最佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳述見(jiàn)圖1，六柱塞液壓變量泵，有柱塞6a、6b、6c、6d、6e、6f和柱塞缸4a、4b、4c、4d、4e、4f，在兩兩柱塞6a、6b、6c、6d、6e、6f之間連接有往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，柱塞6a、6b、6c、6d、6e、6f可在柱塞缸4a、4b、4c、4d、4e、4f中作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)；柱塞缸4a、4b、4c、4d、4e、4f的油路上串接有兩位三通電磁閥5a、5b、5c、5d、5e、5f，閥5a、5b、5c、5d、5e、5f失電時(shí)，柱塞缸4a、4b、4c、4d、4e、4f上的油路a1、a2、a3、a4、a5、a6對(duì)應(yīng)與油路b1、b2、b3、b4、b5、b6連通；當(dāng)閥5a、5b、5c、5d、5e、5f得電時(shí)，則對(duì)應(yīng)柱塞缸4a、4b、4c、4d、4e、4f上的油路a1、a2、a3、a4、a5、a6與吸油口O’相通。往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有傳動(dòng)軸1固連齒輪10與行星齒輪系傳動(dòng)軸16相連，與齒輪10嚙合的齒輪9與行星齒輪系傳動(dòng)軸13相連，齒輪10與齒輪9的齒數(shù)比為1∶1。行星齒輪8a、8b、8c空套在傳動(dòng)軸13、16延伸出的系桿12a、12b、12c的銷軸14a、14b、14c上，行星齒輪8a、8b、8c與固定的內(nèi)齒輪7a、7b、7c嚙合，在行星齒輪8a、8b、8c的端面上設(shè)有推桿銷軸15a、15b、15c，推桿銷軸15a、15b、15c空套的推桿16a、16b、16c與柱塞6a、6b、6c、6d、6e、6f連接。行星齒輪8a、8b、8c與固定的內(nèi)齒輪7a、7b、7c齒數(shù)比為1∶2。兩行星齒輪系系桿12a、12b、12c的安裝角之間有相位差為60°。在固定套3與壓油口P’之間設(shè)有蓄能器11。
液壓配油系統(tǒng)的傳動(dòng)軸1上同軸所裝的轉(zhuǎn)動(dòng)套2和固定套3組成，在固定套3上設(shè)有接油口與油路連通；在柱塞吸油時(shí)對(duì)應(yīng)的油路b1、b2、b3、b4、b5、b6與吸油口O’相通，在柱塞壓油時(shí)對(duì)應(yīng)的油路b1、b2、b3、b4、b5、b6與壓油口P’相通，通過(guò)邏輯控制使一個(gè)兩位三通電磁閥得電時(shí)，輸出排量減小六分之一，當(dāng)使六個(gè)兩位三通電磁閥均得電時(shí)，輸出排量為零，由蓄能器維持輸出壓力及供油。
使用時(shí)，傳動(dòng)軸1在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)輸入傳動(dòng)軸1上固連的齒輪10與傳動(dòng)軸13上固連的齒輪9嚙合傳動(dòng)，齒輪10與齒輪9的齒數(shù)比為1∶1；通過(guò)行星齒輪系使柱塞6a、6b、6c、6d、6e、6f可在柱塞缸4a、4b、4c、4d、4e、4f中作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，除三個(gè)行星齒輪系桿的安裝角不同外，其余結(jié)構(gòu)均一致，一個(gè)行星齒輪的系桿由驅(qū)動(dòng)輸入傳動(dòng)軸1驅(qū)動(dòng)，另兩個(gè)行星齒輪的系桿公用一個(gè)傳動(dòng)軸13，由一對(duì)齒輪9、10把動(dòng)力從輸入傳動(dòng)軸1傳入公用傳動(dòng)軸13，帶動(dòng)兩個(gè)行星齒輪的系桿轉(zhuǎn)動(dòng)，行星齒輪系的內(nèi)齒輪7a、7b、7c固定不轉(zhuǎn)，行星齒輪8a、8b分別空套在傳動(dòng)軸13延伸出的系桿銷軸及上，行星齒輪8c空套在傳動(dòng)軸1延伸出的系桿銷軸上，行星齒輪與內(nèi)齒輪的齒數(shù)比為1∶2，傳動(dòng)軸1帶動(dòng)傳動(dòng)軸13轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)行星齒輪8a、8b、8c使三組基本吸壓油組件進(jìn)行吸壓油動(dòng)作；配油系統(tǒng)在柱塞吸油時(shí)對(duì)應(yīng)的油路b1、b2、b3、b4、b5、b6與吸油口O’相通，在柱塞壓油時(shí)對(duì)應(yīng)的油路b1、b2、b3、b4、b5、b6與壓油口P’相通。串接的兩位三通電磁閥5a、5b、5c、5d、5e、5f實(shí)現(xiàn)卸荷及卸流，閥5a、5b、5c、5d、5e、5f失電時(shí)，使柱塞缸上的各油路a1、a2、a3、a4、a5、a6對(duì)應(yīng)與油路b1、b2、b3、b4、b5、b6相通，當(dāng)某一閥5a、5b、5c、5d、5e、5f得電時(shí)，則使對(duì)應(yīng)柱塞缸油路與吸油口O’相通，通過(guò)邏輯控制使一個(gè)兩位三通電磁閥得電時(shí)，輸出排量減小六分之一，當(dāng)使六個(gè)兩位三通電磁閥均得電時(shí)，輸出排量為零，由蓄能器11維持輸出壓力及供油。表1是六柱塞分級(jí)變量泵的輸出排量V與兩位三通電磁閥得電數(shù)目對(duì)應(yīng)關(guān)系。
表1 注Vmax為變量泵的最大輸出排量。
見(jiàn)圖2，六柱塞分級(jí)變量馬達(dá)，所述的吸油口O’可設(shè)為排油口，壓油口P’可設(shè)為壓力油輸入口。在液壓油作用下，使柱塞在柱塞缸中的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)推動(dòng)行星齒輪在內(nèi)齒輪內(nèi)公轉(zhuǎn)，這一公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了行星齒輪系桿的旋轉(zhuǎn)，一個(gè)行星齒輪的系桿驅(qū)動(dòng)輸出傳動(dòng)軸16，另兩個(gè)行星齒輪的系桿共同驅(qū)動(dòng)一個(gè)傳動(dòng)軸13，由一對(duì)齒輪9、10把傳動(dòng)軸13的動(dòng)力合成到輸出傳動(dòng)軸1上，配油系統(tǒng)在柱塞吸油時(shí)對(duì)應(yīng)的油路b1、b2、b3、b4、b5、b6與吸油口P’相通，在柱塞壓油時(shí)對(duì)應(yīng)的油路b1、b2、b3、b4、b5、b6與排油口O’相通。齒輪10與齒輪9的齒數(shù)比為1∶1。在每一個(gè)柱塞缸的油路上串接有一個(gè)兩位三通電磁閥5a、5b、5c、5d、5e、5f，閥5a、5b、5c、5d、5e、5f失電時(shí)，使柱塞缸上的各油路a1、a2、a3、a4、a5、a6對(duì)應(yīng)與油路b1、b2、b3、b4、b5、b6相通，當(dāng)某一閥5a、5b、5c、5d、5e、5f得電時(shí)，使對(duì)應(yīng)柱塞缸油路與排油口O’相通，則對(duì)應(yīng)油缸卸載卸流，通過(guò)邏輯控制使一個(gè)兩位三通電磁閥得電時(shí)，輸入排量減小六分之一，輸出轉(zhuǎn)速提高1.2倍，當(dāng)使五個(gè)兩位三通電磁閥得電時(shí)，輸入排量減小六分之五，輸出轉(zhuǎn)速提高6倍，當(dāng)使六個(gè)兩位三通電磁閥均得電時(shí)，輸入排量為零，馬達(dá)停機(jī)，油路中的蓄能器用于減小壓力脈動(dòng)，穩(wěn)定馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)速。表2是六柱塞分級(jí)變量馬達(dá)的輸入排量V、輸出轉(zhuǎn)速n與兩位三通電磁閥得電數(shù)目對(duì)應(yīng)關(guān)系。
表2 注Vmax為變量馬達(dá)輸入流量一定時(shí)的最大輸入排量。
nmin為變量馬達(dá)最大輸入排量時(shí)的輸出轉(zhuǎn)速。
見(jiàn)圖3，行星齒輪上的一點(diǎn)(推桿銷軸15)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的原理示意圖。
由行星齒輪系實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的論據(jù)推理依據(jù)條件，行星齒輪8的齒數(shù)Z1與內(nèi)齒輪7的齒數(shù)Z2比值為Z1∶Z2＝1∶2，開(kāi)始兩齒輪在H點(diǎn)嚙合即行星齒輪節(jié)圓上的點(diǎn)O3(推桿銷軸15)。在系桿12轉(zhuǎn)過(guò)a角時(shí)，嚙合點(diǎn)從H移動(dòng)至N，對(duì)應(yīng)的純滾動(dòng)弧長(zhǎng)分別為SHN與SO3N且SHN＝SO3N，由齒數(shù)比關(guān)系可知，SO3N對(duì)應(yīng)的圓心角b＝2*a，作角b的角平分線MO2和作HO1的垂線PO2則有O3N＝2MN，ΔO1O2P與ΔO2NM全等，即O3N＝PO2+MN。由此說(shuō)明，O3點(diǎn)在HO1的直線上。
當(dāng)系桿12繞O1一周，點(diǎn)O3(推桿銷軸15)在內(nèi)齒輪7的直徑HH1上作一次往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，即帶動(dòng)柱塞6a、6b在柱塞缸4a、4b中作一次往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種六柱塞液壓變量泵及馬達(dá)，包括有柱塞(6a、6b、6c、6d、6e、6f)和柱塞缸(4a、4b、4c、4d、4e、4f)，液壓配油系統(tǒng)，其特征是還包括有在兩兩柱塞(6a、6b、6c、6d、6e、6f)之間連接有往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；柱塞缸(4a、4b、4c、4d、4e、4f)的油路上分別設(shè)有兩位三通閥液壓系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的六柱塞液壓變量泵及馬達(dá)，其特征是所述的兩位三通閥液壓系統(tǒng)包括有在柱塞缸(4a、4b、4c、4d、4e、4f)的油路上串接有兩位三通電磁閥(5a、5b、5c、5d、5e、5f)，閥(5a、5b、5c、5d、5e、5f)失電時(shí)，柱塞缸(4a、4b、4c、4d、4e、4f)上的油路(a1、a2、a3、a4、a5、a6)對(duì)應(yīng)與油路(b1、b2、b3、b4、b5、b6)連通；當(dāng)閥(5a、5b、5c、5d、5e、5f)得電時(shí)，則對(duì)應(yīng)柱塞缸(4a、4b、4c、4d、4e、4f)上的油路(a1、a2、a3、a4、a5、a6)與吸油口(O’)相通。
3.如權(quán)利要求1或2所述的六柱塞液壓變量泵及馬達(dá)，其特征是所述的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)軸(1)固連齒輪(10)與行星齒輪系傳動(dòng)軸(16)同軸，與齒輪(10)嚙合的齒輪(9)與行星齒輪系傳動(dòng)軸(13)相連，行星齒輪(8a、8b、8c)空套在傳動(dòng)軸(13、16)延伸出的系桿(12a、12b、12c)的銷軸(14a、14b、14c)上，行星齒輪(8a、8b、8c)與固定的內(nèi)齒輪(7a、7b、7c)嚙合，在行星齒輪(8a、8b、8c)的端面上設(shè)有推桿銷軸(15a、15b、15c)，推桿銷軸(15a、15b、15c)空套的推桿(16a、16b、16c)與柱塞(6a、6b、6c、6d、6e、6f)連接。
4.如權(quán)利要求3所述的六柱塞液壓變量泵及馬達(dá)，其特征是所述的行星齒輪系，行星齒輪(8a、8b、8c)與固定的內(nèi)齒輪(7a、7b、7c)齒數(shù)比為1∶2。
5.如權(quán)利要求4所述的六柱塞液壓變量泵及馬達(dá)，其特征是所述的兩行星齒輪系系桿(12a、12b、12c)的安裝角之間有相位差為60°。
6.如權(quán)利要求5所述的六柱塞液壓變量泵及馬達(dá)，其特征是所述的在固定套(3)與壓油口(P’)之間設(shè)有蓄能器(11)
7.如權(quán)利要求6所述的六柱塞液壓變量泵及馬達(dá)，其特征是所述的液壓配油系統(tǒng)由傳動(dòng)軸(1)上同軸所裝的轉(zhuǎn)動(dòng)套(2)和固定套(3)組成，在固定套(3)上設(shè)有接油口與油路連通；在柱塞吸油時(shí)對(duì)應(yīng)的油路(b1、b2、b3、b4、b5、b6)與吸油口(O’)相通，在柱塞壓油時(shí)對(duì)應(yīng)的油路(b1、b2、b3、b4、b5、b6)與壓油口(P’)相通。
8.如權(quán)利要求1所述的六柱塞液壓變量泵及馬達(dá)，其特征是所述的吸油口(0’)可設(shè)為排油口，壓油口(P’)可設(shè)為壓力油輸入口。
全文摘要
本發(fā)明涉及柱塞液壓變量泵及馬達(dá)的結(jié)構(gòu)及控制，尤其涉及結(jié)構(gòu)完全相同的可互為逆向代替的柱塞液壓變量泵或柱塞液壓變量馬達(dá)的結(jié)構(gòu)。一種六柱塞液壓變量泵及馬達(dá)，包括有柱塞和柱塞缸，液壓配油系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)是還包括有在兩兩柱塞之間連接有往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，柱塞可在柱塞缸中作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)；柱塞缸的油路上分別設(shè)有兩位三通閥液壓系統(tǒng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。
文檔編號(hào)F15B13/02GK1746518SQ20041007310
公開(kāi)日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2004年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月9日
發(fā)明者趙雪, 陳 鏞, 王開(kāi)華 申請(qǐng)人:國(guó)營(yíng)四七一廠