專利名稱：一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液壓變壓器，具體地說是一種電液控制的雙變量雙作用葉片
式液壓變壓器，屬機械領域。
(二)
背景技術：
液壓變壓器是指在液壓傳動中實現壓力轉換的一種液壓元件。液壓變壓器可以把給定壓力下的輸入液壓能高效率地轉換為另一種壓力下的輸出液壓能，使用它可以實現多負載在恒壓網絡中互不相關的控制，還會使能量逆向流動，不僅可以無節(jié)流損失地驅動直線負載，而且還可以驅動旋轉負載。 現有的液壓變壓器基本上都是柱塞式結構，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構復雜、加工精度高，對油污染敏感，濾油精度要求高，價格較昂貴，因此使得液壓變壓器的應用范圍受到了很大的限制。
發(fā)明內容本實用新型的技術任務是針對現有技術的不足，提供了一種結構緊湊、流量均勻、噪聲小、運轉精度高且平穩(wěn)，可應用于中高壓、中壓、中低壓液壓系統(tǒng)的一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器，以豐富液壓變壓器的種類，擴大液壓變壓器的應用范圍。[0005] 本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案 —種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器包括殼體、旋轉軸、左端蓋、配流
盤、定子、轉子、右端蓋、葉片、變量活塞、變量桿、變量缸體、齒輪、電機等；兩組轉子和定子
的中心是固定且重合的，轉子的寬度比定子的寬度稍小，轉子安裝在定子內，葉片的一端放
入轉子的葉片槽內，另一端與定子的內表面接觸，葉片沿轉子徑向安置，轉子通過花鍵與旋
轉軸配合聯(lián)接，一個定子外圈以長半徑圓弧中心為中心150°范圍內作成齒輪形式，定子與
齒輪構成齒輪傳動副，齒輪安裝在電機的輸出軸上，電機安裝在殼體上，變量缸體通過螺栓
固定在殼體上，變量桿的球形頭端與變量活塞的凹形槽聯(lián)接，變量桿的另一端固定在另一
個定子的長半徑圓弧中心線處的外表面上，變量活塞的凹形槽制作成圓弧形狀或漸開線形
狀，配流盤安裝在旋轉軸上，并緊壓在定子的左右兩個側面上；旋轉軸的左、右兩端通過滑
動軸承安裝在左、右側配流盤上，左端蓋、右端蓋通過螺栓固定在殼體上。 本實用新型的一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器與現有技術相比，
所產生的有益效果是 (1)本實用新型能以無節(jié)流損失的方式將恒壓網絡系統(tǒng)壓力調整為負載壓力變化范圍內的任一值。 (2)本實用新型可應用于中高壓、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，擴大了液壓變壓器的應用范圍，豐富了液壓變壓器的品種。
(3)本實用新型體積小、重量輕、轉動慣量小，動態(tài)響應快，易于實現精確控制，控制性能好。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型的結構簡圖 圖2是本實用新型的的A-A視圖 圖3是本實用新型的的B-B視圖 圖4是本實用新型的的C-C視圖 圖5是本實用新型的油口連接形式示意圖 圖6是本實用新型的變壓原理示意圖 圖中1.殼體，2.旋轉軸，3.左端蓋，4、7、8、11.配流盤，5、9.定子，6、10.轉子，12.右端蓋，13.齒輪，14U5.葉片，16.變量活塞，17.變量桿，18.變量缸體，19.電機
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作以下詳細地說明。 如
圖1、2、3、4所示，本實用新型所述的一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器主要由殼體1、旋轉軸2、左端蓋3、配流盤4、7、8、11和定子5、9與轉子6、10及右端蓋12、齒輪13、變量活塞16、變量桿17、變量缸體18、電機19、葉片14、15等組成；轉子6和定子5的中心是固定且重合的，轉子6的寬度比定子5的寬度稍小，轉子6安裝在定子5內，葉片14的一端放入轉子6的葉片槽內，另一端與定子5的內表面接觸，葉片14沿轉子6徑向安置(即安放角為零)，轉子6通過花鍵與旋轉軸2的左半軸配合聯(lián)接，在恒壓網絡系統(tǒng)中高壓油的作用下，轉子6可帶動旋轉軸2旋轉，定子5外圈以長半徑圓弧中心為中心150°范圍內作成齒輪形式，定子5與齒輪13構成齒輪傳動副，在電機19的帶動下定子5順時針或逆時針旋轉進行變量，齒輪13安裝在電機19的輸出軸上，電機19安裝在殼體1上，配流盤4、7安裝在旋轉軸2上，并緊壓在定子5的左右兩個側面上；轉子10和定子9的中心也是固定且重合的，轉子10的寬度比定子9的寬度稍小，轉子10安裝在定子9內，葉片15的一端放入轉子10的葉片槽內，另一端與定子9的內表面接觸，葉片15沿轉子10徑向安置，定子9在變量活塞16的帶動下可繞中心旋轉，變量缸體18通過螺栓固定在殼體1上，變量桿17的球形頭端與變量活塞16的凹形槽聯(lián)接，變量桿17的另一端固定在定子9的長半徑圓弧中心線處的外表面上，變量活塞16的凹形槽制作成圓弧形狀或漸開線形狀，在變量活塞16的作用下定子9繞中心旋轉進行變量，配流盤8、 11安裝在旋轉軸2上，并緊壓在定子9的左右兩個側面上；轉子10通過花鍵與旋轉軸2的右半軸配合聯(lián)接，由旋轉軸2帶動轉子10旋轉，輸出壓力油；旋轉軸2的左端通過滑動軸承安裝在左側配流盤4上，旋轉軸2的右端通過滑動軸承安裝在右側配流盤11上，左端蓋3、右端蓋12通過螺栓固定在殼體1上。[0021] 由旋轉軸2、轉子6、定子5、齒輪13、葉片14、電機19、配流盤4、7等可組成變量部件20，由旋轉軸2、轉子10、定子9、葉片15、變量活塞16、變量桿17、變量缸體18和配流盤8、11等可組成變量部件21。所述的一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器的變量部件20、變量部件21與雙作用葉片式二次元件的結構、功能相似，變量部件20、21可以看作為雙作用葉片式二次元件，如圖5所示，于是，所述的一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器可以看作是由兩個二次元件同軸剛性聯(lián)接而成的，變量部件20的左上油口 M 為一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器的進油口 ，進油口 M與恒壓網絡系統(tǒng)的 高壓油路連接，變量部件21的右上油口 N為一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓 器的出油口，出油口N與負載端連接，進油口 M與出油口 N大小相同，變量部件20的下油口 與變量部件21的下油口連接在一起，成為一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓 器一個油口 0，油口 0與油箱連接，油口 O—方面向液壓變壓器補充油液，另一方面將多余的 油液和液壓變壓器內泄漏產生的油液流回油箱，油口 0大于進油口 M與出油口 N。 如圖6所示，在恒壓網絡壓力Pl的作用下，變量部件20產生的主動轉矩為 <formula>formula see original document page 5</formula>[0024] 變量部件21產生的阻力轉矩為 <formula>formula see original document page 5</formula>[0026] 式中V"、是變量部件20、變量部件21的排量，Pp^是液壓變壓器進、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20與變量部件21之間的摩擦阻力矩，當1\+T2 = 0時，液壓變壓器
處于平衡狀態(tài)，此時液壓變壓器進、出油口之間的壓力比為
<formula>formula see original document page 5</formula> 式中A為變壓比。 由以上推導可以看出，變壓比是液壓變壓器進、出口壓力的比值，它也等于相應排 量的反比。這里壓力Pl是恒壓網絡的壓力，它為定值，而壓力P2取決定于負載，因此所述的 一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器的變壓實質上是調節(jié)排量V乂^的值，工 作中可分別或同時調節(jié)變量部件20的排量V工或變量部件21的排量V2來滿足負載變化的需要。 所述的一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器不工作時，變量部件20 與變量部件21的轉子6、 10均靜止不動，變量部件20的定子5處在初始旋轉位置(零點)， 變量部件21的定子9可處在除零點外的任一位置，此時變量部件20的排量K為零，變量 部件21的排量、不為零，由公式(1)可知，變壓比A等于零。 所述的一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器工作時，為適應負載的變 化，在電機19和變量活塞16的作用下，變量部件20、21的定子5、9順時針或逆時針旋轉， 隨著定子5、9旋轉角度的變化，變量部件20的排量K或變量部件21的排量V2分別或同時 不斷變化，由公式(1)可知，變壓比A就隨之改變，實現變壓，滿足負載變化的需要。 所述的一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器的變量部件20的定子5 的旋轉角度的大小和方向由電機19(伺服電動機或步進電動機)輸出軸的轉角決定，工作 中，由角位移傳感器檢測伺服電動機輸出軸的轉角，反饋給控制器，由控制器發(fā)出指令給伺 服電動機，來控制定子的旋轉角度(大小和方向)，或由控制器控制發(fā)送給步進電動機的脈 沖數，來控制定子的旋轉角度(大小和方向)；變量部件21的定子9的旋轉角度的大小和方向由變量活塞16的位移決定，變量活塞16的位移可由電液伺服(比例)閥和位置傳感 器控制，工作中，由位置傳感器檢測變量活塞16的位移，反饋給控制器，由控制器發(fā)出指令 給電液伺服(比例)閥，調節(jié)變量活塞16的位移(大小和方向)。
權利要求一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器包括殼體(1)、旋轉軸(2)、左端蓋(3)、配流盤(4、7、8、11)、定子(5、9)、轉子(6、10)、右端蓋(12)、齒輪(13)、葉片(14、15)、變量活塞(16)、變量桿(17)、變量缸體(18)、電機(19)；其特征在于，轉子(6)和定子(5)的中心是固定且重合的，轉子(6)的寬度比定子(5)的寬度稍小，轉子(6)安裝在定子(5)內，葉片(14)的一端放入轉子(6)的葉片槽內，葉片(14)的另一端與定子(5)的內表面接觸，葉片(14)沿轉子(6)徑向安置，轉子(6)通過花鍵與旋轉軸(2)的左半軸配合聯(lián)接，定子(5)外圈以長半徑圓弧中心為中心150°范圍內作成齒輪形式，定子(5)與齒輪(13)構成齒輪傳動副，齒輪(13)安裝在電機(19)的輸出軸上，電機(19)安裝在殼體(1)上，配流盤(4、7)安裝在旋轉軸(2)上，并緊壓在定子(5)的左右兩個側面上；轉子(10)和定子(9)的中心也是固定且重合的，轉子(10)的寬度比定子(9)的寬度稍小，轉子(10)安裝在定子(9)內，葉片(15)的一端放入轉子(10)的葉片槽內，葉片(15)的另一端與定子(9)的內表面接觸，葉片(15)沿轉子(10)徑向安置，變量缸體(18)通過螺栓固定在殼體(1)上，變量桿(17)的球形頭端與變量活塞(16)的凹形槽聯(lián)接，變量桿(17)的另一端固定在定子(9)的長半徑圓弧中心線處的外表面上，配流盤(8、11)安裝在旋轉軸(2)上，并緊壓在定子(9)的左右兩個側面上，轉子(10)通過花鍵與旋轉軸(2)的右半軸配合聯(lián)接；旋轉軸(2)的左端通過滑動軸承安裝在左側配流盤(4)上，旋轉軸(2)的右端通過滑動軸承安裝在右側配流盤(11)上，左端蓋(3)、右端蓋(12)通過螺栓固定在殼體(1)上。
2. 根據權利要求1所述的一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在 于，變量活塞(16)的凹形槽制作成圓弧形狀或漸開線形狀。
3. 根據權利要求1所述的一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在 于，電機(19)是伺服電動機或步進電動機。
4. 根據權利要求1所述的一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在 于，左上油口 (M)為一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器的進油口，進油口 (M) 與恒壓網絡系統(tǒng)的高壓端連接，右上油口 (N)為一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓 變壓器的出油口，出油口 (N)與負載端連接，下油口為一種電液控制的雙變量雙作用葉片 式液壓變壓器一個油口 (O)，油口 (0)與油箱連接。
5. 根據權利要求4所述的一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在 于，進油口 (M)與出油口 (N)大小相同。
6. 根據權利要求4所述的一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在 于，油口 (0)大于進油口 (M)與出油口 (N)。
專利摘要一種電液控制的雙變量雙作用葉片式液壓變壓器包括殼體、旋轉軸、左端蓋、配流盤、定子、轉子、右端蓋、葉片、齒輪、電機、變量活塞、變量桿、變量缸體等；其特征在于，兩組轉子和定子的中心是固定且重合的，葉片沿轉子徑向安置，轉子通過花鍵與旋轉軸配合聯(lián)接，一個定子外圈以長半徑圓弧中心為中心150°范圍內作成齒輪形式，定子與齒輪構成齒輪傳動副，齒輪安裝在電機的輸出軸上，電機安裝在殼體上，變量缸體通過螺栓固定在殼體上，變量桿的球形頭端與變量活塞的凹形槽聯(lián)接，變量桿的另一端固定在另一個定子的長半徑圓弧中心線處的外表面上，配流盤安裝在旋轉軸上，并緊壓在定子的左右兩個側面上；左端蓋、右端蓋通過螺栓固定在殼體上。
文檔編號F15B3/00GK201526525SQ20092022627
公開日2010年7月14日 申請日期2009年9月15日 優(yōu)先權日2009年9月15日
發(fā)明者孔祥臻, 戴汝泉, 臧發(fā)業(yè), 鄭澈 申請人:山東交通學院