專利名稱：機械控制的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，具體地說是一種機械控制的雙作用葉片式液壓
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)的機械控制的雙作用 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。 本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案 —種機械控制的雙作用葉片式液壓變壓器主要由殼體、旋轉軸、左端蓋、配流盤、
定子、轉子、右端蓋、葉片、下端蓋、變量柱塞、變量桿、螺桿、套筒、上端蓋、手輪等組成；兩組
轉子和定子的中心都是固定且重合的，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
通過花鍵與旋轉軸的左、右半軸配合聯接；變量機構主要由下端蓋、變量柱塞、變量桿、螺
桿、導向塊、套筒、上端蓋、螺母、手輪等構成，變量柱塞安裝在變壓器殼體內，變量柱塞的一
個側面加工成圓弧形狀或漸開線形狀的凹型槽，與變量桿的球形頭端聯接，變量桿的另一
端固定在定子的長半徑圓弧中心線處的外表面上，變量柱塞的另一個側面也加工有凹槽，
其上裝有導向塊，變量柱塞的上端部加工有內螺紋，螺桿的下端加工為外螺紋，與變量柱塞
構成傳動副，螺桿上裝有套筒，套筒裝在變壓器殼體內，套筒的上端面與螺桿凸肩的下表面
配合接觸，螺桿凸肩的上表面與安裝在其上的上端蓋配合接觸，螺桿上端固定有手輪，螺桿
可通過螺母鎖緊在上端蓋上，下端蓋、上端蓋通過螺栓固定在殼體上；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。 本實用新型的機械控制的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。[0009] (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，控制方便，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是本實用新型的油口連接形式示意圖 圖5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、23.葉片，14.手輪，15.螺母，16.上端蓋，17.套筒，18.導向塊，19.螺桿， 20.變量桿，21.變量柱塞，22.下端蓋
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所示，本實用新型所述的機械控制的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與定子5、9和轉子6、 10及右端蓋12、下端蓋 22、變量柱塞21、變量桿20、螺桿19、導向塊18、套筒17、上端蓋16、螺母15、手輪14、葉片
13、 23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13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13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；由下端蓋22、變量 柱塞21、變量桿20、螺桿19、導向塊18、套筒17、上端蓋16、螺母15、手輪14等構成變量機 構，變量柱塞21安裝在變壓器殼體1內，變量柱塞21的一個側面加工成圓弧形狀或漸開線 形狀的凹型槽，與變量桿20的球形頭端聯接，變量桿20的另一端固定在定子5的長半徑圓 弧中心線處的外表面上，變量柱塞21的另一個側面也加工有凹槽，其上裝有導向塊18，導 向塊18可在變壓器殼體1加工的導向槽中滑動，起導向和防止變量柱塞20轉動的作用，變 量柱塞20的上端部加工有內螺紋，螺桿19的下端加工為外螺紋，與變量柱塞21構成傳動 副，螺桿19上裝有套筒17，套筒17裝在變壓器殼體1內，套筒17的上端面與螺桿19凸肩 的下表面配合接觸，螺桿19凸肩的上表面與安裝在其上的上端蓋16配合接觸，螺桿19只 能轉動而不上下移動，螺桿19上端固定有手輪14，順時針、逆時針旋轉手輪14可通過螺桿 19帶動變量柱塞21上、下移動，在變量柱塞21的作用下，定子5可繞中心旋轉實現變量，不 變量時，由螺母15將螺桿19鎖緊在上端蓋16上，下端蓋22、上端蓋16通過螺栓固定在殼 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23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23沿轉子 10徑向安置，轉子10通過花鍵與旋轉軸2的右半軸配合聯接，由旋轉軸2帶動轉子10旋
4轉，輸出壓力油；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；左端 蓋3、右端蓋12通過螺栓固定在殼體1上。 由旋轉軸2 、轉子6 、定子5 、下端蓋22 、變量柱塞21 、變量桿20 、螺桿19 、導向塊18 、 套筒17、上端蓋16、螺母15、手輪14、葉片13、配流盤4、7等可組成變量部件24，由旋轉軸 2、轉子10、定子9、葉片23、配流盤8、11等可組成定量部件25。所述的機械控制的雙作用 葉片式液壓變壓器的變量部件24與雙作用葉片式二次元件的結構、功能相似，變量部件24 可以看作雙作用葉片式二次元件；所述的機械控制的雙作用葉片式液壓變壓器的定量部件 25與定量雙作用葉片馬達的結構、功能相似，定量部件25可以看作為一個定量雙作用葉片 馬達；于是，所述的機械控制的雙作用葉片式液壓變壓器可以看作是由二次元件與定量馬 達同軸剛性聯接而成的，如圖4所示，變量部件24的左上油口 M為機械控制的雙作用葉片 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，定量部件25的右上油 口 N為機械控制的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24的下油口與定量部件25的下油口連接在一起，成為機械控 制的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 0 —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5所示，在恒壓網絡壓力Pl的作用下，變量部件24產生的主動轉矩為 ri=^(A-p。) 定量部件25產生的阻力轉矩為 K =-f(/72-A) 式中K、、是變量部件24、定量部件25的排量，Pl、p2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24與定量部件25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 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 機械控制的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，由于定量部件 25的排量V2是一個固定值，所以工作中是通過調節(jié)變量部件24的排量K來滿足負載變化 的需要。 所述的機械控制的雙作用葉片式液壓變壓器不工作時，變量部件24與定量部件 25的轉子均靜止不動，變量部件24的定子處在初始旋轉位置(零點)，變量部件24的排量 ^為零，由公式(1)可知，變壓比A等于零。 所述的機械控制的雙作用葉片式液壓變壓器工作時，為適應負載的變化，旋轉手 輪14，變量部件24的定子順時針或逆時針旋轉，隨著定子旋轉角度的變化，變量部件24的排量^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。 所述的機械控制的雙作用葉片式液壓變壓器的變量部件24的定子5旋轉角度的 大小和方向由變量柱塞21的位移決定，變量柱塞21的位移由手輪14的轉角控制，通過旋 轉手輪14可調節(jié)變量柱塞21的位移(大小和方向)。
權利要求一種機械控制的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)、葉片(13、23)、手輪(14)、螺母(15)、上端蓋(16)、套筒(17)、導向塊(18)、螺桿(19)、變量桿(20)、變量柱塞(21)、下端蓋(22)；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(13)的一端放入轉子(6)的葉片槽內，葉片(13)的另一端與定子(5)的內表面接觸，葉片(13)沿轉子(6)徑向安置，轉子(6)通過花鍵與旋轉軸(2)的左半軸配合聯接，變量柱塞(21)安裝在變壓器殼體(1)內，變量柱塞(21)的一個側面加工成圓弧形狀或漸開線形狀的凹型槽，變量柱塞(21)的凹型槽與變量桿(20)的球形頭端聯接，變量桿(20)的另一端固定在定子(5)的長半徑圓弧中心線處的外表面上，變量柱塞(21)的另一個側面加工有凹槽，變量柱塞(21)的凹槽上裝有導向塊(18)，變量柱塞(21)的上端部加工為內螺紋，螺桿(19)的下端加工為外螺紋，螺桿(19)與變量柱塞(21)構成傳動副，螺桿(19)上裝有套筒(17)，套筒(17)安裝在變壓器殼體(1)內，套筒(17)的上端面與螺桿(19)凸肩的下表面配合接觸，螺桿(19)凸肩的上表面與安裝在螺桿(19)上的上端蓋(16)配合接觸，螺桿(19)上端固定有手輪(14)，螺桿(19)可通過螺母(15)鎖緊在上端蓋(16)上，下端蓋(22)、上端蓋(16)通過螺栓固定在殼體(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(23)的一端放入轉子(10)的葉片槽內，葉片(23)的另一端與定子(9)的內表面接觸，葉片(23)沿轉子(10)徑向安置，轉子(10)通過花鍵與旋轉軸(2)的右半軸配合聯接，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，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所述的機械控制的雙作用葉片式液壓變壓器，其特征在于，左上油 口 (M)為機械控制的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，右上油口 (N)為機械控制的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，下油口為機械控制的雙作用葉片式液壓變 壓器一個油口 (O)，油口 (0)與油箱連接，油口 (0)大于進油口 (M)與出油口 (N)。
專利摘要一種機械控制的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、下端蓋、變量柱塞、變量桿、螺桿、套筒、上端蓋、手輪等；其特征在于，兩組轉子和定子的中心都是固定且重合的，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的左、右半軸配合聯接，變量柱塞的一個側面加工成凹型槽，與變量桿的球形頭端聯接，變量桿的另一端固定在定子的長半徑圓弧中心線處的外表面上，變量柱塞的另一個側面加工有凹槽，變量柱塞與螺桿構成傳動副，配流盤安裝在旋轉軸上，并緊壓在定子的左右兩個側面上。
文檔編號F15B3/00GK201526538SQ20092023946
公開日2010年7月14日 申請日期2009年10月14日 優(yōu)先權日2009年10月14日
發(fā)明者張玉波, 臧發(fā)業(yè) 申請人:山東交通學院