专利名称：一种双作用叶片式二次元件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种双作用叶片式二次元件，属机械领域。
技术背景二次元件是指能实现液压能和机械能互相转换的元件，也称变量液压马达/泵，它既可以 工作在"液压马达"工况，又可以工作在"液压泵"工况，当二次元件从"拖动负载"过渡 到"负载拖动"的工况时，它就由"液压马达"工况过渡到"液压泵"工况，即由消耗能量 工况转变为回收能量工况，从而为能量的回收和再利用提供可能。现有的二次元件大都是在斜盘式柱塞变量马达的基础上改进设计的，结构主要是柱塞式 的，其工作压力高，在20MPa以上，流量范围大， 一般用于高压、大流量液压系统中，在中、 低压液压系统中使用，效率很低，而且柱塞式二次元件结构复杂、加工精度高，对油污染敏 感，滤油精度要求高，价格较昂贵，因此使得二次元件的应用范围受到了很大的限制。 发明内容本实用新型的目的是提供了一种结构紧凑、流量均匀、噪声小、运转精度高且平稳，可 应用于高中压液压系统的双作用叶片式二次元件，以丰富二次元件的品种，扩大二次元件的 应用范围。本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案本实用新型主要由转子、齿轮式定子、 叶片、传动轴、齿条式变量活塞、壳体和配流盘等组成，齿条式变量活塞与齿轮式定子构成 齿轮齿条传动，带动齿轮式定子旋转，来改变配流盘和齿轮式定子之间的位置关系，从而改 变进、排油窗口的大小和位置，实现流量大小和油流方向的改变，使二次元件可由"液压马 达"工况过渡到"液压泵"工况，或由"液压泵"工况过渡到"液压马达"工况，从而实现 能量的回收和再利用。齿条式变量活塞可对齿轮式定子旋转角的大小和方向进行控制，使齿 轮式定子在-45° — 45°范围内旋转。本实用新型的有益效果是通过对齿轮式定子旋转角度的控制，使二次元件的"液压马达" 工况与"液压泵"工况相互转换，实现能量的回收和再利用；本实用新型可应用于中高压、 中压、中低压液压系统中，即7MPa以上，20MPa以下的液压系统中，扩大了二次元件的应用 范围，丰富了二次元件的品种。以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是一种双作用叶片式二次元件的结构简图图2是一种双作用叶片式二次元件的A-A视图图3是一种双作用叶片式二次元件的齿轮式定子初始位置图图4是一种双作用叶片式二次元件的原理
图1.壳体2.齿轮式定子3.叶片4.转子5.传动轴6.端盖7.齿条式变量活塞 8、 9.配流盘具体实施方式
一种双作用叶片式二次元件主要由转子4、齿轮式定子2、叶片3、齿条式变量活塞7、 壳体l和配流盘ll、 12等组成。定子2外圈以长径圆弧中心为中心150°范围内作成齿轮型 式，变量活塞7作成齿条型式，齿条式变量活塞7与齿轮式定子2构成齿轮传动幅。二次元件的进、出油口大小相同，叶片3沿转子4径向安置(即安放角为零)，转子4和 齿轮式定子2的中心是固定的，齿轮式定子2在齿条式变量活塞7的带动下可绕中心旋转。二次元件不工作时，在图3中，齿轮式定子2长半径圆弧中心线与一组配油窗口中心线 重合，此时，齿轮式定子2的转角为零度，即为齿轮式定子2的初始旋转位置(零点)。齿轮 式定子2在初始位置时，二次元件的排量为零。假定对着二次元件传动轴5的方向，齿轮式 定子顺时针方向旋转角为正，逆时针方向旋转角为负。当齿轮式定子2顺时针或逆时针旋转 时，随着齿轮式定子2转角正向或负向增大，二次元件的排量也正向或负向增大，当转角达 到45°时，二次元件的排量正向最大，当转角为-45°时，二次元件的排量负向最大，因此， 齿轮式定子可在-45° — 45°转角范围内旋转，且使二次元件的排量不断变化。工作时，在齿条式变量活塞7的作用下，对着二次元件传动轴5的方向，通过齿轮齿条 传动使齿轮式定子2绕中心顺时针转动一个正角度。当二次元件上油口进油，下油口回油时， 在图4 (a)中，与二次元件上油口连通的左、右两个配油窗口处，由转子、齿轮式定子、两 相邻叶片及两侧配流盘组成的两个对称封闭区域中，由于叶片h、 n的受压面积大于叶片m、 f的受压面积，在压力差的作用下，转子及传动轴以顺时针方向(对着二次元件传动轴5的 方向)旋转，二次元件以"液压马达"工况工作，消耗液压系统的能量，驱动负载工作。若停止给二次元件供油，在负载惯性动能的作用下，转子及传动轴将继续以顺时针方向 (对着二次元件传动轴5的方向)旋转，此时，通过齿条式变量活塞的作用，使齿轮式定子 逆时针方向旋转一个负角度(过零点)。在图4 (b)中，与二次元件下油口连通的上、下两
个配油窗口处，由转子、齿轮式定子、两相邻叶片及两侧配流盘组碍的两个对称封闭区域容 积不断增大，产生真空，吸入油液，下油口就成为吸油口；上油口处由转子、齿轮式定子、 两相邻叶片及两侧配流盘组成的两个对称封闭区域容积不断减小，油液经上油口被压出进入 液压系统中，以"液压泵"工况工作，向液压系统回馈能量，并起制动作用。若齿轮式定子继续处在负角度位置，给二次元件上油口通压力油，下油口回油时，在图 4 (c)中，与二次元件上油口连通的左、右两个配油窗口处，由转子、齿轮式定子、两相邻 叶片及两侧配流盘组成的两个对称封闭区域中，由于叶片u、 r的受压面积大于叶片s、 v的 受压面积，在压力差的作用下，转子及传动轴以逆时针方向(对着二次元件传动轴5的方向) 旋转，二次元件又以"液压马达"工况工作，消耗液压系统的能量，驱动负载工作。通过齿条式变量活塞的作用，旋转齿轮式定子过零点处于一个正角度，并停止给二次元 件供油，若转子及传动轴仍以逆时针方向(对着二次元件传动轴5的方向)旋转，此时，在 图4 (d)中，与二次元件下油口连通的上、下两个配油窗口处，由转子、齿轮式定子、两相 邻叶片及两侧配流盘组成的两个对称封闭区域容积不断增大，产生真空，吸入油液，下油口 就成为吸油口；上油口处由转子、齿轮式定子、两相邻叶片及两侧配流盘组成的两个对称封 闭区域容积不断减小，油液经上油口被压出进入液压系统中，以"液压泵"工况工作，向液 压系统回馈能量，并起制动作用。齿轮式定子旋转角度的大小和方向由齿条式变量活塞的位移决定，齿条式变量活塞的位 移可由电液伺服(比例)阀和位置传感器控制。工作中，由位置传感器检测齿轮式定子的转 角，反馈给控制器，由控制器发出指令给电液伺服(比例)阀，调节齿条式变量活塞的位移 (大小和方向)。
权利要求1、一种双作用叶片式二次元件，由转子(4)、齿轮式定子(2)、叶片(3)、传动轴(5)、齿条式变量活塞(7)、壳体(1)和配流盘(8、9)组成，其特征在于其特征在于定子(2)外圈以长径圆弧中心为中心150°范围内作成齿轮结构型式，变量活塞(7)作成齿条结构型式，齿条式变量活塞(7)与齿轮式定子(2)构成齿轮传动幅。
专利摘要一种双作用叶片式二次元件，由转子、齿轮式定子、叶片、齿条式变量活塞、壳体和配流盘等组成，其特征在于定子外圈以长径圆弧中心为中心150°范围内作成齿轮型式，变量活塞作成齿条型式，齿条式变量活塞与齿轮式定子构成齿轮传动副，可使齿轮式定子绕中心旋转。本实用新型的有益效果是通过对定子位置的控制，使二次元件的“液压马达”工况与“液压泵”工况相互转换，实现能量的回收和再利用。
文档编号F04C2/344GK201034074SQ20072002128
公开日2008年3月12日 申请日期2007年4月28日 优先权日2007年4月28日
发明者臧发业 申请人:山东交通学院