专利名称：一种手动控制的叶片式液压变压器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液压变压器，具体地说是一种手动控制的叶片式液压变压 器，属机 械领域。
背景技术：
液压变压器是指在液压传动中实现压力转换的一种液压元件。液压变压器可以把 给定压力下的输入液压能高效率地转换为另一种压力下的输出液压能，使用它可以实现多 负载在恒压网络中互不相关的控制，还会使能量逆向流动，不仅可以无节流损失地驱动直 线负载，而且还可以驱动旋转负载。现有的液压变压器基本上都是柱塞式结构，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 式液压变压器结构复杂、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 得液压变压器的应用范围受到了很大的限制。
发明内容本实用新型的技术任务是针对现有技术的不足，提供了一种结构紧凑、流量均勻、 噪声小、运转精度高且平稳，一端可用于中高压、中压、中低压液压系统，另一端可用于低压 液压系统的一种手动控制的叶片式液压变压器，以解决负载端压力比供油恒压网络系统压 力小得多的问题，提高了液压系统的工作效率，从而扩大了液压变压器的应用范围，丰富了 液压变压器的种类。本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案一种手动控制的叶片式液压变压器主要由壳体、旋转轴、左端盖、配流盘、定子、转 子、右端盖、叶片、上端盖、上压板、滚柱、下压板、左盖板、偏心调整螺钉、滑座、预紧弹簧、弹 簧座、预紧力调整螺钉、右盖板等组成；一组转子和定子的中心都是固定且重合的，转子的 宽度比定子的宽度稍小，转子安装在定子内，叶片的一端放入转子的叶片槽内，另一端与定 子的内表面接触，叶片沿转子径向安置，转子通过花键与旋转轴的左半轴配合联接，配流盘 安装在旋转轴上，并紧压在定子的左右两个侧面上；另一组转子的中心是固定的，定子的中 心可处在转子中心的左侧或右侧，转子的宽度比定子的宽度稍小，转子安装在定子内，叶片 的一端放入转子的叶片槽内，另一端与定子的内表面接触，叶片沿转子径向安置，转子通过 平键与旋转轴的右半轴配合联接，变量柱塞的左端与定子的右表面接触，变量柱塞的右端 与偏心调整螺钉的左端头接触，变量柱塞安装在壳体中，偏心调整螺钉安装在右盖板中，并 通过一个螺母紧固在右盖板上，右盖板通过螺栓安装在壳体上，滑座的右端与定子的左表 面接触，滑座安装在壳体中，预紧弹簧的一端放入滑座中，预紧弹簧的另一端安置在弹簧座 上，弹簧座与预紧力调整螺钉的右端头接触，预紧力调整螺钉安装在左盖板中，并通过另一 个螺母紧固在左盖板上，左盖板通过螺栓安装在壳体上，转子的中心与定子的中心重合时 预紧弹簧有一定大小的预紧力，上压板通过螺栓联接在上端盖上，下压板与定子的外表面配合接触，滚柱安装在上压板和下压板之间，滚柱与上压板的下表面和下压板的上表面配 合接触，配流盘安装在旋转轴上，并紧压在定子的左右两个侧面上；旋转轴的左端安装在左 侧配流盘上，旋转轴的右端安装在右端盖上，上端盖、右端盖、左端盖通过螺栓固定在壳体 上。本实用新型的一种手动控制的叶片式液压变压器与现有技术相比，所产生的有益 效果是(1)本实用新型能以无节流损失的方式将恒压网络系统压力调整为负载压力变化 范围内的任一值。(2)本实用新型一端可用于中高压、中压、中低压液压系统，另一端可用于低压液 压系统的叶片式液压变压器，解决了负载端压力比供油恒压网络系统压力小得多的问题， 提高了液压系统的工作效率，扩大了液压变压器的应用范围，丰富了液压变压器的品种。(3)本实用新型体积小、重量轻、转动惯量小，动态响应快，控制性能好。 以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构简图图2是本实用新型的的A-A视图图3是本实用新型的的B-B视图图4是本实用新型的油口连接形式示意图图5是本实用新型的变压原理示意图图中1.壳体，2.旋转轴，3.左端盖，4、7、8、15.配流盘，5、13.定子，6、14·转子， 9.上端盖，10.上压板，11.滚柱，12.下压板，16.右端盖，17、24.叶片，18.左盖板，19.预 紧力调整螺钉，20、26.螺母，21.弹簧座，22.预紧弹簧，23.滑座，25.变量柱塞，27.偏心调 整螺钉，28.右盖板
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作以下详细地说明。如
图1、2、3所示，本实用新型所述的一种手动控制的叶片式液压变压器主要由壳 体1、旋转轴2、左端盖3、配流盘4、7、8、15与定子5、13和转子6、14及上压板10、上端盖9、 滚柱11、下压板12、右端盖16、叶片17、24与螺母20、26和变量柱塞25、左盖板18、偏心调 整螺钉27、滑座23、预紧弹簧22、弹簧座21、预紧力调整螺钉19、右盖板28等组成；转子6 和定子5的中心是固定且重合的，转子6的宽度比定子5的宽度稍小，转子6安装在定子5 内，叶片17的一端放入转子6的叶片槽内，另一端与定子5的内表面接触，叶片17沿转子 6径向安置(即安放角为零)，转子6通过花键与旋转轴2的左半轴配合联接，在恒压网络 系统中高压油的作用下，转子6可带动旋转轴2旋转；配流盘4、7安装在旋转轴2上，并紧 压在定子5的左右两个侧面上；转子14的中心也是固定的，定子13的中心可向左或向右 移动，定子13的中心可处在转子14中心的左侧或右侧，转子14的宽度比定子13的宽度稍 小，转子14安装在定子13内，叶片24的一端放入转子14的叶片槽内，另一端与定子13的 内表面接触，叶片24沿转子14径向安置，转子14与旋转轴2的右半轴通过平键配合联接，由旋转轴2带动转子14旋转，输出压力油；变量柱塞25的左端与定子13的右表面接触，变 量柱塞25的右端与偏心调整螺钉27的左端头接触，变量柱塞25安装在壳体1中，偏心调 整螺钉27安装在右盖板28中，并通过螺母26紧固在右盖板28上，右盖板28通过螺栓安 装在壳体1上，通过旋转偏心调整螺钉27可带动变量柱塞25左右移动，滑座23的右端与 定子13的左表面接触，滑座23安装在壳体1中，预紧弹簧22的一端放入滑座23中，预紧 弹簧22的另一端安置在弹簧座21上，弹簧座21与预紧力调整螺钉19的右端头接触，预紧 力调整螺钉19安装在左盖板18中，并通过螺母20紧固在左盖板18上，左盖板18通过螺 栓安装在壳体1上，通过旋转预紧力调整螺钉19可调整预紧弹簧22的预紧力，不工作时， 转子14的中心与定子13的中心重合(此位置称为初始位置)，此时预紧弹簧22有一定大 小的预紧力，工作时，顺时针或逆时针旋转偏心调整螺钉27可带动变量柱塞25向左或向右 移动，从而带动定子13向左或向右移动，改变转子14与定子13偏心距的大小和方向实现 变量；上压板10通过螺栓联接在上端盖9上，下压板12与定子13的外表面配合接触，滚柱 11安装在上压板10和下压板12之间，滚柱11与上压板10的下表面和下压板12的上表 面配合接触，下压板12可随定子13左右移动，配流盘8、15安装在旋转轴2上，并紧压在定 子13的左右两个侧面上；旋转轴2的左端安装在左侧配流盘4上，旋转轴的右端安装在右 端盖16上，上端盖9、右端盖16、左端盖3通过螺栓固定在壳体1上。由旋转轴2、转子6、定子5、叶片17、配流盘4、7等可组成定量部件29 ；由旋转轴 2、转子14、定子13、叶片24、上端盖9、下压板12、滚柱11、上压板10、左盖板18、预紧力调整 螺钉19、螺母20、26及弹簧座21、预紧弹簧22、滑座23、变量柱塞25、偏心调整螺钉27、右盖 板28、配流盘8、15等组成变量部件30。所述的一种手动控制的叶片式液压变压器的定量 部件29与定量叶片马达的结构、功能相似，可以看作为一个定量叶片马达；所述的一种手 动控制的叶片式液压变压器的变量部件30与单作用叶片式二次元件的结构、功能相似，变 量部件 30可以看作为一个单作用叶片式二次元件；于是，所述的一种手动控制的叶片式液 压变压器可以看作是由定量马达和二次元件同轴刚性联接而成的，如图4所示，定量部件 29的左上油口 M为一种手动控制的叶片式液压变压器的进油口，进油口 M与恒压网络系统 的高压端连接，变量部件30的右上油口 N为一种手动控制的叶片式液压变压器的出油口， 出油口 N与负载端连接，进油口 M大于出油口 N，定量部件29的下油口与变量部件30的下 油口连接在一起，成为一种手动控制的叶片式液压变压器一个油口 0，油口 0与油箱连接， 油口 0 —方面向液压变压器补充油液，另一方面将多余的油液和液压变压器内泄漏产生的 油液流回油箱，油口 0大于进油口 M。如图5所示，在恒压网络压力P1的作用下，定量部件29产生的主动转矩为T1=^(P1-P0)
2π变量部件30产生的阻力转矩为T2=-^-(P1-P0)
2π式中=V1J2是定量部件29、变量部件30的排量，Pl、p2是液压变压器进、出油口处 的压力，P0是油箱处的压力，通常P。= 0。忽略定量部件29与变量部件30之间的摩擦阻力矩，当I\+T2 = 0时，液压变压器处于平衡状态，此时液压变压器进、出油口之间的压力比为
人＝p2/p1=v1/v2式中λ为变压比。由以上推导可以看出，变压比是液压变压器进、出口压力的比值，它也等于相应排 量的反比。这里压力P1是恒压网络的压力，它为定值，而压力P2取决定于负载，因此所述的 一种手动控制的叶片式液压变压器的变压实质上是调节排量V1ZiV2的值，由于定量部件29 的排量V1是一个固定值，所以工作中是通过调节变量部件30的排量V2来满足负载变化的需要。所述的一种手动控制的叶片式液压变压器不工作时，定量部件29与变量部件30 的转子均静止不动，变压器输出流量为零，变量部件30的定子13可处在除初始位置(即零 点，此时，转子14的中心与定子13的中心重合，偏心距为零)外的任一位置。所述的一种手动控制的叶片式液压变压器工作时，为适应负载的变化，旋转偏心 调整螺钉27，变量部件30的定子13可向左或向右移动，转子14与定子13的偏心距的大 小和方向就不断变化，随着偏心距的大小和方向不断变化，变量部件30的排量V2也不断变 化，由公式(1)可知，变压比λ就随之改变，实现变压，满足负载变化的需要。所述的一种手动控制的叶片式液压变压器的变量部件30的转子14与定子13的 偏心距的大小和方向由变量柱塞25的位移决定，变量柱塞25的位移由偏心调整螺钉27控 制，通过旋转偏心调整螺钉27，可调节变量柱塞25的位移(大小和方向)。
权利要求一种手动控制的叶片式液压变压器包括壳体(1)、旋转轴(2)、左端盖(3)、配流盘(4、7、8、15)、定子(5、13)、转子(6、14)、上端盖(9)、上压板(10)、滚柱(11)、下压板(12)、右端盖(16)、叶片(17、24)、左盖板(18)、预紧力调整螺钉(19)、螺母(20、26)、弹簧座(21)、预紧弹簧(22)、滑座(23)、变量柱塞(25)、偏心调整螺钉(27)、右盖板(28)；其特征在于，转子(6)和定子(5)的中心是固定且重合的，转子(6)的宽度比定子(5)的宽度稍小，转子(6)安装在定子(5)内，叶片(17)的一端放入转子(6)的叶片槽内，叶片(17)的另一端与定子(5)的内表面接触，叶片(17)沿转子(6)径向安置，转子(6)通过花键与旋转轴(2)的左半轴配合联接，配流盘(4、7)安装在旋转轴(2)上，并紧压在定子(5)的左右两个侧面上；转子(14)的中心是固定的，定子(13)的中心可处在转子(14)中心的左侧或右侧，转子(14)的宽度比定子(13)的宽度稍小，转子(14)安装在定子(13)内，叶片(24)的一端放入转子(14)的叶片槽内，叶片(24)的另一端与定子(13)的内表面接触，叶片(24)沿转子(14)径向安置，转子(14)与旋转轴(2)的右半轴通过平键配合联接，变量柱塞(25)的左端与定子(13)的右表面接触，变量柱塞(25)的右端与偏心调整螺钉(27)的左端头接触，变量柱塞(25)安装在壳体(1)中，偏心调整螺钉(27)安装在右盖板(28)中，并通过螺母(26)紧固在右盖板(28)上，右盖板(28)通过螺栓安装在壳体(1)上，滑座(23)的右端与定子(13)的左表面接触，滑座(23)安装在壳体(1)中，预紧弹簧(22)的一端放入滑座(23)中，预紧弹簧(22)的另一端安置在弹簧座(21)上，弹簧座(21)与预紧力调整螺钉(19)的右端头接触，预紧力调整螺钉(19)安装在左盖板(18)中，并通过螺母(20)紧固在左盖板(18)上，左盖板(18)通过螺栓安装在壳体(1)上，上压板(10)通过螺栓联接在上端盖(9)上，下压板(12)与定子(13)的外表面配合接触，滚柱(11)安装在上压板(10)和下压板(12)之间，滚柱(11)与上压板(10)的下表面和下压板(12)的上表面配合接触，配流盘(8、15)安装在旋转轴(2)上，并紧压在定子(13)的左右两个侧面上；旋转轴(2)的左端安装在左侧配流盘(4)上，旋转轴(2)的右端安装在右端盖(16)上，上端盖(9)、右端盖(16)、左端盖(3)通过螺栓固定在壳体(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种手动控制的叶片式液压变压器，其特征在于，左上油口 (M)为一种手动控制的叶片式液压变压器的进油口，进油口(M)与恒压网络系统的高压油 路连接，右上油口(N)为一种手动控制的叶片式液压变压器的出油口，出油口(N)与负载 端连接，进油口(M)大于出油口(N)，下油口为一种手动控制的叶片式液压变压器一个油口 (O)，油口(0)与油箱连接，油口(0)大于进油口(M)。
专利摘要一种手动控制的叶片式液压变压器包括壳体、旋转轴、左端盖、配流盘、定子、转子、右端盖、叶片、变量柱塞、偏心调整螺钉、滑座、预紧力调整螺钉等；其特征在于，一组转子和定子的中心是固定且重合的，另一组转子的中心是固定的，定子的中心可处在转子中心的左侧或右侧，叶片沿转子径向安置，一个转子通过花键与旋转轴的左半轴联接，另一个转子通过平键与旋转轴的右半轴联接，变量柱塞左端与一个定子的右表面接触，变量柱塞右端与偏心调整螺钉的左端头接触，变量柱塞安装在壳体中，配流盘安装在旋转轴上，紧压在定子的左右两个侧面上，旋转轴的左端安装在左侧配流盘上，旋转轴的右端安装在右端盖上，上端盖、左端盖、右端盖通过螺栓固定在壳体上。
文档编号F15B3/00GK201588825SQ20092023947
公开日2010年9月22日 申请日期2009年10月14日 优先权日2009年10月14日
发明者张玉波, 臧发业, 郑澈 申请人:山东交通学院