专利名称：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。
(二)
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、流量均匀、 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 —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、楔形板、下端盖、变量柱塞、螺杆、套筒、上端盖、手轮等组成；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，定子的外圈以长半径圆弧中心为中心150°范围内作成齿 轮形式，变量机构主要由下端盖、变量柱塞、螺杆、导向块、套筒、上端盖、螺母、手轮等构成， 变量柱塞安装在变压器壳体内，变量柱塞的一个侧面加工成齿条形式，另一个侧面加工有 凹槽，其上装有导向块，变量柱塞的上端部加工有内螺纹，螺杆的下端加工为外螺纹，与变 量柱塞构成传动副，螺杆上装有套筒，套筒装在变压器壳体内，套筒的上端面与螺杆凸肩的 下表面配合接触，螺杆凸肩的上表面与安装在其上的上端盖配合接触，螺杆上端固定有手 轮，螺杆可通过螺母锁紧在上端盖上，齿条式变量柱塞与齿轮式定子构成齿轮传动副，下端 盖、上端盖通过螺栓固定在壳体上；另一组转子与定子的中心都是固定的，转子的中心与定 子的中心不重合，有一定的偏心距，楔形板左侧面与壳体内表面配合接触，楔形板右侧面与 定子外表面配合接触，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
3轴的右半轴配合联接；配流盘安装在旋转轴上，并紧压在定子的左右两个侧面上，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，左端盖、右端盖通过螺栓固定在 壳体上。 本实用新型的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、11.配流盘，5、9.定子，6、10.转子， 12.右端盖，13、23.叶片，14.手轮，15.螺母，16.上端盖，17.套筒，18.导向块，19.螺杆， 20.变量柱塞，21.下端盖，22.楔形板
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、11与定子5、9和转子6、 10及右端盖12、楔形板22、下端 盖21、变量柱塞20、螺杆19、导向块18、套筒17、上端盖16、螺母15、手轮14、叶片13、23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13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13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；定子5外圈以长半径圆弧 中心为中心150°范围内作成齿轮形式；由下端盖21、变量柱塞20、螺杆19、导向块18、套 筒17、上端盖16、螺母15、手轮14等构成变量机构，变量柱塞20安装在变压器壳体1内， 变量柱塞20的一个侧面加工成齿条形式，另一个侧面加工有凹槽，其上装有导向块18，导 向块18可在变压器壳体1加工的导向槽中滑动，起导向和防止变量柱塞20转动的作用，变 量柱塞20的上端部加工有内螺纹，螺杆19的下端加工为外螺纹，与变量柱塞20构成传动 副，螺杆19上装有套筒17，套筒17装在变压器壳体1内，套筒17的上端面与螺杆19凸肩 的下表面配合接触，螺杆19凸肩的上表面与安装在其上的上端盖16配合接触，螺杆19只能转动而不上下移动，螺杆19上端固定有手轮14，顺时针、逆时针旋转手轮14可通过螺杆 19带动变量柱塞20上、下移动，齿条式变量柱塞20与齿轮式定子5构成齿轮传动副，定子 5在变量柱塞20的作用下可绕中心旋转实现变量，不变量时，由螺母15将螺杆19锁紧在上 端盖16上，下端盖21、上端盖16通过螺栓固定在壳体1上；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10的中心与定子9的中心是固定的，转子10的中 心与定子9的中心不重合，有一定的偏心距；楔形板22左侧面与壳体1内表面配合接触，楔 形板22右侧面与定子9外表面配合接触；转子10的宽度比定子9的宽度稍小，转子10安 装在定子9内，叶片23的一端放入转子10的叶片槽内，另一端与定子9的内表面接触，叶 片23沿转子10径向安置；配流盘8、11安装在旋转轴2上，并紧压在定子9的左右两个侧 面上；由旋转轴2带动转子10旋转，输出压力油；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12上，左端盖3、右端盖12通过螺栓固定在壳体1上。 由旋转轴2 、转子6 、定子5 、下端盖21 、变量柱塞20 、螺杆19 、导向块18 、套筒17 、上 端盖16、螺母15、手轮14、叶片13、配流盘4、7等可组成变量部件24，由旋转轴2、转子10、 定子9、叶片23、楔形板22、配流盘8、11等可组成定量部件25。所述的手动控制的叶片式 液压变压器的变量部件24与双作用叶片式二次元件的结构、功能相似，变量部件24可以看 作双作用叶片式二次元件；所述的手动控制的叶片式液压变压器的定量部件25与单作用 定量叶片马达的结构、功能相似，定量部件25可以看作为一个单作用定量叶片马达；于是， 所述的手动控制的叶片式液压变压器可以看作是由二次元件与定量马达同轴刚性联接而 成的，如图4所示，变量部件24的左上油口 M为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，定量部件25的右上油口 N为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与出油口N大小相同，变量部件24的 下油口与定量部件25的下油口连接在一起，成为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与出油口 N。 如图5所示，在恒压网络压力Pl的作用下，变量部件24产生的主动转矩为 r,^U-p。) 定量部件25产生的阻力转矩为 & =-^(;72-； o) 式中K、、是变量部件24、定量部件25的排量，Pl、p2是液压变压器进、出油口处 的压力，P。是油箱处的压力，通常P。 = 0。 忽略变量部件24与定量部件25之间的摩擦阻力矩，当1\+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
a = H (i) 式中A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Pl是恒压网络的压力，它为定值，而压力P2取决定于负载，因此所述的手动控制的叶片式液压变压器的变压实质上是调节排量V乂^的值，由于定量部件25的排 量^是一个固定值，所以工作中是通过调节变量部件24的排量^来满足负载变化的需要。 所述的手动控制的叶片式液压变压器不工作时，变量部件24与定量部件25的转 子均静止不动，变量部件24的定子处在初始旋转位置(零点)，变量部件24的排量V工为零， 由公式(1)可知，变压比A等于零。 所述的手动控制的叶片式液压变压器工作时，为适应负载的变化，旋转手轮14，变 量部件24的定子顺时针或逆时针旋转，随着定子旋转角度的变化，变量部件24的排量^不 断变化，由公式(1)可知，变压比A就随之改变，实现变压，满足负载变化的需要。 所述的手动控制的叶片式液压变压器的变量部件24的定子5旋转角度的大小和 方向由变量柱塞20的位移决定，变量柱塞20的位移由手轮14的转角控制，通过旋转手轮 14可调节变量柱塞20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、11)、定子(5、9)、转子(6、10)、右端盖(12)、叶片(13、23)、手轮(14)、螺母(15)、上端盖(16)、套筒(17)、导向块(18)、螺杆(19)、变量柱塞(20)、下端盖(21)、楔形板(22)；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(13)的一端放入转子(6)的叶片槽内，叶片(13)的另一端与定子(5)的内表面接触，叶片(13)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，定子(5)外圈以长半径圆弧中心为中心150°范围内作成齿轮形式，变量柱塞(20)安装在变压器壳体(1)内，变量柱塞(20)的一个侧面加工成齿条形式，变量柱塞(20)与齿轮式定子(5)构成齿轮传动副，变量柱塞(20)的另一个侧面加·￥有凹槽，变量柱塞(20)的凹槽上装有导向块(18)，变量柱塞(20)的上端部加工为内螺纹，螺杆(19)的下端加工为外螺纹，螺杆(19)与变量柱塞(20)构成传动副，螺杆(19)上装有套筒(17)，套筒(17)安装在变压器壳体(1)内，套筒(17)的上端面与螺杆(19)凸肩的下表面配合接触，螺杆(19)凸肩的上表面与安装在螺杆(19)上的上端盖(16)配合接触，螺杆(19)上端固定有手轮(14)，螺杆(19)可通过螺母(15)锁紧在上端盖(16)上，下端盖(21)、上端盖(16)通过螺栓固定在壳体(1)上，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(10)和定子(9)的中心是固定的，转子(10)的中心与定子(9)的中心不重合，有一定的偏心距，转子(10)的宽度比定子(9)的宽度稍小，转子(10)安装在定子(9)内，叶片(23)的一端放入转子(10)的叶片槽内，叶片(23)的另一端与定子(9)的内表面接触，叶片(23)沿转子(10)径向安置，转子(10)通过花键与旋转轴(2)的右半轴配合联接，楔形板(22)左侧面与壳体(1)内表面配合接触，楔形板(22)右侧面与定子(9)外表面配合接触，配流盘(8、11)安装在旋转轴(2)上，并紧压在定子(9)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(12)上，左端盖(3)、右端盖(12)通过螺栓固定在壳体(1)上。
2. 根据权利要求l所述的手动控制的叶片式液压变压器，其特征在于，左上油口 (M) 为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)与出油口 (N)大小相同，下油口为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)与出油口 (N)。
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、螺杆、手轮、楔形板等；其特征在于，一组转子和定子的中心是固定且重合的，另一组转子与定子的中心是固定的但不重合，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配合联接，另一个转子通过平键与旋转轴的右半轴配合联接；一个定子外圈以长半径圆弧中心为中心150°范围内作成齿轮形式，与变量柱塞构成齿轮传动副，另一个定子的外表面与楔形板右侧面配合接触；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，左端盖、右端盖通过螺栓固定在壳体上。
文档编号F15B3/00GK201531475SQ20092023947
公开日2010年7月21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, 戴汝泉, 臧发业 申请人:山东交通学院