具有组合式配流盘的液压变压器及其液压回路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于液压件技术领域，具体涉及一种具有组合式配流盘的液压变压器及其液压回路。
【背景技术】
[0002]恒压网络二次调节技术是当今液压传动领域的非常重要的节能方案。液压变压器是恒压网络二次调节技术的核心元件。Innas公司申请了 W09731185A1发明专利，该专利中的液压变压器的配流盘均匀布置了三个腰形槽，分别与恒压源、负载和低压源联接。《液压变压器的发展现状》总结归纳了液压变压器存在的技术难题，分别是“控制问题”、“振动与噪声”、“配流盘与后端盖的接口问题”。针对“振动与噪声”和“配流盘与后端盖的接口问题”，Innas BV公司引进“梭”技术方案，在减小压力峰值和噪声方面取得一定的效果。申请号201610102962.7的发明专利提出采用内盘、外盘和浮动盘构成的组合式配流盘代替现有的单片式配流盘，提高了液压变压器的变压比，降低了柱塞腔内的压力激增。
[0003]Rexroth公司申请了DE10037114AI的发明专利，该专利中的液压变压器的配流盘布置了四个腰形槽，并专门设计了相应液压回路，该液压变压器配合设计的液压回路，一定程度上提高了变压比，但是，该液压变压器配仍然面临《液压变压器的发展现状》所述的“振动与噪声”和“配流盘与后端盖的接口问题”。目前，国内外仍没有很好的解决方案。
【发明内容】
[0004]本发明目的是提供一种具有组合式配流盘的液压变压器及其液压回路，可有效地克服现有技术中存在的问题。本发明的目的是这样实现的，如图1?图6所示，它包括前壳体
1、后壳体U、前端盖16、旋转轴3、柱塞5、柱塞缸6、摆动马达转子8、内盘12、外盘13，前端盖16通过弹簧档圈15安装在前壳体I的端部，前壳体I与后壳体11通过螺栓组9连接在一起，旋转轴3通过第一轴承2和第二轴承4安装在前壳体I前段的中心腔内，柱塞缸6通过η个柱塞5的球头与旋转轴3后端面上的球窝相连接，柱塞缸6和η个柱塞5形成了 η个柱塞腔7，η为正整数，旋转轴3和柱塞缸6，两者轴线在同一个平面内以锐角α相交，其特征在于:
[0005]如图5、6所示，制有外盘第一、第二内齿13.1、13.2的外盘13套装在制有内盘第一、第二外齿12.1、12.2的内盘12的内盘凸台12.3的外面，外盘13的右端面与内盘底板12.4左端面贴合，外盘13和内盘凸台12.3的左端面分别与柱塞缸6右端的凹球面贴合，摆动马达转子8通过花键J与外盘13联接，内盘12安装在后壳体11左端的中心腔内，通过定位销10与后壳体11连接，制有第一、第二外齿8.1、8.2的摆动马达转子8安装在前壳体I与制有第一、第二内齿11.1、11.2的后壳体11的端面之间，摆动马达转子第一、第二外齿8.1、8.2和后壳体第一、第二内齿11.1、11.2位于环形腔Ql内，将环形腔Ql分割为摆动马达第一、第二、第三、第四工作腔六141、(:1、01分别与摆动马达第一、第二、第三、第四油口&1、131、(31、(11连通；
[0006]如图2、3所示，上述结构中，外盘第一、第二内齿13.1、13.2和内盘第一、第二外齿
12.1、12.2同在圆环槽30内，将圆环槽30分割成第一、第二、第三、第四弧形槽17、18、19、20，后壳体11内的第一油道25通过第一油孔21、第一弧形槽17与柱塞腔7连通，后壳体11内的第二油道26通过第二油孔22、第二弧形槽18与柱塞腔7连通，后壳体11内的第三油道27通过第三油孔23、第三弧形槽19与柱塞腔7连通，后壳体11内的第四油道28通过第四油孔24、第四弧形槽20与柱塞腔7连通，第一、第二、第三、第四油孔21、22、23、24和内盘第一、第二外齿
12.1、12.2位于圆环槽30内，内盘第一、第二外齿12.1、12.2分别位于圆环槽30的最高位置和最低位置，第一、第二油孔21、22紧靠内盘第一外齿12.1的两侧，第三、第四油孔23、24紧靠内盘第二外齿12.2的两侧；
[0007]如图6所示，所述的外盘第一内齿13.1在圆环槽30内的最高位置Pl所在的直径与内盘第一外齿12.1所在的直径的夹角为上止动角Θ1，Θ1的角度值范围为Θ1 = 10?40°，外盘第一内齿13.1在圆环槽30内的最低位置Ρ2所在的直径与内盘第二外齿12.2所在的直径的夹角为下止动角Θ2，Θ2 = 10?40° ;
[0008]如图7所述，所述的液压变压器的液压回路的高压端口 31分别与恒压源35、液压缸37的有杆腔和第二两位三通阀39的油口 A相连通，负载端口 32分别与液压缸37的无杆腔和第一两位三通阀38的油口 A连通，第一低压端口 33与第一两位三通阀38的油口 B连通，第二低压端口 34与第二两位三通阀39的油口 B连通，第一、第二两位三通阀38、39的C 口与油箱36连通，高压端口 31与第一油道25连通，负载端口 32与第二油道26连通，第一低压端口 33与第三油道27连通，第二低压端口 34与第四油道28连通。
[0009]液压回路的控制方法为，当液压缸37无杆腔所需压力大于高压端口31的压力值时，第一电磁阀IY断电，第二电磁阀2Υ通电，当液压缸37无杆腔所需压力小于高压端口31的压力值时，第一电磁阀IY通电，第二电磁阀2Υ断电。
[0010]本发明优点及积极效果是:
[0011](I)由外盘和内盘构成的组合式配流盘方案，液压变压器的配流盘结构较简单，摩擦面和泄漏面较少，可以降低摩擦和泄漏，延长配流盘工作寿命。
[0012](2)在不同工况下，具有四个弧形槽的液压变压器采用不同的液压回路，显著提高液压变压器的变压比，并改善排量、扭矩、效率等工作特性。
[0013](3)高压弧形槽、负载弧形槽和低压弧形槽中任意两个弧形槽的间隔仅为一个外齿或内齿的宽度，相邻弧形槽之间的间隔长度显著降低，避免柱塞腔在两个弧形槽间运动时出现压力激增，显著降低了噪音和气蚀。
[0014](4)外盘由独立摆动马达驱动，易于实现伺服控制，实现液压变压器的高响应特性。
【附图说明】
[0015]图1是液压变压器的结构剖面示意图。
[0016]图2是图1中的A—A剖视图。
[0017]图3(b)是后壳体的剖视图。
[0018]图3(a)是图3(b)的左视图。
[0019]图3(c)是图3(b)的右视图。
[0020]图3(d)是图3(c)中的B—B剖视图。
[0021]图3(e)是图3(c)中的C一C剖视图。
[0022]图4(b)是外盘的正视图。
[0023]图4(a)是的图4(b)的左视图。
[0024]图5(b)是内盘的正视图。
[0025]图5(a)是的图5(b)的左视图。
[0026I图6是外盘摆动范围示意图。
[0027]图7是本发明液压变压器的液压回路示意图。
[0028]图中:1-前壳体，2-第一轴承，3-旋转轴，4-第二轴承，5-柱塞，6_柱塞缸，7_柱塞腔，8-摆动马达转子，8.1-摆动马达转子第一外齿，8.2-摆动马达转子第二外齿，9-螺栓组，9 ’ -螺栓孔，I O-定位销，11-后壳体，11.1-后壳体第一内齿，12-内盘，12.1_内盘第一外齿，12.2-内盘第二外齿，12.3-内盘凸台，12.4-内盘底板、13-外盘，13.1-外盘第一内齿，13.2-外盘第二内齿，14-隔套，15-弹簧挡圈，16-前端盖，17-第一弧形槽，18-第二弧形槽，19-第三弧形槽，20-第四弧形槽，21-第一油孔，22-第二油孔，23-第三油孔，24-第四油孔，25-第一油道，26-第二油道，27-第三油道，28-第四油道，29-定位孔，30-圆环槽，31-高压端口，32-负载端口，33-第一低压端口，34-第二低压端口，35-恒压源，36-油箱，37-液压缸，38-第一两位三通阀，39-第二两位三通阀，IY-第一电磁铁，2Y-第二电磁铁，Al-摆动马达的第一工作腔，B1-摆动马达的第二工作腔，Cl-摆动马达的第三工作腔，Dl-摆动马达的第四工作腔，al-摆动马达的第一油口，bl-摆动马达的第二油口，Cl-摆动马达的第三油口，dl-摆动马达的第四油口，Pl-外盘内齿的最高位置，P2-外盘内齿的最低位置，J-花键，Ql-环形腔，Θ1-上止动角，Θ2-下止动角，β-外盘第一内齿与外盘第二内齿的夹角。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0030]如图1所示，前端盖16和前壳体I与后壳体11构成了斜轴式液压变压器的封闭容腔;前端盖16没有开通孔，旋转轴3在封闭的容腔的内转动，旋转轴3通过第一轴承2和第二轴承4安装在前壳体I的中心腔内，旋转轴3的轴线与柱塞缸6的轴线的夹角α = 20°，旋转轴3和柱塞缸6同时旋转的过程中，柱塞5在柱塞腔7内发生伸缩运动，柱塞腔7实现吸油和排油；
[0031]如图1、2、5、6所示，内盘12、外盘13共同组成了配流盘