液压缸控制的液压变压器的制作方法

专利名称：液压缸控制的液压变压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液压元件，具体是用液压缸控制的液压变压器。
背景技术：
近年来发展起来的恒压网络二次调节技术提高了液压系统的柔性和效率，受到世人关注，但是此项技术存在一定缺陷制约了其在液压领域的应用。因为，在驱动旋转载荷方面，通过调节变量液压马达的调节机构，可以实现旋转载荷的驱动；但是对于驱动不同负载压力要求的直线载荷，却没有很好的解决办法。针对此问题的存在，人们设计出了一种新型液压装置——液压变压器，并对液压变压器进行不断改进和优化，使其进一步适应实际需要。公开号CN1455119A，名称“一种液压变压器”公开的是一种液压变压器，在此基础上，人们又发明用手动控制或用步进电机进行控制的液压变压器。人们现在要求用液压缸来控制液压变压器。

发明内容
本发明的目的在于提供一种采用液压缸控制的液压变压器，使该液压变压器控制配流盘旋转的输出力较大；通过采用电磁换向阀的换向，实现配流盘的左右旋转。利用双作用液压缸结构，可以准确、可靠地实现液压变压器调压比的设定及控制。
本发明目的是这样实现由液压变压器构件及其控制部分构成的用液压缸控制的液压变压器，液压变压器构件与控制部分连接；液压变压器外壳主要由壳体、后端盖及前端盖组成，壳体与后端盖、前端盖分别紧固连接；在壳体内部装有主轴、缸体、配流盘、中心轴、连杆、柱塞，主轴安装在壳体内的轴承上，中心轴的一端安装在主轴的球窝内，另一端安装在缸体的中心孔内；柱塞与连杆的一端滚压联结在一起，连杆另一端与主轴的球窝相联结，柱塞安装在缸体的柱塞腔内，配流盘装在缸体和后端盖之间，其特征在于控制部分处于液压变压器的后端盖和壳体交界处，通过螺钉分别与壳体和后端盖相联结。所述的控制部分由双作用液压缸、电磁换向阀、液压油源及油箱组成；双作用液压缸两出口分别通过第一油路和第二油路与电磁换向阀相连，电磁换向阀入口端通过第三油路接油源，通过第四油路接油箱。
本发明具有的有益的效果是液压缸的特殊结构设计使得液压缸和配流盘形成液压缸控制传动式结构，可以实现更大力的输出，控制更可靠；液压系统中通过电磁换向阀控制油路，使得控制反应迅速灵活；采用特殊结构设计的双作用液压缸，不但可以实现灵活控制调节的功能，而且结构紧凑，减小了体积。
附图名称及其说明

图1是本发明的结构示意图；图2是本发明在A-A剖视的控制部分结构示意图；图3是本发明液压缸外壳的仰视图；图4是本发明液压缸外壳的侧视图及B-B剖面图；图5是本发明的液压缸活塞及C-C剖视图；图6是本发明的壳体视图和D-D剖视放大图；图7是本发明配流盘外形及其E-E剖视图和F-F旋转剖视图；图8是本发明壳体的轴面剖视图及G向视图；图9是图8中壳体H向放大视图；图10是本发明后端盖的放大主视图及K-K剖视图；图11是本发明后端盖的放大后视图。
图1中1是控制部分，2是后端盖，3是配流盘，4是壳体，5是螺栓，6是缸体，7是中心轴，8是柱塞，9是连杆，10是主轴，11是前端盖。
图2中12是液压缸外壳，13是液压缸活塞，14是液压缸壳体，15是液压缸侧盖，16是侧端盖，17是电磁换向阀，18是液压油源，19是油箱，20是双作用液压缸，21、22、23、24是油路，DT1是左位电磁铁，DT2是右位电磁铁，I是液压缸外层腔，II是液压缸内层腔。
图3中31是矩形孔，36是O型圈槽。
图5中32是左侧轴向孔，33是左侧径向通孔，34是右侧径向通孔，35是右侧轴向孔。
图8中25、26、27是螺纹孔。
图11中28、29、30是螺纹孔。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，液压变压器外壳主要由壳体4、后端盖2及前端盖11组成，壳体4与后端盖2及前端盖11分别紧固连接；在壳体4内部装有主轴10、缸体6、配流盘3、中心轴7、连杆9、柱塞8，主轴10安装在壳体4内的轴承上，中心轴7的一端安装在主轴10的球窝内，另一端安装在缸体6的中心孔内；柱塞8与连杆9的一端滚压联结在一起，连杆9另一端与主轴10的球窝相联结，柱塞8安装在缸体6的柱塞腔内，配流盘3装在缸体6和后端盖2之间，控制部分1处于液压变压器的后端盖2和壳体4交界处，通过螺钉5分别与壳体4和后端盖2相联结。
如图2所示，控制部分1由双作用液压缸20、电磁换向阀17、液压油源18及油箱19组成；双作用液压缸20两出口分别通过第一油路21和第二油路22与电磁换向阀17相连，电磁换向阀17入口端通过第三油路23接油源18，通过第四油路24接油箱19。
所述的双作用液压缸20主要由液压缸外壳12、液压缸活塞杆13、液压缸壳体14、液压缸侧盖15及侧端盖16构成；液压缸外壳12与两端的侧端盖16连接构成液压缸外层腔I，在液压缸外层腔I内部安装有液压缸壳体14；液压缸壳体14与两端的液压缸侧盖15构成液压缸内层腔II，液压缸活塞杆13中间段在液压缸内层腔II两端，分别穿过两侧的液压缸侧盖15和侧端盖16，液压缸活塞杆13两端通过两轴肩面被两个的侧端盖16向中心卡紧，液压缸活塞杆13相对于液压缸外层腔I固定，液压缸内层腔II与液压缸活塞杆13之间没有轴向固定，可以轴向相对滑动。
如图3、图4所示，在液压缸外壳12的下端面开有一矩形孔31，通过此矩形孔31实现液压缸外层腔I内的液压缸壳体14上的齿条与液压缸外层腔I外配流盘3上的轮齿啮合；液压缸外壳12在其中间位置处设有两台阶，在两台阶上分别开有三个通孔，分别与后端盖2上的三个螺纹孔28、29、30和壳体4上的三个螺纹孔25、26、27相配合，通过6个螺栓5分别将其固定在后端盖2和壳体4之间；液压缸外壳12两端的内孔壁上分别加工有螺纹，与侧端盖16上加工的螺纹配合拧紧，形成液压缸外层腔I，同时固定液压缸活塞杆13，侧端盖16和液压缸外壳12之间通过密封圈密封；液压缸外壳12在下底面上开有存放密封圈的环周的O型圈槽36。
如图5所示，液压缸活塞杆13在中间部位开有相邻平行的左侧径向通孔33和右侧径向通孔34，液压缸活塞杆13两端分别开有左侧轴向孔32和右侧轴向孔35，左侧轴向孔32自液压缸活塞杆13左端点深到与左侧径向通孔33相通，右侧轴向孔35自液压缸活塞杆13右端点深到与右侧径向通孔34相通；液压缸活塞杆12两端加工有两轴肩面，用于被两个的侧端盖16固定液压缸活塞杆12的位置。
如图6所示，液压缸壳体14的下端面加工为齿条结构，与配流盘3周边上的轮齿相啮合，构成液压缸控制结构；液压缸壳体14两端的外侧加工有螺纹，与两个液压缸侧盖15内侧加工的螺纹相配合，组成液压缸内层腔II。
如图7所示，配流盘3的周边加工有轮齿与液压缸外层腔I内的液压缸壳体14上的齿条相啮合。
如图8、图9所示，壳体4在与后端盖2连接一端的上侧面开有三个螺纹孔25、26、27，用于连接控制部分1中的液压缸20。
如图10、图11所示，后端盖2在与壳体4连接一端的上侧面也开有三个螺纹孔28、29、30，用于连接控制部分1中的液压缸20。
液压变压器在工作时，要使液压变压器的变压比变化，只需使得配流盘3沿其中心顺时针或逆时针旋转即可，变压比调节控制的实现过程为当控制信号发出，使得电磁换向阀17的左位电磁铁DT1带电时，电磁换向阀17实现左位机能，液压油源18输出的液压油经第三油路23输入电磁换向阀17左位，经电磁换向阀17后，由其左位机能输出，经第一油路21到达双作用液压缸20左侧进油口；液压油经液压缸活塞杆13的左侧轴向孔32进入双作用液压缸20，再由液压缸活塞杆13的左侧径向通孔33进入到由液压缸壳体14和两个液压缸侧盖15组成的液压缸内层腔II的左腔中，并将油压产生的力作用在左腔的各壁面上，左腔壁面上的轴向力相互平衡抵消，径向力分别向右作用在液压缸活塞杆13上，向左作用在左侧的液压缸侧盖15上，由于液压缸活塞杆13被双作用液压缸20的侧端盖16所固定，液压缸活塞杆13固定不动，而由液压缸壳体14和两个液压缸侧盖15组成的液压缸内层腔II在左侧的液压缸侧盖15上向左的径向力作用下会向左运动。在液压缸内层腔II向左运动时，液压缸壳体14下侧面上的齿条也向左运动，进而带动配流盘3周边的与齿条啮合的轮齿，从而实现配流盘3的逆时针方向转动。在液压缸内层腔II向左运动过程中，其右侧腔体逐渐缩小，右侧腔体内的油液被挤压，经右侧径向通孔34及右侧轴向孔35流出双作用液压缸20，再经第二油路22到达电磁换向阀17，经电磁换向阀17左位机能后，经第四油路24流回油箱19。这样就实现了配流盘3逆时针方向转动调节变压比。当调节达到满意值时，控制信号输出电磁换向阀17的左位电磁铁DT1失电，电磁换向阀17处于中位机能，双作用液压缸20两端油路都被堵死，双作用液压缸20停在固定位置，液压变压器的变压比固定。同理，当要使得配流盘3顺时针方向转动调节液压变压器的变压比时，只需发出控制信号，使得电磁换向阀17的右位电磁铁DT2带电，实现电磁换向阀17的右位机能即可，其工作过程与上述过程恰好相反。
权利要求
1.一种由液压变压器构件及其控制部分(1)构成的用液压缸控制的液压变压器，液压变压器构件与控制部分(1)连接；液压变压器外壳主要由壳体(4)、后端盖(2)及前端盖(11)组成，壳体(4)与后端盖(2)、前端盖(11)分别紧固连接；在壳体(4)内部装有主轴(10)、缸体(6)、配流盘(3)、中心轴(7)、连杆(9)、柱塞(8)，主轴(10)安装在壳体(4)内的轴承上，中心轴(7)的一端安装在主轴(10)的球窝内，另一端安装在缸体(6)的中心孔内；柱塞(8)与连杆(9)的一端滚压联结在一起，连杆(9)另一端与主轴(10)的球窝相联结，柱塞(8)安装在缸体(6)的柱塞腔内，配流盘(3)装在缸体(6)和后端盖(2)之间，其特征在于控制部分(1)处于液压变压器的后端盖(2)和壳体(4)交界处，通过螺钉(5)分别与壳体(4)和后端盖(2)相联结；控制部分(1)由双作用液压缸(20)、电磁换向阀(17)、液压油源(18)及油箱(19)组成；双作用液压缸(20)两出口分别通过第一油路(21)和第二油路(22)与电磁换向阀(17)相连，电磁换向阀(17)入口端通过第三油路(23)接油源(18)，通过第四油路(24)接油箱(19)。
2.根据权利要求1所述的液压缸控制的液压变压器，其特征在于双作用液压缸(20)主要由液压缸外壳(12)、液压缸活塞杆(13)、液压缸壳体(14)、液压缸侧盖(15)及侧端盖(16)构成；液压缸外壳(12)与其两端的侧端盖(16)构成液压缸外层腔(I)，在液压缸外层腔(I)内部安装有液压缸壳体(14)；液压缸壳体(14)与两端的液压缸侧盖(15)构成液压缸内层腔(II)，液压缸活塞杆(13)中间段在液压缸内层腔(II)两端，分别穿过两侧的液压缸侧盖(15)和侧端盖(16)，液压缸活塞杆(13)两端通过其上的轴肩被两个的侧端盖(16)限位，使液压缸活塞杆(13)相对于液压缸外层腔(I)固定，液压缸内层腔(II)与液压缸活塞杆(13)之间没有轴向固定，可以轴向相对滑动。
3.根据权利要求2所述的液压缸控制的液压变压器，其特征在于液压缸壳体(14)的下端面加工为齿条结构，与配流盘(3)周边上的轮齿相啮合，构成液压缸控制结构；在液压缸外壳(12)的下端面开有一矩形孔(31)，通过此矩形孔(31)实现双作用液压缸壳体(14)上的齿条与配流盘(3)上的轮齿结构的啮合；液压缸活塞杆(13)在中间部位开有相邻平行的左侧径向通孔(33)和右侧径向通孔(34)，液压缸活塞杆(13)两端分别开有左侧轴向孔(32)和右侧轴向孔(35)，左侧轴向孔(32)自液压缸活塞杆(13)左端点深到与左侧径向通孔(33)相通，右侧轴向孔(35)自液压缸活塞杆(13)右端点深到与右侧径向通孔(34)相通；液压缸外壳(12)在其中间位置处设有两台阶，在两台阶上分别开有三个通孔，分别与后端盖(2)上的三个螺纹孔(28、29、30)和壳体(4)上的三个螺纹孔(25、26、27)连接，通过6个螺栓(5)将其固定。
4.根据权利要求1所述的液压缸控制的液压变压器，其特征在于壳体(4)在与后端盖(2)连接一端的上侧面开有三个螺纹孔(25、26、27)，后端盖(2)在与壳体(4)连接一端的上侧面也开有三个螺纹孔(28、29、30)，分别与液压缸外壳(12)两台阶上开有通孔相配合，通过6个螺栓(5)将控制部分(1)固定在壳体(4)与后端盖(2)连接处。
5.根据权利要求2所述的液压缸控制的液压变压器，其特征在于液压缸外壳(12)两端的内孔壁上分别加工有螺纹，与侧端盖(16)上加工的螺纹配合拧紧，形成液压缸外层腔(I)，同时固定液压缸活塞杆(13)，侧端盖(16)和液压缸外壳(12)之间通过密封圈密封；液压缸外壳(12)在下底面上开有存放密封圈的环周的O型圈槽(36)。
全文摘要
本发明涉及一种液压装置，具体是液压缸控制的液压变压器。它由液压变压器构件及其控制部分构成，且相互连接，在液压变压器外壳主要由壳体、后端盖及前端盖组成，内有主轴、缸体、配流盘、中心轴、连杆、柱塞，控制部分处于液压变压器的后端盖和壳体交界处，控制部分由双作用液压缸两端分别经油路与三位四通电磁换向阀相连，电磁换向阀入口分别通过油路连接液压油源和油箱。本发明双作用液压缸和配流盘形成液压缸控制传动式结构，能够输出较大的力来控制配流盘旋转，通过电磁换向阀控制液压缸的往复运动，从而控制配流盘的左右旋转，控制灵活、可靠。本发明双作用液压缸，不但实现灵活控制调节的功能，而且结构紧凑，体积小。
文档编号F15B3/00GK1621699SQ20041006692
公开日2005年6月1日 申请日期2004年9月30日 优先权日2004年9月30日
发明者徐兵, 翁振涛, 欧阳小平, 杨华勇, 马吉恩 申请人:宁波华液机器制造有限公司, 浙江大学