CN101354051A - 电控斜轴柱塞式液压变压器 - Google Patents

电控斜轴柱塞式液压变压器 Download PDF

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电控斜轴柱塞式液压变压器，本发明涉及一种液压变压器。本发明为解决现有液压变压器以手动控制为主，操作不方便、精确度难以保证的问题。本发明的过渡盘(4)前端设置在壳体(9)内下方且与配流盘(2)相连接，过渡盘(4)后端与配流盘主轴(6)相连接，后端盖(5)设置在配流盘主轴(6)上且与壳体(9)固接，后端盖(5)的前端面与过渡盘(4)的后端面相接触，过渡盘(4)上的从动齿轮(11)与齿轮轴(3)上的主动齿轮(12)相啮合，齿轮轴(3)通过联轴器(8)与伺服电机(7)的输出端相连接。本发明采用伺服电机通过齿轮轴控制从动齿轮的转角，引入伺服控制，不仅操作方便，而且能够实现精确控制，提高了系统的控制性能。

Description

电控斜轴柱塞式液压变压器
技术领域
本发明涉及一种液压变压器。
背景技术
现有液压变压器主要是以手动控制为主，其原理是以手动控制杆与主动齿轮同轴，通过手动控制杆控制从动齿轮即控制液压变压器配流盘的旋转角度来实现变压。手动控制缺点是操作不方便，精确度难以保证。
发明内容
本发明的目的是为解决现有液压变压器以手动控制为主，操作不方便、精确度难以保证的问题，提供一种电控斜轴柱塞式液压变压器。
本发明包括柱塞泵、配流盘、齿轮轴、后端盖、配流盘主轴、联轴器和壳体，柱塞泵固定在壳体的一侧，配流盘与柱塞泵内的中心杆相连接，配流盘上同一个圆上设有形状相同的第一配流孔、第二配流孔和第三配流孔，所述液压变压器还包括过渡盘和伺服电机，过渡盘的前端设置在壳体内下方且与配流盘相连接，过渡盘的后端与配流盘主轴相连接，后端盖设置在配流盘主轴上且与壳体固接，后端盖的前端面与过渡盘的后端面相接触，过渡盘上的从动齿轮与齿轮轴上的主动齿轮相啮合，齿轮轴通过联轴器与伺服电机的输出端相连接。
本发明的有益效果是：一、本发明采用伺服电机通过齿轮轴控制从动齿轮的转角，引入伺服控制，不仅操作方便，而且能够实现精确控制，提高了系统的控制性能。二、将过渡盘加工成为齿轮的结构形式，简化了液压变压器设计，降低生产和维护成本。三、与传统型液压变压器相比，本发明将液压泵和液压马达的功能集为一身，组成了一个独立的液压元件，简化了其结构形式，在叉式提升机和工程机械中得到了广泛的应用，是很有前景的压力转换元件。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图，图2是配流盘2与过渡盘4连接的结构示意图，图3是图2的C-C剖视图，图4是后端盖5的结构示意图，图5是图4的左视图，图6是图4的B-B剖视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式包括柱塞泵1、配流盘2、齿轮轴3、后端盖5、配流盘主轴6、联轴器8和壳体9，柱塞泵1固定在壳体9的一侧，配流盘2与柱塞泵1内的中心杆1-1相连接，配流盘2上同一个圆上设有形状相同的第一配流孔2-1、第二配流孔2-2和第三配流孔2-3，所述液压变压器还包括过渡盘4和伺服电机7，过渡盘4的前端设置在壳体9内下方且与配流盘2相连接，过渡盘4的后端与配流盘主轴6相连接，后端盖5设置在配流盘主轴6上且与壳体9固接，后端盖5的前端面与过渡盘4的后端面相接触，过渡盘4上的从动齿轮11与齿轮轴3上的主动齿轮12相啮合，齿轮轴3通过联轴器8与伺服电机7的输出端相连接。过渡盘4与配流盘2构成液压变压器配流部分，伺服电机7、齿轮轴3、过渡盘4、配流盘主轴6和后端盖5共同组成了配流盘的伺服机构。伺服电机7与齿轮轴3具有相同的转速，通过控制伺服电机7转速来控制从动齿轮11即过渡盘4的转角，从而控制配流盘2的转角，也就是根据负载来控制液压变压器的控制角。
具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的过渡盘4与从动齿轮11制成一体。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的齿轮轴3与主动齿轮12制成一体。
具体实施方式四：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式的过渡盘4的前端面的同一个圆上分别设有形状相同的液压恒压网络端口4-1、负载端口4-2和低压端口4-3，液压恒压网络端口4-1与配流盘2上的第一配流孔2-1相通，负载端口4-2与配流盘2上的第二配流孔2-2相通，低压端口4-3与配流盘2上的第三配流孔2-3相通，过渡盘4的后端面上设有负载端口通油孔4-4和低压通油孔4-5。
具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式的配流盘主轴6上设有通油孔6-1，通油孔6-1与过渡盘4上的液压恒压网络端口4-1相通。这样设计为减小配流盘的径向尺寸。
具体实施方式六：结合图4说明本实施方式，本实施方式的后端盖5的中心孔内设有环槽5-1，后端盖5的前端面上设有第一环形凹槽5-2和第二环形凹槽5-3，后端盖5的外壁上设有与环槽5-1相通的液压恒压网络通油腔5-4，液压恒压网络通油腔5-4的一端与配流盘主轴6上的通油孔6-1相通，液压恒压网络通油孔5-4的另一端与液压恒压网络油路连通，第一环形凹槽5-2与过渡盘4上的负载端口通油孔4-4相通，第二环形凹槽5-3与过渡盘4上的低压通油孔4-5相通。环槽5-1能够保证配流盘主轴6内的通油孔6-1在正反旋转90°时有充足的流量。
具体实施方式七：结合图5和图6说明本实施方式，本实施方式的后端盖5上的第一环形凹槽5-2内设有第一过油孔5-2-1，后端盖5上的第二环形凹槽5-3设有第二过油孔5-3-1，后端盖5上对应中心孔的外壁上设有第一连接孔5-9和第二连接孔5-10，第一过油孔5-2-1与第一连接孔5-9的一端相通，第一连接孔5-9的另一端与负载油路连通，第二过油孔5-3-1与第二连接孔5-10的一端相通，第二连接孔5-10的另一端与低压油路连通。
具体实施方式八：结合图1、图4和图6说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式五的不同点是它还增加有第三密封圈13、第四密封圈14和第五密封圈15，后端盖5的前端面上中心孔与第一环形凹槽5-2之间设有第三环形凹槽5-5、第一环形凹槽5-2与第二环形凹槽5-3之间设有第四环形凹槽5-6、后端盖的前端面上位于第二环形凹槽5-3的外侧设有第五环形凹槽5-7，第三密封圈13设置在第三环形凹槽5-5内，第四密封圈14设置在第四环形凹槽5-6内，第五密封圈15设置在第五环形凹槽5-7内。这样设计为防止漏油，其它组成及连接关系与具体实施方式七相同。
具体实施方式九：结合图1、图4和图6说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式五的不同点是它还增加有支承环16，后端盖5的前端面上第五环形凹槽5-7的外侧设有第六凹槽5-8，支承环16设置在第六凹槽5-8内。增加支承环16为防止配流盘在旋转过程中偏磨。其它组成及连接关系与具体实施方式八相同。
工作原理：齿轮轴3通过伺服电机7带动，齿轮轴3与伺服电机7转速相同，过渡盘4和配流盘2以及配流盘主轴6是连接为一体的机构，伺服电机7通过齿轮轴3控制从动齿轮11的转角，即控制配流盘2的转角；配流盘2的转角定义为液压变压器的控制角，液压变压比就是液压变压器的第一连接孔5-9的压力与液压恒压网络通油腔5-4的压力比值。由于液压变压器的控制角决定了配流盘2的第一配流孔2-1、第二配流孔2-2和第三配流孔2-3的流量，根据能量守恒定律，配流盘2的第一配流孔2-1、第二配流孔2-2和第三配流孔2-3的压力分别与各自配流孔的流量的乘积总和为零。通过控制液压变压器的配流盘2的转角，即可控制配流盘2的三个配流孔的流量，通常第三配流孔2-3的压力与其余两个配流孔相比很低，因此将第三配流孔2-3的压力和流量的乘积忽略不计，则有第一配流孔2-1的压力和流量的乘积加上第二配流孔2-2的压力和流量的乘积为零。由此可知，第二配流孔2-2的压力与第一配流孔2-1的压力比值等于第一配流孔2-1的流量与第二配流孔2-2的流量比值。液压变压器变压比是根据负载的大小通过控制液压变压器的控制角即改变配流盘2的三个配流孔流量的改变来实现的，因此通过伺服电机7控制液压变压器的控制角即可实现变压。

Claims (9)

1、一种电控斜轴柱塞式液压变压器，它包括柱塞泵(1)、配流盘(2)、齿轮轴(3)、后端盖(5)、配流盘主轴(6)、联轴器(8)和壳体(9)，柱塞泵(1)固定在壳体(9)的一侧，配流盘(2)与柱塞泵(1)内的中心杆(1-1)相连接，配流盘(2)上同一个圆上设有形状相同的第一配流孔(2-1)、第二配流孔(2-2)和第三配流孔(2-3)，其特征在于：所述液压变压器还包括过渡盘(4)和伺服电机(7)，过渡盘(4)的前端设置在壳体(9)内下方且与配流盘(2)相连接，过渡盘(4)的后端与配流盘主轴(6)相连接，后端盖(5)设置在配流盘主轴(6)上且与壳体(9)固接，后端盖(5)的前端面与过渡盘(4)的后端面相接触，过渡盘(4)上的从动齿轮(11)与齿轮轴(3)上的主动齿轮(12)相啮合，齿轮轴(3)通过联轴器(8)与伺服电机(7)的输出端相连接。
2、根据权利要求1所述的电控斜轴柱塞式液压变压器，其特征在于：过渡盘(4)与从动齿轮(11)制成一体。
3、根据权利要求2所述的电控斜轴柱塞式液压变压器，其特征在于：齿轮轴(3)与主动齿轮(12)制成一体。
4、根据权利要求3所述的电控斜轴柱塞式液压变压器，其特征在于：过渡盘(4)的前端面的同一个圆上分别设有形状相同的液压恒压网络端口(4-1)、负载端口(4-2)和低压端口(4-3)，液压恒压网络端口(4-1)与配流盘(2)上的第一配流孔(2-1)相通，负载端口(4-2)与配流盘(2)上的第二配流孔(2-2)相通，低压端口(4-3)与配流盘(2)上的第三配流孔(2-3)相通，过渡盘(4)的后端面上设有负载端口通油孔(4-4)和低压通油孔(4-5)。
5、根据权利要求4所述的电控斜轴柱塞式液压变压器，其特征在于：配流盘主轴(6)上设有通油孔(6-1)，通油孔(6-1)与过渡盘(4)上的液压恒压网络端口(4-1)相通。
6、根据权利要求5所述的电控斜轴柱塞式液压变压器，其特征在于：后端盖(5)的中心孔内设有环槽(5-1)，后端盖(5)的前端面上设有第一环形凹槽(5-2)和第二环形凹槽(5-3)，后端盖(5)的外壁上设有与环槽(5-1)相通的液压恒压网络通油腔(5-4)，液压恒压网络通油腔(5-4)与配流盘主轴(6)上的通油孔(6-1)相通，第一环形凹槽(5-2)与过渡盘(4)上的负载端口通油孔(4-4)相通，第二环形凹槽(5-3)与过渡盘(4)上的低压通油孔(4-5)相通。
7、根据权利要求6所述的电控斜轴柱塞式液压变压器，其特征在于：后端盖(5)上的第一环形凹槽(5-2)内设有第一过油孔(5-2-1)，后端盖(5)上的第二环形凹槽(5-3)设有第二过油孔(5-3-1)，后端盖(5)上对应中心孔的外壁上设有第一连接孔(5-9)和第二连接孔(5-10)，第一过油孔(5-2-1)与第一连接孔(5-9)相通，第二过油孔(5-3-1)与第二连接孔(5-10)相通。
8、根据权利要求7所述的电控斜轴柱塞式液压变压器，其特征在于：它还含有第三密封圈(13)、第四密封圈(14)和第五密封圈(15)，后端盖(5)的前端面上中心孔与第一环形凹槽(5-2)之间设有第三环形凹槽(5-5)、第一环形凹槽(5-2)与第二环形凹槽(5-3)之间设有第四环形凹槽(5-6)、后端盖的前端面上位于第二环形凹槽(5-3)的外侧设有第五环形凹槽(5-7)，第三密封圈(13)设置在第三环形凹槽(5-5)内，第四密封圈(14)设置在第四环形凹槽(5-6)内，第五密封圈(15)设置在第五环形凹槽(5-7)内。
9、根据权利要求8所述的电控斜轴柱塞式液压变压器，其特征在于：它还含有支承环(16)，后端盖(5)的前端面上第五环形凹槽(5-7)的外侧设有第六凹槽(5-8)，支承环(16)设置在第六凹槽(5-8)内。
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