CN104976301A - 一种液压耦合器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液压耦合器,包括液压油泵、液压马达、比例溢流阀、油箱、冷却器、过滤器等。在本发明中,一方面液压油泵、液压马达、比例溢流阀等液压元件均为成熟定型的产品,性能稳定,采购成本低,另一方面,利用液压油泵、液压马达、比例溢流阀等组成的液压耦合器,具有较高的工作效率,体积小,限载安全保护,启动性能充分可调,可以实现无级调速,调速范围更宽等特性,本发明中的液压耦合器带有冷却器和过滤器,可以维持合理的工作油液温度和清洁度。本发明提出的液压耦合器可以应用于汽轮机和风机的启动过程中,实现汽轮机和风机工作过程的平稳启动、限制安全保护、调速等功能,具有更广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及动力装置的启动过程中使用的耦合器,具体涉及到一种液压耦合器,属于电气与机电技术领域。
背景技术
目前,在汽轮机和风机的启动过程中,广泛使用液力偶合器,实现工作过程的平稳启动。但由于液力偶合器存在工作效率低、体积大、原动机和工作机之间存在转速差、叶轮设计和加工难度大等缺点,特别是大功率液力偶合器,其缺点更为突出。为了克服液力偶合器的以上缺点,本申请提出,一种液压耦合器,主要由液压油泵、液压马达、比例溢流阀、冷却器、过滤器等液压元件组成,一方面液压油泵、液压马达、比例溢流阀、冷却器、过滤器等液压元件均为成熟定型的产品,性能稳定,采购成本低,另一方面,利用液压油泵、液压马达、比例溢流阀、冷却器、过滤器等组成的液压耦合器,具有较高的工作效率,启动性能充分可调,可以实现无级调速,调速范围更宽的特性,本发明中的液压耦合器带有冷却器和过滤器,可以维持合理的工作油液温度和清洁度。所以,本申请提出的液压耦合器具有更广泛的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液压耦合器。
本发明采用的技术方案为:一种液压耦合器,包括液压油泵(1)、液压马达(2)、比例溢流阀(3)、油箱(4)、冷却器(6)、连接管路(5)和过滤器(7)。所述油箱(4)包括油箱右侧板(4-1)和油箱左侧板(4-2),所述连接管路(5)包括第一连接管路(5-1)、第二连接管路(5-2)、第三连接管路(5-3)和第四连接管路(5-4);所述液压油泵(1)包括油泵输入轴(1-1)、油泵吸油口(1-3)、油泵出油口(1-6)、油泵泄漏口(1-7),所述液压油泵(1)安装于油箱(4)内侧,并通过油泵安装螺钉(1-5)安装在油箱右侧板(4-1)上,液压油泵(1)的端面和油箱右侧板(4-1)之间设置有油泵端面密封垫(1-2),起到密封作用,防止油液泄漏,所述油泵输入轴(1-1)通过联轴器和原动机相连接,所述油泵吸油口(1-3)通过油泵吸油管(1-4)连通油箱(4)中的工作油液,所述油泵泄漏口(1-7)通过油泵泄漏油管(1-8)连通第二连接管路(5-2),所述油泵出油口(1-6)与第一连接管路(5-1)相连通,并通过第一连接管路(5-1)与液压马达(2)的马达进油口(2-6)及比例溢流阀(3)的比例溢流阀进油管(3-1)相连通;所述液压马达(2)包括马达输出轴(2-1)、马达回油口(2-3)、马达进油口(2-6)、马达泄漏口(2-7),所述液压马达(2)安装于油箱(4)内侧,并通过马达安装螺钉(2-5)安装在油箱左侧板(4-2)上,液压马达(2)的端面和油箱左侧板(4-2)之间设置有马达端面密封垫(2-2),起到密封作用,防止油液泄漏,所述马达输出轴(2-1)通过联轴器和工作机相连接,所述马达回油口(2-3)通过马达回油管(2-4)连通油箱(4)中的工作油液,所述马达泄漏口(2-7)通过马达泄漏油管(2-8)连通第二连接管路(5-2),所述马达进油口(2-6)与第一连接管路(5-1)相连通,并通过第一连接管路(5-1)与液压油泵(1)的油泵出油口(1-6)及比例溢流阀(3)的比例溢流阀进油管(3-1)相连通;所述比例溢流阀(3)的进油口通过比例溢流阀进油管(3-1)与第一连接管路(5-1)相连通,并通过第一连接管路(5-1)分别与油泵出油口(1-6)和马达进油口(2-6)相连通;所述油箱(4)内部存放有工作油液,油箱(4)的油箱右侧板(4-1)上开设有通孔,油泵输入轴(1-1)从油箱右侧板(4-1)上的通孔穿出,油箱(4)的油箱左侧板(4-2)上开设有通孔,马达输出轴(2-1)从油箱左侧板(4-2)上的通孔穿出。
所述冷却器(6)的进油口通过第三连接管路(5-3)、第二连接管路(5-2)后,分别再通过油泵泄漏油管(1-8)和马达泄漏油管(2-8)分别连通油泵泄漏口(1-7)和马达泄漏口(2-7),所述冷却器(6)的出油口过滤器(7)的进油口相连通,所述过滤器(7)的出油口通过第四连接管路(5-4)与油箱(4)中的工作油液连通。
当原动机工作时,通过联轴器带动油泵输入轴(1-1)一起转动,油泵吸油口(1-3)通过油泵吸油管(1-4)从油箱(4)中吸取工作油液,工作油液从油泵出油口(1-6)排出,并通过第一连接管路(5-1)进入马达进油口(2-6),液压马达(2)工作,驱动马达输出轴(2-1)旋转,并通过联轴器带动工作机工作。液压油泵(1)的泄漏油依次通过油泵泄漏口(1-7)、油泵泄漏油管(1-8)、第二连接管路(5-2)、第三连接管路(5-3)、冷却器(6)、过滤器(7)、第四连接管路(5-4)流回油箱(4)中,液压马达(2)的泄漏油依次通过马达泄漏口(2-7)、、马达泄漏油管(2-8)、第二连接管路(5-2)、第三连接管路(5-3)、冷却器(6)、过滤器(7)、第四连接管路(5-4)流回油箱(4)中。冷却器(6)对液压油泵(1)的泄漏油和液压马达(2)的泄漏油起到冷却作用,过滤器(7)对液压油泵(1)的泄漏油和液压马达(2)的泄漏油起到过滤清洁作用。
当液压耦合器开始工作时,与马达输出轴(2-1)相连接的工作机具有较大的惯性负载和摩擦负载,为了使工作机能够平稳启动,降低原动机的启动冲击和启动负载,对比例溢流阀(3)设置较低的控制信号,对应于比例溢流阀(3)较低的开启压力,并逐步增加比例溢流阀(3)的控制信号,对应于马达的工作油压平稳增加,马达输出轴(2-1)的输出力矩逐步增加,平稳实现工作机启动过程,最终控制比例溢流阀(3)的开启压力达到与略大于工作机额定转矩对应的油压,一方面保证在工作机额定负载范围内,比例溢流阀(3)不会产生溢流,液压油泵(1)输出的工作油液充分进入液压马达(2)内,提高液压耦合器的工作效率,另一方面,当工作机遇到故障状态,出现超载时,比例溢流阀(3)的进油口压力升高,大于比例溢流阀(3)的开启压力时,比例溢流阀(3)产生溢流,限制液压马达(2)的工作油压,最终限制工作机的工作负载,防止液压耦合器及原动机超载,起到安全保护作用。所以,通过在液压油泵(1)和液压马达(2)的通路上设置比例溢流阀(3)可以实现工作机的平稳启动,通过设置比例溢流阀(3)控制信号的不同曲线,可以非常容易的控制工作机的启动过程,同时,液压耦合器中使用比例溢流阀(3)后,能够轻易实现液压耦合器的过载保护功能。冷却器(6)起到冷却作用,过滤器(7)起到过滤清洁作用
所述液压油泵(1)可以是定量泵或者是变量泵,当液压油泵(1)为变量泵时,可以实现液压耦合器的调速功能,由于变量泵调速为容积调速,使得液压耦合器具有更高的调速效率。
所述液压马达(2)可以是定量马达或者是变量马达,当液压马达(2)为变量马达时,可以实现液压耦合器的调速功能,由于变量马达调速为容积调速,使得液压耦合器具有更高的调速效率。
所述比例溢流阀(3)可以是手动调节溢流阀。
所述冷却器(6)可以是水冷却器、风冷却器、冷媒冷却器。
当液压耦合器使用变量泵或变量马达时,液压耦合器具备调速功能,同时液压耦合器具有更高的调速效率和更宽的调速范围。
本发明的有益效果是:
本发明主要由液压油泵、液压马达、比例溢流阀、冷却器、过滤器等组成的液压耦合器等液压元件组成,一方面液压油泵、液压马达、比例溢流阀、冷却器、过滤器等液压元件均为成熟定型的产品,性能稳定,采购成本低,另一方面,利用液压油泵、液压马达、比例溢流阀等组成的液压耦合器,具有较高的工作效率,体积小,限制安全保护,启动性能充分可调,可以实现无级调速,调速范围更宽等特性,本发明中的液压耦合器带有冷却器和过滤器,可以维持合理的工作油液温度和清洁度。所以,本发明提出的液压耦合器具有更广泛的应用前景。
附图说明
下面结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细地说明。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种液压耦合器,包括液压油泵1、液压马达2、比例溢流阀3、油箱4、冷却器6、连接管路5和过滤器7。油箱4包括油箱右侧板4-1和油箱左侧板4-2,连接管路5包括第一连接管路5-1、第二连接管路5-2、第三连接管路5-3和第四连接管路5-4;液压油泵1包括油泵输入轴1-1、油泵吸油口1-3、油泵出油口1-6、油泵泄漏口1-7,液压油泵1安装于油箱4内侧,并通过油泵安装螺钉1-5安装在油箱右侧板4-1上,液压油泵1的端面和油箱右侧板4-1之间设置有油泵端面密封垫1-2,起到密封作用,防止油液泄漏,油泵输入轴1-1通过联轴器和原动机相连接,油泵吸油口1-3通过油泵吸油管1-4连通油箱4中的工作油液,油泵泄漏口1-7通过油泵泄漏油管1-8连通第二连接管路5-2,油泵出油口1-6与第一连接管路5-1相连通,并通过第一连接管路5-1与液压马达2的马达进油口2-6及比例溢流阀3的比例溢流阀进油管3-1相连通;液压马达2包括马达输出轴2-1、马达回油口2-3、马达进油口2-6、马达泄漏口2-7,液压马达2安装于油箱4内侧,并通过马达安装螺钉2-5安装在油箱左侧板4-2上,液压马达2的端面和油箱左侧板4-2之间设置有马达端面密封垫2-2,起到密封作用,防止油液泄漏,马达输出轴2-1通过联轴器和工作机相连接,马达回油口2-3通过马达回油管2-4连通油箱4中的工作油液,马达泄漏口2-7通过马达泄漏油管2-8连通第二连接管路5-2,马达进油口2-6与第一连接管路5-1相连通,并通过第一连接管路5-1与液压油泵1的油泵出油口1-6及比例溢流阀3的比例溢流阀进油管3-1相连通;比例溢流阀3的进油口通过比例溢流阀进油管3-1与第一连接管路5-1相连通,并通过第一连接管路5-1分别与油泵出油口1-6和马达进油口2-6相连通;油箱4内部存放有工作油液,油箱4的油箱右侧板4-1上开设有通孔,油泵输入轴1-1从油箱右侧板4-1上的通孔穿出,油箱4的油箱左侧板4-2上开设有通孔,马达输出轴2-1从油箱左侧板4-2上的通孔穿出。
冷却器6的进油口通过第三连接管路5-3、第二连接管路5-2后,分别再通过油泵泄漏油管1-8和马达泄漏油管2-8分别连通油泵泄漏口1-7和马达泄漏口2-7,冷却器6的出油口与过滤器7的进油口相连通,过滤器7的出油口通过第四连接管路5-4与油箱4中的工作油液连通。
当原动机工作时,通过联轴器带动油泵输入轴1-1一起转动,油泵吸油口1-3通过油泵吸油管1-4从油箱4中吸取工作油液,工作油液从油泵出油口1-6排出,并通过第一连接管路5-1进入马达进油口2-6,液压马达2工作,驱动马达输出轴2-1旋转,并通过联轴器带动工作机工作。液压油泵1的泄漏油依次通过油泵泄漏口1-7、油泵泄漏油管1-8、第二连接管路5-2、第三连接管路5-3、冷却器6、过滤器7、第四连接管路5-4流回油箱4中,液压马达2的泄漏油依次通过马达泄漏口2-7、马达泄漏油管2-8、第二连接管路5-2、第三连接管路5-3、冷却器6、过滤器7、第四连接管路5-4流回油箱4中。冷却器6对液压油泵1的泄漏油和液压马达2的泄漏油起到冷却作用,过滤器7对液压油泵1的泄漏油和液压马达2的泄漏油起到过滤清洁作用。
当液压耦合器开始工作时,与马达输出轴2-1相连接的工作机具有较大的惯性负载和摩擦负载,为了使工作机能够平稳启动,降低原动机的启动冲击和启动负载,对比例溢流阀3设置较低的控制信号,对应于比例溢流阀3较低的开启压力,并逐步增加比例溢流阀3的控制信号,对应于马达的工作油压平稳增加,马达输出轴2-1的输出力矩逐步增加,平稳实现工作机启动过程,最终控制比例溢流阀3的开启压力达到与略大于工作机额定转矩对应的油压,一方面保证在工作机额定负载范围内,比例溢流阀3不会产生溢流,液压油泵1输出的工作油液充分进入液压马达2内,提高液压耦合器的工作效率,另一方面,当工作机遇到故障状态,出现超载时,比例溢流阀3的进油口压力升高,大于比例溢流阀3的开启压力时,比例溢流阀3产生溢流,限制液压马达2的工作油压,最终限制工作机的工作负载,防止液压耦合器及原动机超载,起到安全保护作用。所以,通过在液压油泵1和液压马达2的通路上设置比例溢流阀3可以实现工作机的平稳启动,通过设置比例溢流阀3控制信号的不同曲线,可以非常容易的控制工作机的启动过程,同时,液压耦合器中使用比例溢流阀3后,能够轻易实现液压耦合器的过载保护功能。冷却器6起到冷却作用,过滤器7起到过滤清洁作用。
作为优选方案,液压油泵1可以是定量泵或者是变量泵,当液压油泵1为变量泵时,可以实现液压耦合器的调速功能,由于变量泵调速为容积调速,使得液压耦合器具有更高的调速效率。
作为优选方案,液压马达2可以是定量马达或者是变量马达,当液压马达2为变量马达时,可以实现液压耦合器的调速功能,由于变量马达调速为容积调速,使得液压耦合器具有更高的调速效率。
作为优选方案,比例溢流阀3也包括手动调节溢流阀。
作为优选方案,冷却器6可以是水冷却器、风冷却器、冷媒冷却器。
当液压耦合器使用变量泵或变量马达时,液压耦合器具备调速功能,同时液压耦合器具有更高的调速效率和更宽的调速范围。
本发明的有益效果是:
本发明由液压油泵、液压马达、比例溢流阀、冷却器、过滤器等组成的液压耦合器等液压元件组成,一方面液压油泵、液压马达、比例溢流阀、冷却器、过滤器等液压元件均为成熟定型的产品,性能稳定,采购成本低,另一方面,利用液压油泵、液压马达、比例溢流阀等组成的液压耦合器,具有较高的工作效率,体积小,限制安全保护,启动性能充分可调,可以实现无级调速,调速范围更宽等特性,本发明中的液压耦合器带有冷却器和过滤器,可以维持合理的工作油液温度和清洁度。所以,本申请提出的液压耦合器具有更广泛的应用前景。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种液压耦合器,其特征在于:包括液压油泵(1)、液压马达(2)、比例溢流阀(3)、油箱(4)、冷却器(6)、连接管路(5)和过滤器(7);所述油箱(4)包括油箱右侧板(4-1)和油箱左侧板(4-2),所述连接管路(5)包括第一连接管路(5-1)、第二连接管路(5-2)、第三连接管路(5-3)和第四连接管路(5-4);所述液压油泵(1)包括油泵输入轴(1-1)、油泵吸油口(1-3)、油泵出油口(1-6)、油泵泄漏口(1-7),所述液压油泵(1)安装于油箱(4)内侧,并通过油泵安装螺钉(1-5)安装在油箱右侧板(4-1)上,液压油泵(1)的端面和油箱右侧板(4-1)之间设置有油泵端面密封垫(1-2),起到密封作用,防止油液泄漏,所述油泵输入轴(1-1)通过联轴器和原动机相连接,所述油泵吸油口(1-3)通过油泵吸油管(1-4)连通油箱(4)中的工作油液,所述油泵泄漏口(1-7)通过油泵泄漏油管(1-8)连通第二连接管路(5-2),所述油泵出油口(1-6)与第一连接管路(5-1)相连通,并通过第一连接管路(5-1)与液压马达(2)的马达进油口(2-6)及比例溢流阀(3)的比例溢流阀进油管(3-1)相连通;所述液压马达(2)包括马达输出轴(2-1)、马达回油口(2-3)、马达进油口(2-6)、马达泄漏口(2-7),所述液压马达(2)安装于油箱(4)内侧,并通过马达安装螺钉(2-5)安装在油箱左侧板(4-2)上,液压马达(2)的端面和油箱左侧板(4-2)之间设置有马达端面密封垫(2-2),起到密封作用,防止油液泄漏,所述马达输出轴(2-1)通过联轴器和工作机相连接,所述马达回油口(2-3)通过马达回油管(2-4)连通油箱(4)中的工作油液,所述马达泄漏口(2-7)通过马达泄漏油管(2-8)连通第二连接管路(5-2),所述马达进油口(2-6)与第一连接管路(5-1)相连通,并通过第一连接管路(5-1)与液压油泵(1)的油泵出油口(1-6)及比例溢流阀(3)的比例溢流阀进油管(3-1)相连通;所述比例溢流阀(3)的进油口通过比例溢流阀进油管(3-1)与第一连接管路(5-1)相连通,并通过第一连接管路(5-1)分别与油泵出油口(1-6)和马达进油口(2-6)相连通;所述油箱(4)内部存放有工作油液,油箱(4)的油箱右侧板(4-1)上开设有通孔,油泵输入轴(1-1)从油箱右侧板(4-1)上的通孔穿出,油箱(4)的油箱左侧板(4-2)上开设有通孔,马达输出轴(2-1)从油箱左侧板(4-2)上的通孔穿出;
所述冷却器(6)的进油口通过第三连接管路(5-3)、第二连接管路(5-2)后,分别再通过油泵泄漏油管(1-8)和马达泄漏油管(2-8)分别连通油泵泄漏口(1-7)和马达泄漏口(2-7),所述冷却器(6)的出油口与过滤器(7)的进油口相连通,所述过滤器(7)的出油口通过第四连接管路(5-4)与油箱(4)中的工作油液连通。
2.根据权利要求1所述的一种液压耦合器,其特征在于:所述液压油泵(1)是定量泵或者变量泵,当液压油泵(1)为变量泵时,实现液压耦合器的调速功能。
3.根据权利要求1所述的一种液压耦合器,其特征在于:所述液压马达(2)是定量马达或者变量马达,当液压马达(2)为变量马达时,实现液压耦合器的调速功能。
4.根据权利要求1所述的一种液压耦合器,其特征在于:所述比例溢流阀(3)为手动调节溢流阀。
5.根据权利要求1所述的一种液压耦合器,其特征在于:所述冷却器(6)是水冷却器、风冷却器、冷媒冷却器中的一种。
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宋锦春: "《电液比例控制技术》", 30 August 2014, 冶金工业出版社 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106769018A (zh) * | 2017-01-03 | 2017-05-31 | 中国船舶重工集团公司第七研究所 | 一种液力偶合器的试验箱 |
CN106769018B (zh) * | 2017-01-03 | 2023-08-15 | 中国船舶集团有限公司第七一一研究所 | 一种液力偶合器的试验箱 |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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