CN106838192B - 螺杆泵-马达变速变矩系统 - Google Patents

螺杆泵-马达变速变矩系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106838192B
CN106838192B CN201710110759.9A CN201710110759A CN106838192B CN 106838192 B CN106838192 B CN 106838192B CN 201710110759 A CN201710110759 A CN 201710110759A CN 106838192 B CN106838192 B CN 106838192B
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
screw pump
oil
pressure
hydraulic motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710110759.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106838192A (zh
Inventor
曾励
谢蕾
李艳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yangzhou University
Original Assignee
Yangzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yangzhou University filed Critical Yangzhou University
Priority to CN201710110759.9A priority Critical patent/CN106838192B/zh
Publication of CN106838192A publication Critical patent/CN106838192A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106838192B publication Critical patent/CN106838192B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H39/00—Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution
    • F16H39/04—Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0262—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being hydraulic
    • F16H61/0276—Elements specially adapted for hydraulic control units, e.g. valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4008—Control of circuit pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/46—Automatic regulation in accordance with output requirements
    • F16H61/462—Automatic regulation in accordance with output requirements for achieving a target speed ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/46—Automatic regulation in accordance with output requirements
    • F16H61/472—Automatic regulation in accordance with output requirements for achieving a target output torque

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

本发明公开了一种螺杆泵‑马达变速变矩系统，包括螺杆泵、液压马达、连接阀柜和管路连接装置。电机通过橡胶联轴器与螺杆泵相连，带动螺杆泵运行。螺杆泵运行后抽取介质油液进行工作，所抽取油液在螺杆啮合空间内沿螺杆轴向移动，加压后流出。所得压力油流至连接阀柜入口，连接阀柜内设置液压通路，通路上设有单向阀、溢流阀、调速阀等，使得流经连接阀柜的压力油的流速及压力均获得调节，达到预设值的压力油由连接阀柜出油口流至液压马达进油口，驱动液压马达工作，继而输出转矩驱动执行元件。多余压力油经外部液压管路流回螺杆泵，达到介质循环利用的目的。

Description

螺杆泵-马达变速变矩系统
技术领域
本发明涉及电液控制技术为特征的液压控制装置系统，尤其是涉及一种螺杆泵-马达变速变矩系统。
背景技术
目前，在我国工业生产过程中的很多场合，多种能耗装置的主传动均采用交流或直流电机通过联轴器或传动带带动带推力座的减速机来驱动工作，通常选用的电机功率较大，电机通过减速机工作时，电机与减速机之间要完成从高转速到低转速的转换，电机与减速机的调速控制复杂，故障较多，维修调试困难，工作耗电较高，生产加工成本高，电机体积大，制造成本高。而减速机一般采用三级平行轴型式，相应的机架占用的空间较多，给设备布局、安装、运输等带来诸多不便；另外，使用的大功率调速器也存在成本较高、故障相对比较频繁的缺陷。
现有各种交通运输车辆、船舶、工程铲、挖掘施工机械及机床等生产设备，由于其输出端的负载是变化的，所以，一般都需要配置变速变矩传动装置。现有技术中设置在输入轴与输出轴之间的传统的传动装置有齿轮式或摩擦轮式的机械传动装置，也有采用液力的传动装置。齿轮箱式传动装置具有较高的传递效率，但它只能以定速比传动，且还必须配置离合器，使用不大方便；普通的液力传动方式虽能实现无级变速，但传动效率低，还存在制造工艺要求高，工作可靠性不易保证，使用中经常出现难以克服的漏油现象。
本发明的目的是为了提供一种供输入轴与输出轴之间、并在输入轴负载工况下自动实现转速和力矩连续转换的液压式复合变矩器。液压变矩器具有动力传递平稳、过载保护性能好的特点。本发明提供一种特别紧凑和成本低廉的马达-泵机组一体装置，其特征是结构简单、装配方便。因其具有较少和较简单的连接部位，误差问题也比较简单。
发明内容
本发明的目的是提供一种螺杆泵-马达变速变矩系统，本发明结构新颖，螺杆泵和液压马达构造为集成的一体件，其中螺杆泵与马达隔开，并且压力油介质沿设置的液压通路高效流动。利用螺杆泵驱动压力油循环，通过流体介质实现运动转换和动力传递，获得较大的驱动力和运动行程。液压马达速度的改变通过调节中部连接阀柜设定值来实现。最后使用液压马达驱动执行元件，可以使调速精度更高、反应速度更快、加上液体不可压缩的特性，使得液压马达调速比传统的电机调速更加稳定。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种螺杆泵-马达变速变矩系统，包括螺杆泵、液压马达、连接管路、连接阀柜，螺杆泵经由所述连接阀柜连接所述液压马达；连接阀柜内设有第一单向阀、溢流阀、调速阀、第二单向阀，第一单向阀压力油进油口与螺杆泵的出油口相连通；第二单向阀进油口与第一单向阀的侧方出油口连通相连通；第一单向阀出油口与调速阀进油口相连通，溢流阀的进油口与第一单向阀出油口相连通，调速阀出油口与液压马达的进油口相连通，液压马达出油口通过管路与螺杆泵进油口相连通。
优选的，所述调速阀包括定差减压阀、节流阀，定差减压阀进油口与所述第一单向阀出油口相连通，节流阀进油口与定差减压阀出油口相连通，节流阀出油口与液压马达的进油口相连通；当检测的压力差值偏离预定值时，定差减压阀阀芯产生相应的位移，改变减压缝隙大小进行压力补偿，保证节流阀前后压力差差值基本不变，保证流经液体通道的压力油流量稳定。
优选的，所述连接阀柜上设置有连接螺杆泵和液压马达的空间，螺杆泵和液压马达（3）分别通过紧固件与连接阀柜连接；螺杆泵的液体出口管路，以及驱动液压马达运转的压力油进口管路均设置在连接阀柜之中。
优选的，所述液压马达进口处与连接阀柜出油口之间的管路连接装置，是在液压马达进油口安置液体导管；在液体导管与连接阀柜出油口相对应的端部，依次设有压套、止退垫圈和螺母。
优选的，所述液体导管与液压马达的结合面上设置有密封装置；在所述压套与连接阀柜（2）、液体导管相结合的部位设置有密封圈。
优选的，所述第二单向阀出油口连接有外部补油箱。
本发明螺杆泵-马达变速变矩系统，具有以下有益效果：
（1）本发明结构新颖，所述的螺杆泵和液压马达构造为集成的一体件，其中螺杆泵与马达通过控制阀柜隔开，并且压力油介质通过阀柜内部密封油液通路进行动力传输。连接阀柜内部安置的变压变流控制柜包括有单向阀、溢流阀、调速阀及补油通道。在改变所流经介质压力油的流速及压力的情况下，达到控制所输出压力油的压力和速度的目的。
（2）本发明利用电机提供原动力驱动螺杆泵运转，螺杆泵抽取油液介质后进行加压形成压力油，压力油流经中间连接阀柜达到预设压力及流速，流入液压马达传递动力，驱动马达运转工作，通过压力油介质实现运动转换和动力传递，获得较大的驱动力和运动行程。
（3）使用液压马达驱动执行元件，可以使调速精度更高、反应速度更快、加上液体不可压缩的特性，使得液压马达调速比传统的电机调速更加稳定。
附图说明
图1为本发明的整体复合装置结构示意图；
图2为本发明的连接阀柜内部结构示意图。
图3为本发明的液压控制系统原理图。
图4为本发明的框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明提出的一种螺杆泵-马达变速变矩系统进行详细说明。
如图1所示，本发明所述的螺杆泵-马达变速变矩系统，包括螺杆泵1、连接阀柜2、液压马达3、液压管路4等。螺杆泵1由电机提供原始能量进行运转，运转后所抽取介质油进入螺杆泵1，在螺杆泵1内沿螺杆轴线方向通过啮合空间的容积变化进行加压，流至螺杆泵1出油口。螺杆泵1出油口与连接阀柜2进油口通过短管在壳体内部进行连接，连接阀柜2内液压通道中设置有单向阀、溢流阀及调速阀等，达到控制压力油的流速及压力的目的，压力油沿连接阀柜2内部液压通道流至阀柜出油口，连接阀柜出油口与液压马达进油口相连通，压力油流入液压马达3内，驱动液压马达3运转输出转矩。多余液体沿液压管道4由液压马达3出油口处流回螺杆泵1进油口。螺杆泵1与液压马达3复合的一体化螺杆泵-马达变速变矩系统作为动力输出装置取代了原有的电机直接驱动，使得电机功率可调、自动化程度高、工作可靠性高。
如图2所示，连接阀柜内部结构。在连接阀柜内部设置有专门的液压通道，并将第一单向阀5、溢流阀6、调速阀7及第二单向阀8集合成统一的整体。第一单向阀5只允许压力油沿一个方向通过，反向液流则被截止。一方面防止压力冲击影响阀柜正常工作，另一方面防止油液倒流回泵，起到控制压力油流向、防止油液回流的目的。溢流阀6旁接在压力油液压通路的出口，保证油液压力恒定。调速阀7实际由定差减压阀71及节流阀72组成，当检测的压力差值偏离预定值时，定差减压阀71阀芯产生相应的位移，改变减压缝隙大小进行压力补偿，保证节流阀72前后压力差差值基本不变，可以有效保证流经液体通道的压力油流量稳定。当阀柜内部压力油量不足时，外部补油箱通过第二单向阀8及时向阀柜内部通路补油。连接阀柜两端设置进出油口，分别与螺杆泵1出油口和液压马达3进油口相连通，相对应的连接端部依次设有压套、止退垫圈和螺母，在所说的压套与连接阀柜、液体导管相结合的部位设置有密封圈。
如图3所示，液压控制系统包括：
螺杆泵1、第一单向阀5、调速阀7、溢流阀6、液压马达3、第二单向阀8、补油箱及连接通路等。液压控制系统工作原理：
电机提供原动力驱动螺杆泵1运转，螺杆泵1抽取油液，第一单向阀5固定在连接阀柜内壁，第一单向阀5的压力油进油口与螺杆泵1的出油口相连通，螺杆泵1的出油口还与第二单向阀8的进油口相连通，当系统压力油不足时，外设补油箱及时向连接阀柜内部补油。第一单向阀5出油口与调速阀7进油口相连通，第一单向阀5的出油口还与溢流阀6的进油口相连通，调速阀7出油口与液压马达3的进油口相连通，输出达到设定速度及压力的压力油介质驱动液压马达3转动，其后多余压力油由液压马达3出油口流经管路流回螺杆泵1进油口，达到介质循环利用的目的。

Claims (6)

1.一种螺杆泵-马达变速变矩系统，包括螺杆泵（1）、液压马达（3）、连接管路，其特征在于，设有连接阀柜（2），螺杆泵（1）经由所述连接阀柜（2）连接所述液压马达（3）；连接阀柜（2）内设有第一单向阀（5）、溢流阀（6）、调速阀（7）、第二单向阀（8），第一单向阀（5）压力油进油口与螺杆泵（1）的出油口相连通；第二单向阀（8）进油口与第一单向阀（5）的侧方出油口相连通；第一单向阀（5）出油口与调速阀（7）进油口相连通，溢流阀（6）的进油口与第一单向阀（5）出油口相连通，调速阀（7）出油口与液压马达（3）的进油口相连通；液压马达（3）出油口通过管路与螺杆泵（1）进油口相连通。
2.根据权利要求1所述的螺杆泵-马达变速变矩系统，其特征在于：所述调速阀（7）包括定差减压阀（71）、节流阀（72），定差减压阀（71）进油口与所述第一单向阀（5）出油口相连通，节流阀（72）进油口与定差减压阀（71）出油口相连通，节流阀（72）出油口与液压马达（3）的进油口相连通；当检测的压力差值偏离预定值时，定差减压阀（71）阀芯产生相应的位移，改变减压缝隙大小进行压力补偿，保证节流阀（72）前后压力差差值不变，保证流经液体通道的压力油流量稳定。
3.根据权利要求1所述的螺杆泵-马达变速变矩系统，其特征在于，所述连接阀柜（2）上设置有连接螺杆泵（1）和液压马达（3）的空间，螺杆泵（1）和液压马达（3）分别通过紧固件与连接阀柜（2）连接；螺杆泵（1）的液体出口管路，以及驱动液压马达运转的压力油进口管路均设置在连接阀柜（2）之中。
4.按照权利要求1所说的螺杆泵-马达变速变矩系统，其特征在于，所述液压马达（3）进口处与连接阀柜（2）出油口之间的管路连接装置，是在液压马达进油口安置液体导管；在液体导管与连接阀柜出油口相对应的端部，依次设有压套、止退垫圈和螺母。
5.按照权利要求4所说的螺杆泵-马达变速变矩系统，其特征在于，所述液体导管与液压马达（3）的结合面上设置有密封装置；在所述压套与连接阀柜（2）、液体导管相结合的部位设置有密封圈。
6.按照权利要求1所说的螺杆泵-马达变速变矩系统，其特征在于，所述第二单向阀（8）出油口连接有外部补油箱。
CN201710110759.9A 2017-02-28 2017-02-28 螺杆泵-马达变速变矩系统 Active CN106838192B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710110759.9A CN106838192B (zh) 2017-02-28 2017-02-28 螺杆泵-马达变速变矩系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710110759.9A CN106838192B (zh) 2017-02-28 2017-02-28 螺杆泵-马达变速变矩系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106838192A CN106838192A (zh) 2017-06-13
CN106838192B true CN106838192B (zh) 2019-02-15

Family

ID=59134393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710110759.9A Active CN106838192B (zh) 2017-02-28 2017-02-28 螺杆泵-马达变速变矩系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106838192B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107606098B (zh) * 2017-10-12 2024-04-12 陆晓岭 一种动力系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4329845A (en) * 1980-01-24 1982-05-18 J. I. Case Company Augmented charging system for a hydrostatic transmission
WO2003035266A2 (de) * 2001-10-22 2003-05-01 Viscotherm Ag Zentrifuge mit hydraulischer differenzfrehzahlbestimmung
CN201650750U (zh) * 2009-12-30 2010-11-24 扬州大学 往复抽油螺杆泵
CN203257772U (zh) * 2013-05-27 2013-10-30 山推工程机械股份有限公司 一种液压推土机发电装置
CN105485076A (zh) * 2014-11-07 2016-04-13 芜湖新兴铸管有限责任公司 一种离心涂衬机液压传动系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4329845A (en) * 1980-01-24 1982-05-18 J. I. Case Company Augmented charging system for a hydrostatic transmission
WO2003035266A2 (de) * 2001-10-22 2003-05-01 Viscotherm Ag Zentrifuge mit hydraulischer differenzfrehzahlbestimmung
CN201650750U (zh) * 2009-12-30 2010-11-24 扬州大学 往复抽油螺杆泵
CN203257772U (zh) * 2013-05-27 2013-10-30 山推工程机械股份有限公司 一种液压推土机发电装置
CN105485076A (zh) * 2014-11-07 2016-04-13 芜湖新兴铸管有限责任公司 一种离心涂衬机液压传动系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN106838192A (zh) 2017-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chapple Principles of hydraulic systems design
CN106704530A (zh) 一种伺服泵控液压回转驱动系统及控制方法
CN101639089A (zh) 一种液压传动装置
CN102635582A (zh) 一种高压大流量交流伺服直驱螺纹式流量阀
CN106838192B (zh) 螺杆泵-马达变速变矩系统
CN204437196U (zh) 传动系统
CN204985169U (zh) 一种液压节能综合实验平台装置
CN102635583A (zh) 一种高压大流量交流伺服直驱机液复合式流量阀
CN202707990U (zh) 一种低速高效节能的闭锁式液力变矩器
CN103420095A (zh) 一种变速装置驱动带式输送机多机功率平衡系统及方法
CN204300275U (zh) 液压与伺服电机双调节的变速输入恒速输出装置
CN105015316A (zh) 具备自适应换向功能的液压混合动力传动系统
CN202579458U (zh) 行走马达试验装置
CN109441895B (zh) 一种伺服电液驱动器
CN108317240B (zh) 装载机变速箱冷却油流量调节系统
CN104006040A (zh) 一种多路液压功率流耦合匹配系统
CN204153087U (zh) 一种分体式车用自动变速箱
CN206530670U (zh) 一种伺服泵控液压回转驱动系统
CN202065438U (zh) 多功能液力耦合器
CN102483077B (zh) 用于为流体流提供可改变的节流横截面的装置
CN209838820U (zh) 电液复合缸
CN204267621U (zh) 变速器及传动系统
CN102410281B (zh) 液继轮
CN104088973B (zh) 一种齿轮传动液压调速的无级变速器
CN201874923U (zh) 电液执行器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant