CN110043526B - 一种直动式溢流马达及其液压源回路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直动式溢流马达及其液压源回路，该直动式溢流马达包括空气过滤器、第一截止阀、调压螺钉、测压油路、马达构件、油瓶、调压装置壳体、测压活塞杆、调压弹簧、变量活塞杆、斜盘推杆；本发明的系统压力油通过测压油路引入测压腔，使控制压力油直接作用在测压活塞上，当控制压力大于弹簧力时测压活塞杆移动，并与弹簧力在新位置达到平衡状态；测压活塞杆移动将推动封闭在位移放大腔内油液运动，并将力传递给变量活塞，驱动变量活塞移动，通过测压活塞杆和变量活塞杆的截面积差，达到增位移的目的；变量活塞杆驱动斜盘推杆发生转动，改变马达斜盘倾角，从而改变马达排量，由此来适应系统溢流流量变化，使马达进油口压力保持恒定。

Description

一种直动式溢流马达及其液压源回路

技术领域

本发明涉及一种液压系统技术领域，尤其涉及一种直动式溢流马达及其液压源回路。

背景技术

定量泵—溢流阀液压源回路具有结构简单、响应时间快的优点，是目前液压系统广泛使用的一种调压回路。但是由于输出功率不可调、溢流损失大、效率较低的缺点而不适合应用于高压大流量的液压系统，限制了该种液压源回路的应用。该技术首先通过液压泵供油，一部分油液量供应液压系统需要，剩余部分经过溢流阀溢流回油箱，通过溢流阀调定系统工作压力。

应用现有技术的液压油源调压回路调定系统压力时，通常会存在较大的溢流损失，尤其是在高压小流量的负载工况下溢流损失将更大，从而导致系统能量利用率低的后果，因此，如何减小该种回路的溢流损失，提高系统能量利用率，节约能源成本是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种直动式溢流马达及其液压源回路以提高定量泵液压系统的能量利用率，节约能源成本。

为实现上述目的，本发明是根据以下技术方案实现的：

一种直动式溢流马达，其特征在于，包括空气过滤器、第一截止阀、调压螺钉、测压油路、马达构件、油瓶、调压装置壳体、测压活塞杆、调压弹簧、变量活塞杆、斜盘推杆，其中：

所述调压装置壳体与所述马达构件固定连接；所述测压活塞杆安装在调压装置壳体内部，所述测压活塞杆的带内凹端面的活塞与所述调压装置壳体形成摩擦副并构成测压腔，所述测压油路的油液通入测压腔，所述测压活塞杆的带外圆锥端面的一端与所述调压弹簧的一端连接，所述调压弹簧的另一端与拧在所述调压装置壳体上的调压螺钉相抵接；在所述调压螺钉与测压活塞杆之间的调压装置壳体上开出上油道、下油道：所述上油道连接第一截止阀，所述截止阀的出口与带有空气过滤器的油瓶相连接；所述下油道连通到变量活塞杆的上端；所述变量活塞杆与所述斜盘推杆铰接；所述测压油路通过进油口与所述马达构件连接。

上述技术方案中，所述调压装置壳体与所述调压螺钉、所述测压活塞杆、所述变量活塞杆形成位移放大腔，所述位移放大腔内充满油液，在与所述位移放大腔相连的油瓶中注入半瓶油液，便于调节弹簧压缩量。

本发明还提供了一种直动式溢流马达液压源回路，包括上述的直动式溢流马达，其特征在于：还包括定量泵、驱动电机、吸油过滤器、第二单向阀、空气滤清器、压力表以及油箱；

其中，所述直动式溢流马达与所述定量泵同轴连接，所述吸油过滤器连接于所述油箱与所述定量泵之间，所述定量泵通过所述驱动电机驱动，所述定量泵的出油口分出三支油路，第一支油路连接第二截止阀，所述截止阀的出口连接所述压力表；第二支油路接单向阀，单向阀的出口外接负载；第三支油路接直动式溢流马达，直动式溢流马达与所述定量泵同轴，所述直动式溢流马达的出油口接回油箱。

上述技术方案中，在所述油箱中安装液位计。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、直动式溢流马达输出轴与定量泵输入轴同轴，可将流经直动式溢流马达的带压溢流油液能量通过直动式溢流马达回收直接传递给液压泵转轴，直接用于向液压泵排油腔油液做功，从而减小了电机输出功率，大大降低了定量泵油源的溢流损失。

2、该液压油源回路溢流损失小、效率高，且具有回路结构简单，响应时间快的优点，适用于高压大流量的液压系统使用。

3、能满足变量泵液压油源回路的基本要求，且具有更低的投资成本。

4、本回路用直动式溢流马达取代溢流阀可实现液压系统的定压、限压和卸荷作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明实施例直动式溢流马达初始状态原理图；

图2为本发明实施例直动式溢流马达工作状态原理图；

图3为本发明定量泵-直动式溢流马达液压源回路原理图；

附图标记：1-空气过滤器；2-第一截止阀；3-调压螺钉；4-测压油路；5-进油口；6-马达构件；7-马达主轴；8-出油口；9-油箱；10-油瓶；11-位移放大腔；12-调压装置壳体；13-测压活塞杆；14-调压弹簧；15-变量活塞杆；16-斜盘推杆；17-吸油过滤器；18-空气滤清器；19-定量泵；20-压力表；21-第二截止阀；22-单向阀；23-驱动电机；24-直动式溢流马达；25-液位计。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明装置包括马达构件6、测压油路4、斜盘推杆16、调压装置壳体12、测压活塞杆13、调压弹簧14、调压螺钉3、变量活塞杆15、第一截止阀2、油瓶10、空气过滤器1。

其中，马达构件6与调压装置壳体12刚性固定连接，且马达进油口5接高压油，出油口8接油箱9，变量活塞杆15与斜盘推杆16铰接。其中，马达构件6为普通斜盘式轴向柱塞变量液压马达除去现有变量机构所剩余的构件。

在调压装置壳体12内，安装测压活塞杆13与调压装置壳体12形成摩擦副，调压装置壳体12与测压活塞杆13带内凹端面的形成了测压腔，将测压回路的高压油通入其中。调压弹簧14一端与测压活塞杆13带外圆锥端面的一端连接，另一端与拧在调压装置壳体12上的调压螺钉3相抵接。在调压螺钉3与测压活塞杆13之间的调压装置壳体12上开出上、下两个油道：上油道接第一截止阀2，第一截止阀2出口与带有空气过滤器1的油瓶10相连；下油道通到变量活塞杆15上端，调压装置壳体12与调压螺钉3、测压活塞杆13、变量活塞杆15形成了位移放大腔11，将油液灌入油瓶10和与之相联的位移放大腔11内。

直动式溢流马达24的进油口5压力由调压弹簧14的预压缩量x₀调定。当需要调节预压缩量时，首先系统关闭马达进油口5，此时马达斜盘倾角为

然后打开截止阀，调节调压螺钉3的旋入量至合适位置，从而改变调压弹簧14的预压缩量，最后关闭第一截止阀2。

直动式溢流马达24与定量泵19同轴连接，驱动电机23将同时驱动使两者转速同步。当系统向直动型溢流马达通入带压油液时，马达开始工作：进入进油口5的带压油液通过调压油路进入测压腔，油压对测压活塞的压力与调压弹簧14的弹簧力相平衡，弹簧进一步压缩，压缩量变为(x₀+△x)，使测压活塞杆13发生移动；由于截止阀此时关闭，位移放大腔11内油液体积不变，所以测压活塞杆13移动通过油液推动变量活塞杆15运动，斜盘推杆16发生转动，从而改变马达斜盘倾角γ，改变马达排量，由此来适应系统溢流流量变化，使马达进油口5压力保持恒定。

将直动型溢流马达安装在如图3所示的定量泵—直动式溢流马达液压源回路中，本回路包括定量泵19、直动式溢流马达24、驱动电机23、吸油过滤器17、单向阀22、第二截止阀21、空气滤清器18、压力表20、液位计25以及油箱9。

其中，定量泵19与直动式溢流马达24同轴连接，定量泵19由驱动电机23驱动；定量泵19出油口分出三只油路，第一支油路接第二截止阀21，第二截止阀21接压力表20；第二支油路接单向阀22，其出口外接负载；第三支油路接直动式溢流马达24，直动式溢流马达24与定量泵19同轴，直动式溢流马达24的出油口8接回油箱9。

另外，液压泵吸油油路连接吸油过滤器17，油箱设置有空气滤清器18及液位计25。

若该回路接流量阀组成节流调速回路，回路压力超过直动式溢流马达24的调压弹簧的弹簧力，直动式溢流马达24始终处于工作状态且斜盘倾角不为零，直动式溢流马达24起调压作用。当负载速度变化时，溢流流量将随之变化，调压机构根据溢流流量改变斜盘倾角，使系统压力始终保持恒定，流经直动式溢流马达24的带压溢流油液能量通过直动式溢流马达24输出轴传递给液压泵转轴，进行压力能回收。

若该回路直接外接执行元件，直动式溢流马达24起过载保护作用。在液压系统正常工作时马达斜盘倾角

既系统正常工作时测压活塞上的油液压力小于调压弹簧预压缩量对应的弹簧力，此时无带压油液通过直动式溢流马达24，只有当执行元件处于行程终点、泵输出油路闭锁或系统超载时，测压活塞上的油液压力大于调压弹簧预压缩量对应的弹簧力，测压活塞杆13向左移动，使带压油液推动变量活塞杆15向下运动，进而转动斜盘推杆16，直动式溢流马达24斜盘倾角γ增大，多余带压油液流经马达，通过马达主轴7将能量传递给液压泵转轴。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (4)

1.一种直动式溢流马达，其特征在于，包括空气过滤器、第一截止阀、调压螺钉、测压油路、马达构件、油瓶、调压装置壳体、测压活塞杆、调压弹簧、变量活塞杆、斜盘推杆，其中：

所述调压装置壳体与所述马达构件固定连接；所述测压活塞杆安装在调压装置壳体内部，所述测压活塞杆的带内凹端面的一端活塞与所述调压装置壳体形成摩擦副并形成测压腔，所述测压油路的油液通入测压腔，所述测压活塞杆的带外圆锥端面的一端与所述调压弹簧的一端连接，所述调压弹簧的另一端与拧在所述调压装置壳体上的调压螺钉相抵接；在所述调压螺钉与测压活塞杆之间的调压装置壳体上开出上油道、下油道：所述上油道连接第一截止阀，所述第一截止阀的出口与带有空气过滤器的油瓶相连接；所述下油道连通到变量活塞杆的上端；所述变量活塞杆与所述斜盘推杆铰接；所述测压油路与所述马达构件的进油口连接。

2.根据权利要求1所述的直动式溢流马达，其特征在于，所述调压装置壳体与所述调压螺钉、所述测压活塞杆、所述变量活塞杆形成位移放大腔，所述位移放大腔内充满油液，在与所述位移放大腔相连的油瓶中注入半瓶油液，便于调节弹簧压缩量。

3.一种直动式溢流马达液压源回路，包括权利要求1或2任一项所述的直动式溢流马达，其特征在于：还包括定量泵、驱动电机、吸油过滤器、单向阀、空气滤清器、第二截止阀、压力表以及油箱；

其中，所述直动式溢流马达与所述定量泵同轴连接，所述吸油过滤器连接于所述油箱与所述定量泵之间，所述定量泵通过所述驱动电机驱动，所述定量泵的出油口分出三支油路，第一支油路连接所述第二截止阀，所述第二截止阀的出口连接所述压力表；第二支油路接单向阀，单向阀的出口外接负载；第三支油路接直动式溢流马达，直动式溢流马达与所述定量泵同轴，所述直动式溢流马达的出油口接回油箱。

4.根据权利要求3所述的直动式溢流马达液压源回路，其特征在于，在所述油箱中安装液位计。

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