CN111536088B - 一种高效机液耦合式液压变压器 - Google Patents

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CN111536088B CN202010400614.4A CN202010400614A CN111536088B CN 111536088 B CN111536088 B CN 111536088B CN 202010400614 A CN202010400614 A CN 202010400614A CN 111536088 B CN111536088 B CN 111536088B
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Abstract

一种高效机液耦合式液压变压器，包括大流量液压泵/马达(1)、小流量液压泵/马达(2)、一号换向阀(3)、二号换向阀(4)、三号换向阀(5)、四号换向阀(6)和油箱，大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)同轴刚性连接。本发明的机液耦合液压变压器将一部分液压能转换为机械能，再将机械能与液压能耦合实现压力的改变，因此能量传递效率相较以往有很大的提升。机液耦合液压变压器配有四个换向阀，通过换向阀的组合可以使得两个液压泵/马达灵活转变工况，并且还可以将其中一个液压泵/马达换成小排量液压泵/马达而不改变原本功能，使得能量损失与成本都进一步下降，变压效率相较以往液压变压器有很大的提升。

Description

一种高效机液耦合式液压变压器
技术领域
本发明涉及液压传动领域，特别是液压工程机械领域，具体涉及一种高效机液耦合式液压变压器。
背景技术
恒压网络二次调节技术是近年发展起来的新型静液传动技术，在二次调节静液传动中，多个互不相关的液压元件可以无损耗的从恒压网络获取能量，提高了液压系统的柔性和效率，实现系统制动能和重物势能的回收与重新利用。但它没有得到广泛应用的主要原因就是缺少一种高效传送液压能的液压元件。
液压变压器作为一种新型流量和压力转换元件，理论上能无节流损失地传送液压能。传统液压变压器其结构上是将两个等排量的轴向柱塞泵和轴向柱塞马达通过刚性轴机械地连接在一起，通过改变泵和马达的排量来控制变压器的变压比，并且泵和马达可以随不同工况的变换而改变其功能，使得液压变压器可以双向变压，实现了系统能量的回收。
但液压变压器还存在一些问题，主要是效率低下，作为一种以提高液压系统效率为目的液压元件，由于其能量都是通过两个柱塞泵/马达所传递，且柱塞泵/马达本身有一定的容积效率和机械效率损失，导致液压变压器整体还存在泄漏量较大、能量损失较大等问题，使得液压系统没有达到预期效果,先现阶段进行普及。
发明内容
本发明提供了一种液压变压装置，通过将流量一大一小两个不同的液压泵\马达串联，使两个液压泵\马达的进出口油路通过单独的换向阀控制，使得进出口油路的连接可以在油箱和供油/负载之间自由切换，实现了双向的增压或减压。
具体而言，本发明提供了一种高效机液耦合式液压变压器，包括大流量液压泵/马达、小流量液压泵/马达、一号换向阀、二号换向阀、三号换向阀、四号换向阀和油箱，大流量液压泵/马达和小流量液压泵/马达同轴刚性连接；
各换向阀均有三个油口，分别为进出油口P口、与油箱连接的回油口T口和与执行元件连接的工作油口A口，换向阀在得电时工作油口A口与进出油口P口相通；换向阀在失电时工作油口A口与回油口T口相通；
大流量液压泵/马达进出油口分别与一号换向阀的工作油口3A口和三号换向阀的工作油口5A口连接；小流量液压泵/马达进出油口与二号换向阀的工作油口4A口和三号换向阀的工作油口6A口连接；一号换向阀的和二号换向阀的进出油P口相连后与系统供油相连，回油T口相连接并接入油箱；三号换向阀和四号换向阀进出油P口相连后与负载相连，回油T口相连接并接入油箱；
当液压变压器处于增压工况时，系统供油同时向大流量液压泵/马达和小流量液压泵/ 马达供油，大流量液压泵/马达和小流量液压泵/马达中，一个做泵工况，将液压油输送到负载，另一个做马达工况，将液压能转换为机械能，通过轴将扭矩输送到液压泵当中，使得液压泵出油口的输出压力增加，液压变压器实现增压功能；
当液压变压器处于降压工况时，系统供油只单独向大流量液压泵/马达和小流量液压泵/ 马达中的一个供油，此时被供油的液压泵\马达为马达工况，另一个液压泵\马达的进油口与油箱连接，做液压泵工况，液压泵与液压马达的出油口相连同时给负载供油，液压马达将输入的液压能转换为机械能，通过轴将扭矩输送到液压泵当中，并使得液压泵的输出压力与液压马达的输出压力相同并同时为负载供油，此时输出压力低于输入压力，液压变压器实现降压功能。
本发明还提供了上述机液耦合式液压变压器的增压方法，其为下列方法之一：
计系统供油的压力和流量为P0、Q0；变压器装置向负载供油的压力和流量为P3、Q3；大流量液压泵/马达的进油口的压力和流量为P1、Q1，出油口的压力和流量为P1a、Q1a；小流量液压泵/马达的进油口的压力和流量为P2、Q2，出油口的压力和流量为P2a、Q2a；
方法一：
一号换向阀、二号换向阀、三号换向阀得电，四号换向阀失电，此时大流量液压泵/马达为液压泵工况，小流量液压泵/马达为液压马达工况；大流量液压泵/马达和小流量液压泵 /马达的进油口相连接，油液由系统供油供油，大流量液压泵/马达的出油口接负载，小流量液压泵/马达的出油口与油箱连接；
大流量液压泵/马达和小流量液压泵/马达的进油压力P1＝P0、P2＝P0；大流量液压泵/马达和小流量液压泵/马达的出油压力P1a＝P3、P2a＝0；
小流量液压泵/马达的输出扭矩
Figure BDA0002489292770000021
V2为小流量液压泵/马达的排量；大流量液压泵/马达的输入扭矩
Figure BDA0002489292770000022
V1为大流量液压泵/马达的排量；小流量液压泵/马达的输出扭矩和大流量液压泵/马达的输入扭矩相等，
Figure BDA0002489292770000023
则变压比
Figure BDA0002489292770000024
方法二：
一号换向阀、二号换向阀、四号换向阀得电，三号换向阀失电，此时大流量液压泵/马达为液压马达工况，小流量液压泵/马达为液压泵工况；
油液由系统供油供油，工作油液由小流量液压泵/马达供油，大流量液压泵/马达的出油口与油箱连接；大流量液压泵/马达和小流量液压泵/马达的进油压力P1＝P0、P2＝P0；大流量液压泵/马达和小流量液压泵/马达的出油压力P1a＝0、P2a＝P3；
大流量液压泵/马达的输出扭矩
Figure BDA0002489292770000031
V1为大流量液压泵/马达的排量；小流量液压泵/马达的输入扭矩
Figure BDA0002489292770000032
V2为小流量液压泵/马达的排量；小流量液压泵/马达的输出扭矩和大流量液压泵/马达的输入扭矩相等，
Figure BDA0002489292770000033
则变压比
Figure BDA0002489292770000034
进一步的，所述方法一中，小流量液压泵/马达的最大排量为大流量液压泵/马达的2/3，即V2MAX＝2/3V1MAX，将大流量液压泵/马达的排量调为V1MAX，当V2＝0～V2MAX时，变压比λ＝ 1～5/3，λ随V2线性增加。
进一步的，所述方法二中，小液压泵/马达的最大排量为大流量液压泵/马达的2/3，即 V2MAX＝2/3V1MAX，将小液压泵/马达排量调为V2MAX，当V1＝4/9V1MAX～V1MAX时，则λ＝5/3～5/2，λ随V1线性增加。
进一步的，所述方法二中，小液压泵/马达的最大排量为大流量液压泵/马达的2/3，即 V2MAX＝2/3V1MAX，将大流量液压泵/马达调为V1MAX，当V2＝V2MAX～0时，变压比λ＝5/2～∞，λ随V2反比例增加。
本发明还提供了上述机液耦合式液压变压器的减压方法，其为下列方法之一：
计系统供油的压力和流量为P0、Q0；变压器装置向负载供油的压力和流量为P3、Q3；大流量液压泵/马达的进油口的压力和流量为P1、Q1，出油口的压力和流量为P1a、Q1a；小流量液压泵/马达的进油口的压力和流量为P2、Q2，出油口的压力和流量为P2a、Q2a；
方法一：
一号换向阀、三号换向阀、四号换向阀得电，二号换向阀失电，此时大流量液压泵/马达为液压马达工况，小流量液压泵/马达为液压泵工况；油液由系统供油输送到大流量液压泵/ 马达的进油口，大流量液压泵/马达和小流量液压泵/马达的出油口相连接，共同给负载供油，小流量液压泵/马达的吸油口与油箱连接；大流量液压泵/马达和小流量液压泵/马达的进油压力P1＝P0、P2＝0；大流量液压泵/马达和小流量液压泵/马达的出油压力P1a＝P3、P2a＝P3；
大流量液压泵/马达的输出扭矩
Figure BDA0002489292770000035
V1为大流量液压泵/马达的排量；小流量液压泵/马达的输入扭矩
Figure BDA0002489292770000041
V2为小流量液压泵/马达的排量；因为大流量液压泵/马达和小流量液压泵/马达同轴连接，所以大流量液压泵/马达的输出扭矩和小流量液压泵/马达的输入扭矩相等，
Figure BDA0002489292770000042
则变压比
Figure BDA0002489292770000043
方法二：
二号换向阀、三号换向阀、四号换向阀得电，一号换向阀失电，此时大流量液压泵/马达为液压泵工况，小流量液压泵/马达为液压马达工况；油液由系统供油输送到小流量液压泵/马达的进油口，大流量液压泵/马达和小流量液压泵/马达的出油口相连接，共同给负载供油，大流量液压泵/马达的吸油口与油箱连接；大流量液压泵/马达和小流量液压泵/马达的进油压力P1＝0、P2＝P0；大流量液压泵/马达和小流量液压泵/马达的出油压力P1a＝P3、P2a＝P3；
小流量液压泵/马达的输出扭矩
Figure BDA0002489292770000044
V2为小流量液压泵/马达的排量；大流量液压泵/马达的输入扭矩
Figure BDA0002489292770000045
V2为小流量液压泵的排量；大流量液压泵/马达的输出扭矩和小流量液压泵/马达的输入扭矩相等，
Figure BDA0002489292770000046
则变压比
Figure BDA0002489292770000047
进一步的，所述方法一中，小流量液压泵/马达的最大排量为大流量液压泵/马达的2/3，即V2MAX＝2/3V1MAX，将大流量液压泵/马达排量调为V1MAX，当V2＝0～V2MAX时，则λ＝1～3/5，λ随V2反比例减小。
进一步的，所述方法二中，小流量液压泵/马达的最大排量为大流量液压泵/马达的2/3，即V2MAX＝2/3V1MAX，将小流量液压泵/马达排量调为V2MAX，当V1＝4/9V1MAX～V1MAX时，则λ＝3/5～2/5，λ随V1反比例减小。
进一步的，所述方法二中，小流量液压泵/马达的最大排量为大流量液压泵/马达的2/3，即V2MAX＝2/3V1MAX，将大流量液压泵/马达排量调为V1MAX，当V2＝V2MAX～0时，λ＝2/5～0，λ随V2反比例减小。。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明的机液耦合液压变压器的能量传送不同于以往液压能-机械能-液压能的传统方式，而是将一部分液压能转换为机械能，再将机械能与液压能耦合实现压力的改变，因此能量传递效率相较以往有很大的提升。机液耦合液压变压器配有四个换向阀，通过换向阀的组合可以使得两个液压泵/马达灵活转变工况，并且还可以将其中一个液压泵/马达换成小排量液压泵/马达而不改变原本功能，使得能量损失与成本都进一步下降，变压效率相较以往液压变压器有很大的提升。
附图说明
图1机液耦合液压变压器正向变压原理图
图2正向增压一工况原理图
图3正向增压二工况原理图
图4正向减压一工况原理图
图5正向减压二工况原理图
图1中：1、大流量液压泵/马达；2、小流量液压泵/马达；3、一号换向阀；4、二号换向阀；5、三号换向阀；6、四号换向阀；7、系统供油；8、负载。
具体实施方式：
下面将结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，一种高效机液耦合式液压变压器，包括大流量液压泵/马达1、小流量液压泵/马达2、一号换向阀3、二号换向阀4、三号换向阀5、四号换向阀6和油箱，大流量液压泵/马达1和小流量液压泵/马达2同轴刚性连接。各换向阀均有三个油口，分别为进出油口P口、与油箱连接的回油口T口和与执行元件连接的工作油口A口，换向阀在得电时工作油口A口与进出油口P口相通；换向阀在失电时工作油口A口与回油口T口相通。
大流量液压泵/马达1进出油口分别与一号换向阀3的工作油口3A口和三号换向阀5 的工作油口5A口连接；小流量液压泵/马达2进出油口与二号换向阀4的工作油口4A口和三号换向阀6的工作油口6A口连接；一号换向阀3的和二号换向阀4的进出油P口相连后与系统供油7相连，回油T口相连接并接入油箱；三号换向阀5和四号换向阀6进出油P 口相连后与负载8相连，回油T口相连接并接入油箱。
本发明的液力耦合液压变压器作为一种液压变压器，其最基本的功能是无损耗的改变出油口压力。液压变压器也是恒压网络二次调节系统里的重要元件，在不改变恒压网络中高压油压力的情况下，将恒压网络中恒定的压力变为适合负载的压力输送给负载。因此在使用中，将本发明的液压变压器装置进油口接入高压网络，出油口接负载，回油口接低压网络。
当液压变压器处于增压工况时，系统供油7同时向大流量液压泵/马达1和小流量液压泵/马达2供油，大流量液压泵/马达1和小流量液压泵/马达2中，一个做泵工况，将液压油输送到负载8，另一个做马达工况，将液压能转换为机械能，通过轴将扭矩输送到液压泵当中，使得液压泵出油口的输出压力增加，液压变压器实现增压功能；
当液压变压器处于降压工况时，系统供油7只单独向大流量液压泵/马达1和小流量液压泵/马达2中的一个供油，此时被供油的液压泵\马达为马达工况，另一个液压泵\马达的进油口与油箱连接，做液压泵工况，液压泵与液压马达的出油口相连同时给负载8供油，液压马达将输入的液压能转换为机械能，通过轴将扭矩输送到液压泵当中，并使得液压泵的输出压力与液压马达的输出压力相同并同时为负载8供油，此时输出压力低于输入压力，液压变压器实现降压功能。
实施例2
1.正向增压一工况
油路条件：如图2所示，此时一号换向阀3、二号换向阀4、三号换向阀5得电，四号换向阀6失电。此时大流量液压泵/马达1现为液压泵工况，小流量液压泵/马达2现为液压马达工况。
大流量液压泵1和小流量液压马达2的进油口相连接，油液由系统供油7供油，大流量液压泵1的出油口接工作负载，小流量液压马达2的出油口与油箱连接。大流量液压泵1和小流量液压马达2的进油压力P1＝P0、P2＝P0；大流量液压泵1和小流量液马达2的出油压力P1a＝P3、P2a＝0；
小流量液压马达2的输出扭矩
Figure BDA0002489292770000061
V2为小流量液压马达2的排量。大流量液压泵1的输入扭矩
Figure BDA0002489292770000062
V1为大流量液压泵1的排量。因为液压泵与液压马达同轴连接，所以小流量液压马达的输出扭矩和大流量液压泵的输入扭矩相等，有
Figure BDA0002489292770000063
即可知变压比
Figure BDA0002489292770000064
小液压马达2的最大排量为大液压泵1的2/3，即V2MAX＝2/3V1MAX，因此将大液压泵1调为最大排量V1MAX，当小液压泵/马达2排量由零调为最大V2MAX的过程，理论变压比λ＝1～5/3，变压比变化规律为线性增加。
2.正向增压二工况
油路条件：如图3所示，此时一号换向阀3、二号换向阀4、四号换向阀6得电，三号换向阀5失电。
此时大流量液压泵/马达1现为液压马达工况，小流量液压泵/马达2现为液压泵工况，油液由系统供油7供油，工作油液由小流量液压泵2供油，大流量液压马达1的出油口与油箱连接。大流量液压马达1和小流量液压泵2的进油压力P1＝P0、P2＝P0；大流量液压泵/马达1和小流量液压泵/马达2的出油压力P1a＝0、P2a＝P3；
大流量液压马达1的输出扭矩
Figure BDA0002489292770000071
V1为大流量液压马达1的排量。小流量液压泵2的输入扭矩
Figure BDA0002489292770000072
V2为小流量液压泵2的排量。因为液压泵与液压马达同轴连接，所以小流量液压马达的输出扭矩和大流量液压泵的输入扭矩相等，有
Figure BDA0002489292770000073
即可知变压比
Figure BDA0002489292770000074
小液压泵2的最大排量为大液压马达1的2/3，即V2MAX＝2/3V1MAX，因此，将小液压泵2排量调为最大V2MAX，将大液压马达1由4/9V1MAX调到最大，理论变压比λ＝5/3～5/2，变压比变化规律为线性增加；
将大液压马达1调为最大排量V1MAX，将小液压泵2排量由最大调为最小过程V2MAX-0，理论变压比λ＝5/2～∞，变压比变化规律为反比例增加。
实施例3
1.正向减压一工况
油路条件：如图4所示，此时一号换向阀3、三号换向阀5、四号换向阀6得电，二号换向阀4失电。
此时大流量液压泵/马达1现为液压马达工况，小流量液压泵/马达2现为液压泵工况，油液由系统供油7输送到大流量液压马达1的进油口，大流量液压马达1和小流量液压泵2 的出油口相连接，共同给负载供油，小流量液压泵2的吸油口与油箱连接。大流量液压马达1和小流量液压泵2的进油压力P1＝P0、P2＝0；大流量液压马达1和小流量液压泵2的出油压力P1a＝P3、P2a＝P3；
大流量液压马达1的输出扭矩
Figure BDA0002489292770000075
V1为大流量液压马达1的排量。小流量液压泵2的输入扭矩
Figure BDA0002489292770000076
V2为小流量液压泵2的排量。因为液压泵与液压马达同轴连接，所以大流量液压马达1的输出扭矩和小流量液压泵2的输入扭矩相等，有
Figure BDA0002489292770000077
即可知变压比
Figure BDA0002489292770000078
小流量液压泵2的最大排量为大液压马达1的2/3，即V2MAX＝2/3V1MAX，因此，将大流量液压马达1排量调为最大V1MAX，将小流量液压泵2由最小排量调到最大流量0～V2MAX，理论变压比λ＝1～3/5，变压比变化规律为反比例减小；
2.正向减压二工况
油路条件：如图5所示，此时二号换向阀4、三号换向阀5、四号换向阀6得电，一号换向阀3失电。此时大流量液压泵/马达1为液压泵工况，小流量液压泵/马达2为液压马达工况。油液由系统供油7输送到小流量液压马达2的进油口，大流量液压泵1和小流量液压马达2的出油口相连接，共同给负载供油，大流量液压泵1的吸油口与油箱连接。大流量液压泵1和小流量液压泵2的进油压力P1＝0、P2＝P0；大流量液压泵1和小流量液压马达2的出油压力P1a＝P3、P2a＝P3；
小流量液压马达2的输出扭矩
Figure BDA0002489292770000081
V2为小流量液压马达2 的排量。大流量液压泵1的输入扭矩
Figure BDA0002489292770000082
V2为小流量液压泵1的排量。因为液压泵与液压马达同轴连接，所以大流量液压马达1的输出扭矩和小流量液压泵2的输入扭矩相等，有
Figure BDA0002489292770000083
即可知变压比
Figure BDA0002489292770000084
小流量液压马达2的最大排量为大液压泵1的2/3，即V2MAX＝2/3V1MAX，因此，将小流量液压马达2排量调为最大V2MAX，将大流量液压泵1由4/9V1MAX调到最大V1MAX，理论变压比λ＝3/5～2/5，变压比变化规律为反比例减小；
将大流量液压泵1排量调为最大V1MAX，将小流量液压马达2由最大排量的调到最小V2MAX～0，理论变压比λ＝2/5～0，变压比变化规律为反比例减小。
这里说明，机液耦合液压变压器可以双向变压，当系统回收负载能量时，油液从负载8 流向系统供油7，规定当油液压力升高时为反向增压工况，油液压力下降时为反向减压工况，此时反向增压工况变压比调节方法与正向减压工况变压比调节方法相同，反向减压工况变压比调节方法与正向增压工况变压比调节方法相同。

Claims (2)

1.一种高效机液耦合式液压变压器的增压方法，
机液耦合式液压变压器包括大流量液压泵/马达(1)、小流量液压泵/马达(2)、一号换向阀(3)、二号换向阀(4)、三号换向阀(5)、四号换向阀(6)和油箱，大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)同轴刚性连接；
各换向阀均有三个油口，分别为进出油口P口、与油箱连接的回油口T口和与执行元件连接的工作油口A口，换向阀在得电时工作油口A口与进出油口P口相通；换向阀在失电时工作油口A口与回油口T口相通；
大流量液压泵/马达(1)进出油口分别与一号换向阀(3)的工作油口3A口和三号换向阀(5)的工作油口5A口连接；小流量液压泵/马达(2)进出油口与二号换向阀(4)的工作油口4A口和三号换向阀(6)的工作油口6A口连接；一号换向阀(3)和二号换向阀(4)的进出油P口相连后与系统供油(7)相连，回油T口相连接并接入油箱；三号换向阀(5)和四号换向阀(6)进出油P口相连后与负载(8)相连，回油T口相连接并接入油箱；
当液压变压器处于增压工况时，系统供油(7)同时向大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)供油，大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)中，一个做泵工况，将液压油输送到负载(8)，另一个做马达工况，将液压能转换为机械能，通过轴将扭矩输送到液压泵当中，使得液压泵出油口的输出压力增加，液压变压器实现增压功能；
当液压变压器处于降压工况时，系统供油(7)只单独向大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)中的一个供油，此时被供油的液压泵\马达为马达工况，另一个液压泵\马达的进油口与油箱连接，做液压泵工况，液压泵与液压马达的出油口相连同时给负载(8)供油，液压马达将输入的液压能转换为机械能，通过轴将扭矩输送到液压泵当中，并使得液压泵的输出压力与液压马达的输出压力相同并同时为负载(8)供油，此时输出压力低于输入压力，液压变压器实现降压功能；
计系统供油(7)的压力和流量为P0、Q0；变压器装置向负载(8)供油的压力和流量为P3、Q3；大流量液压泵/马达(1)的进油口的压力和流量为P1、Q1，出油口的压力和流量为P1a、Q1a；小流量液压泵/马达(2)的进油口的压力和流量为P2、Q2，出油口的压力和流量为P2a、Q2a；
其特征在于，其为下列方法之一：
方法一：
一号换向阀(3)、二号换向阀(4)、三号换向阀(5)得电，四号换向阀(6)失电，此时大流量液压泵/马达(1)为液压泵工况，小流量液压泵/马达(2)为液压马达工况；大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)的进油口相连接，油液由系统供油(7)供油，大流量液压泵/马达(1)的出油口接负载(8)，小流量液压泵/马达(2)的出油口与油箱连接；
大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)的进油压力P1＝P0、P2＝P0；大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)的出油压力P1a＝P3、P2a＝0；
小流量液压泵/马达(2)的输出扭矩
Figure FDA0003729659490000021
V2为小流量液压泵/马达(2)的排量；大流量液压泵/马达(1)的输入扭矩
Figure FDA0003729659490000022
V1为大流量液压泵/马达(1)的排量；小流量液压泵/马达(2)的输出扭矩和大流量液压泵/马达(1)的输入扭矩相等，
Figure FDA0003729659490000023
则变压比
Figure FDA0003729659490000024
方法二：
一号换向阀(3)、二号换向阀(4)、四号换向阀(6)得电，三号换向阀(5)失电，此时大流量液压泵/马达(1)为液压马达工况，小流量液压泵/马达(2)为液压泵工况；
油液由系统供油(7)供油，工作油液由小流量液压泵/马达(2)供油，大流量液压泵/马达(1)的出油口与油箱连接；大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)的进油压力P1＝P0、P2＝P0；大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)的出油压力P1a＝0、P2a＝P3；
大流量液压泵/马达(1)的输出扭矩
Figure FDA0003729659490000025
V1为大流量液压泵/马达(1)的排量；小流量液压泵/马达(2)的输入扭矩
Figure FDA0003729659490000026
V2为小流量液压泵/马达(2)的排量；小流量液压泵/马达(2)的输出扭矩和大流量液压泵/马达(1)的输入扭矩相等，
Figure FDA0003729659490000027
则变压比
Figure FDA0003729659490000028
所述方法一中，小流量液压泵/马达(2)的最大排量为大流量液压泵/马达(1)的2/3，即V2MAX＝2/3V1MAX，将大流量液压泵/马达(1)的排量调为V1MAX，当V2＝0～V2MAX时，变压比λ＝1～5/3，λ随V2线性增加；
所述方法二中，小液压泵/马达(2)的最大排量为大流量液压泵/马达(1)的2/3，即V2MAX＝2/3V1MAX，将小液压泵/马达(2)排量调为V2MAX，当V1＝4/9V1MAX～V1MAX时，则λ＝5/3～5/2，λ随V1线性增加；
所述方法二中，小液压泵/马达(2)的最大排量为大流量液压泵/马达(1)的2/3，即V2MAX＝2/3V1MAX，将大流量液压泵/马达(1)调为V1MAX，当V2＝V2MAX～0时，变压比λ＝5/2～∞，λ随V2反比例增加。
2.一种机液耦合式液压变压器的减压方法，
机液耦合式液压变压器包括大流量液压泵/马达(1)、小流量液压泵/马达(2)、一号换向阀(3)、二号换向阀(4)、三号换向阀(5)、四号换向阀(6)和油箱，大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)同轴刚性连接；
各换向阀均有三个油口，分别为进出油口P口、与油箱连接的回油口T口和与执行元件连接的工作油口A口，换向阀在得电时工作油口A口与进出油口P口相通；换向阀在失电时工作油口A口与回油口T口相通；
大流量液压泵/马达(1)进出油口分别与一号换向阀(3)的工作油口3A口和三号换向阀(5)的工作油口5A口连接；小流量液压泵/马达(2)进出油口与二号换向阀(4)的工作油口4A口和三号换向阀(6)的工作油口6A口连接；一号换向阀(3)和二号换向阀(4)的进出油P口相连后与系统供油(7)相连，回油T口相连接并接入油箱；三号换向阀(5)和四号换向阀(6)进出油P口相连后与负载(8)相连，回油T口相连接并接入油箱；
当液压变压器处于增压工况时，系统供油(7)同时向大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)供油，大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)中，一个做泵工况，将液压油输送到负载(8)，另一个做马达工况，将液压能转换为机械能，通过轴将扭矩输送到液压泵当中，使得液压泵出油口的输出压力增加，液压变压器实现增压功能；
当液压变压器处于降压工况时，系统供油(7)只单独向大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)中的一个供油，此时被供油的液压泵\马达为马达工况，另一个液压泵\马达的进油口与油箱连接，做液压泵工况，液压泵与液压马达的出油口相连同时给负载(8)供油，液压马达将输入的液压能转换为机械能，通过轴将扭矩输送到液压泵当中，并使得液压泵的输出压力与液压马达的输出压力相同并同时为负载(8)供油，此时输出压力低于输入压力，液压变压器实现降压功能；
计系统供油(7)的压力和流量为P0、Q0；变压器装置向负载(8)供油的压力和流量为P3、Q3；大流量液压泵/马达(1)的进油口的压力和流量为P1、Q1，出油口的压力和流量为P1a、Q1a；小流量液压泵/马达(2)的进油口的压力和流量为P2、Q2，出油口的压力和流量为P2a、Q2a；
其特征在于，其为下列方法之一：
方法一：
一号换向阀(3)、三号换向阀(5)、四号换向阀(6)得电，二号换向阀(4)失电，此时大流量液压泵/马达(1)为液压马达工况，小流量液压泵/马达(2)为液压泵工况；油液由系统供油(7)输送到大流量液压泵/马达(1)的进油口，大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)的出油口相连接，共同给负载(8)供油，小流量液压泵/马达(2)的吸油口与油箱连接；大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)的进油压力P1＝P0、P2＝0；大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)的出油压力P1a＝P3、P2a＝P3；
大流量液压泵/马达(1)的输出扭矩
Figure FDA0003729659490000041
V1为大流量液压泵/马达(1)的排量；小流量液压泵/马达(2)的输入扭矩
Figure FDA0003729659490000042
V2为小流量液压泵/马达(2)的排量；因为大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)同轴连接，所以大流量液压泵/马达(1)的输出扭矩和小流量液压泵/马达(2)的输入扭矩相等，
Figure FDA0003729659490000043
则变压比
Figure FDA0003729659490000044
方法二：
二号换向阀(4)、三号换向阀(5)、四号换向阀(6)得电，一号换向阀(3)失电，此时大流量液压泵/马达(1)为液压泵工况，小流量液压泵/马达(2)为液压马达工况；油液由系统供油(7)输送到小流量液压泵/马达(2)的进油口，大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)的出油口相连接，共同给负载(8)供油，大流量液压泵/马达(1)的吸油口与油箱连接；大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)的进油压力P1＝0、P2＝P0；大流量液压泵/马达(1)和小流量液压泵/马达(2)的出油压力P1a＝P3、P2a＝P3；
小流量液压泵/马达(2)的输出扭矩
Figure FDA0003729659490000045
V2为小流量液压泵/马达(2)的排量；大流量液压泵/马达(1)的输入扭矩
Figure FDA0003729659490000046
V2为小流量液压泵(1)的排量；大流量液压泵/马达(1)的输出扭矩和小流量液压泵/马达(2)的输入扭矩相等，
Figure FDA0003729659490000047
则变压比
Figure FDA0003729659490000048
所述方法一中，小流量液压泵/马达(2)的最大排量为大流量液压泵/马达(1)的2/3，即V2MAX＝2/3V1MAX，将大流量液压泵/马达(1)排量调为V1MAX，当V2＝0～V2MAX时，则λ＝1～3/5，λ随V2反比例减小；
所述方法二中，小流量液压泵/马达(2)的最大排量为大流量液压泵/马达(1)的2/3，即V2MAX＝2/3V1MAX，将小流量液压泵/马达(2)排量调为V2MAX，当V1＝4/9V1MAX～V1MAX时，则λ＝3/5～2/5，λ随V1反比例减小；
所述方法二中，小流量液压泵/马达(2)的最大排量为大流量液压泵/马达(1)的2/3，即V2MAX＝2/3V1MAX，将大流量液压泵/马达(1)排量调为V1MAX，当V2＝V2MAX～0时，λ＝2/5～0，λ随V2反比例减小。
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数字液压变压器结构设计与实验研究;张鑫宇;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（硕士） 工程科技Ⅱ辑》;20190515;第2.3-3.5节、附图2-3 *

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