CN111691923A - 一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置 - Google Patents

一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111691923A
CN111691923A CN202010570383.1A CN202010570383A CN111691923A CN 111691923 A CN111691923 A CN 111691923A CN 202010570383 A CN202010570383 A CN 202010570383A CN 111691923 A CN111691923 A CN 111691923A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure control
control valve
constant pressure
variable
constant
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.)
Pending
Application number
CN202010570383.1A
Other languages
English (en)
Inventor
杨华
刘雪波
刘雨
马吉光
赵承钊
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.)
AVIC Liyuan Hydraulic Co Ltd
Original Assignee
AVIC Liyuan Hydraulic Co Ltd
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 AVIC Liyuan Hydraulic Co Ltd filed Critical AVIC Liyuan Hydraulic Co Ltd
Priority to CN202010570383.1A priority Critical patent/CN111691923A/zh
Publication of CN111691923A publication Critical patent/CN111691923A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/0002—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F01B3/0005—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders having two or more sets of cylinders or pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/0002—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F01B3/0008—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders having self-acting distribution members, e.g. actuated by working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/0002—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F01B3/0017—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/10—Control of working-fluid admission or discharge peculiar thereto
    • F01B3/101—Control of working-fluid admission or discharge peculiar thereto for machines with stationary cylinders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置，包括变量马达(1)，变量马达(1)的工作油口经单向阀连接有小变量活塞(2)和恒压控制阀(3)，恒压控制阀(3)连接有大变量活塞(4)，恒压控制阀(3)还连接有回油口和控制油口；所述小变量活塞(2)还连接有回位弹簧(5)。本发明采用双变量活塞结构，将大变量活塞和小变量活塞分别设置在斜盘的两侧，斜盘臂圆柱头在变量活塞的的驱动下绕斜盘跑道的中心线旋转，从而达到斜盘倾角的改变实现排量的变化，本发明集成恒压控制阀机构，仅斜盘在变量活塞的驱动下发生旋转，既能提高马达的变量响应时间，同时马达工作在变量区间时还能实现恒功率的输出。

Description

一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置
技术领域
本发明涉及一种直轴式轴向柱塞变量马达装置，特别是一种带 恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置。
背景技术
轴向柱塞马达是常用的液压执行元件，马达的输出轴驱动负载 旋转时，负载通常是处于变化的状态，这就需要通过调整马达的进 出口压差或改变排量提高输出扭矩与负载匹配。目前工程机械现有 的斜轴式恒压轴向柱塞马达结构，是通过改变斜盘倾角的方式从而 实现马达排量的变化，斜盘倾角变化时，随斜盘倾角变化的还有转 子、柱塞、中心杆等零件，随斜盘一起旋转的零件较多，总质量较 大，因此，就质量而言，斜轴式马达旋转时惯量较大，机载系统变 量响应时间较长。因此，现有的技术存在着变量响应时间较长的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变 量马达装置。本发明具有能够有效提升变量响应时间的特点。
本发明的技术方案：一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马 达装置，包括变量马达，变量马达的工作油口经单向阀连接有小变 量活塞和恒压控制阀，恒压控制阀连接有大变量活塞，恒压控制阀 还连接有回油口和控制油口；所述小变量活塞还连接有回位弹簧。
前述的一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置中，变 量马达内设有斜盘，斜盘一端设有柱塞和转子；小变量活塞和大变 量活塞分别位于斜盘另一端的两侧。
前述的一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置中，所 述单向阀包括第一单向阀和第二单向阀，工作油口包括第一工作油 口和第二工作油口。
前述的一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置中，所 述恒压控制阀包括阀体，阀体内设有恒压控制阀阀套，恒压控制阀 阀套内设有恒压控制阀阀芯，恒压控制阀阀芯的一端设有调压弹 簧，恒压控制阀阀芯的另一端设有越权控制阀阀芯。
前述的一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置中，调 压弹簧的外侧设有调压螺钉。
前述的一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置中，阀 体位于越权控制阀阀芯端设有连接管，连接管与控制油口相连。
与现有技术相比，本发明采用双变量活塞结构，将大变量活塞 和小变量活塞分别设置在斜盘的两侧，斜盘臂圆柱头在变量活塞的 的驱动下绕斜盘跑道的中心线旋转，从而达到斜盘倾角的改变实现 排量的变化，本发明集成恒压控制阀机构，仅斜盘在变量活塞的驱 动下发生旋转，既能提高马达的变量响应时间，同时马达工作在变 量区间时还能实现恒功率的输出。综上所述，本发明具有能够有效 提升变量响应时间的特点。
附图说明
图1是本发明的控制原理图；
图2是本发明实施的马达剖面构造图；
图3是本发明的恒压控制阀剖面构造图。
附图中的标记为：1-变量马达，2-小变量活塞，3-恒压控制 阀，4-大变量活塞，5-回位弹簧，6-斜盘，7-柱塞，8-转子，9-第 一单向阀，10-第二单向阀,301-阀体,302-恒压控制阀阀套,303-恒 压控制阀阀芯,304-调压弹簧,305-越权控制阀阀芯,306-调压螺 钉,307-连接管，A-第一工作油口，B-第二工作油口,X-控制油口,T- 回油箱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为 对本发明限制的依据。
实施例。一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置，构 成如图1至图3所示，包括变量马达1，变量马达1的工作油口经 单向阀连接有小变量活塞2和恒压控制阀3，恒压控制阀3连接有 大变量活塞4，恒压控制阀3还连接有回油口和控制油口；所述小 变量活塞2还连接有回位弹簧5。
变量马达1内设有斜盘6，斜盘6一端设有柱塞7和转子8；小 变量活塞2和大变量活塞4分别位于斜盘6另一端的两侧。
所述单向阀包括第一单向阀9和第二单向阀10，工作油口包括 第一工作油口和第二工作油口。
所述恒压控制阀3包括阀体301，阀体301内设有恒压控制阀 阀套302，恒压控制阀阀套302内设有恒压控制阀阀芯303，恒压控 制阀阀芯303的一端设有调压弹簧304，恒压控制阀阀芯303的另 一端设有越权控制阀阀芯305。
调压弹簧304的外侧设有调压螺钉306。
阀体301位于越权控制阀阀芯305端设有连接管307，连接管 307与控制油口相连。
本发明采用双变量活塞结构，将大、小两变量活塞设置在斜盘 的两侧，两变量活塞的安装中心线与主轴中心线平行，且两变量活 塞端面与斜盘臂圆柱头为线接触，斜盘旋转时，斜盘臂圆柱头不仅 沿轴向方向运动，也可沿两变量活塞端面运动，斜盘臂圆柱头在变 量活塞的的驱动下绕斜盘跑道的中心线旋转，从而达到斜盘倾角的 改变实现排量的变化。小排量的限定通过大变量活塞的长度进行设 定，大排量的限定通过小变量活塞的长度进行设定，并在小变量活 塞的另一侧设置回位弹簧，小变量活塞常通变量马达进口高压油， 大变量活塞的油液来自恒压控制阀开启后的工作油液。当变量马达 进口油液达到恒压控制阀压力设定值时，斜盘受大变量活塞的推力 往大排量开始变化，通过调整斜盘倾角的大小与负载自相适应，此 时恒压控制阀阀芯保持一个动态平衡，而斜盘也处于负载扭矩所对 应的一个倾角。斜盘处在变量区间时，若马达进口流量恒定，马达 可近似恒功率输入，恒功率输出。
图1是本发明的控制原理图，主要由回位弹簧、小变量活塞、 大变量活塞、调压弹簧、恒压控制阀、第一单向阀及第二单向阀构 成斜盘的变量机构。其中，A、B为工作油口，X为控制油口，马达 在初始状态时，恒压控制阀右位工作，马达进口油常通小变量活 塞，大变量活塞的油经恒压控制阀流至油箱T，所以马达初始工作 在小排量。当恒压控制阀左端的油压升高至调压弹簧压力设定值 时，左位开始工作，此时马达大变量活塞通往回油T的油路被截 断，大变量活塞接通马达进口高压油，斜盘在大变量活塞的作用力 下向大排量变化。具体变量控制过程如下：
如图2所示，为了使马达在组装完成后斜盘处在小排量，需在 小变量活塞内置入回位弹簧，回位弹簧被压缩后产生预紧力，斜盘 在预紧力的作用下被推至小排量。
如图3所示，当马达进口压力油未达到调压弹簧的预紧力设定 值时，恒压控制阀阀芯与恒压控制阀阀套形成的阀口开度处于关闭 状态，压力油经第一单向阀或第二单向阀油路常通小变量活塞，进 入大变量活塞的油液被截断，大变量活塞的油压流向回油T，即斜 盘在小变量活塞油压产生的作用力和回位弹簧压缩后的预紧力推至 最小排量，此时的马达相当于定排量马达，马达的进口压力随输出 扭矩的增大而增大，转速随进口流量的增加而增加，反之则减小。
调压弹簧可通过调压螺钉调节弹簧的预紧力，预紧力越大，则 恒压控制阀的开启压力越高，意味着马达的变量压力越高，反之则 越小。
当马达进口压力油达到调压弹簧的预紧力设定值时，经第一单向 阀或第二单向阀的进口压力油作用于恒压控制阀阀芯尾部，大变量活 塞通往回油T的油路被截断，压力油P经恒压控制阀阀芯右位通往大 变量活塞，由于大变量活塞油压作用面积大于小变量活塞的作用面 积，当大变量活塞的油压产生的作用力达到小变量活塞的作用力与调 压弹簧产生的预紧力之和时，斜盘角度开始发生变化，斜盘处于变量 区间时，斜盘倾角变化的大小取决于输出扭矩，输出扭矩越大，则斜 盘倾角越大，转速越低；输出扭矩越小，则斜盘倾角越小，转速越高。 若马达进口流量恒定，则压力基本维持恒定，此时的马达近似恒功率输入，恒功率输出。
当马达进口接入的压力油大于调压弹簧的预紧力设定值时，恒 压控制阀阀芯与恒压控制阀阀套处于最大开度，压力油P经恒压控 制阀阀芯右位通往大变量活塞，此时的斜盘被推至最大倾角，此时 的马达相当于定排量马达，马达的进口压力随输出扭矩的增大而增 大，转速随进口流量的增加而增加，反之则减小。
当马达进口接入的油压未达到调压弹簧的预紧力设定值时，根 据主机工况需求，马达需切换至大排量工作，此时的马达进口压力 油被恒压控制阀截断而不能通往大变量活塞，如图3结构剖面图所 示，结构增设了越权控制阀阀芯，由于越权控制阀阀芯比恒压控制 阀阀芯截面积大，当X口接入较低的控制油压，阀芯就能克服调压 弹簧左位移动，马达进口油压经恒压控制阀通往大变量活塞，实现 斜盘在马达进口压力油较低的情况下往大排量变化。

Claims (6)

1.一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置，包括变量马达(1)，其特征在于：变量马达(1)的工作油口经单向阀连接有小变量活塞(2)和恒压控制阀(3)，恒压控制阀(3)连接有大变量活塞(4)，恒压控制阀(3)还连接有回油口和控制油口；所述小变量活塞(2)还连接有回位弹簧(5)。
2.根据权利要求1所述的一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置，其特征在于：变量马达(1)内设有斜盘(6)，斜盘(6)一端设有柱塞(7)和转子(8)；小变量活塞(2)和大变量活塞(4)分别位于斜盘(6)另一端的两侧。
3.根据权利要求1所述的一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置，其特征在于：所述单向阀包括第一单向阀(9)和第二单向阀(10)，工作油口包括第一工作油口和第二工作油口。
4.根据权利要求1所述的一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置，其特征在于：所述恒压控制阀(3)包括阀体(301)，阀体(301)内设有恒压控制阀阀套(302)，恒压控制阀阀套(302)内设有恒压控制阀阀芯(303)，恒压控制阀阀芯(303)的一端设有调压弹簧(304)，恒压控制阀阀芯(303)的另一端设有越权控制阀阀芯(305)。
5.根据权利要求4所述的一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置，其特征在于：调压弹簧(304)的外侧设有调压螺钉(306)。
6.根据权利要求4所述的一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置，其特征在于：阀体(301)位于越权控制阀阀芯(305)端设有连接管(307)，连接管(307)与控制油口相连。
CN202010570383.1A 2020-06-19 2020-06-19 一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置 Pending CN111691923A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010570383.1A CN111691923A (zh) 2020-06-19 2020-06-19 一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010570383.1A CN111691923A (zh) 2020-06-19 2020-06-19 一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111691923A true CN111691923A (zh) 2020-09-22

Family

ID=72482599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010570383.1A Pending CN111691923A (zh) 2020-06-19 2020-06-19 一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111691923A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112302895A (zh) * 2020-11-25 2021-02-02 力源液压（苏州）有限公司 一种轴向柱塞泵
CN113915091A (zh) * 2021-09-28 2022-01-11 徐州重型机械有限公司 一种柱塞泵变量机构、柱塞泵、柱塞泵泵控系统及泵控方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5295796A (en) * 1991-10-31 1994-03-22 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Variable displacement hydraulic piston pump with torque limiter
CN2570498Y (zh) * 2002-05-30 2003-09-03 叶大林 斜盘式轴支承油缸轴向柱塞泵
CN112166674B (zh) * 2008-06-27 2012-07-18 中航力源液压股份有限公司 恒压液压泵的压力调节机构
CN112166672B (zh) * 2009-12-18 2013-12-25 中航力源液压股份有限公司 带温度补偿器的恒压液压泵压力调节机构
CN104500480A (zh) * 2014-12-29 2015-04-08 中航力源液压股份有限公司 一种带液压过载的高压自动变量控制方法及控制阀装置
CN106762970A (zh) * 2016-12-26 2017-05-31 中航力源液压股份有限公司 一种变量马达的双比例控制结构及控制方法
CN207813836U (zh) * 2017-12-05 2018-09-04 宁波市奉化溪口威尔特制泵厂 一种节能高效斜盘式高压柱塞泵

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5295796A (en) * 1991-10-31 1994-03-22 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Variable displacement hydraulic piston pump with torque limiter
CN2570498Y (zh) * 2002-05-30 2003-09-03 叶大林 斜盘式轴支承油缸轴向柱塞泵
CN112166674B (zh) * 2008-06-27 2012-07-18 中航力源液压股份有限公司 恒压液压泵的压力调节机构
CN112166672B (zh) * 2009-12-18 2013-12-25 中航力源液压股份有限公司 带温度补偿器的恒压液压泵压力调节机构
CN104500480A (zh) * 2014-12-29 2015-04-08 中航力源液压股份有限公司 一种带液压过载的高压自动变量控制方法及控制阀装置
CN106762970A (zh) * 2016-12-26 2017-05-31 中航力源液压股份有限公司 一种变量马达的双比例控制结构及控制方法
CN207813836U (zh) * 2017-12-05 2018-09-04 宁波市奉化溪口威尔特制泵厂 一种节能高效斜盘式高压柱塞泵

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112302895A (zh) * 2020-11-25 2021-02-02 力源液压（苏州）有限公司 一种轴向柱塞泵
CN113915091A (zh) * 2021-09-28 2022-01-11 徐州重型机械有限公司 一种柱塞泵变量机构、柱塞泵、柱塞泵泵控系统及泵控方法
CN113915091B (zh) * 2021-09-28 2023-10-03 徐州重型机械有限公司 一种柱塞泵变量机构、柱塞泵、柱塞泵泵控系统及泵控方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101871477B (zh) 中压控制二位变量轴向柱塞液压马达
CN111691923A (zh) 一种带恒压控制的直轴式轴向柱塞变量马达装置
CN109469594B (zh) 用于飞机液压系统的连续调压电液比例轴向柱塞变量泵
CN105715597A (zh) 恒定背压直驱式电液伺服系统及其控制方法
US4523431A (en) Load responsive system
CN106194680A (zh) 一种高精度电比例控制的轴向柱塞泵装置及控制方法
CN216199499U (zh) 一种新型液压驱动装置的缓冲装置
CN2594494Y (zh) 恒功率控制变量泵液压控制装置
JP3526885B2 (ja) ２台の可変吐出量油圧ポンプ用の動力制御装置
CN2697347Y (zh) 杠杆平衡式液压泵恒功率控制装置
CN1147421C (zh) 一种新型叉车行走调速装置
CN105351162A (zh) 一种流体机械
GB2065790A (en) Improvements in or Relating to a Pump
CN212429368U (zh) 一种自适应负载的变量泵液压系统
CN213419274U (zh) 一种柱塞泵l形杠杆式功率调节机构
CN109469655B (zh) 一种油缸快速运动装置及控制方式
CN205370877U (zh) 一种流体机械
CN114776645A (zh) 一种负载敏感非对称电静液作动器及工作方法
CN112983905B (zh) 一种双伺服电机泵独立驱动非对称液压缸控制系统
US4631000A (en) Variable displacement hydraulic pressure intensifier
CN85104096A (zh) 油液操纵的泵排量控制系统
CN111271327A (zh) 一种独立复合控制的液压系统
CN105443479A (zh) 阻尼式无阀液压同步伺服系统
CN101644287B (zh) 一种电磁切换双排量泵
CN2505323Y (zh) 一种新型叉车行走调速装置

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200922

RJ01 Rejection of invention patent application after publication