CN1824562A - 格洛特节能高效液压转向器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种格洛特节能高效液压转向器，属于液压传动技术领域。该转向器由的外壳中制有与进液口和出液口连通的流道，阀体的一端支撑有延伸到外部的阀芯，阀芯的内端与安置在阀体内的联动轴一端衔接，联动轴与安装在阀体内的阀套传动连接，联动轴的另一端穿过隔盘，通过花键齿轮副与转子内孔啮合，转子的外圆制有摆线齿，与定子内圆的针齿构成相互啮合的摆线齿轮副，进液口经浮动单向阀接出液口，浮动单向阀的阻塞件在进、出液存在压力差时阻断单向阀，在进、出液额定压力差消失时，处于可泄流浮动状态。当不转向时，单向阀的阻塞件处于浮动状态，可以形成部分液流短路，从而避免系统压力升高，提高了效率，起到节能作用。

Description

格洛特节能高效液压转向器

技术领域

本发明涉及一种机械能-液压能转换控制装置，尤其是一种节能高效液压转向器的流道结构改进，属于液压传动技术领域。

背景技术

液压转向器是实现机械能向液压能转换控制的常用液压传动装置，其核心部件为曲线针轮啮合副和转阀配流机构。曲线针轮啮合副的作用是实现液压流量的计量，转阀的作用是控制液流方向。典型转向器的结构可参见图1，阀体1通过隔盘8与定子9以及后盖25固连，其中制有与进液口和出液口连通的流道，阀体1的一端支撑有延伸到外部的阀芯24，阀芯24的内端与安置在阀体1内的联动轴7一端衔接，联动轴7与安装在阀体1内可转动切换流道的阀套23传动连接，联动轴7的另一端穿过隔盘8，通过花键齿轮副与转子10内孔啮合，转子10的外圆制有摆线齿，与定子内圆的针齿构成相互啮合的摆线齿轮副。

工作时，阀芯的转动可以通过联动轴带动阀套旋转，从而实现阀体内的流道切换，使进液通过摆线齿轮副的容腔输出，不仅通过切换实现流向控制，而且借助摆线齿轮副的定向特性，实现流量输出控制。其优点是性能稳定，效率较高，容易实现，因此在车辆转向等方面得到了广泛的应用。

然而，申请人在长期实践研究中发现，现有液压转向器依然存在不足之处：首先，当不需要转向时，压力液体也要完全经过阀体内阻尼较大的流道，仍具有一定的能耗。其次，除阀体内较为复杂的流道结构外，外部接头、接口较多，因此体积较大，难以满足小型化配套的要求。另外，阀套和阀体在工作过程中容易因变形而妨碍阀套的转动，影响性能稳定。

实用新型内容

本发明的首要目的在于：针对以上现有技术存在的主要不足之处，通过对流道结构的改进，提出一种在不需要转向时，可以降低能耗的格洛特(格洛特是英文GEROTOR的中文行业音译)节能高效液压转向器。本发明进一步的目的在于：通过对流道衔接结构的改进，提出一种结构紧凑、运动平稳的格洛特节能高效液压转向器。

本发明更进一步的目的在于：提出一种可以避免阀套变形受阻的格洛特节能高效液压转向器，从而进一步提到其工作稳定性。

本发明针对上述首要发明目的的技术方案为：格洛特节能高效液压转向器，阀体与隔盘、定子、后盖固连构成外壳，其中制有与进液口和出液口连通的流道，所述阀体的一端支撑有延伸到外部的阀芯，所述阀芯的内端与安置在阀体内的联动轴一端衔接，所述联动轴与安装在阀体内的阀套传动连接，所述联动轴的另一端穿过隔盘，通过花键齿轮副与转子内孔啮合，所述转子的外圆制有摆线齿，与定子内圆的针齿构成相互啮合的摆线齿轮副，其改进之处在于，所述进液口经浮动单向阀接出液口，所述浮动单向阀的阻塞件在进、出液存在压力差时阻断单向阀，在进、出液额定压力差消失时，处于可泄流浮动状态。

实际应用时，当转向操作时，本发明转向器压力液体经过的流道阻尼较大，系统液压较高，单向阀受到背压关闭；当不转向时，压力液体经过的流道阻尼较小，进、出液额定压力差明显降低，单向阀的阻塞件处于浮动状态，可以形成部分液流短路，从而避免系统压力升高，起到节能作用。

为了达到以上进一步的目的，本发明格洛特节能高效液压转向器的阀体与隔盘、定子、后盖之间采用空心螺栓固连连接，所述空心螺栓的外端制有进、出液口结构，所述空心螺栓的内端与对应的流道连通。

由于本发明合理的将紧固连接件与进、出液口合而为一，因此不仅简化了设计，而且使结构更紧凑，体积更小巧，从而可以更好的满足小型化配套的需求，达到高效的作用。

为了达到本发明更进一步的目的，所述阀体与阀套之间装有卡圈，所述卡囤外圆与阀体的内孔动(间隙)配合，所述卡圈内孔与阀套的外圆静(过盈)配合，所述卡圈端面和阀套的相对端面接触配合。这样可以防止阀芯与阀套的衔接件(通常为弹簧片组)在工作过程中因变形而阻止阀套圆滑转动，保证工作稳定，同时可以实现低阻，有利于节能，提高工作效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明优选实施例的结构示意图(为清晰起见，浮动单向阀未示出)。

图2为图1的左视图。

图3为图2的B-B局部剖视图。

图4为图1左上角部分安装浮动单向阀的的结构示意图。

图5为图1的液压原理图。

以上各图中1是阀体，2是防尘密封圈，3是X形密封圈，4是平面轴承，5是挡环，6是拨销，7是联动轴，8是隔盘，9是定子，10是转子，11是导向密封圈，12是空心螺栓，13是限位柱，14是油封，15是卡圈，16是弹簧片(组)，17是堵头，18是调压旋堵(组件)，19是弹簧，20是溢流阀芯(组件)，21是钢球，22是限位销片，23是阀套，24是阀芯，25是后盖。

具体实施方式

实施例一

以下结合上述附图，对本发明再进行详细描述。

本实施例的格洛特节能高效液压转向器的基本结构如图2所示，阀体1通过空心螺栓12与隔盘8、定子9、后盖25固连，其中制有与进液口和出液口连通的流道，空心螺栓12的外端制有进、出液口螺纹接头，内端与对应的流道连通，结构十分紧凑。阀体1的一端支撑有延伸到外部的阀芯24，阀芯24的内端与安置在阀体1内的联动轴7一端通过弹簧片组16衔接，联动轴7与安装在阀体1内可转动切换流道的阀套23通过拨销6连接，拨销6穿插在联动轴7内，两端伸入阀套23。联动轴7的另一端穿过隔盘8，通过花键齿轮副与转子10内孔啮合，为达到所需摆动的角度要求，避免与隔盘8干涉，联动轴7主体设计成台阶状变径结构，靠近阀芯24一端的轴径大于靠近转子10一端的轴径。转子10的外圆制有曲线齿，与定子内圆的针齿构成相互啮合的曲线齿轮副。阀体1与阀套23之间装有卡圈15，该卡圈的外圆与阀体1的内孔动配合(间隙配合)，内孔和端面与阀套23的外圆静配合和相对端面接触配合，可以防止阀芯与联动轴衔接处的弹簧片组16在工作过程中因变形而妨碍阀套23转动自动，保证工作稳定，有利于降阻节能。

如图2所示，后盖上共有分别由四颗空心螺栓构成的可与摆线齿轮副容腔连通的转向控制口A、B，以及可以与阀芯流道连通的进液口P和出液口T。在P口和T口之间接有如图3所示由17、18、19、20构成的压力控制阀，其作用是当液压过高时自动打开，将压力油直接引到T口，实现压力控制。另外，在P口和T口之间还并联有图4所示的浮动单向阀，该阀的阻塞件钢球21位于垂向流道大小孔阶梯变径处，该阶梯变径处大孔一侧安装与钢球留有间隔起限位作用的限位销片22。系统压力较大时，钢球关闭单向阀；当不转向时，系统液压较低，钢球21处于可泄流浮动状态，有利于节能和提效。

由图5看，当不转向时，P口压力油通过紧固螺栓12的空心孔进入阀体1，通过阀套23的流入阀芯24的油槽，由于阀套23和阀芯24此时没有相对角位移，油液在阀芯24中的空道中折回，经阀套23后通往阀体1的T口，回到系统油箱，由于此时P、T口间没有压力差，转向器通常处于油口朝下的垂直安装位置，钢球21依靠重力作用，处于浮动状态，部分油直接通过限位销片22四周的流道回到T口去，从而实现节能。

当有动力油操纵转向时(以左转向为例说明)，P口压力油通过紧固螺栓12进入阀体1的P口，进入阀套23流入阀芯24的油槽，由于和阀芯24此时往左转动，在弹簧片组16、拨销6的作用下，阀套23与阀芯24有相对角位移，油液在阀芯24中的流道中被压往阀套23的孔中，经阀体1的径向孔通往隔盘8的压力油孔，进入转子10和定子9啮合副格洛特曲线形成的容腔，转子24受压力油作用产生自转，由其内花键带动联动轴7做圆锥转动，联动轴7带动阀芯24进一步转动(为达到联动轴7的摆动角度要求，联动轴7被设计成为由与拨销6连接端至另一端逐级变细的结构，让开与隔盘8中孔的机械干涉，尾段通过外花键齿与转子10的内花键啮合，转子10的内花键为直齿面)。压力油经过配流孔去转向器的A腔，A腔油液进入系统的转向缸，B空的油因为A腔油的作用，排回转向器B口，经配流孔至T口去油箱，从而形成液流循环，实现左转动作。

右转向油液流向和左转向类似，不另赘述。联动轴7每转一圈，转子10转四个位置，转子10与定子9形成的摆线啮合副容腔发生五次流量的压出，实现计量。当系统进入P口的油压力高于设定值时，通过P口并联的压力控制阀(17、18、19、20)，实现压力控制。

当无动力油转向时，浮动单向阀(21、22)中的钢球由于负压作用，自动脱离阀体1的阶梯孔，油从T口吸入，和前述转向过程一样，置换A、B油腔的油，推动转向缸动作，实现人力转向。

Claims (7)

1、一种格洛特节能高效液压转向器，包括阀体与隔盘、定子、后盖固连构成的外壳，其中制有与进液口和出液口连通的流道，所述阀体的一端支撑有延伸到外部的阀芯，所述阀芯的内端与安置在阀体内的联动轴一端衔接，所述联动轴与安装在阀体内的阀套传动连接，所述联动轴的另一端穿过隔盘，通过花键齿轮副与转子内孔啮合，所述转子的外圆制有摆线齿，与定子内圆的针齿构成相互啮合的摆线齿轮副，其特征在于：所述进液口经浮动单向阀接出液口，所述浮动单向阀的阻塞件在进、出液存在额定压力差时阻断单向阀，在进、出液额定压力差消失时，处于可泄流浮动状态。

2、根据权利要求1所述格洛特节能高效液压转向器，其特征在于：所述阀体与隔盘、定子、后盖之间采用空心螺栓固连连接，所述空心螺栓的外端制有进、出液口结构，所述空心螺栓的内端与对应的流道连通。

3、根据权利要求1或2所述格洛特节能高效液压转向器，其特征在于：所述阀体与阀套之间装有卡圈，所述卡圈外圆与阀体的内孔动配合，所述卡圈内孔与阀套的外圆静配合，所述卡圈端面和阀套的相对端面接触配合。

4、根据权利要求3所述格洛特节能高效液压转向器，其特征在于：所述单向阀的阻塞件为位于垂向流道大小孔阶梯变径处的钢球，所述说阶梯变径处的大孔一侧安装与钢球留有间隔的限位销片。

5、根据权利要求4所述格洛特节能高效液压转向器，其特征在于：所述进液口和出液口之间接有的压力控制阀。

6、根据权利要求5所述格洛特节能高效液压转向器，其特征在于：所述联动轴主体呈台阶状变径结构，靠近阀芯一端的轴径大于靠近转子一端的轴径。

7、根据权利要求6所述格洛特节能高效液压转向器，其特征在于：所述联动轴与阀套通过拨销连接，所述拨销穿插在联动轴内，两端伸入阀套。

Images