CN201034074Y

CN201034074Y - 一种双作用叶片式二次元件

Info

Publication number: CN201034074Y
Application number: CNU2007200212814U
Authority: CN
Inventors: 臧发业
Original assignee: Shandong Jiaotong University
Current assignee: Shandong Jiaotong University
Priority date: 2007-04-28
Filing date: 2007-04-28
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2017-04-28

Abstract

一种双作用叶片式二次元件，由转子、齿轮式定子、叶片、齿条式变量活塞、壳体和配流盘等组成，其特征在于定子外圈以长径圆弧中心为中心150°范围内作成齿轮型式，变量活塞作成齿条型式，齿条式变量活塞与齿轮式定子构成齿轮传动副，可使齿轮式定子绕中心旋转。本实用新型的有益效果是通过对定子位置的控制，使二次元件的“液压马达”工况与“液压泵”工况相互转换，实现能量的回收和再利用。

Description

一种双作用叶片式二次元件

所属技术领域

本实用新型涉及一种双作用叶片式二次元件，属机械领域。

背景技术

二次元件是指能实现液压能和机械能互相转换的元件，也称变量液压马达/泵，它既可以工作在“液压马达”工况，又可以工作在“液压泵”工况，当二次元件从“拖动负载”过渡到“负载拖动”的工况时，它就由“液压马达”工况过渡到“液压泵”工况，即由消耗能量工况转变为回收能量工况，从而为能量的回收和再利用提供可能。

现有的二次元件大都是在斜盘式柱塞变量马达的基础上改进设计的，结构主要是柱塞式的，其工作压力高，在20MPa以上，流量范围大，一般用于高压、大流量液压系统中，在中、低压液压系统中使用，效率很低，而且柱塞式二次元件结构复杂、加工精度高，对油污染敏感，滤油精度要求高，价格较昂贵，因此使得二次元件的应用范围受到了很大的限制。

发明内容

本实用新型的目的是提供了一种结构紧凑、流量均匀、噪声小、运转精度高且平稳，可应用于高中压液压系统的双作用叶片式二次元件，以丰富二次元件的品种，扩大二次元件的应用范围。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案：本实用新型主要由转子、齿轮式定子、叶片、传动轴、齿条式变量活塞、壳体和配流盘等组成，齿条式变量活塞与齿轮式定子构成齿轮齿条传动，带动齿轮式定子旋转，来改变配流盘和齿轮式定子之间的位置关系，从而改变进、排油窗口的大小和位置，实现流量大小和油流方向的改变，使二次元件可由“液压马达”工况过渡到“液压泵”工况，或由“液压泵”工况过渡到“液压马达”工况，从而实现能量的回收和再利用。齿条式变量活塞可对齿轮式定子旋转角的大小和方向进行控制，使齿轮式定子在-45°-45°范围内旋转。

本实用新型的有益效果是通过对齿轮式定子旋转角度的控制，使二次元件的“液压马达”工况与“液压泵”工况相互转换，实现能量的回收和再利用；本实用新型可应用于中高压、中压、中低压液压系统中，即7MPa以上，20MPa以下的液压系统中，扩大了二次元件的应用范围，丰富了二次元件的品种。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是一种双作用叶片式二次元件的结构简图

图2是一种双作用叶片式二次元件的A-A视图

图3是一种双作用叶片式二次元件的齿轮式定子初始位置图

图4是一种双作用叶片式二次元件的原理图

1.壳体 2.齿轮式定子 3.叶片 4.转子 5.传动轴 6.端盖 7.齿条式变量活塞8、9.配流盘

具体实施方式

一种双作用叶片式二次元件主要由转子4、齿轮式定子2、叶片3、齿条式变量活塞7、壳体1和配流盘11、12等组成。定子2外圈以长径圆弧中心为中心150°范围内作成齿轮型式，变量活塞7作成齿条型式，齿条式变量活塞7与齿轮式定子2构成齿轮传动幅。

二次元件的进、出油口大小相同，叶片3沿转子4径向安置(即安放角为零)，转子4和齿轮式定子2的中心是固定的，齿轮式定子2在齿条式变量活塞7的带动下可绕中心旋转。

二次元件不工作时，在图3中，齿轮式定子2长半径圆弧中心线与一组配油窗口中心线重合，此时，齿轮式定子2的转角为零度，即为齿轮式定子2的初始旋转位置(零点)。齿轮式定子2在初始位置时，二次元件的排量为零。假定对着二次元件传动轴5的方向，齿轮式定子顺时针方向旋转角为正，逆时针方向旋转角为负。当齿轮式定子2顺时针或逆时针旋转时，随着齿轮式定子2转角正向或负向增大，二次元件的排量也正向或负向增大，当转角达到45°时，二次元件的排量正向最大，当转角为-45°时，二次元件的排量负向最大，因此，齿轮式定子可在-45°-45°转角范围内旋转，且使二次元件的排量不断变化。

工作时，在齿条式变量活塞7的作用下，对着二次元件传动轴5的方向，通过齿轮齿条传动使齿轮式定子2绕中心顺时针转动一个正角度。当二次元件上油口进油，下油口回油时，在图4(a)中，与二次元件上油口连通的左、右两个配油窗口处，由转子、齿轮式定子、两相邻叶片及两侧配流盘组成的两个对称封闭区域中，由于叶片h、n的受压面积大于叶片m、f的受压面积，在压力差的作用下，转子及传动轴以顺时针方向(对着二次元件传动轴5的方向)旋转，二次元件以“液压马达”工况工作，消耗液压系统的能量，驱动负载工作。

若停止给二次元件供油，在负载惯性动能的作用下，转子及传动轴将继续以顺时针方向(对着二次元件传动轴5的方向)旋转，此时，通过齿条式变量活塞的作用，使齿轮式定子逆时针方向旋转一个负角度(过零点)。在图4(b)中，与二次元件下油口连通的上、下两个配油窗口处，由转子、齿轮式定子、两相邻叶片及两侧配流盘组成的两个对称封闭区域容积不断增大，产生真空，吸入油液，下油口就成为吸油口；上油口处由转子、齿轮式定子、两相邻叶片及两侧配流盘组成的两个对称封闭区域容积不断减小，油液经上油口被压出进入液压系统中，以“液压泵”工况工作，向液压系统回馈能量，并起制动作用。

若齿轮式定子继续处在负角度位置，给二次元件上油口通压力油，下油口回油时，在图4(c)中，与二次元件上油口连通的左、右两个配油窗口处，由转子、齿轮式定子、两相邻叶片及两侧配流盘组成的两个对称封闭区域中，由于叶片u、r的受压面积大于叶片s、v的受压面积，在压力差的作用下，转子及传动轴以逆时针方向(对着二次元件传动轴5的方向)旋转，二次元件又以“液压马达”工况工作，消耗液压系统的能量，驱动负载工作。

通过齿条式变量活塞的作用，旋转齿轮式定子过零点处于一个正角度，并停止给二次元件供油，若转子及传动轴仍以逆时针方向(对着二次元件传动轴5的方向)旋转，此时，在图4(d)中，与二次元件下油口连通的上、下两个配油窗口处，由转子、齿轮式定子、两相邻叶片及两侧配流盘组成的两个对称封闭区域容积不断增大，产生真空，吸入油液，下油口就成为吸油口；上油口处由转子、齿轮式定子、两相邻叶片及两侧配流盘组成的两个对称封闭区域容积不断减小，油液经上油口被压出进入液压系统中，以“液压泵”工况工作，向液压系统回馈能量，并起制动作用。

齿轮式定子旋转角度的大小和方向由齿条式变量活塞的位移决定，齿条式变量活塞的位移可由电液伺服(比例)阀和位置传感器控制。工作中，由位置传感器检测齿轮式定子的转角，反馈给控制器，由控制器发出指令给电液伺服(比例)阀，调节齿条式变量活塞的位移(大小和方向)。

Claims

1.一种双作用叶片式二次元件，由转子(4)、齿轮式定子(2)、叶片(3)、传动轴(5)、齿条式变量活塞(7)、壳体(1)和配流盘(8、9)组成，其特征在于其特征在于定子(2)外圈以长径圆弧中心为中心150°范围内作成齿轮结构型式，变量活塞(7)作成齿条结构型式，齿条式变量活塞(7)与齿轮式定子(2)构成齿轮传动幅。