CN203717232U - 一种泵及马达的液压控制机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种泵及马达的液压控制机构，包括进流腔和出流腔，设有若干径向槽的转子、叶片、定子，定子在其周向上设有至少一个上升区段和至少一个下降区段，相邻两叶片与转子外表面、定子内表面和侧板之间形成流体工作腔，叶片下端与转子径向槽底部形成叶片下腔，进流腔和出流腔分别为高压腔或低压腔，转子的每条径向槽底部分别开设有阶梯孔，阶梯孔与叶片下腔相通的一端的孔径小于另一端的孔径，阶梯孔内部滑动设置有阶梯形柱销，阶梯形柱销的小端穿过叶片下腔朝向叶片下端，阶梯形柱销的小端的外圆周面与阶梯孔大孔的内孔壁之间形成阶梯腔，阶梯形柱销的大圆柱下端面与阶梯孔底部之间形成控制腔。该液压控制机构高效可靠，空载功耗很少。

Description

一种泵及马达的液压控制机构

技术领域

本实用新型涉及液压机械技术领域，特别是涉及液压叶片马达和泵，尤其是涉及一种容积式泵及马达的液压控制机构。 

背景技术

现有液压叶片马达采用了弹簧结构使叶片紧贴定子启动工作，它存在该结构带来的固有缺点，弹簧失效造成工作可靠性较差，由于弹簧压紧力的作用还造成空载时产生不必要的功率损耗，弹簧压紧力还导致产品装拆不便。 

中国专利文献（公开日：2013年2月20日，公开号：CN202746199U）公开了一种液压控制机构，叶片泵包括壳体、定子和转子，转子可转动地设于定子内，转子内沿径向设有若干叶片槽，叶片槽内可滑动地设有叶片，叶片可部分伸出到转子径向外侧或缩进到转子内；转子与定子之间形成空腔，该空腔具有流体吸入区、流体压缩区和叶片回缩区，壳体内设有与所述空腔相通的腔室，腔室通过进流口和出流口与外界相通。结构包括沟通腔室和外界的流道，液压控制机构通过流道有选择性地往腔室内通入压力流体而使叶片稳定地缩进到转子内。用于对叶片泵中叶片在转子上的径向滑动进行控制，解决了现普通的叶片泵在不需要工作时，叶片仍会伸出到转子的外侧，而使这种叶片泵的能量消耗大的问题。 

中国专利文献（公开日： 2012年12月26日，公开号：CN102840134A）公开了一种叶片液压控制机构，叶片泵的结构包括壳体、定子和转子，转子可转动地设于定子内，转子内沿径向设有若干叶片槽，叶片槽内可滑动地设有叶片，叶片可部分伸出到转子径向外侧或缩进到转子内；转子与定子之间形成空腔，该空腔具有流体吸入区、流体压缩区和叶片回缩区，壳体内设有与所述空腔相通的腔室，腔室通过进流口和出流口与外界相通，需要转子空转时，通过往腔室内通入压力流体而使叶片稳定地缩进在转子内。 

上述技术方案解决了现普通的叶片泵在不需要工作时，叶片仍会伸出到转子的外侧，而使这种叶片泵的能量消耗大的问题。 

中国专利文献（公开日：2010年8月18日，公开号：CN201554844U）公开了一种传动控制机构，它包括泵，所述泵具有吸液通道、排液通道、作相对运动的工作部件，相对运动的工作部件之间形成工作容积，工作部件的相对运动造成工作容积周期性地增大和缩小而通过吸液通道吸入液体和通过排液通道排出液体，并靠工作部件的挤压而使排出液体的压力能增加；一部分工作部件用于连接在输入部件上，另一部分工作部件用于连接在输出部件上，它还包括设置在吸液通道或/和排液通道上的流量控制装置。 

上述技术方案解决了泵实现动力传递通断切换和改变传递动力大小的问题。 

中国专利文献（公开日：2013年5月22日，公开号：CN103114993A）公开了一种阶梯叶片式液压机械，包括轴、前壳体、后壳体、设置在前壳体和后壳体内部的定子、转子、叶片、进油配油盘和出油配油盘，所述的转子上均布有多个转子槽，所述的叶片活动设置在转子槽内，叶片根部的厚度大于叶片顶部的厚度，叶片与转子槽的底部之间构成底部腔，叶片与转子槽的槽壁之间构成控制腔，所述的进油配油盘和出油配油盘上对应于控制腔位置分别设置有腰形槽。 

上述技术方案提供了一种阶梯叶片式液压机械，该液压机械，叶片对定子内表面的压力均衡，工作平稳，磨损小，而且可以实现空转，避免卸荷后的无功损耗，能量损失少。 

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中液压机械采用弹簧结构存在的固有缺陷，提供一种能够保证马达或泵工作高效可靠，可实现更高的工作压力，避免空载时压紧力导致的不必要功耗，产品装拆维护方便的泵及马达的液压控制机构。 

本实用新型实现其技术目的所采用的技术方案是：一种泵及马达的液压控制机构，包括连通外部流体的进流腔和出流腔，设有若干径向槽的转子，与径向槽配合设置并沿径向槽滑动的若干叶片，设在转子外部的定子，设置在转子两侧的侧板，定子在其周向上设有至少一个上升区段和至少一个下降区段，相邻两叶片与转子外表面、定子内表面和侧板之间形成流体工作腔，叶片下端与转子径向槽底部形成叶片下腔，所述的进流腔和出流腔分别为高压腔或低压腔，所述转子的每条径向槽底部分别开设有阶梯孔，所述的阶梯孔与叶片下腔相通的一端的孔径小于另一端的孔径，所述的阶梯孔内部滑动设置有阶梯形柱销，阶梯形柱销的小端穿过叶片下腔朝向叶片下端，阶梯形柱销小端的外圆周面与阶梯孔大孔的内孔壁之间形成阶梯腔，阶梯形柱销的大圆柱下端面与阶梯孔底部之间形成控制腔。该泵及马达的液压控制机构，通过在转子径向槽底部设置阶梯孔，而在阶梯孔内部滑动设置阶梯形柱销，在整个液压机械系统中增加了阶梯腔和控制腔，当该液压机械控制结构应用在马达中时，通过合理设计阶梯形柱销的面积，来控制阶梯腔、控制腔以及流体工作腔内部流体压力的压力差，使叶片对定子具有有效的启动压力，并全过程形成良好接触，保证马达工作高效可靠，从而可实现更高的工作压力，还避免了空载时压紧力导致的不必要功耗。当该液压机械控制结构应用于液压叶片泵时，通过设计适当阶梯形柱销的面积，使泵在进流区段或出流区段时叶片对定子均有合理稳定的接触压力，从而有效提高泵的工作性能，并且在较低转速时仍可确保叶片与定子的良好接触，提高了低速工作可靠性。并且该液压机械控制结构装拆维护方便，制造工艺良好，结构简便，易于实现。 

作为优选，所述的阶梯孔设置在转子径向槽轴向中间位置并且阶梯孔的中心线平行于转子径向槽的径向槽壁，所述的阶梯孔为分体式结构，所述的阶梯孔由设置在转子径向槽底部的大圆柱孔和配合大圆柱孔设置在大圆柱孔内部的衬套上的小圆柱孔构成，所述的大圆柱孔与小圆柱孔同轴设置。阶梯孔设置在转子径向槽轴向中间位置并且阶梯孔的中心线平行于转子径向槽壁，这样的结构是为了保证阶梯孔内部的阶梯形柱销在流体压力控制下，对叶片产生稳定可靠的力，避免叶片产生新的受力不均的问题，从叶片底部的中间位置对叶片形成面积差流体压力的作用，能够保证叶片与定子内表面进行合理可靠的接触，保证液压机械的正常稳定工作。阶梯孔采用分体式结构方便加工制作。阶梯孔可以采用不同的结构形式，在转子内部不设置内圈时，可以直接在转子径向槽底部中间位置开设一大圆柱孔，而在大圆柱孔靠近叶片下端的孔内设置一衬套，在衬套的中心对应于大圆柱孔设置与大圆柱孔同轴的小圆柱孔，这样的结构既方便阶梯孔的设置，也方便阶梯形柱销的安装，更有利于控制腔和阶梯腔的形成。 

作为另一种优选，所述的阶梯孔设置在转子径向槽轴向中间位置并且阶梯孔的中心线平行于转子径向槽的径向槽壁，所述的阶梯孔为分体式结构，所述的阶梯孔由设置在转子径向槽底部的小圆柱孔和设置在转子内侧的内圈上的大圆柱孔构成，所述的内圈上沿圆周设有与每条径向槽对应的大圆柱孔，大圆柱孔和转子径向槽底部的小圆柱孔对应相通。在转子内侧设置内圈时，阶梯孔可以分别通过设置在转子径向槽底部的小圆柱孔和设置在内圈上的大圆柱孔组成，在内圈上对应于每条转子径向槽底部的小圆柱孔分别设置有同轴的大圆柱孔，这样的结构使得阶梯形柱销的小端设置在小圆柱孔内部并且上端穿过叶片下腔朝向叶片下端，阶梯形柱销的大端设置在大圆柱孔内部，这样的结构制作方便，装拆维护容易。 

作为优选，阶梯形柱销为分体式结构或者一体式结构，分体式结构的阶梯形柱销包括大圆柱销和小圆柱销，小圆柱销活动设置或连接在大圆柱销的上端面；一体式结构的阶梯形柱销为上端圆柱小于下端圆柱的圆柱体结构，一体式结构的阶梯形柱销的轴剖面为T字形结构。阶梯形柱销可以采用分体式结构和一体式结构，阶梯形柱销的设置主要是为了控制合理的受力面积差，阶梯形柱销的结构形式可以采用不同结构，只要能够满足液压机械控制结构对柱销面积差的设计要求，保证叶片对定子内表面有合理稳定的接触压力，从而有效提高液压机械的工作性能，并且提高低速工作的可靠性，也可以采用其他结构形式。分体式结构的阶梯形柱销采用了两个直径大小不同的圆柱销，小圆柱销设置在大圆柱销的上端面，控制大小圆柱销的直径，从而控制大圆柱销下端的控制腔与小圆柱销和大圆柱销接触处的阶梯腔内部的压力流体，从而使小圆柱销上端对叶片下端的产生稳定的顶压力，进而使叶片上端与定子内表面之间产生稳定的接触压力，使叶片紧贴定子内表面，保证液压机械的稳定启动和正常工作。分体式结构的阶梯形柱销制作、装拆方便。一体式结构的阶梯形柱销整体制作同轴度高，精度高，使用方便。小圆柱销上端面或者阶梯形柱销小端面与叶片下端由于工作状态的不同，其接触状态也不同，阶梯形柱销在内部流体压力的作用下向上运动与叶片下端顶压，将叶片向外顶出，或者阶梯柱销缩回到阶梯孔内部进而使得叶片缩回到转子径向槽内部。 

作为优选，阶梯腔经流道与进流腔和出流腔中的低压腔相通，所述的控制腔经流道与进流腔和出流腔中的高压腔相通，所述的叶片下腔经流道与该叶片上端所处流体工作腔相通。阶梯腔经流道与进流腔和出流腔中的低压腔相通，其流道设置在转子和侧板上；控制腔经流道与进流腔和出流腔中的高压腔相通，其流道也设置在转子和侧板上；叶片下腔经流道与该叶片上端所处流体工作腔相通，其流道设置在叶片或转子上。控制阶梯腔、控制腔以及流体工作腔内部流体压力的压力差，实现对该液压机械的控制，保证工作高效可靠，可实现更高的工作压力，避免空载时不必要功耗。 

作为第二种优选，该泵及马达的液压控制机构还可设置连通外部流体的低压通道，阶梯腔经流道与所述低压通道相通，所述的控制腔经流道与进流腔和出流腔中的高压腔相通，所述的叶片下腔经流道与该叶片上端所处流体工作腔相通。阶梯腔经流道与所述低压通道相通，其流道设置在转子和侧板上；控制腔经流道与进流腔和出流腔中的高压腔相通，其流道也设置在转子和侧板上；叶片下腔经流道与该叶片上端所处流体工作腔相通，其流道设置在叶片或转子上。控制阶梯腔、控制腔以及流体工作腔内部流体压力的压力差，实现对该液压机械的控制，保证工作高效可靠，可实现更高的工作压力，避免空载时不必要功耗。所述低压通道与高压腔或低压腔不相通，可用于泵或马达，作马达时压力流体进入马达，阶梯腔为低压，叶片在阶梯销面积差压力作用下贴紧定子内表面实现马达可靠启动。 

作为第三种优选，该泵及马达的液压控制机构还可设置外接压力流体，所述的外接压力流体可来自同轴连接的小泵或液压系统的其它压力流体，阶梯腔经二位三通控制阀分别与外接压力流体和进流腔出流腔中的低压腔相通，控制腔经流体通道与进流腔和出流腔中的高压腔相通；或者，阶梯腔和控制腔经二位四通控制阀分别与进流腔出流腔中的低压腔和外接压力流体相通，叶片下腔经流道与叶片上端所处流体工作腔相通。系统处于空载或卸荷时以二位三通阀，或者以二位四通控制阀切换控制通过外接压力流体的作用使叶片缩入槽内，停止流体循环以减少能耗，外接压力流体止断或通控制腔时，叶片伸出，流体循环恢复正常工作。空载阶段锁住叶片使其不伸出转子槽，从而不产生流体循环，避免了空载能耗。原理是：系统卸荷时，阶梯腔经控制阀通入外接的一定压力的外接压力流体，控制腔则通低压，从而阶梯形柱销向里移动，阶梯形柱销的小端与叶片下端相连接，也使叶片向里缩入转子槽内。外接压力流体可来自同轴连接的小泵或液压系统其它压力流体。 

作为第四种优选，该泵及马达的液压控制机构还可设置连通外部流体的低压通道和外接压力流体，所述的外接压力流体可来自同轴连接的小泵或液压系统的其他压力流体，阶梯腔经二位三通控制阀分别与外接压力流体和所述低压通道相通，控制腔经流体通道与进流腔和出流腔中的高压腔相通；或者阶梯腔和控制腔经二位四通控制阀分别与外接压力流体和所述低压通道相通，叶片下腔经流体通道与叶片上端所处流体工作腔相通。用二位三通控制阀或者二位四通控制阀切换控制，工作可靠灵敏。空载或卸荷时，外接压力流体的作用使叶片缩入槽内，停止流体循环，切换控制阀则经外接压力流体作用或止断外接压力流体而经离心力作用使叶片迅速伸出恢复正常工作，高压腔经单向阀等连通外接压力流体并经控制阀连通控制腔，实现高压正常工作，高压腔也可不连通外接压力流体，控制腔只由外接压力流体实现持续正常工作。 

作为优选，在上升区段叶片上端面所处流体工作腔和叶片下端面所处叶片下腔均为高压流体，在下降区段叶片上端面所处流体工作腔和叶片下端面所处叶片下腔均为低压流体。该液压机械控制结构作为马达使用时，进流腔为高压腔，出流腔为低压腔，在上升区段叶片上端面所处流体工作腔和下端面所处叶片下腔内部均为高压流体，压力基本平衡，叶片受阶梯形柱销面积差流体压力的作用贴紧定子内表面；在下降区段叶片上端面所处流体工作腔和下端面所处叶片下腔均为排出低压流体，叶片受阶梯形柱销控制腔流体压力作用贴紧定子内表面，从而保证马达可靠启动和正常工作。 

作为优选，在上升区段叶片上端面所处流体工作腔和叶片下端面所处叶片下腔均为低压流体，在下降区段叶片上端面所处流体工作腔和叶片下端面所处叶片下腔均为高压流体。该液压机械控制结构作为泵使用时，进流腔为低压腔，出流腔为高压腔，在上升区段叶片上端面所处流体工作腔和叶片下端面所处叶片下腔内部均为进流低压流体，叶片受阶梯形柱销控制腔流体压力作用贴紧定子内表面；在下降区段叶片上端面所处流体工作腔和下端面所处叶片下腔均为排出高压流体，上下流体压力基本平衡，叶片受阶梯形柱销面积差流体压力作用贴紧定子内表面，合理设计阶梯形柱销面积及大小端面积差，可使全周范围叶片对定子的压力更加合理可控，既控制这对易失效摩擦副的磨损，又确保叶片与定子间贴紧可靠并在不同工况下稳定工作，从而提高泵的工作性能和在较低转速条件下的工作适应性。 

本实用新型的有益效果是：该泵及马达的液压控制机构，克服了现有的液压叶片马达采用弹簧结构使叶片紧贴定子启动工作存在的该结构带来的固有缺点，弹簧容易失效造成工作可靠性较差，压紧力造成空载时产生不必要的功率损耗，并导致产品装拆不便等问题。 

该泵及马达的液压控制机构，采用液压控制的阶梯形柱销结构，通过合理设计阶梯形柱销的面积，使叶片对定子内表面具有有效的启动压力，形成全周良好的接触，保证马达工作高效可靠，从而可实现更高的工作压力。 

该泵及马达的液压控制机构用于液压叶片泵时，通过设计适当的阶梯形柱销的面积，使泵在进流区段或出流区段时叶片对定子均有合理稳定的接触压力，从而有效提高泵的工作性能，并且在较低转速时仍可确保叶片与定子的良好接触，提高了低速工作可靠性，并且该结构制造工艺良好，结构简便，易于实现。 

附图说明

图1是本实用新型泵及马达的液压控制机构的一种结构示意图； 

图2是本实用新型泵及马达的液压控制机构的一种局部剖视图；

图3是图2中泵及马达的液压控制机构的一种轴向局部剖视图；

图4是本实用新型泵及马达的液压控制机构的另一种局部剖视图；

图5是本实用新型实施例2中泵及马达的液压控制机构的一种局部结构示意图；

图6是本实用新型实施例3中泵及马达的液压控制机构的一种局部结构示意图；

图7是本实用新型实施例4中泵及马达的液压控制机构的一种局部结构示意图；

图8是图7中的泵及马达的液压控制机构的一种轴向局部剖视图；

图9是本实用新型实施例5中砂及马达的液压控制机构的一种局部结构示意图；

图10是本实用新型实施例6中泵及马达的液压控制机构的一种局部结构示意图；

图中：1、进流腔，2、出流腔，3、径向槽，4、转子，5、叶片，6、定子，7、上升区段，8、下降区段，9、流体工作腔，10、叶片下腔，11、阶梯孔，12、阶梯形柱销，13、阶梯腔，14、控制腔，15、衬套，16、大圆柱孔，17、小圆柱孔，18、内圈，19、大圆柱销，20、小圆柱销，21、小孔道，22、低压通道，23、二位三通控制阀，24、外接压力流体，25、二位四通控制阀。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。 

实施例1： 

在图1、图2所示的实施例中，一种泵及马达的液压控制机构，包括连通外部压力流体的进流腔1和出流腔2，设有若干径向槽3的转子4，与径向槽3配合设置并沿径向槽3径向滑动的若干叶片5，设在转子4外部的定子6，设置在转子4两侧的侧板，定子6在其周向上设有至少一个上升区段7和至少一个下降区段8，相邻两叶片5与转子4外表面、定子6内表面和侧板之间形成流体工作腔9，叶片5上端所处的流体工作腔9内部通有高压流体或低压流体，叶片5下端与转子径向槽3底部形成叶片下腔10，进流腔1和出流腔2分别为高压腔或低压腔，转子4的每条径向槽3底部分别开设有阶梯孔11，阶梯孔11与叶片下腔10相通的一端的孔径小于另一端的孔径，阶梯孔11设置在转子径向槽3轴向中间位置并且阶梯孔11的中心线平行于转子径向槽3径向槽壁（见图3）。

阶梯孔11为分体式结构，阶梯孔11由设置在转子径向槽3底部的大圆柱孔16和配合大圆柱孔设置在大圆柱孔16内部的衬套15上的小圆柱孔17构成，大圆柱孔16与小圆柱孔17同轴设置。阶梯孔11内部滑动设置有阶梯形柱销12，阶梯形柱销12为一体式结构，一体式结构的阶梯形柱销12为上端圆柱小于下端圆柱的圆柱体结构，一体式结构的确阶梯形柱销的轴剖面为T字形结构。阶梯形柱销12的小端穿过叶片下腔10朝向叶片下端，阶梯形柱销12的小端的外圆周面与阶梯孔11大孔的内孔壁之间形成阶梯腔13，阶梯形柱销12的大圆柱下端面与阶梯孔11底部之间形成控制腔14。 

该泵及马达的液压控制机构作为马达使用时，在上升区段叶片上端面所处流体工作腔9和叶片下端面所处叶片下腔10均为高压流体，在下降区段叶片上端面所处流体工作腔9和叶片下端面所处叶片下腔10均为低压流体。该液压机械控制结构作为泵使用时，在上升区段叶片上端面所处流体工作腔9和叶片下端面所处叶片下腔10均为低压流体，在下降区段叶片上端面所处流体工作腔9和叶片下端面所处叶片下腔10均为高压流体。 

该泵及马达的液压控制机构还可以设置连通外部流体的低压通道22（见图4），阶梯腔13经流道与所述低压通道22相通，控制腔14经流道与进流腔1和出流腔2中的高压腔相通。叶片5内部沿径向还设置有连通叶片上端流体工作腔9和叶片下腔10的小孔道21，叶片下腔10经小孔道21与该叶片上端所处流体工作腔9相通。 

实施例2： 

在图5所示的实施例中，一种泵及马达的液压控制机构，包括连通外部压力流体的进流腔1和出流腔2，设有若干径向槽3的转子4，与径向槽3配合设置并沿径向槽3径向滑动的若干叶片5，设在转子4外部的定子6，设置在转子4两侧的侧板，定子6在其周向上设有至少一个上升区段7和至少一个下降区段8，相邻两叶片5与转子4外表面、定子6内表面和侧板之间形成流体工作腔9，叶片5上端所处的流体工作腔9内部通有高压流体或低压流体，叶片5下端与转子径向槽3底部形成叶片下腔10，进流腔1和出流腔2分别为高压腔或低压腔，转子4的每条径向槽3底部分别开设有阶梯孔11，阶梯孔11与叶片下腔10相通的一端的孔径小于另一端的孔径，阶梯孔11设置在转子径向槽3轴向中间位置并且阶梯孔11的中心线平行于转子径向槽3的径向槽壁。

阶梯孔11为分体式结构，阶梯孔11由设置在转子径向槽3底部的大圆柱孔16和配合大圆柱孔设置在大圆柱孔16内部的衬套15上的小圆柱孔17构成，大圆柱孔16与小圆柱孔17同轴设置。阶梯孔11内部滑动设置有阶梯形柱销12，阶梯形柱销12为一体式结构，一体式结构的阶梯形柱销12为上端圆柱小于下端圆柱的圆柱体结构，一体式结构的确阶梯形柱销的轴剖面为T字形结构。阶梯形柱销12的小端穿过叶片下腔10朝向叶片下端，阶梯形柱销12的小端的外圆周面与阶梯孔11大孔的内孔壁之间形成阶梯腔13，阶梯形柱销12的大圆柱下端面与阶梯孔11底部之间形成控制腔14。 

该泵及马达的液压控制机构作为马达使用时，在上升区段叶片上端面所处流体工作腔9和叶片下端面所处叶片下腔10均为高压流体，在下降区段叶片上端面所处流体工作腔9和叶片下端面所处叶片下腔10均为低压流体。该液压机械控制结构作为泵使用时，在上升区段叶片上端面所处流体工作腔9和叶片下端面所处叶片下腔10均为低压流体，在下降区段叶片上端面所处流体工作腔9和叶片下端面所处叶片下腔10均为高压流体。 

该泵及马达的液压控制机构还可设置外接压力流体24，外接压力流体24可来自同轴连接的小泵或液压系统的其它压力流体，阶梯腔13经二位三通控制阀23分别与外接压力流体24和进流腔1出流腔2的低压腔相通，控制腔14经流体通道与进流腔1和出流腔2中的高压腔相通，叶片下腔10经流道与叶片上端所处流体工作腔9相通。 

叶片下腔10经流道此处为小孔道21与叶片上端所处流体工作腔9相通。系统处于空载或卸荷时以二位三通控制阀23切换控制，通过外接压力流体24的作用使叶片泵缩入转子槽内，停止流体循环以减少能耗，止断外接压力流体24时，叶片伸出，流体循环恢复正常工作。 

实施例3： 

在图6所示的实施例中，一种泵及马达的液压控制机构，与实施例2中的所述的一种泵及马达的液压控制机构基本相同，不同之处在于：阶梯腔13和控制腔14经二位四通控制阀25分别与进流腔1出流腔2中的低压腔和外接压力流体24相通，叶片下腔10经流道与叶片上端所处流体工作腔9相通。进流腔1与出流腔2中的高压腔经单向阀与外接压力流体24相通。

实施例4： 

在图7、图8所示的实施例中，一种泵及马达的液压控制机构，包括连通外部流体的进流腔1和出流腔2，设有若干径向槽3的转子4，与径向槽3配合设置并沿径向槽3滑动的若干叶片5，设在转子4外部的定子6，设置在转子4两侧的侧板，定子6在其周向上设有至少一个上升区段7和至少一个下降区段8，相邻两叶片5与转子4外表面、定子6内表面和侧板之间形成流体工作腔9，叶片5上端所处的流体工作腔9内部通有高压流体或低压流体，叶片5下端与转子径向槽3底部形成叶片下腔10，进流腔1和出流腔2分别为高压腔或低压腔，转子4的每条径向槽3底部分别开设有阶梯孔11，阶梯孔11与叶片下腔10相通的一端的孔径小于另一端的孔径，阶梯孔11内部滑动设置有阶梯形柱销12。

阶梯孔11由设置在转子径向槽3底部的小圆柱孔17和设置在转子4内侧的内圈18上的大圆柱孔16构成，小圆柱孔17和大圆柱孔16同轴设置，内圈18上沿圆周设有与每条径向槽3对应的大圆柱孔16，大圆柱孔16和转子径向槽3底部的小圆柱孔17对应相通。阶梯形柱销12为分体式结构，分体式结构的阶梯形柱销12包括大圆柱销19和小圆柱销20，小圆柱销20活动设置在大圆柱销19的上端面。阶梯形柱销12的小圆柱销20穿过叶片下腔10朝向叶片下端，阶梯形柱销12的小圆柱销20的外圆周面与阶梯孔11大孔的内孔壁之间形成阶梯腔13，阶梯形柱销12的大圆柱销19下端面与阶梯孔11底部之间形成控制腔14。 

该泵及马达的液压控制机构作为马达使用时，在上升区段叶片上端面所处流体工作腔9和叶片下端面所处叶片下腔10均为高压流体，在下降区段叶片上端面所处流体工作腔9和叶片下端面所处叶片下腔10均为低压流体。该液压机械控制结构作为泵使用时，在上升区段叶片上端面所处流体工作腔9和叶片下端面所处叶片下腔10均为低压流体，在下降区段叶片上端面所处流体工作腔9和叶片下端面所处叶片下腔10均为高压流体。 

该泵及马达的液压控制机构根据需要还可设置有连通外部流体的低压通道22。阶梯腔13经流道与进流腔1和出流腔2中的低压腔相通或与所述低压通道22相通，控制腔14经流道与进流腔1和出流腔2中的高压腔相通，叶片下腔10经流道（该流道可以是通过设置在转子或叶片或侧板）与该叶片上端所处流体工作腔9相通。 

实施例5： 

在图9所示的实施例中，一种泵及马达的液压控制机构，包括连通外部流体的进流腔1和出流腔2，设有若干径向槽3的转子4，与径向槽3配合设置并沿径向槽3滑动的若干叶片5，设在转子4外部的定子6，设置在转子4两侧的侧板，定子6在其周向上设有至少一个上升区段7和至少一个下降区段8，相邻两叶片5与转子4外表面、定子6内表面和侧板之间形成流体工作腔9，叶片5上端所处的流体工作腔9内部通有高压流体或低压流体，叶片5下端与转子径向槽3底部形成叶片下腔10，进流腔1和出流腔2分别为高压腔或低压腔，转子4的每条径向槽3底部分别开设有阶梯孔11，阶梯孔11与叶片下腔10相通的一端的孔径小于另一端的孔径，阶梯孔11内部滑动设置有阶梯形柱销12。

阶梯孔11由设置在转子径向槽3底部的小圆柱孔17和设置在转子4内侧的内圈18上的大圆柱孔16构成，小圆柱孔17和大圆柱孔16同轴设置，内圈18上沿圆周设有与每条径向槽3对应的大圆柱孔16，大圆柱孔16和转子径向槽3底部的小圆柱孔17对应相通。阶梯形柱销12为分体式结构，分体式结构的阶梯形柱销12包括大圆柱销19和小圆柱销20，小圆柱销20活动设置在大圆柱销19的上端面。阶梯形柱销12的小圆柱销20穿过叶片下腔10朝向叶片下端，阶梯形柱销12的小圆柱销20的外圆周面与阶梯孔11大孔的内孔壁之间形成阶梯腔13，阶梯形柱销12的大圆柱销19下端面与阶梯孔11底部之间形成控制腔14。 

该泵及马达的液压控制机构作为马达使用时，在上升区段叶片上端面所处流体工作腔9和叶片下端面所处叶片下腔10均为高压流体，在下降区段叶片上端面所处流体工作腔9和叶片下端面所处叶片下腔10均为低压流体。该液压机械控制结构作为泵使用时，在上升区段叶片上端面所处流体工作腔9和叶片下端面所处叶片下腔10均为低压流体，在下降区段叶片上端面所处流体工作腔9和叶片下端面所处叶片下腔10均为高压流体。 

该泵及马达的液压控制机构还可设置连通外部流体的低压通道22和外接压力流体24，所述的外接压力流体24可来自同轴连接的小泵或液压系统的其他压力流体，阶梯腔13经二位三通控制阀23分别与外接压力流体24和所述低压通道22相通，控制腔14经流体通道与进流腔1和出流腔2中的高压腔相通，叶片下腔10经流体通道与叶片上端所处流体工作腔9相通。系统处于空载或卸荷时以二位三通控制阀23切换控制，通过外接压力流体24的作用使叶片泵缩入转子槽内，停止流体循环以减少能耗，止断外接压力流体24时，叶片伸出，流体循环恢复正常工作。 

实施例6： 

在图10所示的实施例中，一种泵及马达的液压控制机构，与实施例5中的结构基本相同，不同之处在于：阶梯腔13和控制腔14经二位四通控制阀25分别与外接压力流体24和所述低压通道22相通，叶片下腔10经流体通道与叶片上端所处流体工作腔9相通。用二位四通控制阀切换控制，工作可靠灵敏。空载或卸荷时，外接压力流体24的作用使叶片缩入槽内，停止流体循环，切换二位四通控制阀25则经外接压力流体24作用使叶片迅速伸出恢复正常工作，高压腔经单向阀等连通外接压力流体24并经二位四通控制阀25连通控制腔14，实现高压正常工作，高压腔也可不连通外接压力流体24，控制腔14只由外接压力流体24实现持续正常工作。

上述实施例所述的该泵及马达的液压控制机构： 

作为马达时，进流腔1为高压腔，出流腔2为低压腔，阶梯腔13连接低压通道22，在上升区段7叶片上端面所处工作腔9和下端面所处叶片下腔10均为高压流体，压力基本平衡，叶片5受阶梯形柱销或大小柱销面积差流体压力的作用贴紧定子6内表面；在下降区段8叶片上端面所处工作腔9和下端面所处叶片下腔10均为排出低压流体，叶片5受阶梯形柱销控制腔14流体压力作用贴紧定子6内表面；启动时叶片5受阶梯形柱销面积差流体压力作用伸出贴紧定子6表面，从而保证马达全过程正常工作和可靠启动。

作为泵时，进流腔1为低压腔，出流腔2为高压腔，在上升区段7叶片上端面所处工作腔9和下端面所处叶片下腔10均为进流低压流体，叶片5受阶梯形柱销控制腔14流体压力作用贴紧定子6内表面；在下降区段8叶片上端面所处工作腔9和下端面所处叶片下腔10均为排出高压流体，上下流体压力基本平衡，叶片5受阶梯形柱销面积差流体压力作用贴紧定子6内表面，合理设计柱销面积及大小端面积差，可使全周范围叶片对定子的压力更加合理可控，既控制这对易失效摩擦副的磨损，又确保叶片与定子间贴紧可靠并在不同工况下稳定工作，从而提高泵的工作性能和在较低转速条件下的工作适应性。 

该泵及马达的液压控制机构，通过在转子径向槽底部设置阶梯孔11，而在阶梯孔11内部滑动设置阶梯形柱销12，在整个液压机械系统中增加了阶梯腔13和控制腔14，而阶梯腔13经流道与进流腔1和出流腔2中的低压腔相通或者与低压通道22相通，控制腔14经流道与进流腔1和出流腔2中的高压腔相通，叶片下腔10经流道与该叶片上端所处流体工作腔9相通。该流道可以采用小孔道21，也可采用其他结构的连通方式，只要能够实现叶片下腔10与流体工作腔9的相通即可。当该泵及马达的液压控制机构应用在马达中时，通过合理设计阶梯形柱销12的面积，来控制阶梯腔13、控制腔14以及流体工作腔9内部流体压力的压力差，使叶片5对定子6具有有效的压力，形成良好接触，保证马达工作高效可靠，从而可实现更高的工作压力，还避免了空载时压紧力导致的不必要功耗。当该泵及马达的液压控制机构应用于液压叶片泵时，通过设计适当的阶梯形柱销12的面积，使泵在进流区段7或出流区段8时叶片5对定子6均有合理稳定的接触压力，从而有效提高泵的工作性能，并且在较低转速时仍可确保叶片与定子的良好接触，提高了低速工作可靠性。并且该泵及马达的液压控制机构装拆维护方便，制造工艺良好，结构简便，易于实现。 

Claims (10)

1.一种泵及马达的液压控制机构，包括连通外部流体的进流腔（1）和出流腔（2），设有若干径向槽（3）的转子（4），与径向槽（3）配合设置并沿径向槽（3）滑动的若干叶片（5），设在转子（4）外部的定子（6），设置在转子（4）两侧的侧板，定子（6）在其周向上设有至少一个上升区段（7）和至少一个下降区段（8），相邻两叶片（5）与转子（4）外表面、定子（6）内表面和侧板之间形成流体工作腔（9），叶片（5）下端与转子径向槽（3）底部形成叶片下腔（10），所述的进流腔（1）和出流腔（2）分别为高压腔或低压腔，其特征在于：所述转子（4）的每条径向槽（3）底部分别开设有阶梯孔（11），所述的阶梯孔（11）与叶片下腔（10）相通的一端的孔径小于另一端的孔径，所述的阶梯孔（11）内部滑动设置有阶梯形柱销（12），所述的阶梯形柱销（12）的小端穿过叶片下腔（10）朝向叶片（5）下端，阶梯形柱销（12）小端的外圆周面与阶梯孔（11）大孔的内孔壁之间形成阶梯腔（13），阶梯形柱销（12）的大圆柱下端面与阶梯孔（11）底部之间形成控制腔（14）。

2.根据权利要求1所述的一种泵及马达的液压控制机构，其特征在于：所述的阶梯孔（11）设置在转子径向槽（3）轴向中间位置并且阶梯孔（11）的中心线平行于转子径向槽（3）径向槽壁，所述的阶梯孔（11）为分体式结构，所述的阶梯孔（11）由设置在转子径向槽（3）底部的大圆柱孔（16）和配合大圆柱孔（16）设置在大圆柱孔（16）内部的衬套（15）上的小圆柱孔（17）构成，所述的大圆柱孔（16）与小圆柱孔（17）同轴设置。

3.根据权利要求1所述的一种泵及马达的液压控制机构，其特征在于：所述的阶梯孔（11）设置在转子径向槽（3）轴向中间位置并且阶梯孔（11）的中心线平行于转子径向槽（3）径向槽壁，所述的阶梯孔（11）为分体式结构，所述的阶梯孔（11）由设置在转子径向槽（3）底部的小圆柱孔（17）和设置在转子内侧的内圈（18）上的大圆柱孔（16）构成，所述的内圈（18）上沿圆周设有与每条转子径向槽（3）对应的大圆柱孔（16），大圆柱孔（16）和转子径向槽（3）底部的小圆柱孔（17）对应相通。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种泵及马达的液压控制机构，其特征在于：阶梯形柱销（12）为分体式结构或者一体式结构，分体式结构的阶梯形柱销（12）包括大圆柱销（19）和小圆柱销（20），小圆柱销（20）活动设置或连接在大圆柱销（19）的上端面；一体式结构的阶梯形柱销（12）为上端圆柱小于下端圆柱的圆柱体结构，一体式结构的阶梯形柱销（12）的轴剖面为T字形结构。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种泵及马达的液压控制机构，其特征在于：阶梯腔（13）经流道与进流腔（1）和出流腔（2）中的低压腔相通，所述的控制腔（14）经流道与进流腔（1）和出流腔（2）中的高压腔相通，所述的叶片下腔（10）经流道与该叶片上端所处流体工作腔（9）相通。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种泵及马达的液压控制机构，其特征在于：该液压控制机构还可设置连通外部流体的低压通道（22），阶梯腔（13）经流道与所述低压通道（22）相通，所述的控制腔（14）经流道与进流腔（1）和出流腔（2）中的高压腔相通，所述的叶片下腔（10）经流道与该叶片上端所处流体工作腔（9）相通。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种泵及马达的液压控制机构，其特征在于：该液压控制机构还可设置外接压力流体（24），所述的外接压力流体（24）可来自同轴连接的小泵或液压系统的其它压力流体，阶梯腔（13）经二位三通控制阀（23）分别与外接压力流体（24）和进流腔（1）出流腔（2）中的低压腔相通，控制腔（14）经流体通道与进流腔（1）和出流腔（2）中的高压腔相通；或者，阶梯腔（13）和控制腔（14）经二位四通控制阀（25）分别与进流腔（1）出流腔（2）中的低压腔和外接压力流体（24）相通，叶片下腔（10）经流道与叶片上端所处流体工作腔（9）相通。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种泵及马达的液压控制机构，其特征在于：该液压控制机构还可设置连通外部流体的低压通道（22）和外接压力流体（24），所述的外接压力流体（24）可来自同轴连接的小泵或液压系统的其他压力流体，阶梯腔（13）经二位三通控制阀（23）分别与外接压力流体（24）和所述低压通道（22）相通，控制腔（14）经流体通道与进流腔（1）和出流腔（2）中的高压腔相通；或者阶梯腔（13）和控制腔（14）经二位四通控制阀（25）分别与外接压力流体（24）和所述低压通道（22）相通，叶片下腔（10）经流体通道与叶片上端所处流体工作腔（9）相通。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种泵及马达的液压控制机构，其特征在于：在上升区段（7）叶片上端面所处流体工作腔（9）和叶片下端面所处叶片下腔（10）均为高压流体，在下降区段（8）叶片上端面所处流体工作腔（9）和叶片下端面所处叶片下腔（10）均为低压流体。

10.根据权利要求1或2或3所述的一种泵及马达的液压控制机构，其特征在于：在上升区段（7）叶片上端面所处流体工作腔（9）和叶片下端面所处叶片下腔（10）均为低压流体，在下降区段（8）叶片上端面所处流体工作腔（9）和叶片下端面所处叶片下腔（10）均为高压流体。