CN2752473Y - 双作用叶片式二次元件 - Google Patents

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Abstract

一种双作用叶片式二次元件，一种双作用叶片式二次元件，由转子、定子、叶片、变量油缸、壳体和配流盘等组成，其特征在于变量油缸由变量杆、变量活塞、变量壳体等构成，变量壳体通过螺栓固定在壳体上，变量杆的球形头端与变量活塞的凹槽连接，变量杆的另一端固定在定子长半径圆弧中心线处的外表面上。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

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，可应用于中高压、中压、低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、定子、叶片、传动轴、变量油缸、壳体和配流盘等组成，其中变量油缸由变量杆、变量活塞、变量缸体等构成，变量油缸的变量活塞通过固定在定子壳体上的变量杆带动定子旋转，来改变配流盘和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。变量油缸可对定子旋转角的大小和方向进行控制，使定子在-45°-45°范围内旋转。
本实用新型的有益效果是通过对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；本发明可应用于中高压、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是双作用叶片式二次元件的结构简图
图2是双作用叶片式二次元件的A-A视图
图3是双作用叶片式二次元件的定子初始位置图
图4是双作用叶片式二次元件的原理图
1.壳体  2.定子  3.叶片  4.转子  5.传动轴  6.变量杆  7.端盖  8.变量活塞  9.变量缸体  10.变量油缸  11、12.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、定子2、叶片3、变量油缸10、壳体1和配流盘11、12等组成。变量油缸10由变量杆6、变量活塞8、变量缸体9等构成。变量缸体9通过螺栓固定在壳体1上，变量杆6的球形头端与变量活塞8的凹槽连接，变量杆6的另一端固定在定子2的长半径圆弧中心线处或短半径圆弧中心线处，图2所示本发明的实施例中，变量杆6的另一端固定在定子2长半径圆弧中心线处的外表面上。
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和定子2的中心是固定的，定子2在变量活塞8的带动下可绕中心旋转。
二次元件不工作时，在图3中，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，定子2的转角为零度，即为定子2的初始旋转位置(零点)。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，定子顺时针方向旋转角为正，逆时针方向旋转角为负。当定子2顺时针或逆时针旋转时，随着定子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，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，在变量油缸10的作用下，对着二次元件传动轴5的方向，通过变量杆6使定子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、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，通过变量油缸的作用，使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、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、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、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。
通过变量油缸的作用，旋转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、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、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。
定子旋转角度的大小和方向由变量活塞的位移决定，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，由位置传感器检测变量杆的转角，反馈给控制器，由控制器发出指令给电液伺服(比例)阀，调节变量活塞的位移(大小和方向)。

Claims (2)

1、一种双作用叶片式二次元件，由转子(4)、定子(2)、叶片(3)、传动轴(5)、变量油缸(10)、壳体(1)和配流盘(11、12)组成，其特征在于变量油缸(10)由变量杆(6)、变量活塞(8)、变量缸体(9)构成，变量缸体(9)通过螺栓固定在壳体(1)上，变量杆(6)的球形头端与变量活塞(8)的凹槽连接，变量杆(6)的另一端固定在定子(2)长半径圆弧中心线处的外表面上。
2、如权利要求1所述的双作用叶片式二次元件，其特征是定子(2)的初始旋转位置是定子(2)长半径圆弧中心线与一组配油窗口中心线重合时的位置，在初始旋转位置处，定子(2)的旋转角为零度，二次元件的排量为零，定子(2)的位置可在初始旋转位置的左侧或右侧，位置范围为-45°-45°。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105089915A (zh) * 2014-04-22 2015-11-25 李云和 转子液压波力发电及电解氢组合装置
CN109826769A (zh) * 2019-03-21 2019-05-31 中航力源液压股份有限公司 能延长主泵使用寿命的变量机构

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