[發(fā)明專利]柱塞式定量液壓馬達機液開關變扭矩配油組件

無效

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• 申請日: 2007-06-25
• 公開（公告）號: CN101334014A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發(fā)明（設計）人: 顧臨怡;李世倫;曹建偉;王峰
• 申請（專利權）人: 浙江大學;杭州慧翔機電控制工程有限公司
• 主分類號: F04B9/10
• 分類號: F04B9/10;F04B49/22;F03C1/00;F03C1/08
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司
• 代理人: 唐銀益

1、一種柱塞式定量液壓馬達機液開關變扭矩配油組件，包括柱塞，其特征在于，還包括配油閥組和機液變扭矩驅動機構，所述配油閥組由與柱塞個數(shù)相同數(shù)量的一體閥組成；每個一體閥由一個高速開關高壓供油閥和相應的高速開關排油補油閥構成，一體閥中的高速開關高壓供油閥與高速開關排油補油閥的閥口面對面設置，兩個閥芯的端面留有可供推拉桿的推拉桿頭活動的空間；每個高速開關排油補油閥的彈簧腔均與相應的柱塞腔連通，每個高速開關排油補油閥的閥芯中間是全部打通的，柱塞腔通過彈簧腔和高速開關排油補油閥的閥芯與高速開關高壓供油閥的閥芯端面連通；所述每個高速開關排油補油閥設有回油口，所述每個高速開關高壓供油閥設有壓力油口；

所述推拉桿的尾部從高速開關高壓供油閥的彈簧腔穿出，與機液變扭矩驅動機構相連；推拉桿頭位于兩個閥芯的端面之間；

所述機液變扭矩驅動機構由推拉桿驅動環(huán)、軸承和傾角調節(jié)器組成；所述推拉桿驅動環(huán)安裝在配油閥組的推拉桿側，推拉桿驅動環(huán)的中間還設有內孔；液壓馬達的斜軸穿過內孔并與推拉桿驅動環(huán)通過鍵連接；所述內孔能夠跟著斜軸、柱塞缸筒一起旋轉；所述軸承安裝在推拉桿驅動環(huán)背對配油閥組的一側，以隔離推拉桿驅動環(huán)與傾角調節(jié)器之間的高速相對旋轉，并支撐柱塞腔通過推拉桿作用在推拉桿驅動環(huán)的強載荷；所述傾角調節(jié)器安裝在軸承背對推拉桿驅動環(huán)的一側，并固定在殼體上，而不跟著液壓馬達的斜軸一起旋轉。

2、根據權利要求1所述的柱塞式定量液壓馬達機液開關變扭矩配油組件，其特征在于，在推拉桿與高速開關高壓供油閥彈簧腔的接觸位置處，還設有密封圈。

3、根據權利要求1所述的柱塞式定量液壓馬達機液開關變扭矩配油組件，其特征在于，所述推拉桿驅動環(huán)的四周均布了與柱塞數(shù)相同數(shù)量的孔，與配油閥組中推拉桿的位置一一對應，推拉桿與各孔之間通過銷釘固定連接。

4、根據權利要求1所述的柱塞式定量液壓馬達機液開關變扭矩配油組件，其特征在于，所述傾角調節(jié)器包括一個徑向調節(jié)塊和一個傾角調節(jié)塊，傾角調節(jié)塊位于軸承側，徑向調節(jié)塊壓在液壓馬達的殼體上，兩調節(jié)塊之間以圓柱面滑動連接，并依靠來自于軸承側的液壓力壓緊固定，圓柱面的中心線與徑向調節(jié)塊的滑動方向都是徑向且相互垂直。

5、一種適用于如權利要求1所述的柱塞式定量液壓馬達機液開關變扭矩配油組件的變扭矩控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)根據對輸出負載大小的要求，調節(jié)傾角調節(jié)器中徑向調節(jié)塊偏離中心位置的距離，用以改變各高速開關高壓供油閥的開關時間占空比；

(2)控制高速開關高壓供油閥的開啟時間，使得相應的柱塞在吸油階段，只有部分時間壓力油能夠通過高速開關高壓供油閥進入液壓馬達的柱塞腔，推動柱塞做功；

吸油階段的其余時間柱塞腔均通過與回油口相通的高速開關排油補油閥，直接從回油口吸油，補充柱塞運動產生的空腔，但不會推動柱塞做功，確保平均輸出扭矩與高速開關高壓供油閥開啟時間段內柱塞的位移在整個柱塞吸油行程中的占空比成正比；

(3)通過對高速開關高壓供油閥開啟時間段內柱塞的位移在整個柱塞吸油行程中占空比的實時調節(jié)，輸出與占空比成正比的平均扭矩，實現(xiàn)變扭矩控制；占空比與平均扭矩之間的關系為：

占空比＝X_開×2n＝T/(D×P×η_機×η_閥)，

推桿運動幅度x與占空比之間的關系為：

占空比＝X_開×2n＝arccos(x0/x)/90°，

徑向調節(jié)塊離開其中間位置的偏移量y與推桿運動幅度x之間的關系為：

x＝y(tǒng)×tg(α/2)；

其中：X_開為高速開關高壓供油閥開啟時間段內的柱塞位移，n為液壓馬達的轉速，T為需要獲得的平均扭矩，D為液壓馬達的排量，P為壓力油口的壓力，η_機為液壓馬達的機械效率，η_閥為配油閥組控制柱塞腔的效率，x0為推拉桿頭與高速開關高壓供油閥端面留出的間隙長度，α為徑向調節(jié)塊的圓柱面延伸到推拉桿分布圓直徑位置處所產生的弧度。