[發明專利]內開路式液壓變壓器及變壓方法

無效

• 申請號: 200910067270.3
• 申請日: 2009-07-14
• 公開（公告）號: CN101614226A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 劉順安;陳延禮;劉佳琳;姚永明
• 申請（專利權）人: 劉順安;陳延禮
• 主分類號: F15B3/00
• 分類號: F15B3/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司
• 代理人: 邵銘康;朱世林

技術領域

本發明屬新型液壓元件和方法，尤其是內開路式雙端面配流的液壓變壓器和變壓方法。

背景技術

目前，二次調節技術的出現提高了液壓系統的柔性和效率。盡管液壓變壓原理有很多優點，但在液壓領域的應用仍受到一定的限制，最主要的原因是缺少一種能夠有效實現二次調節技術的液壓變壓器。

專利WO?97/31185中提出一種新型液壓變壓器設計概念，與傳統液壓變壓器相比，這種液壓變壓器將液壓馬達和液壓泵的功能集于一身，形成一個單獨的液壓元件。盡管該液壓變壓器有很多優點，但還有很多問題需要解決，如該專利只考慮配流盤和缸體這對配流副之間的關系，而沒考慮配流盤與后端蓋這對配流副對液壓變壓器的性能影響，同時在該專利中配流盤上3個腰型槽的包角大小相等，限制了變壓比調節范圍。

專利WO?99/40318和WO?00/28211中，對液壓變壓器進行了改進，將配流盤前端的高壓油口引導了配流盤后端面的中心位置，其他2個腰型槽位置不變，同時后端蓋的油口做了相應調整。該結構雖然提高了調壓比范圍，但還是有限，而且在后端蓋的4個槽口通過換向閥與兩個負載油路和低壓油路連接，增加了液壓變壓器的結構復雜性，同時為了防止配流盤傾斜，使用了徑向尺寸較大的滾動軸承，這樣增加了液壓變壓器的體積。

專利ZL?03129072.8中，對配流盤槽口形狀進行了改進，將配流盤前端面的3個槽口分別引到后端面不同的分布圓上，使配流盤旋轉角度增大，一定程度拓寬了變壓比。但是，當配流盤后端面與后端蓋面積不斷變化時，導致對后端蓋的推力增大，造成變壓器內泄露使其不能正長工作。

專利ZL?200810183259.9中，對配流盤的3個腰型槽包角大小的進行改進，該結構雖然可提高一定的變壓比，但無法解決同一配流盤設3個腰型槽，分別連通高壓、低壓和負載壓力導致配流盤徑向力分布不均的影響即燒盤，降低液壓變壓器的使用壽命。

專利ZL?200810226067.1中，提出在后端蓋和殼體之間加過渡板的方案，通過改變后端面槽口與殼體配合的相對位置，將液壓變壓器實施分段變壓，該專利雖然擴大了變壓比，但在具體操作中帶來了很多麻煩，為了擴大變壓比需要人為的拆解過渡板并重新安裝，這樣就限制了其應用范圍。

發明內容

本發明的目的是拓寬液壓變壓器變壓比的調節范圍，提高液壓變壓器的自吸能力，降低配流盤同時承受3種不同壓力值的影響，提高配流盤使用壽命，同時降低噪聲。

本發明由主軸1、唇形密封圈2、前端蓋3、殼體5、立式配流盤10、上端蓋11、內開路式柱塞17、缸體19、斜式配流盤20、步進電機I?21、后端蓋23、步進電機II?25、齒輪I?37和齒輪II?67組成，其中前端蓋3經唇形密封圈2、O型密封圈I?6、卡環I?4與殼體5的左端連接，構成液壓變壓器的前部封閉；上端蓋11、電機殼體I?22與殼體5的上部連接，電機殼體II?26與殼體5的下部連接，共同構成液壓變壓器的中部封閉；后端蓋23經螺栓II?24與殼體5的右端連接，構成液壓變壓器的后部封閉；殼體5內部置有主軸1、立式配流盤10、缸體19、斜式配流盤20和內開路式柱塞17，由軸承7支撐的主軸1的外端穿過前端蓋3的中心孔，主軸1上套有卡環II?8和立式配流盤10，卡環II?8和軸承7共同側向支撐立式配流盤10；主軸1的內端設有主軸配流窗口45-51，并經內開路式柱塞17與缸體19的一端連接，且通過缸體中心軸鉸接球18保證缸體19的旋轉中心線始終交于主軸1中心線，缸體19的另一端與斜式配流盤20的內側連接，斜式配流盤20的外側與后端蓋23連接；立式配流盤10由步進電機II?25經齒輪I?37驅動旋轉，斜式配流盤20由步進電機I?21經齒輪II?67驅動旋轉。

上端蓋11的中部周圍呈六角卡位28，六角卡位28上設有4個均布的通孔I?27，上端蓋11的下部設有螺紋29，上端蓋11的底部設有環形槽I?30；上端蓋11經螺栓I?9和O型密封圈III13與殼體5連接。

立式配流盤10的圓周面上設有環形槽II32和環形槽III34；環形槽II32和環形槽III34之間設有環形槽IV35，環形槽IV35經通孔II36與高壓腰型槽口15連通；立式配流盤10的圓周面上還設有齒輪I37，在立式配流盤10的內表面設有環形槽V38和環形槽VI39，并經O型密封圈IV14與主軸1連接；立式配流盤10的徑向端口33經O型密封圈II12與上端蓋11的接口31相通，且中心線重合，立式配流盤10的高壓腰型槽口15與主軸1內端的主軸配流窗口45-51處于同軸，且分度圓半徑相等。