专利名称：伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液压变压器，具体地说是一种伺服电机控制的伺服电机控制的双作 用叶片式液压变压器，属机械领域。
(二)
背景技术：
液压变压器是指在液压传动中实现压力转换的一种液压元件。液压变压器可以把给定压 力下的输入液压能高效率地转换为另一种压力下的输出液压能，使用它可以实现多负载在恒 压网络中互不相关的控制，还会使能量逆向流动，不仅可以无节流损失地驱动直线负载，而 且还可以驱动旋转负载。
现有的液压变压器基本上都是柱塞式结构，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，而且柱塞式液 压变压器结构复杂、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 液压变压器的应用范围受到了很大的限制。
(三) 发明内容
本实用新型的技术任务是针对现有技术的不足，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、低压液压系统的伺服电机控制的双作用叶 片式液压变压器，以丰富液压变压器的种类，扩大液压变压器的应用范围。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案
一种伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器包括定量部件、变量部件、壳体、右端盖、 左端盖，定量部件与变量部件共用同一根旋转轴，定量部件的转子通过花键与旋转轴的左侧 花键配合联接，变量部件的转子通过花键与旋转轴的右侧花键配合联接，定量部件与变量部 件安装在同一个壳体内，右端盖、左端盖通过螺栓固定在壳体上。
所述的伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器，定量部件包括转子、定子、叶片和配 流盘，转子的宽度比定子的宽度稍小，转子安装在定子内，叶片的一端放入转子的叶片槽内， 另一端与定子的内表面接触，左、右配流盘安装在旋转轴上，并紧压在定子的两个侧面上。
所述的伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器，变量部件包括转子、齿轮、定子、叶 片、旋转轴、伺服电机和配流盘，转子的宽度比定子的宽度稍小，转子安装在定子内，叶片 的一端放入转子的叶片槽内，另一端与定子的内表面接触，定子外圈以长半径圆弧中心为中 心150°范围内作成齿轮型式，定子与齿轮构成齿轮传动副，齿轮安装在伺服电机的输出轴 上，伺服电机安装在壳体上，配流盘安装在旋转轴上，并紧压在定子的左右两个侧面上。所述的伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器，定量部件的上油口为伺服电机控制的 双作用叶片式液压变压器的进油口，进油口与恒压网络系统的高压端连接，变量部件的上油 口为伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器的出油口，出油口与负载端连接，定量部件的 下油口与变量部件的下油口连接在一起，成为伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器一个 油口，该油口与油箱连接。
本实用新型的一种伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器与现有技术相比，所产生的 有益效果是
(1) 本实用新型能以无节流损失的方式将恒压网络系统压力调整为负载压力变化范围内 的任一值。
(2) 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，扩大了液压变压器的应用范围，丰富了液压变压器的品种。
(3) 本实用新型体积小、重量轻、转动惯量小，动态响应快，控制性能好。
(4) 本实用新型可以向负载输出能量，也可以从负载向蓄能器回收能量。
(四)
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 图l是本实用新型的结构简图
图2是本实用新型的的A-A视图
图3是本实用新型的的B-B视图
图4是本实用新型的的C-C视图
图5是本实用新型的油口连接形式示意图
图6是本实用新型的变压原理示意图
图中l.定量部件，2.变量部件，3.壳体，4.右端盖，5.旋转轴，6.左端盖，7.转子， 8.定子，9.叶片，10、 11、 16、 17.配流盘，12.齿轮，13.转子，14.定子，15.叶片，18.伺 服电机
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作以下详细地说明。
如图l、 2、 3、 4所示，本实用新型所述的伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器主要 由定量部件l、变量部件2、壳体3、右端盖4、左端盖6等组成，定量部件1与变量部件2 共用同一根旋转轴5，定量部件1的转子7通过花键与旋转轴5的左侧花键配合联接，变量 部件2的转子13通过花键与旋转轴5的右侧花键配合联接，定量部件1与变量部件2安装在
4同一个壳体3内，右端盖4、左端盖6通过螺栓固定在壳体3上。
定量部件1主要由旋转轴5、转子7、定子8、叶片9和配流盘10、 11等组成，转子7 的宽度比定子8的宽度稍小，转子7安装在定子8内，叶片9的一端放入转子7的叶片槽内， 另一端与定子8的内表面接触，在恒压网络系统中高压油的作用下，转子7带动旋转轴5旋 转，配流盘IO、 11安装在旋转轴5上，并紧压在定子8的左右两个侧面上。
变量部件2主要由旋转轴5、齿轮12、转子13、定子14、叶片15、伺服电机18和配流 盘16、 17等组成，转子13的宽度比定子14的宽度稍小，转子13安装在定子14内，叶片 15的一端放入转子13的叶片槽内，另一端与定子14的内表面接触，由旋转轴5带动转子13 旋转，输出压力油，定子14外圈以长半径圆弧中心为中心150°范围内作成齿轮型式，定子 14与齿轮12构成齿轮传动副，在伺服电机18的带动下定子14顺时针或逆时针旋转进行变 量，齿轮12安装在伺服电机18的输出轴上，伺服电机18安装在壳体3上，配流盘16、 17 安装在旋转轴5上，并紧压在定子14的左右两个侧面上。
如图5所示，所述的伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器的定量部件1与定量双作 用叶片马达的结构、功能相似，定量部件1可以看作为一个定量双作用叶片马达；所述的伺 服电机控制的双作用叶片式液压变压器的变量部件2与双作用叶片式二次元件的结构、功能 相似，变量部件2可以看作为一个双作用叶片式二次元件；于是，所述的伺服电机控制的双 作用叶片式液压变压器可以看作是由定量马达与二次元件同轴刚性联接而成的，定量部件1 的上油口为伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器的进油口 M，进油口 M与恒压网络系统 的高压端连接，变量部件2的上油口为伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器的出油口 N， 出油口N与负载端连接，定量部件l的下油口与变量部件2的下油口连接在一起，成为伺服 电机控制的双作用叶片式液压变压器一个油口 0，油口 0与油箱连接。
如图5所示，在恒压网络压力a的作用下，定量部件l产生的主动转矩为
变量部件2产生的阻力转矩为
式中K、 K2是定量部件l、变量部件2的排量，a、 a是液压变压器进、出油口处的压 力，a是油箱处的压力，通常a^。
忽略变量部件1与定量部件2之间的摩擦阻力矩，当7,+ 72 =0时，液压变压器处于平衡 状态，此时液压变压器进、出油口之间的压力比为式中入为变压比。
由以上推导可以看出，变压比是液压变压器进、出口压力的比值，它也等于相应排量的 反比。这里压力A是恒压网络的压力，它为定值，而压力A取决定于负载，因此所述的伺服 电机控制的双作用叶片式液压变压器的变压实质上是调节排量IV K2的值，由于定量部件1 的排量K是一个固定值，所以工作中是通过调节变量部件2的排量K2来满足负载变化的需要。
所述的伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器不工作时，定量部件1与变量部件2的 转子均静止不动，变压器输出流量为零，变量部件2的定子处在除初始旋转位置(零点)外 的任一位置。
所述的伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器工作时，为适应负载的变化，在变量油 缸的作用下，变量部件2的定子顺时针或逆时针旋转，随着定子旋转角度的变化，变量部件 2的排量K也不断变化，由公式(1)可知，变压比入就随之改变，实现变压，满足负载变化 的需要。
所述的伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器的变量部件2的定子14旋转角度的大小 和方向由伺服电动机输出轴的转角决定，工作中，由角位移传感器检测输出轴的转角，反馈 给控制器，由控制器发出指令给伺服电动机，控制定子14旋转角度(大小和方向)。
权利要求1、一种伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器包括定量部件(1)、变量部件(2)、壳体(3)、右端盖(4)、左端盖(6)，其特征在于，定量部件(1)与变量部件(2)共用同一根旋转轴(5)，定量部件(1)的转子(7)通过花键与旋转轴(5)的左侧花键配合联接，变量部件(2)的转子(13)通过花键与旋转轴(5)的右侧花键配合联接，定量部件(1)与变量部件(2)安装在同一个壳体(3)内，右端盖(4)、左端盖(6)通过螺栓固定在壳体(3)上。
2、 根据权利要求l所述的伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器，其特征在于，定量 部件(1)包括旋转轴(5)、转子(7)、定子(8)、叶片(9)和配流盘(10、 11)，转子(7) 的宽度比定子(8)的宽度稍小，转子(7)安装在定子(8)内，叶片(9)的一端放入转子(7)的叶片槽内，另一端与定子(8)的内表面接触，配流盘(10、 11)安装在旋转轴(5) 上，并紧压在定子(8)的左右两个侧面上。
3、 根据权利要求l所述的伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器，其特征在于，变量 部件(2)包括旋转轴(5)、齿轮(12)、转子(13)、定子(14)、叶片(15)、伺服电机(18) 和配流盘(16、 17)，转子(13)的宽度比定子(14)的宽度稍小，转子(13)安装在定子(14) 内，叶片(15)的一端放入转子(13)的叶片槽内，另一端与定子(14)的内表面接触，定 子(14)外圈以长半径圆弧中心为中心150。范围内作成齿轮型式，定子(14)与齿轮(12) 构成齿轮传动副，齿轮(12)安装在伺服电机(18)的输出轴上，伺服电机(18)安装在壳 体(3)上，配流盘(16、 17)安装在旋转轴(5)上，并紧压在定子(14)的左右两个侧面 上。
4、 根据权利要求1所述的伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器，其特征在于，定量 部件(l)的上油口为伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器的进油口，进油口与恒压网络 系统的高压端连接，变量部件(2)的上油口为伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器的出 油口，出油口与负载端连接，定量部件(1)的下油口与变量部件(2)的下油口连接在一起， 成为伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器一个油口，该油口与油箱连接。
专利摘要一种伺服电机控制的双作用叶片式液压变压器包括定量部件、变量部件、壳体、右端盖、左端盖，定量部件与变量部件共用同一根旋转轴，定量部件的转子通过花键与旋转轴的左侧花键配合联接，变量部件的转子通过花键与旋转轴的右侧花键配合联接，定量部件与变量部件安装在同一个壳体内，右端盖、左端盖通过螺栓固定在壳体上。本实用新型的有益效果是能以无节流损失的方式将恒压网络系统压力调整为负载压力变化范围内的任一值，可应用于中高压、中压、中低压液压系统中，扩大了液压变压器的应用范围，丰富了液压变压器的品种，体积小、重量轻、转动惯量小，动态响应快，控制性能好。
文档编号F15B5/00GK201396325SQ200920026148
公开日2010年2月3日 申请日期2009年5月26日 优先权日2009年5月26日
发明者吴芷红, 臧发业, 澈 郑 申请人:山东交通学院