机械传动变量式双作用叶片二次元件的制作方法

xiaoxiao2021-5-18  214

机械传动变量式双作用叶片二次元件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种机械传动变量式双作用叶片二次元件,属机械领域。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]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】

[0004]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、中低压液压系统的机械传动变量式双作用叶片二次元件,以丰富二次元件的品种,扩大二次元件的应用范围。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案:
[0006]一种机械传动变量式双作用叶片二次元件主要由壳体、传动轴、配流盘、转子、定子、叶片、手轮、螺母、上端盖、套筒、导向块、螺杆、变量柱塞、下端盖等组成;转子和定子的中心是固定且重合的,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,叶片的另一端与定子的内表面接触,叶片沿转子径向安置,转子通过花键与传动轴配合联接,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;由手轮、螺母、上端盖、套筒、导向块、螺杆、变量柱塞、下端盖等构成变量机构,变量柱塞安装在二次元件壳体内,变量柱塞的一个侧面加工成齿条型式,变量柱塞的另一个侧面加工有凹槽,变量柱塞的凹槽上装有导向块,变量柱塞的上端部加工有内螺纹,螺杆的下端加工为外螺纹,螺杆与变量柱塞构成传动副,螺杆上装有套筒,套筒安装在二次元件壳体内,套筒的上端面与螺杆凸肩的下表面配合接触,螺杆凸肩的上表面与上端盖配合接触,上端盖装在螺杆上,螺杆上端固定有手轮,齿条式变量柱塞与齿轮式定子构成齿轮传动副,螺母可将螺杆锁紧在上端盖上,上端盖、下端盖通过螺栓固定在壳体上;配流盘安装在传动轴上,并紧压在定子的左右两个侧面上。二次元件的进、出油口大小相同。
[0007]本实用新型的一种机械传动变量式双作用叶片二次元件与现有技术相比,所产生的有益效果是:
[0008]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,扩大了二次元件的应用范围,丰富了二次元件的品种。
[0009](四)
【附图说明】
[0010]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0011]图1是机械传动变量式双作用叶片二次元件的结构简图
[0012]图2是机械传动变量式双作用叶片二次元件的A-A视图
[0013]图3是机械传动变量式双作用叶片二次元件定子初始位置图
[0014]图4是机械传动变量式双作用叶片二次元件的原理图
[0015]1.壳体,2.传动轴,3、6.配流盘,4.转子,5.定子,7.叶片,8.手轮,9.螺母,10.上端盖,11.套筒,12.导向块,13.螺杆,14.变量柱塞,15.下端盖
[0016](五)
【具体实施方式】
[0017]一种机械传动变量式双作用叶片二次元件主要由壳体1、传动轴2、配流盘3、6和转子4、定子5、叶片7、手轮8、螺母9、上端盖10、套筒11、导向块12、螺杆13、变量柱塞14、下端盖15等组成;转子4和定子5的中心是固定且重合的,转子4的宽度比定子5的宽度稍小,转子4安装在定子5内,叶片7的一端放入转子4的叶片槽内,叶片7的另一端与定子5的内表面接触,叶片7沿转子4径向安置(即安放角为零),转子4通过花键与传动轴2配合联接,定子5外圈以长半径圆弧中心为中心150°范围内作成齿轮型式;由手轮8、螺母9、上端盖10、套筒11、导向块12、螺杆13、变量柱塞14、下端盖15等构成变量机构,变量柱塞14安装在二次元件壳体I内,变量柱塞14的一个侧面加工成齿条型式,变量柱塞14的另一个侧面加工有凹槽,变量柱塞14的凹槽上装有导向块12,导向块12可在二次元件壳体I上加工的导向槽中滑动,起导向和防止变量柱塞14转动的作用,变量柱塞14的上端部加工有内螺纹,螺杆13的下端加工为外螺纹,螺杆13与变量柱塞14构成传动副,螺杆13上装有套筒11,套筒11安装在二次元件壳体I内,套筒11的上端面与螺杆13凸肩的下表面配合接触,螺杆13凸肩的上表面与上端盖10配合接触,上端盖10装在螺杆13上,螺杆13只能转动而不上下移动,螺杆13上端固定有手轮8,顺时针、逆时针旋转手轮8可通过螺杆13带动变量柱塞14上、下移动,齿条式变量柱塞14与齿轮式定子5构成齿轮传动副,定子5在变量柱塞14的作用下可绕中心旋转实现变量,不变量时,由螺母9将螺杆13锁紧在上端盖10上,上端盖10、下端盖15通过螺栓固定在壳体I上;配流盘3、6安装在传动轴2上,并紧压在定子5的左右两个侧面上。二次元件的进、出油口大小相同。
[0018]二次元件不工作时,图3中,定子5长半径圆弧中心线与一组配油窗口中心线重合,此时,定子5的转角为零度,即为齿轮式定子5的初始旋转位置(零点)。
[0019]定子5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2的方向,定子5顺时针方向旋转角为正,逆时针方向旋转角为负。当定子5顺时针或逆时针旋转时,随着定子5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5可在-45° — 45°转角范围内旋转,且使二次元件的排量不断变化。
[0020]二次元件工作时,松开螺母9,逆时针旋转手轮8,变量柱塞14向下移动 ,对着二次元件传动轴2的方向,通过齿轮齿条传动使定子5绕中心顺时针转动一个正角度,调节结束后拧紧螺母9。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4、定子5、两相邻叶片及两侧配流盘3、6组成的两个对称封闭区域中,由于叶片A、/7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4及传动轴2以顺时针方向(对着二次元件传动轴2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。
[0021 ] 若停止给二次元件供油,在负载惯性动能的作用下,转子4及传动轴2将继续以顺时针方向(对着二次元件传动轴2的方向)旋转,此时,松开螺母9,顺时针旋转手轮8,变量柱塞14向上移动,使定子5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4、定子5、两相邻叶片及两侧配流盘3、6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4、定子5、两相邻叶片及两侧配流盘3、6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。
[0022]若定子5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4、定子5、两相邻叶片及两侧配流盘3、6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& @压面积,在压力差的作用下,转子4及传动轴2以逆时针方向(对着二次元件传动轴2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。
[0023]松开螺母9,逆时针旋转手轮8,变量柱塞14向下移动,通过变量柱塞14的作用,定子5过零点处于一个正角度,调节结束后拧紧螺母9,并停止给二次元件供油,若转子4及传动轴2仍以逆时针方向(对着二次元件传动轴2的方向)旋转,此时,在图4 Cd)中,与二次元件下油口连通的上、下两个配油窗口处,由转子4、定子5、两相邻叶片及两侧配流盘3、6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4、定子5、两相邻叶片及两侧配流盘3、6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。
[0024]定子5旋转角度的大小和方向由变量柱塞14的位移决定,变量柱塞14的位移可由手轮8的转角控制,通过旋转手轮8可调节变量柱塞14的位移(大小和方向)。
【主权项】
1.一种机械传动变量式双作用叶片二次元件,包括壳体(I)、传动轴(2)、配流盘(3、6)、转子(4)、定子(5)、叶片(7)、手轮(8)、螺母(9)、上端盖(10)、套筒(11)、导向块(12)、螺杆(13)、变量柱塞(14)、下端盖(15);其特征在于,转子(4)和定子(5)的中心是固定且重合的,转子(4)的宽度比定子(5)的宽度稍小,转子(4)安装在定子(5)内,叶片(7)的一端放入转子(4)的叶片槽内,叶片(7)的另一端与定子(5)的内表面接触,叶片(7)沿转子(4)径向安置,转子(4)通过花键与传动轴(2)配合联接,定子(5)外圈以长半径圆弧中心为中心150°范围内作成齿轮型式;变量柱塞(14)安装在二次元件壳体(I)内,变量柱塞(14)的一个侧面加工成齿条型式,变量柱塞(14)的另一个侧面加工有凹槽,变量柱塞(14)的凹槽上装有导向块(12),变量柱塞(14)的上端部加工有内螺纹,螺杆(13)的下端加工为外螺纹,螺杆(13 )与变量柱塞(14)构成传动副,螺杆(13 )上装有套筒(11 ),套筒(11)安装在二次元件壳体(I)内,套筒(11)的上端面与螺杆(13 )凸肩的下表面配合接触,螺杆(13 )凸肩的上表面与上端盖(10)配合接触,上端盖(10)装在螺杆(13)上,螺杆(13)上端固定有手轮(8),变量柱塞(14)与定子(5)构成齿轮传动副,螺母(9)可将螺杆(13)锁紧在上端盖(10)上,上端盖(10)、下端盖(15)通过螺栓固定在二次元件壳体(I)上;配流盘(3、6)安装在传动轴(2)上,并紧压在定子(5)的左右两个侧面上;定子(5)的初始旋转位置是定子(5)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(5)的旋转角为零度,二次元件的排量为零,定子(5)可从初始旋转位置逆时针或顺时针旋转,转角范围为-45° — 45° ;当定子(5)绕中心从初始旋转位置顺时针转动一个正角度,转子及传动轴顺时针方向旋转时,二次元件处于“液压马达”工况,转子及传动轴逆时针方向旋转时,二次元件处于“液压泵”工况;当定子(5)过零点逆时针旋转一个负角度,转子及传动轴顺时针方向旋转时,二次元件处于“液压泵”工况,转子及传动轴逆时针方向旋转时,二次元件处于“液压马达”工况;当定子(5)从初始旋转位置顺时针或逆时针旋转时,二次元件的排量不断增大,当转角达到±45°时,二次元件的排量达到最大值;二次元件的进油口与出油口大小相同。
【专利摘要】一种机械传动变量式双作用叶片二次元件,主要由壳体、传动轴、配流盘、转子、定子、叶片、手轮、螺杆、变量柱塞、上端盖、下端盖等组成;其特征在于转子和定子的中心是固定且重合的,叶片沿转子径向安置,转子通过花键与传动轴联接,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;变量柱塞安装在二次元件壳体内,变量柱塞的一个侧面加工成齿条型式,与齿轮式定子构成齿轮传动副,变量柱塞的另一个侧面加工有凹槽,变量柱塞的凹槽上装有导向块,变量柱塞与螺杆构成传动副,螺杆上端固定有手轮,螺母可将螺杆锁紧在上端盖上,上端盖、下端盖通过螺栓固定在壳体上;配流盘安装在传动轴上,并紧压在定子的左右两个侧面上。
【IPC分类】F03C2/30, F04C2/344, F04C14/04
【公开号】CN204704103
【申请号】CN201520202231
【发明人】臧发业, 戴汝泉, 孔祥臻, 张竹林, 尹修杰
【申请人】山东交通学院
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年4月6日

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