[发明专利]机液开关变扭矩配油型旋转缸筒式定量柱塞液压马达

权利要求书

1.一种机液开关变扭矩配油型旋转缸筒式定量柱塞液压马达，包括马达壳体，柱塞和驱动盘，其特征在于，还包括配油阀组和机液变扭矩驱动机构，所述配油阀组由与柱塞个数相同数量的一体阀组成；每个一体阀由一个高速开关高压供油阀和相应的高速开关排油/补油阀构成，一体阀中的高速开关高压供油阀与高速开关排油/补油阀的阀口面对面设置，一体阀中的高速开关高压供油阀阀芯与高速开关排油/补油阀阀芯的端面留有可供推拉杆的推拉杆头活动的空间；每个高速开关排油/补油阀的弹簧腔均与相应的柱塞腔连通，每个高速开关排油/补油阀的阀芯中间是可通的，柱塞腔通过高速开关排油/补油阀的弹簧腔和高速开关排油/补油阀的阀芯与高速开关高压供油阀的阀芯端面连通；所述每个高速开关排油/补油阀设有回油口，所述每个高速开关高压供油阀设有压力油口；

所述柱塞的柱塞头与驱动盘相连，所述驱动盘与马达的伸出轴相连；

所述推拉杆的尾部从高速开关高压供油阀的弹簧腔穿出，与机液变扭矩驱动机构相连；推拉杆头位于一体阀中的高速开关高压供油阀阀芯与高速开关排油/补油阀阀芯的端面之间；

所述机液变扭矩驱动机构由推拉杆驱动环、轴承和倾角调节器组成；所述推拉杆驱动环安装在配油阀组的推拉杆侧，推拉杆驱动环的中间还设有内孔；液压马达的斜轴穿过内孔并与推拉杆驱动环通过键相连；所述轴承安装在推拉杆驱动环背对配油阀组的一侧；所述倾角调节器安装在轴承背对推拉杆驱动环的一侧，并固定在马达壳体上。

2.根据权利要求1所述的机液开关变扭矩配油型旋转缸筒式定量柱塞液压马达，其特征在于，在推拉杆与高速开关高压供油阀弹簧腔的接触位置处，还设有密封圈。

3.根据权利要求1所述的机液开关变扭矩配油型旋转缸筒式定量柱塞液压马达，其特征在于，所述推拉杆驱动环的四周均布了与柱塞数相同数量的、与配油阀组中推拉杆的位置一一对应的孔，推拉杆与一一对应的各孔之间通过销钉固定连接。

4.根据权利要求1所述的机液开关变扭矩配油型旋转缸筒式定量柱塞液压马达，其特征在于，所述倾角调节器包括一个径向调节块和一个倾角调节块，倾角调节块位于轴承侧，径向调节块则压在液压马达的壳体上，径向调节块和倾角调节块之间以圆柱面滑动连接，并依靠来自于轴承侧的液压力压紧固定，圆柱面的中心线与径向调节块的滑动方向都是径向且相互垂直，并且圆柱面的中心线跟液压马达的斜轴倾角方向位于同一垂直剖面上。

5.一种适用于权利要求4所述的机液开关变扭矩配油型旋转缸筒式定量柱塞液压马达的变扭距控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据对输出负载大小的要求，调节所述倾角调节器中径向调节块偏离中心位置的距离，用以改变各高速开关高压供油阀的开关时间占空比；

(2)控制高速开关高压供油阀的开启时间，使得相应的柱塞即使在吸油阶段，也只有部分时间压力油可以通过高速开关高压供油阀进入液压马达的柱塞油腔，推动柱塞做功；

吸油阶段的其余时间柱塞油腔均通过与回油口相通的高速开关排油/补油阀，直接从回油口吸油，补充柱塞运动产生的空腔，但不会推动柱塞做功，确保液压马达的平均输出扭矩与高速开关高压供油阀开启时间段内柱塞的位移在整个柱塞吸油行程中的占空比成正比；

(3)通过对高速开关高压供油阀开启时间段内柱塞的位移在整个柱塞吸油行程中占空比的实时调节，输出与占空比成正比的平均扭矩，实现了机液开关变扭矩配油型旋转缸筒式定量柱塞液压马达的变扭矩控制；占空比与平均扭矩之间的关系为：

占空比＝X_开×2n＝T/(D×P×η_机×η_阀)，

推拉杆运动幅值x与占空比之间的关系为：

占空比＝X_开×2n＝arccos(x0/x)/90°，

径向调节块离开其中间位置的偏移量y与推拉杆运动幅度x之间的关系为：

x＝y×tg(α/2)；

其中：X_开为高速开关高压供油阀开启时间段内的柱塞位移，n为液压马达输出轴的转速，T为需要获得的平均扭矩，D为液压马达的排量，P为压力油口的压力，η_机为液压马达的机械效率，η_阀为配油阀组控制柱塞腔的效率，x0为推拉杆头与高速开关高压供油阀端面留出的间隙长度，α为所述径向调节块的圆柱面延伸到推拉杆分布圆直径位置处所产生的弧度。