[发明专利]一种小流量脉动液压变压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压变压器，尤其涉及一种小流量脉动的液压变压器。

背景技术

在液压控制系统中，由于传统节流控制方式存在较大的压力差，从而会带来了较大的能量损失。因此为了将恒压网络的能量像电力变压器那样以恒功率方式传送出去，便产生了液压变压器。

液压变压器一般为泵/马达同轴联接或者旋转三配流口配流盘的形式。对于泵/马达同轴联接形式，通过调节变量马达的排量，将油源压力以一定的压力传递出去，能够实现液压变压器的功能，但是这种液压变压器的由于是两个装置通过机械联结在一起，因而体积、重量都很大，变量马达的调节机构所需动力较大，成本高，效率低，影响了它的应用。而对于旋转三配流口配流盘的形式，传统的设计采用单回转体的形式，由于每个油口上工作的柱塞数量少，存在工作过程稳定性差且输出流量脉动较大的缺点。

本发明中所用的柱塞组件为现有斜盘式轴向柱塞泵的组件，包括缸体、柱塞、滑靴、回程盘、球形铰、蝶形弹簧和中心弹簧。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种小流量脉动的液压变压器，该变压器采用双回转体同轴旋转的形式，能够降低液压变压器的流量脉动，提高系统工作稳定性。

本发明的小流量脉动液压变压器包括主轴、斜盘、左变压部件和右变压部件。所述斜盘为锥形柱台，该锥形柱台母线的与竖直方向的夹角为11°-20°，斜盘中心加工有横向通孔，主轴横向安装在该通孔内。左变压部件和右变压部件分别安装在主轴的左右两侧，并沿斜盘的中心轴对称布置。

右变压部件包括配流盘、回转体和柱塞组件。主轴的端部安装有支撑套，配流盘套装在支撑套上。配流盘上均匀分布有三个腰形槽，分别做为A、B、T三个配流口。回转体通过花键与主轴连接，回转体上均匀分布有n个柱塞孔，n为7或9或11，柱塞孔与配流口间为球面配合。安装时左变压部件的回转体和右变压部件的回转体在关于斜盘中心轴对称的基础上，两个回转体中的任意一个绕自身中心线旋转180°/n，从而使两个回转体上的活塞相互错开，使回转体旋转过程的每个瞬间在每个配流口工作的柱塞数量实现翻倍，降低了液压变压器的流量脉动，提高了变压器工作的稳定性。

左变压部件中配流盘的配流口A和右变压部件中配流盘的配流口A与同一高压恒压油源连通，左变压部件中配流盘的配流口B和右变压部件中配流盘的配流口B与同一负载口连通，左变压部件中配流盘的配流口T和右变压部件中配流盘的配流口T与同一低压油源连通。

本发明的工作原理为：

在初始时刻，斜盘处于初始位置，即斜盘转角为0。斜盘的最高工作点TDC与配流口A圆弧上的中点对应，配流口B和配流口T分布在斜盘的最高工作点TDC和最低工作点BDC连线的两侧，同时配流口A也被斜盘的最高工作点TDC和最低工作点BDC的连线平分，配流口A与高压油源相通。在此位置，配流口A内各柱塞在液压力在斜盘的支撑力的作用下正负扭矩抵消，主轴和左右两个回转体均不转动，变压器不工作，变压比为0。

当斜盘由初始位置绕主轴旋转角度δ后，斜盘的TDC和BDC连线将配流口A分成大小不一的两部分，从而使左右两个回转体在斜盘支撑力的作用下转动，同时带动主轴转动，变压器开始工作。

当斜盘旋转角度δ为60度时，该变压器的理论变压比为1。当斜盘旋转角度δ接近120度时，该变压器的理论变压比为无穷大。

有益效果

本发明采用双回转体同轴旋转的形式，能够增加回转体旋转过程中在每个配流口工作的柱塞数量，从而降低液压变压器的流量脉动，提高系统工作稳定性。同时通过绕主轴可双方向自由旋转的斜盘，可以将油源压力调节到任意值，而无能量损失。双回转体形式与单回转体相比，既增加了排量(主轴旋转一周两边各有n个柱塞往复运动一周，其排量相当于单回转体n个柱塞变压器排量的一倍)，同时也实现了结构的优化(单回转体即使有2n个柱塞也不可能实现相同排量，本发明的两个回转体上的柱塞沿主轴轴线方向有重叠)。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为两个回转体上的柱塞沿主轴轴线方向的投影；

图3为配流盘A、B、T三个配流口的分布图；

图4为斜盘的结构示意图。

其中：1-主轴，2-配流盘，3-回转体，4-柱塞，5-斜盘，6-支撑套。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。