[发明专利]一种数字开关式惯性液压转换器及其工作方法

说明书

本发明公开了一种数字开关式惯性液压转换器及其工作方法；数字开关式惯性液压转换器包括蓄能器、液感器端盖、阀体、单作用液压缸、先导式高速开关阀、两位三通高速开关阀、旋转配流阀、联轴器、驱动电机，通过驱动电机带动旋转配流阀、离心增压盘、配流盘等部件，实现高低压油液的隔离增压功能；通过两个先导式高速开关阀独立切换控制，实现高低压油液的通断功能；通过螺旋液感管与外套管的过盈配合形成螺旋式紧凑型液感管路，用以实现高压油液在其内部的加速流动以及低压油液受迫吸入的功能；该形式的液压转换器将大幅度提升液压工作效率，其适应性好、可靠性高，有望替代能耗较大、抗污染能力较差的电液比例液压控制系统。

技术领域

本发明属于流体传动与控制技术领域，涉及一种数字开关式惯性液压转换器及其工作方法。

背景技术

流体传动与控制技术距今已发展了70余年，被广泛应用于航空航天、舰艇船舶、火炮导弹等重要军事装备领域。随着国家节能减排的政策引导，高效电传动已逐步替代小功率范畴的流体传动与控制技术，但在较高功率，流体传动与控制技术因具有较高功率密度比，仍是难以替代，因此，致力于流体传动与控制技术的效率提升成为亟待解决的问题。以节流损耗为代价的传统液压元件及系统平均工作效率低于40％，能源浪费极为严重。因此，迫切需要一种高能效的液压控制元件及系统可以有效改善流体传动与控制技术当前面临的功率损失较大的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种数字开关式惯性液压转换器及其工作方法，以解决流体传动与控制技术当前面临的功率损失较大的问题。

为达到上述目的，本发明提供的数字开关式惯性液压转换器采用如下技术方案：

一种数字开关式惯性液压转换器，包括：液感器、高压侧先导式高速开关阀、低压侧先导式高速开关阀、旋转配流器、负载液压缸；

所述旋转配流器包括阀体、位于阀体内的旋转配流阀、与旋转配流阀一端连接的离心增压盘、与旋转配流阀另一端连接并驱动旋转配流阀转动的驱动电机、配流盘；离心增压盘位于旋转配流阀与配流盘之间，阀体上设有与高压侧先导式高速开关阀出油口连接的高压进油道、与低压侧先导式高速开关阀出油口连接的低压进油道；所述旋转配流阀具有与配流盘连通的中空流道、围绕中空流道且与离心增压盘连通的低压阀腔、用以与高压进油道及中空流道连通的高压中间流道、用以与低压进油道及阀腔连通的低压阀口；高压中间流道与低压阀口的延伸方向之间形成夹角，当高压中间流道与高压进油道及中空流道连通时，低压进油道与低压阀口错开而不连通，驱动电机驱动旋转配流阀转动一个角度而使低压阀口与低压进油道及阀腔连通时，高压中间流道与高压进油道错开而不连通；

所述液感器包括液感器壳体、位于液感器壳体内的外套管、位于外套管内的螺旋液感管、位于外套管上方并与螺旋液感管连通的蓄能器；所述液感器壳体上具有液感器进口并与配流盘出口连通，外套管中部设有油孔外套管作为外套管进油口，外套管与液感器壳体形成的缝隙为进油储存区；螺旋液感管上侧具有螺旋液感管出口；外套管与螺旋液感管之间形成螺旋槽，螺旋槽下端与外套管进油口连通，螺旋槽上端与螺旋液感管的上侧出口连通，螺旋槽用以加速流体最后经螺旋液感管的上侧出口流出，外套管与液感器壳体均有与螺旋液感管出口对应连通的油液出口，该油液出口连接负载液压缸。

进一步的，所述离心增压盘上设有若干斜孔，所述低压阀腔通过该斜孔与配流盘连通。

进一步的，所述高压侧先导式高速开关阀与低压侧先导式高速开关阀结构相同，均包括：密封端盖、隔振盘、外端盖、主级阀体、锥阀芯、先导级阀体、两位三通高速开关阀，外端盖固定在主级阀体上；主级阀体上设置有第一进油口、出油口以及压力油口；第一进油口与出油口靠锥阀芯实现通断，压力油口用以引入两位三通高速开关阀控制油口压力；先导级阀体上设有三油口，下侧为第二进油口，中间为控制油口，上侧为回油口，第二进油口与供油压力连通，控制油口与主级阀体的压力腔连通，回油口与油箱连通。