单作用叶片式二次元件.pdf

一种单作用叶片式二次元件，由转子、定子、叶片、调节杆、变量油缸和壳体等组成，其特征在于变量油缸由端盖、活塞、缸体等构成，端盖通过螺栓固定在缸体上，变量油缸活塞杆的一端与调节杆上端连接在一起，调节杆下端与定子上部相连接，定子的下部与摆动轴连接，摆动轴的一端固定在壳体上，另一端固定在二次元件后端盖上。本发明的有益效果是通过对定子位置进行控制，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。本发明可应用于低压液压系统中，以扩大二次元件的应用范围，丰富二次元件的品种。

1、  一种单作用叶片式二次元件，由转子(4)、定子(2)、叶片(3)、调节杆(6)、变量油缸(10)和壳体(1)等组成，其特征在于变量油缸(10)由端盖(7)、活塞(8)、缸体(9)等构成，端盖(7)通过螺栓固定在缸体(9)上，变量油缸(10)活塞杆的一端与调节杆(6)上端连接在一起，调节杆(6)下端与定子(2)上部相连接，定子(2)的下部与摆动轴(11)连接，摆动轴(11)的一端固定在壳体(1)上，另一端固定在二次元件后端盖上。

2、  如权利要求1所述的二次元件，其特征是定子中心可处在转子中心的左侧或右侧。

单作用叶片式二次元件
所属技术领域
本发明涉及一种单作用叶片式二次元件，属机械领域。
背景技术
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。
现有的二次元件大都是在斜盘式柱塞变量马达地基础上改进设计的，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
本发明的目的是提供了一种结构紧凑、噪声小、运转平稳精度高，可应用于中、低压液压系统的单作用叶片式二次元件，以丰富二次元件的种类，扩大二次元件的应用范围。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案：本发明由变量油缸对定子的位置进行控制，即对转子和定子偏心距的大小和方向进行控制，实现流量大小和油流方向的改变，使二次元件可由“液压马达”工况过渡到“液压泵”工况，或由“液压泵”工况过渡到“液压马达”工况，从而实现能量的回收和再利用。
本发明的有益效果是通过对定子位置的控制，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；本发明可应用于7Mpa以下的低压液压系统中，以扩大二次元件的应用范围，丰富二次元件的品种。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是单作用叶片式二次元件的结构简图
图2是单作用叶片式二次元件的A-A视图
图3是单作用叶片式二次元件的工作原理图
1.壳体  2.定子  3.叶片  4.转子  5.传动轴  6.调节杆  7.端盖  8.活塞  9.缸体10.变量油缸  11.摆动轴
具体实施方式
一种单作用叶片式二次元件主要由转子4、定子2、叶片3、调节杆6、变量油缸10和壳体1等组成。变量油缸10由端盖7、活塞8、缸体9等构成。端盖7通过螺栓固定在缸体9上，变量油缸10活塞杆的一端与调节杆6上端连接在一起，调节杆6下端与定子2上部相连接，定子2的下部与摆动轴11连接，摆动轴11的一端固定在壳体1上，另一端固定在二次元件后端盖上。二次元件的进出油口大小相同，叶片3沿转子4径向安置(即安放角为零)，转子4的中心是固定的，定子2在变量油缸10活塞杆的作用下可绕摆动轴11摆动。定子2的中心与转子4的中心重合时，偏心距为零，二次元件的排量为零，此位置即为二次元件的零点。
工作时，在变量油缸10的作用下，对着二次元件传动轴5的方向，通过调节杆6使定子2绕摆动轴11向右摆动一个角度，定子2中心处在转子4中心的右侧，定子2的中心与转子4的中心就产生了一个偏心距。当二次元件上油口进油，下油口回油时，在图3(a)所示的二次元件上油口进油端，由转子、定子、两相邻叶片及两侧配流盘组成的封闭区域中，由于右侧叶片的受压面积大于左侧叶片的受压面积，在压力差的作用下，转子及传动轴以顺时针方向(对着二次元件传动轴5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。
若停止给二次元件供油，在负载惯性动能作用下，转子及传动轴继续以顺时针方向(对着二次元件传动轴5的方向)旋转，此时，通过变量油缸的作用，使定子中心处在转子中心的左侧(过零点)。在图3(b)中，二次元件下油口处由转子、定子、两相邻叶片及两侧配流盘组成的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、定子、两相邻叶片及两侧配流盘组成的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。
若定子中心处在转子中心的左侧，给二次元件上油口通压力油，下油口回油时，在图3(c)所示的二次元件上油口进油端，由转子、定子、两相邻叶片及两侧配流盘组成的封闭区域中，由于左侧叶片的受压面积大于右侧叶片的受压面积，在压力差的作用下，转子及传动轴以逆时针方向(对着二次元件传动轴5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。
通过变量油缸的作用，将二次元件定子中心调至转子中心的右侧(过零点)，并停止给二次元件供油，若转子及传动轴仍以逆时针方向(对着二次元件传动轴5的方向)旋转，此时，在图3(d)中，二次元件下油口处由转子、定子、两相邻叶片及两侧配流盘组成的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、定子、两相邻叶片及两侧配流盘组成的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。
偏心距的大小和方向由变量油缸活塞杆的位移决定，变量油缸活塞杆的位移可由电液伺服(比例)阀和位置传感器控制。工作中，由位置传感器检测调节杆的转角，反馈给控制器，由控制器发出指令给电液伺服(比例)阀，调节变量油缸活塞杆的位移(大小和方向)。