[发明专利]柱塞式定量液压马达机液开关变扭矩配油组件

权利要求书

1、一种柱塞式定量液压马达机液开关变扭矩配油组件，包括柱塞，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，两个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全部打通的，柱塞腔通过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；推拉杆头位于两个阀芯的端面之间；

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连接；所述内孔能够跟着斜轴、柱塞缸筒一起旋转；所述轴承安装在推拉杆驱动环背对配油阀组的一侧，以隔离推拉杆驱动环与倾角调节器之间的高速相对旋转，并支撑柱塞腔通过推拉杆作用在推拉杆驱动环的强载荷；所述倾角调节器安装在轴承背对推拉杆驱动环的一侧，并固定在壳体上，而不跟着液压马达的斜轴一起旋转。

2、根据权利要求1所述的柱塞式定量液压马达机液开关变扭矩配油组件，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所述的柱塞式定量液压马达机液开关变扭矩配油组件，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孔，与配油阀组中推拉杆的位置一一对应，推拉杆与各孔之间通过销钉固定连接。

4、根据权利要求1所述的柱塞式定量液压马达机液开关变扭矩配油组件，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，径向调节块压在液压马达的壳体上，两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。

5、一种适用于如权利要求1所述的柱塞式定量液压马达机液开关变扭矩配油组件的变扭矩控制方法，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，使得相应的柱塞在吸油阶段，只有部分时间压力油能够通过高速开关高压供油阀进入液压马达的柱塞腔，推动柱塞做功；

吸油阶段的其余时间柱塞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)，

推杆运动幅度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。