[发明专利]一种变量电液伺服液压变压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电液伺服液压变压器，具体涉及一种低功率损失的变功率控制元件。

背景技术

液压变压器是指在液压领域中主要实现压力变化作用的元件。CPR(Common Pressure Rail)系统就是液压界建造的新平台。该技术与电力系统中的电网技术类似，能极大地提高液压系统的效率，并减少动力源的数量，进一步精简液压系统的结构和降低使用成本。该技术目前的研究工作主要是针对于CPR系统中元件控制策略和元件本身这两个方面。液压变压器是CPR系统中元件的一种，其研究目前处于初级阶段，液压变压器不仅能应用于CPR系统，还能应用于其它系统。变压器在电力系统和机械系统中的作用是低损耗地将能量从动力源中转化成执行机构所需的能量形式，即改变电压与电流及转矩与转速的配比。在液压领域，液压变压器的作用就是低损耗地转变压力与流量的配比，达到能量近似恒功率转换。目前，液压变压器已由传统型液压变压器发展到新型液压变压器。

新型液压变压器是通过改变配流盘转角来改变其负载口与高压口流量比而获得相应的负载压力，即负载流量和负载压力相互影响，发生负载流量和负载压力耦合。目前，液压变压器的负载压力能够得到很好的控制，但是负载流量得不到很好的控制，也就是说液压变压器的功率不能得到很好的控制。另外，目前已公布生产的液压变压器的排量均是固定的，所以其最大流量是固定的，使得不同场合需要不同最大流量规格的液压变压器，故使得液压变压器的规格(流量系列)过多。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的液压变压器负载压力可控而负载流量不可控或者负载压力和负载流量耦合的问题，以及应用于不同场合需要不同规格的液压变压器，不能通用化的问题，进而提供一种变量电液伺服液压变压器。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的一种变量电液伺服液压变压器包括配流盘伺服机构和斜盘伺服机构；

所述配流盘伺服机构包括配流盘、端盖、配流壳体、轴承盖、轴承、第一液压控制阀和摆动马达，所述摆动马达包括马达壳体和叶片轴，配流盘与叶片轴可拆卸连接，马达壳体设置在端盖和配流壳体之间且三者可拆卸连接，叶片轴穿设在马达壳体的内腔中且二者接触密封，叶片轴的一端与配流盘可拆卸连接，叶片轴的另一端通过安装在轴承盖上的轴承支撑转动，轴承盖与配流壳体可拆卸连接，第一液压控制阀安装在马达壳体上；

所述斜盘伺服机构包括缸体、液压缸、第二液压控制阀、斜盘、壳体、传动轴和多个柱塞，壳体与端盖可拆卸连接，壳体内安装有液压缸、斜盘和缸体，缸体位于斜盘与配流盘之间，壳体内穿设有传动轴，传动轴依次穿过斜盘、缸体、配流盘和叶片轴，缸体安装在传动轴上，且传动轴与叶片轴转动连接，缸体内沿传动轴的轴向穿设有多个柱塞，斜盘的端面与多个柱塞滑动接触，斜盘的上端连接有液压缸，第二液压控制阀安装在壳体上，与缸体相邻的配流盘的盘面上沿配流盘的周向设置有第一配流槽、第二配流槽和第三配流槽，第一配流槽内设置有两个配流长孔，第二配流槽内设置有两个第二配流长孔，第三配流槽内设置有两个第三配流长孔，与配流盘相邻的叶片轴的端面上沿叶片轴的周向设置有与两个第一配流长孔连通的第一导流孔、与第二配流长孔连通的第二导流孔和与第三配流长孔连通的第三导流孔。

本发明的有益效果是：

1、本发明可低功率损耗地按指定规律实现液压能的控制，得到指定的负载压力和负载流量。配流盘伺服机构，采用摆动马达作为控制元件，主要起伺服控制负载压力的作用；斜盘伺服机构，采用液压缸作为控制元件，主要起伺服控制负载流量的作用；

2、本发明由于负载压力是通过改变配流盘角度进而改变高压口和负载口的流量比而得到，负载流量发生变化，即发生流量和压力耦合，通过控制信号输入到斜盘的第二液压控制阀，第二液压控制阀阀芯移动，调节输入到伺服液压缸的流量，斜盘发生偏转，输入到缸体中的高压油流量发生改变，负载流量相应发生改变，在本发明的液压变压器得到负载所需的流量，最终负载压力和负载流量同时得到控制，解决了以往液压变压器负载压力可控而负载流量不可控的问题，也解决了流量控制系统压力不能控制和压力控制系统中流量不能控制的问题；

3、本发明中的液压变压器可使直线负载的位置，速度和加速度及旋转负载的角度，角速度和角加速度得到控制，同时也可回收负载能量；

4、本发明所述液压变压器作为控制元件，即可实现恒功率控制，也可实现变功率控制，也可实现恒流量控制和恒压力控制，负载压力和负载流量可实现同时控制，继而可实现各种控制方式；