[发明专利]一种变量式交流同步机电液耦合器

说明书

本发明涉及一种变量式交流同步机电液耦合器，包括机械能组件、斜盘液压能组件、斜盘液压能调节组件、电能组件；具体具有如下部件壳体、斜盘、连杆、活塞杆、定子绕组、控制缸、定子铁芯、转子、后端盖、配流盘、缸体、柱塞、膜片弹簧、回程盘、滑履、球面弹簧座、传动轴、后轴承、引线端子(U1、U2、U3)等组成。控制缸的活塞杆往复移动通过连杆调整斜盘的偏离角和排量，传动轴与缸体、柱塞‑滑履组件、转子同步转动，定子铁芯及其定子绕组固定在壳体的腔壁上，定子绕组串联且有引线端子(U1、U2、U3)从中接出。本发明工作时机械能、液压能、电能三者之间可以两两相互转化，排量可调、结构紧凑、能量转换率高，应用需求和产业化前景广阔。

技术领域

本发明涉及本发明属于能量转换、传递和输出领域，涉及一种变量式交流同步机电液耦合器。

背景技术

发电机、电动机、斜盘式液压泵或液压马达、电动机-液压泵组合系统等动力装置目前广泛在用，相应的专利也枚不胜举，但上述装备存在系列弊端：(1)功能都比较单一，如发电机将其它形式能量转化为电能，电动机将电能转化为机械能，斜盘式液压泵或液压马达实现液压能和机械能的相互转化，电动机-液压泵组合系统实现电能向液压能的转化，等等；(2)电动机-液压泵等组合系统结构比较松散，能量转化传递环节多，效率低，也存在匹配不合理问题；(3)上述动力装置无法同时提供多种动力，而同时需要电能、液压能或机械能的场合又比较多，如汽车、工程机械等；(4)交通运输和工程施工领域的电动化趋势日益显著，电能的占比越来越高，电能与其它形式能量相互转化的动力装置的需求越来越迫切，而上述动力装置还无法灵活地满足这种需求；(5)还没有哪一种动力装备能同时实现机电液三种能量的相互转化，更好地实现重型车辆制动能的回收再利用。

发明内容

本发明的目主要在于克服上述液压动力装置结构松散、体积大、能量转换效率低、适应性差等弊端，形成一种结构高度集成，可实现电能、机械能、液压能三种能量相互耦合、相互转化的动力装置，并具有斜盘液压能组件排量调节功能。

本发明所采取的技术方案如下：

一种变量式交流同步机电液耦合器，包括壳体，所述壳体前端设置与壳体一体的前端盖，前端盖上设置通孔，后方通过螺栓连接有后端盖；所述壳体内部设置机械能组件、斜盘液压能组件、斜盘液压能调节组件、电能组件；所述机械能组件包括由前后轴承支撑的传动轴，传动轴的前端由前端盖通孔伸出，传动轴伸出部分设置键槽；传动轴上设置有导向锥形面；

所述斜盘液压能组件包括：斜盘、缸体、配流盘；所述斜盘卡合在锥形面，并沿着锥形面滑动；所述缸体通过键连接在传动轴上；

在缸体内设有贯穿缸体的柱塞孔，每个柱塞孔内均设有与柱塞孔滑动密封的柱塞，所述柱塞的头部设有滑靴，所述滑履的底面与斜盘的楔面紧贴，并沿着斜盘的斜面滑动；所述缸体的后方紧贴配流盘；

所述配流盘紧贴后端盖设置，后端盖内的上油路、下油路分别联通到配流盘的两个配流窗口；

所述斜盘液压能调节组件包括控制缸、活塞杆、连杆；所述控制缸设置在缸体的一侧；所述连杆的一端与活塞杆铰接，另一端与斜盘铰接；所述活塞杆在控制缸内伸缩使斜盘倾斜角度变化；

所述电能组件包括定子铁芯，转子；定子绕组；绕组连接孔；引线端子U1；引线端子U2；引线端子U3；

定子铁芯为三个，其中两个固定在壳体的内壁上、第三个固定在控制缸外壁上，三个定子铁芯等间距设置；定子铁芯外周绕有定子绕组，三个定子绕组串联，绕组之间接出引线端子U1、U2、U3，引线端子U1、U2、U3通过绕组连接孔引出；转子为两个，对称固定在缸体外壁；转子为永磁铁，两转子的极向颠倒相反设置；

机械能组件、斜盘液压能组件、电能组件分别产生的机械能、液压能、电能三者之间可以两两相互转化，任何一种形式的能量可以同时转化为另外两种形式的能量，任何两种形式的能量可以同时转化为另外一种形式的能量；斜盘液压能调节组件改变斜盘液压能组件排量。