CN106286181B - 一种液压变量机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液压变量机构，属于液压技术领域；它解决了现有液压泵或液压马达的变排量问题，尤其是多作用径向液压泵或多作用径向液压马达的变排量问题，本液压泵或液压马达的变排量机构包括：变截面凸轮环和变量操纵机构，在变量操纵机构的作用下，变截面凸轮环和转子可沿旋转轴轴向相对移动，由于在不同位置上转子的柱塞行程不同所以排量不同，从而实现了液压泵或液压马达的变排量功能，本发明通用性高，具有较高的实用价值。
Description
技术领域
本发明属于液压技术领域，涉及一种液压泵或液压马达的变量机构，尤其涉及一种多作用径向液压泵或液压马达的变量机构。
背景技术
液压泵和液压马达是液压领域中最重要的动力元件和执行元件，变量液压泵广泛应用与挤压锻造，轧钢及注塑等机械上，变量液压马达是行走式工程机械的重要部件。
一般多作用液压泵或液压马达具有很多优点，但要改变其排量比较困难，一种办法是两个凸轮半环相对于转子中心径向移动以改变柱塞的行程；例如：申请号为85109105(公开号CN85109105A)的中国发明《变量液压机械和无极变速液压传动装置》，这种结构的缺点是机构复杂，随着作用数的增加凸轮半环和变量机构的数量随之增加，结构变的更复杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简单的液压变量机构。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种液压变量机构,包括凸轮环和变量操纵机构，所述凸轮环是变截面凸轮环，在变量操纵机构的作用下变截面凸轮环和转子间可沿旋转轴轴向相对移动。
优选地，所述变截面凸轮环上任一截面位置上的作用曲线都存在至少一个截面位置上的作用曲线与之不同，这两个不同的作用曲线，同一曲线上的点到旋转轴最远距离和最近距离的差值不同。
优选地，变截面凸轮环上曲面作用数是自然数。
优选地，转子与壳体间不能轴向移动，变截面凸轮环可沿旋转轴轴向相对于转子平移。
优选地，变量操纵机构是变量活塞，所述变量活塞与壳体形成封闭油腔，封闭油腔与壳体上的控制油口相通。
优选地，所述变截面凸轮环作用曲面包括小排量曲面、过渡曲面和大排量曲面。
优选地，变截面凸轮环与壳体连为一体无相对运动，转子可沿旋转轴轴向相对变截面凸轮环平移。
优选地，变量操纵机构是变量柱塞，壳体上有柱塞孔，柱塞孔与变量柱塞形成封闭油腔，封闭油腔与壳体上的控制油口相通。
优选地，变量操纵机构是调节螺钉。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明结构简单，对径向液压泵或液压马达，不论是单作用、双作用还是多作用，都能通过本发明实现排量的改变。
附图说明
图1为本发明一种液压变量机构结构示意图。
图2本发明一种液压变量机构(转子移动)结构示意图。
图3为本发明双作用变截面凸轮环示意图(立体图)。
图4为本发明单作用变截面凸轮环示意图(立体图)。
图5为本发明七作用变截面凸轮环示意图(立体图)。
图6为本发明带小排量和大排量曲面的变截面凸轮环示意图(立体图)。
图中所示：1、壳体，2、控制油口，3、封闭油腔，4、变量操纵机构，5、变截面凸轮环，6、转子，7、小排量曲面，8、过渡曲面，9、大排量曲面，10、旋转轴，11变量活塞，12、调节螺钉，13、变量柱塞。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式和实施例作进一步说明。
如图1、图2所示，本发明是一种液压变量机构，包括凸轮环和变量操纵机构4，凸轮环是变截面凸轮环5，在变量操纵机构4的作用下变截面凸轮环5和转子6间可沿旋转轴10轴向相对移动；变截面凸轮环5和转子6是一对圆柱副，两者可以相对转动并且可以相对沿轴向平移；变量操纵机构4是变截面凸轮环5和转子6沿轴向平移的动力；通过轴向平移，转子1对应不同的作用曲线，而不同的作用曲线点到旋转轴10最远距离和最近距离的差值不同，即柱塞的行程不同，不同的行程对应液压泵或液压马达排量的变化。
优选地，变截面凸轮环5上任一截面位置上的作用曲线都存在至少一个截面位置上的作用曲线与之不同，这两个不同的作用曲线，同一曲线上的点到旋转轴最远距离和最近距离的差值不同，即柱塞的行程不同，不同的行程对应液压泵或液压马达排量的变化，所以通过变截面凸轮环5和转子6相对轴向移动可以改变液压泵或液压马达的排量。
优选地，变截面凸轮环5上曲面作用数是自然数，曲面作用数可以是1、2、3等自然数，随着作用数的增加转子6旋转一周柱塞伸缩的次数增加，在不改变柱塞行程的情况下，排量增加；如图3是双作用凸轮环，图4是单作用凸轮环，图5是七作用凸轮环。
优选地，如图1所示，转子6与壳体1间不能轴向移动，转子6和壳体1是一对转动副；变截面凸轮环5可沿旋转轴10轴向相对于壳体1平移，壳体1上有键槽，变截面凸轮环5上也有键槽，两键槽使变截面凸轮环5只能沿旋转轴10轴向相对于壳体1平移不能旋转；变截面凸轮环5和壳体1是一对移动副，两者共同实现转子6和变截面凸轮环5沿旋转轴10轴向移动，并且变截面凸轮环5可以沿旋转轴10轴向相对转子6平移。
优选地，变量操纵机构4是变量活塞11，变量活塞11与壳体1形成封闭油腔3，封闭油腔3与壳体1上的控制油口2相通；当控制油压升高时，油液通过控制油口2进入封闭油腔3推动变量活塞11外移，反之变量活塞11收回，同时推动变截面凸轮环5或转子6平移。
优选地，如图6，变截面凸轮环5作用曲面包括小排量曲面7、过渡曲面8和大排量曲面9；小排量曲面7上作用曲线点到旋转轴最远距离和最近距离差值小，使柱塞作用行程小，排量也小，大排量曲面9上作用曲线点到旋转轴最远距离和最近距离差值大，使柱塞作用行程大，排量也大，过渡曲面8一般仅作为变排量的过渡段，不参与长期时间工作。
优选地，如图2所示，变截面凸轮环5与壳体1连为一体无相对运动，转子6可沿旋转轴10轴向相对变截面凸轮环5平移；转子6和变截面凸轮环5是一对圆柱副。
优选地，如图2所示，变量操纵机构4是变量柱塞13，壳体上有柱塞孔，柱塞孔与变量柱塞13形成封闭油腔3，封闭油腔3与壳体1上的控制油口2相通；当控制油压升高时，油液通过控制油口2进入封闭油腔3推动柱塞13外移，反之柱塞13收回，同时推动变截面凸轮环5或转子6平移。
优选地，如图2所示，变量操纵机构4是调节螺钉12，壳体1上有螺纹，旋转调节螺钉12可以改变转子6和变截面凸轮环5的相对位置。
实施例一：一种多作用径向柱塞泵的变量机构(变截面凸轮环5平移)。
如图1所示，一种多作用径向液压柱塞泵的变量机构，包括变截面凸轮环5和变量操纵机构4；转子6与壳体1间不能轴向移动，转子6和壳体1是一对转动副；变截面凸轮环5可沿旋转轴10轴向相对于壳体1平移，壳体1上有键槽，变截面凸轮环5上也有键槽，两键槽使变截面凸轮环5只能沿旋转轴10轴向相对于壳体1平移且不能旋转；变截面凸轮环5和壳体1是一对移动副，两者共同实现转子6和变截面凸轮环5沿旋转轴10轴向平移，并且变截面凸轮环5可以沿旋转轴10轴向相对转子6平移；变量操纵机构4是变截面凸轮环5和转子6沿轴向平移的动力；通过轴向平移，转子1对应不同的作用曲线，而不同的作用曲线点到旋转轴最远距离和最近距离的差值不同，即柱塞的行程不同，不同的行程对应液压泵或液压马达排量的变化。
实施例二：一种多作用径向柱塞泵的变量机构(转子6平移)。
如图2所示，一种多作用径向液压柱塞泵的变量机构，包括变截面凸轮环5和变量操纵机构4；变截面凸轮环5与壳体1连为一体无相对运动，转子6可沿旋转轴10轴向相对变截面凸轮环5轴向平移；转子6和变截面凸轮环5是一对圆柱副，在变量柱塞13或是调节螺钉12的作用下，转子6可沿旋转轴10轴向平移，通过轴向平移，转子1对应不同的作用曲线，而不同的作用曲线点到旋转轴最远距离和最近距离的差值不同，即柱塞的行程不同，不同的行程对应液压泵或液压马达排量的变化。
以上两个实施例，马达的结构原理与泵相同，只是作用相反，这里不再详述。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种液压变量机构，包括凸轮环和变量操纵机构(4)，其特征在于：所述凸轮环是变截面凸轮环(5)，在变量操纵机构(4)的作用下变截面凸轮环(5)和转子(6)间可沿旋转轴(10)轴向相对移动，所述变截面凸轮环(5)上任一截面位置上的作用曲线都存在至少一个截面位置上的作用曲线与之不同，其中一个曲线上的点到旋转轴最远距离和最近距离的差值与另一个曲线上的点到旋转轴最远距离和最近距离的差值不同，转子(6)与壳体(1)间不能轴向移动，变截面凸轮环(5)可沿旋转轴(10)轴向相对于转子(6)平移，变量操纵机构(4)是变量活塞(11)，所述变量活塞(11)与壳体(1)形成封闭油腔(3)，封闭油腔(3)与壳体(1)上的控制油口(2)相通。
2.根据权利要求1所述的液压变量机构，其特征在于：变截面凸轮环(5)上曲面作用数是自然数。
3.根据权利要求1所述的液压变量机构，其特征在于：所述变截面凸轮环(5)作用曲面包括小排量曲面(7)、过渡曲面(8)和大排量曲面(9)。
4.根据权利要求1所述的液压变量机构，其特征在于：变截面凸轮环(5)与壳体(1)连为一体无相对运动，转子(6)可沿旋转轴(10)轴向相对变截面凸轮环(5)平移。
5.根据权利要求1所述的液压变量机构，其特征在于：变量操纵机构(4)是变量柱塞(13)，壳体(1)上有柱塞孔，柱塞孔与变量柱塞(13)形成封闭油腔(3)，封闭油腔(3)与壳体(1)上的控制油口(2)相通。
6.根据权利要求1所述的液压变量机构，其特征在于：变量操纵机构(4)是调节螺钉(12)。
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