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一種液壓耦合器.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510420430.3

申請日:

2015.07.16

公開號:

CN105065617A

公開日:

2015.11.18

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回IPC(主分類):F16H 47/02申請公布日:20151118|||實質審查的生效IPC(主分類):F16H 47/02申請日:20150716|||公開
IPC分類號: F16H47/02; F16H61/4165(2010.01)I; F16H61/44; F16H61/462(2010.01)I; F16H61/478(2010.01)I 主分類號: F16H47/02
申請人: 河海大學常州校區
發明人: 錢雪松
地址: 213022江蘇省常州市晉陵北路200號河海大學常州校區
優先權:
專利代理機構: 常州市科誼專利代理事務所32225 代理人: 袁興隆
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510420430.3

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.04.06|||2015.12.16|||2015.11.18

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種液壓耦合器,包括第一液壓油泵、第二液壓油泵、第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、液壓耦合器輸入軸、第一液壓馬達、第二液壓馬達、第四齒輪、第五齒輪、第六齒輪、液壓耦合器輸出軸、比例溢流閥、油箱、冷卻器、過濾器等。本發明具有較高的工作效率,體積小,限載安全保護,啟動性能充分可調,可以實現無級調速,調速范圍更寬等特性,本發明中的液壓耦合器帶有冷卻器和過濾器,可以維持合理的工作油液溫度和清潔度。本發明提出的液壓耦合器可以應用于大型汽輪機、發電機和風機的啟動過程中,實現汽輪機、發電機和風機工作過程的平穩啟動、限制安全保護、調速等功能,具有更廣泛的應用前景。

權利要求書

1.一種液壓耦合器,其特征在于:包括第一液壓油泵(1)、第二液壓油泵(2)、第一齒輪(1-4)、第二齒輪(2-4)、第三齒輪(3)、液壓耦合器輸入軸(4)、第一液壓馬達(5)、第二液壓馬達(6)、第四齒輪(5-4)、第五齒輪(6-4)、第六齒輪(7)、液壓耦合器輸出軸(8)、比例溢流閥(9)、油箱(10)、冷卻器(12)、過濾器(13)、回油管(11)以及連接管路;所述油箱(10)包括油箱右側板(10-1)和油箱左側板(10-2),所述連接管路包括第一管路(11-1)、第二管路(11-2)、第三管路(11-3)、第四管路(11-4)、第五管路(11-5)、第六管路(11-6)、第七管路(11-7)、第八管路(11-8)、第九管路(11-9)、第十管路(11-10)、第十一管路(11-11)、第十二管路(11-12)、第十三管路(11-13)、第十四管路(11-14);所述第一液壓油泵(1)包括第一油泵輸入軸(1-1)、第一油泵出油口(1-3)、第一油泵吸油口(1-6)、第一油泵泄漏口(1-7),所述第一液壓油泵(1)安裝于油箱(10)內側,并通過第一油泵安裝螺釘(1-5)安裝在油箱右側板(10-1)上,第一液壓油泵(1)的端面和油箱右側板(10-1)之間設置有第一油泵端面密封墊(1-2),起到密封作用,防止油液泄漏,所述第一油泵輸入軸(1-1)上安裝有第一齒輪(1-4),所述第一油泵吸油口(1-6)通過回油管(11)、第一管路(11-1)連通油箱(10)中的工作油液,所述第一油泵泄漏口(1-7)通過第四管路(11-4)連通第二油泵泄漏口(2-7)及第十一管路(11-11),所述第一油泵出油口(1-3)通過第二管路(11-2)與第二油泵出油口(2-3)相連通,并與第五管路(11-5)相連通;所述第二液壓油泵(2)包括第二油泵輸入軸(2-1)、第二油泵出油口(2-3)、第二油泵吸油口(2-6)、第二油泵泄漏口(2-7),所述第二液壓油泵(2)安裝于油箱(10)內側,并通過第二油泵安裝螺釘(2-5)安裝在油箱右側板(10-1)上,第二液壓油泵(2)的端面和油箱右側板(10-1)之間設置有第二油泵端面密封墊(2-2),起到密封作用,防止油液泄漏,所述第二油泵輸入軸(2-1)上安裝有第二齒輪(2-4),所述第二油泵吸油口(2-6)通過第三管路(11-3)連通油箱(10)中的工作油液,所述第二油泵泄漏口(2-7)通過第四管路(11-4)連通第一油泵泄漏口(1-7)及第十一管路(11-11),所述第二油泵出油口(2-3)通過第二管路(11-2)與第一油泵出油口(1-3)相連通,并與第五管路(11-5)相連通;所述液壓耦合器輸入軸(4)的左部安裝有第三齒輪(3),液壓耦合器輸入軸(4)的右部通過聯軸器與原動機相連接,所述第三齒輪(3)分別與第一齒輪(1-4)和第二齒輪(2-4)相嚙合,原動機工作時,通過聯軸器帶動液壓耦合器輸入軸(4)及第三齒輪(3)一起轉動,第三齒輪(3)驅動與之相嚙合的第一齒輪(1-4)和第二齒輪(2-4)一起轉動,第一齒輪(1-4)和第二齒輪(2-4)分別帶動第一液壓油泵(1)和第二液壓油泵(2)進入工作狀態;所述第一液壓馬達(5)包括第一馬達輸出軸(5-1)、第一馬達進油口(5-3)、第一馬達回油口(5-6)、第一馬達泄漏口(5-7),所述第一液壓馬達(5)安裝于油箱(10)內側,并通過第一馬達安裝螺釘(5-5)安裝在油箱左側板(10-2)上,第一液壓馬達(5)的端面和油箱左側板(10-2)之間設置有第一馬達端面密封墊(5-2),起到密封作用,防止油液泄漏,所述第一馬達輸出軸(5-1)上安裝有第四齒輪(5-4),所述第一馬達回油口(5-6)通過回油管(11)、第一管路(11-1)連通油箱(10)中的工作油液,所述第一馬達泄漏口(5-7)通過第九管路(11-9)連通第二馬達泄漏口(6-7)及第十一管路(11-11),所述第一馬達進油口(5-6)通過第八管路(11-8)與第二馬達進油口(6-6)相連通,并與第五管路(11-5)相連通;所述第二液壓馬達(6)包括第二馬達輸出軸(6-1)、第二馬達進油口(6-3)、第二馬達回油口(6-6)、第二馬達泄漏口(6-7),所述第二液壓馬達(6)安裝于油箱(10)內側,并通過第二馬達安裝螺釘(6-5)安裝在油箱左側板(10-2)上,第二液壓馬達(6)的端面和油箱左側板(10-2)之間設置有第二馬達端面密封墊(6-2),起到密封作用,防止油液泄漏,所述第二馬達輸出軸(6-1)上安裝有第五齒輪(6-4),所述第二馬達回油口(6-6)通過第十管路(11-10)連通油箱(10)中的工作油液,所述第二馬達泄漏口(6-7)通過第九管路(11-9)連通第一馬達泄漏口(5-7)及第十一管路(11-11),所述第二馬達進油口(6-6)通過第八管路(11-8)與第一馬達進油口(5-6)相連通,并與第五管路(11-5)相連通;所述液壓耦合器輸出軸(8)的右部安裝有第六齒輪(7),液壓耦合器輸出軸(8)的左部通過聯軸器與工作機相連接,所述第六齒輪(7)分別與第四齒輪(5-4)和第五齒輪(6-4)相嚙合;第一液壓馬達(5)和第二液壓馬達(6)工作時,分別通過與第六齒輪(7)相嚙合的第四齒輪(5-4)和第五齒輪(6-4)驅動第六齒輪(7)及液壓耦合器輸出軸(8)產生轉動,液壓耦合器輸出軸(8)通過聯軸器帶動工作機進入工作狀態;所述比例溢流閥(9)的進油口通過第六管路(11-6)與第五管路(11-5)相連通,并通過第五管路(11-5)分別與第一油泵出油口(1-6)、第二油泵出油口(2-6)和第一馬達進油口(5-3)、第二馬達進油口(6-3)相連通,控制液壓耦合器的工作壓力,所述比例溢流閥(9)的出油口通過第七管路(11-7)連通油箱(10)中的工作油液;所述油箱(10)內部存放有工作油液,油箱(10)的油箱右側板(10-1)上開設有通孔,第一油泵輸入軸(1-1)和第二油泵輸入軸(2-1)分別從油箱右側板(10-1)上的通孔穿出,油箱(10)的油箱左側板(10-2)上開設有通孔,第一馬達輸出軸(5-1)和第二馬達輸出軸(6-1)分別從油箱左側板(10-2)上的通孔穿出;所述冷卻器(12)的進油口通過第十二管路(11-12)與第十一管路(11-11)相連通,冷卻器(12)的出油口通過第十三管路(11-13)與過濾器(13)的進油口相連通,所述過濾器(13)的出油口通過第十四管路(11-14)與油箱(10)中的工作油液連通。2.根據權利要求1所述的一種液壓耦合器,其特征在于:所述第一液壓油泵(1)和第二液壓油泵(2)是定量泵或者變量泵,當第一液壓油泵(1)和第二液壓油泵(2)為變量泵時,實現液壓耦合器的調速功能。3.根據權利要求1所述的一種液壓耦合器,其特征在于:所述第一液壓馬達(5)和第二液壓馬達(6)是定量馬達或者變量馬達,當第一液壓馬達(5)和第二液壓馬達(6)為變量馬達時,實現液壓耦合器的調速功能。4.根據權利要求1所述的一種液壓耦合器,其特征在于:所述比例溢流閥(9)為手動調節溢流閥。

說明書

一種液壓耦合器

技術領域

本發明涉及動力裝置的啟動過程中使用的耦合器,具體涉及到一種液壓耦合器,屬于電氣與機電技術領域。

背景技術

目前,在汽輪機和風機的啟動過程中,廣泛使用液力偶合器,實現工作過程的平穩啟動。但由于液力偶合器存在工作效率低、體積大、原動機和工作機之間存在轉速差、葉輪設計和加工難度大等缺點,特別是大功率液力偶合器,其缺點更為突出。為了克服液力偶合器的以上缺點,本申請提出,一種液壓耦合器,主要由液壓油泵、液壓馬達、比例溢流閥等液壓元件組成,一方面液壓油泵、液壓馬達、比例溢流閥等液壓元件均為成熟定型的產品,性能穩定,采購成本低,另一方面,利用液壓油泵、液壓馬達、比例溢流閥等組成的液壓耦合器,具有較高的工作效率,啟動性能充分可調,可以實現無級調速,調速范圍更寬的特性,本發明中的液壓耦合器帶有冷卻器和過濾器,可以維持合理的工作油液溫度和清潔度。所以,本申請提出的液壓耦合器具有更廣泛的應用前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種液壓耦合器。

本發明采用的技術方案為:一種液壓耦合器,包括第一液壓油泵(1)、第二液壓油泵(2)、第一齒輪(1-4)、第二齒輪(2-4)、第三齒輪(3)、液壓耦合器輸入軸(4)、第一液壓馬達(5)、第二液壓馬達(6)、第四齒輪(5-4)、第五齒輪(6-4)、第六齒輪(7)、液壓耦合器輸出軸(8)、比例溢流閥(9)、油箱(10)、冷卻器(12)、過濾器(13)、回油管(11)以及連接管路;所述油箱(10)包括油箱右側板(10-1)和油箱左側板(10-2),所述連接管路包括第一管路(11-1)、第二管路(11-2)、第三管路(11-3)、第四管路(11-4)、第五管路(11-5)、第六管路(11-6)、第七管路(11-7)、第八管路(11-8)、第九管路(11-9)、第十管路(11-10)、第十一管路(11-11)、第十二管路(11-12)、第十三管路(11-13)、第十四管路(11-14)。

所述第一液壓油泵(1)包括第一油泵輸入軸(1-1)、第一油泵出油口(1-3)、第一油泵吸油口(1-6)、第一油泵泄漏口(1-7),所述第一液壓油泵(1)安裝于油箱(10)內側,并通過第一油泵安裝螺釘(1-5)安裝在油箱右側板(10-1)上,第一液壓油泵(1)的端面和油箱右側板(10-1)之間設置有第一油泵端面密封墊(1-2),起到密封作用,防止油液泄漏,所述第一油泵輸入軸(1-1)上安裝有第一齒輪(1-4),所述第一油泵吸油口(1-6)通過回油管(11)、第一管路(11-1)連通油箱(10)中的工作油液,所述第一油泵泄漏口(1-7)通過第四管路(11-4)連通第二油泵泄漏口(2-7)及第十一管路(11-11),所述第一油泵出油口(1-3)通過第二管路(11-2)與第二油泵出油口(2-3)相連通,并與第五管路(11-5)相連通。

所述第二液壓油泵(2)包括第二油泵輸入軸(2-1)、第二油泵出油口(2-3)、第二油泵吸油口(2-6)、第二油泵泄漏口(2-7),所述第二液壓油泵(2)安裝于油箱(10)內側,并通過第二油泵安裝螺釘(2-5)安裝在油箱右側板(10-1)上,第二液壓油泵(2)的端面和油箱右側板(10-1)之間設置有第二油泵端面密封墊(2-2),起到密封作用,防止油液泄漏,所述第二油泵輸入軸(2-1)上安裝有第二齒輪(2-4),所述第二油泵吸油口(2-6)通過第三管路(11-3)連通油箱(10)中的工作油液,所述第二油泵泄漏口(2-7)通過第四管路(11-4)連通第一油泵泄漏口(1-7)及第十一管路(11-11),所述第二油泵出油口(2-3)通過第二管路(11-2)與第一油泵出油口(1-3)相連通,并與第五管路(11-5)相連通。

所述液壓耦合器輸入軸(4)的左部安裝有第三齒輪(3),液壓耦合器輸入軸(4)的右部可以通過聯軸器與原動機相連接,所述第三齒輪(3)分別與第一齒輪(1-4)和第二齒輪(2-4)相嚙合,原動機工作時,可以通過聯軸器帶動液壓耦合器輸入軸(4)及第三齒輪(3)一起轉動,第三齒輪(3)驅動與之相嚙合的第一齒輪(1-4)和第二齒輪(2-4)一起轉動,第一齒輪(1-4)和第二齒輪(2-4)分別帶動第一液壓油泵(1)和第二液壓油泵(2)進入工作狀態;

所述第一液壓馬達(5)包括第一馬達輸出軸(5-1)、第一馬達進油口(5-3)、第一馬達回油口(5-6)、第一馬達泄漏口(5-7),所述第一液壓馬達(5)安裝于油箱(10)內側,并通過第一馬達安裝螺釘(5-5)安裝在油箱左側板(10-2)上,第一液壓馬達(5)的端面和油箱左側板(10-2)之間設置有第一馬達端面密封墊(5-2),起到密封作用,防止油液泄漏,所述第一馬達輸出軸(5-1)上安裝有第四齒輪(5-4),所述第一馬達回油口(5-6)通過回油管(11)、第一管路(11-1)連通油箱(10)中的工作油液,所述第一馬達泄漏口(5-7)通過第九管路(11-9)連通第二馬達泄漏口(6-7)及第十一管路(11-11),所述第一馬達進油口(5-6)通過第八管路(11-8)與第二馬達進油口(6-6)相連通,并與第五管路(11-5)相連通;

所述第二液壓馬達(6)包括第二馬達輸出軸(6-1)、第二馬達進油口(6-3)、第二馬達回油口(6-6)、第二馬達泄漏口(6-7),所述第二液壓馬達(6)安裝于油箱(10)內側,并通過第二馬達安裝螺釘(6-5)安裝在油箱左側板(10-2)上,第二液壓馬達(6)的端面和油箱左側板(10-2)之間設置有第二馬達端面密封墊(6-2),起到密封作用,防止油液泄漏,所述第二馬達輸出軸(6-1)上安裝有第五齒輪(6-4),所述第二馬達回油口(6-6)通過第十管路(11-10)連通油箱(10)中的工作油液,所述第二馬達泄漏口(6-7)通過第九管路(11-9)連通第一馬達泄漏口(5-7)及第十一管路(11-11),所述第二馬達進油口(6-6)通過第八管路(11-8)與第一馬達進油口(5-6)相連通,并與第五管路(11-5)相連通;所述液壓耦合器輸出軸(8)的右部安裝有第六齒輪(7),液壓耦合器輸出軸(8)的左部可以通過聯軸器與工作機相連接,所述第六齒輪(7)分別與第四齒輪(5-4)和第五齒輪(6-4)相嚙合。

第一液壓馬達(5)和第二液壓馬達(6)工作時,可以分別通過與第六齒輪(7)相嚙合的第四齒輪(5-4)和第五齒輪(6-4)驅動第六齒輪(7)及液壓耦合器輸出軸(8)產生轉動,液壓耦合器輸出軸(8)可以通過聯軸器帶動工作機進入工作狀態;

所述比例溢流閥(9)的進油口通過第六管路(11-6)與第五管路(11-5)相連通,并通過第五管路(11-5)分別與第一油泵出油口(1-6)、第二油泵出油口(2-6)和第一馬達進油口(5-3)、第二馬達進油口(6-3)相連通,控制液壓耦合器的工作壓力,所述比例溢流閥(9)的出油口通過第七管路(11-7)連通油箱(10)中的工作油液;所述油箱(10)內部存放有工作油液,油箱(10)的油箱右側板(10-1)上開設有通孔,第一油泵輸入軸(1-1)和第二油泵輸入軸(2-1)分別從油箱右側板(10-1)上的通孔穿出,油箱(10)的油箱左側板(10-2)上開設有通孔,第一馬達輸出軸(5-1)和第二馬達輸出軸(6-1)分別從油箱左側板(10-2)上的通孔穿出。

所述冷卻器(12)的進油口通過第十二管路(11-12)與第十一管路(11-11)相連通,冷卻器(12)的出油口通過第十三管路(11-13)與過濾器(13)的進油口相連通,所述過濾器(13)的出油口通過第十四管路(11-14)與油箱(10)中的工作油液連通。

液壓耦合器工作時,第一液壓油泵(1)和第二液壓油泵(2)的泄漏油分別通過第一油泵泄漏口(1-7)和第二油泵泄漏口(2-7)、第四管路(11-4)、第十一管路(11-11)、第十二管路(11-12)、冷卻器(12)、第十三管路(11-13)、過濾器(13)及第十四管路(11-14)回到油箱(10)中;第一液壓馬達(5)和第二液壓馬達(6)的泄漏油分別通過第一馬達泄漏口(5-7)和第二馬達泄漏口(6-7)、第九管路(11-9)、第十一管路(11-11)、第十二管路(11-12)、冷卻器(12)、第十三管路(11-13)、過濾器(13)及第十四管路(11-14)回到油箱(10)中,第一液壓油泵(1)、第二液壓油泵(2)、第一液壓馬達(5)、第二液壓馬達(6)的泄漏油通過冷卻器(12)實現冷卻,維持工作油液的合理溫度,通過過濾器(13)進行過濾,保持工作油液的清潔。

當原動機工作時,通過聯軸器帶動液壓耦合器輸入軸(4)及第三齒輪(3)一起轉動,第三齒輪(3)驅動與之相嚙合的第一齒輪(1-4)和第二齒輪(2-4)一起轉動,第一齒輪(1-4)和第二齒輪(2-4)分別帶動第一液壓油泵(1)和第二液壓油泵(2)進入工作狀態,第一液壓油泵(1)通過第一油泵吸油口(1-6)、第一管路(11-1)從油箱(10)中吸取工作油液,第二液壓油泵(2)通過第二油泵吸油口(2-6)、第三管路(11-3)從油箱(10)中吸取工作油液,工作油液分別從第一油泵出油口(1-3)和第二油泵出油口(2-3)排出,并通過第二管路(11-2)、第五管路(11-5)、第八管路(11-8)分別進入第一馬達進油口(5-3)和第二馬達進油口(6-3),驅動第一液壓馬達(5)和第二液壓馬達(6)工作,第一液壓馬達(5)和第二液壓馬達(6)可以分別通過與第六齒輪(7)相嚙合的第四齒輪(5-4)和第五齒輪(6-4)驅動第六齒輪(7)及液壓耦合器輸出軸(8)產生轉動,液壓耦合器輸出軸(8)可以通過聯軸器帶動工作機進入工作狀態。第一液壓油泵(1)和第二液壓油泵(2)的泄漏油分別通過第一油泵泄漏口(1-7)和第二油泵泄漏口(2-7)、第四管路(11-4)、第十一管路(11-11)、第十二管路(11-12)、冷卻器(12)、第十三管路(11-13)、過濾器(13)及第十四管路(11-14)回到油箱(10)中;第一液壓馬達(5)和第二液壓馬達(6)的泄漏油分別通過第一馬達泄漏口(5-7)和第二馬達泄漏口(6-7)、第九管路(11-9)、第十一管路(11-11)、第十二管路(11-12)、冷卻器(12)、第十三管路(11-13)、過濾器(13)及第十四管路(11-14)回到油箱(10)中,第一液壓油泵(1)、第二液壓油泵(2)、第一液壓馬達(5)、第二液壓馬達(6)的泄漏油通過冷卻器(12)實現冷卻,維持工作油液的合理溫度,通過過濾器(13)進行過濾,保持工作油液的清潔。

當液壓耦合器開始工作時,與液壓耦合器輸出軸(8)相連接的工作機具有較大的慣性負載和摩擦負載,為了使工作機能夠平穩啟動,降低原動機的啟動沖擊和啟動負載,對比例溢流閥(9)設置較低的控制信號,對應于比例溢流閥(9)較低的開啟壓力,并逐步增加比例溢流閥(9)的控制信號,對應于第一液壓馬達(5)和第二液壓馬達(6)的工作油壓平穩增加,第一馬達輸出軸(5-1)和第二馬達輸出軸(6-1)的輸出力矩逐步增加,并通過第四齒輪(5-4)和第五齒輪(6-4)傳遞給第六齒輪(7)及液壓耦合器輸出軸(8),液壓耦合器輸出軸(8)可以通過聯軸器帶動工作機進入工作狀態,平穩實現工作機啟動過程,最終控制比例溢流閥(9)的開啟壓力達到與略大于工作機額定轉矩對應的油壓,一方面保證在工作機額定負載范圍內,比例溢流閥(9)不會產生溢流,使第一液壓油泵(1)和第二液壓油泵(2)輸出的工作油液充分進入第一液壓馬達(5)和第二液壓馬達(6)內,提高液壓耦合器的工作效率,另一方面,當工作機遇到故障狀態,出現超載時,比例溢流閥(9)的進油口壓力升高,大于比例溢流閥(9)的開啟壓力時,比例溢流閥(9)產生溢流,限制第一液壓馬達(5)和第二液壓馬達(6)的工作油壓,最終限制工作機的工作負載,防止液壓耦合器及原動機超載,起到安全保護作用。所以,通過在第一液壓油泵(1)、第二液壓油泵(2)、第一液壓馬達(5)、第二液壓馬達(6)的通路上設置比例溢流閥(9)可以實現工作機的平穩啟動,通過設置比例溢流閥(9)控制信號的不同曲線,可以非常容易的控制工作機的啟動過程,同時,液壓耦合器中使用比例溢流閥(9)后,能夠輕易實現液壓耦合器的過載保護功能。

所述第一液壓油泵(1)和第二液壓油泵(2)可以是定量泵或者是變量泵,當第一液壓油泵(1)和第二液壓油泵(2)為變量泵時,可以實現液壓耦合器的調速功能,由于變量泵調速為容積調速,使得液壓耦合器具有更高的調速效率。液壓耦合器中使用的液壓油泵數量可以是兩臺及兩臺以上。

所述第一液壓馬達(5)和第二液壓馬達(6)可以是定量馬達或者是變量馬達,當第一液壓馬達(5)和第二液壓馬達(6)為變量馬達時,可以實現液壓耦合器的調速功能,由于變量馬達調速為容積調速,使得液壓耦合器具有更高的調速效率。液壓耦合器中使用的液壓馬達數量可以是兩臺及兩臺以上。

所述比例溢流閥(9)也可以是手動調節溢流閥。

當液壓耦合器使用變量泵或變量馬達時,液壓耦合器具備調速功能,同時液壓耦合器具有更高的調速效率和更寬的調速范圍。

本發明的有益效果是:

本發明由液壓油泵、液壓馬達、比例溢流閥等液壓元件組成,一方面液壓油泵、液壓馬達、比例溢流閥等液壓元件均為成熟定型的產品,性能穩定,采購成本低,另一方面,利用液壓油泵、液壓馬達、比例溢流閥等組成的液壓耦合器,具有較高的工作效率,體積小,限制安全保護,啟動性能充分可調,可以實現無級調速,調速范圍更寬等特性,本發明中的液壓耦合器帶有冷卻器和過濾器,可以維持合理的工作油液溫度和清潔度。所以,本發明提出的液壓耦合器具有更廣泛的應用前景。

附圖說明

下面結合附圖給出的實施例對本發明作進一步詳細地說明。

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示,一種液壓耦合器,包括第一液壓油泵1、第二液壓油泵2、第一齒輪1-4、第二齒輪2-4、第三齒輪3、液壓耦合器輸入軸4、第一液壓馬達5、第二液壓馬達6、第四齒輪5-4、第五齒輪6-4、第六齒輪7、液壓耦合器輸出軸8、比例溢流閥9、油箱10、冷卻器12、過濾器13、回油管11以及連接管路;油箱10包括油箱右側板10-1和油箱左側板10-2,連接管路包括第一管路11-1、第二管路11-2、第三管路11-3、第四管路11-4、第五管路11-5、第六管路11-6、第七管路11-7、第八管路11-8、第九管路11-9、第十管路11-10、第十一管路11-11、第十二管路11-12、第十三管路11-13、第十四管路11-14。

第一液壓油泵1包括第一油泵輸入軸1-1、第一油泵出油口1-3、第一油泵吸油口1-6、第一油泵泄漏口1-7,第一液壓油泵1安裝于油箱10內側,并通過第一油泵安裝螺釘1-5安裝在油箱右側板10-1上,第一液壓油泵1的端面和油箱右側板10-1之間設置有第一油泵端面密封墊1-2,起到密封作用,防止油液泄漏,第一油泵輸入軸1-1上安裝有第一齒輪1-4,第一油泵吸油口1-6通過回油管11、第一管路11-1連通油箱10中的工作油液,第一油泵泄漏口1-7通過第四管路11-4連通第二油泵泄漏口2-7及第十一管路11-11,所述第一油泵出油口1-3通過第二管路11-2與第二油泵出油口2-3相連通,并與第五管路11-5相連通。

第二液壓油泵2包括第二油泵輸入軸2-1、第二油泵出油口2-3、第二油泵吸油口2-6、第二油泵泄漏口2-7,第二液壓油泵2安裝于油箱10內側,并通過第二油泵安裝螺釘2-5安裝在油箱右側板10-1上,第二液壓油泵2的端面和油箱右側板10-1之間設置有第二油泵端面密封墊2-2,起到密封作用,防止油液泄漏,第二油泵輸入軸2-1上安裝有第二齒輪2-4,第二油泵吸油口2-6通過第三管路11-3連通油箱10中的工作油液,第二油泵泄漏口2-7通過第四管路11-4連通第一油泵泄漏口1-7及第十一管路11-11,第二油泵出油口2-3通過第二管路11-2與第一油泵出油口1-3相連通,并與第五管路11-5相連通。

液壓耦合器輸入軸4的左部安裝有第三齒輪3,液壓耦合器輸入軸4的右部可以通過聯軸器與原動機相連接,第三齒輪3分別與第一齒輪1-4和第二齒輪2-4相嚙合,原動機工作時,可以通過聯軸器帶動液壓耦合器輸入軸4及第三齒輪3一起轉動,第三齒輪3驅動與之相嚙合的第一齒輪1-4和第二齒輪2-4一起轉動,第一齒輪1-4和第二齒輪2-4分別帶動第一液壓油泵1和第二液壓油泵2進入工作狀態。

第一液壓馬達5包括第一馬達輸出軸5-1、第一馬達進油口5-3、第一馬達回油口5-6、第一馬達泄漏口5-7,第一液壓馬達5安裝于油箱10內側,并通過第一馬達安裝螺釘5-5安裝在油箱左側板10-2上,第一液壓馬達5的端面和油箱左側板10-2之間設置有第一馬達端面密封墊5-2,起到密封作用,防止油液泄漏,第一馬達輸出軸5-1上安裝有第四齒輪5-4,第一馬達回油口5-6通過回油管11、第一管路11-1連通油箱10中的工作油液,第一馬達泄漏口5-7通過第九管路11-9連通第二馬達泄漏口6-7及第十一管路11-11,第一馬達進油口5-6通過第八管路11-8與第二馬達進油口6-6相連通,并與第五管路11-5相連通。

第二液壓馬達6包括第二馬達輸出軸6-1、第二馬達進油口6-3、第二馬達回油口6-6、第二馬達泄漏口6-7,第二液壓馬達6安裝于油箱10內側,并通過第二馬達安裝螺釘6-5安裝在油箱左側板10-2上,第二液壓馬達6的端面和油箱左側板10-2之間設置有第二馬達端面密封墊6-2,起到密封作用,防止油液泄漏,第二馬達輸出軸6-1上安裝有第五齒輪6-4,第二馬達回油口6-6通過第十管路11-10連通油箱10中的工作油液,第二馬達泄漏口6-7通過第九管路11-9連通第一馬達泄漏口5-7及第十一管路11-11,第二馬達進油口6-6通過第八管路11-8與第一馬達進油口5-6相連通,并與第五管路11-5相連通;液壓耦合器輸出軸8的右部安裝有第六齒輪7,液壓耦合器輸出軸8的左部可以通過聯軸器與工作機相連接,第六齒輪7分別與第四齒輪5-4和第五齒輪6-4相嚙合。

第一液壓馬達5和第二液壓馬達6工作時,可以分別通過與第六齒輪7相嚙合的第四齒輪5-4和第五齒輪6-4驅動第六齒輪7及液壓耦合器輸出軸8產生轉動,液壓耦合器輸出軸8可以通過聯軸器帶動工作機進入工作狀態。

比例溢流閥9的進油口通過第六管路11-6與第五管路11-5相連通,并通過第五管路11-5分別與第一油泵出油口1-6、第二油泵出油口2-6和第一馬達進油口5-3、第二馬達進油口6-3相連通,控制液壓耦合器的工作壓力,所述比例溢流閥9的出油口通過第七管路11-7連通油箱10中的工作油液;油箱10內部存放有工作油液,油箱10的油箱右側板10-1上開設有通孔,第一油泵輸入軸1-1和第二油泵輸入軸2-1分別從油箱右側板10-1上的通孔穿出,油箱10的油箱左側板10-2上開設有通孔,第第一馬達輸出軸5-1和第二馬達輸出軸6-1分別從油箱左側板10-2上的通孔穿出。

冷卻器12的進油口通過第十二管路11-12與第十一管路11-11相連通,冷卻器12的出油口通過第十三管路11-13與過濾器13的進油口相連通,過濾器13的出油口通過第十四管路11-14與油箱10中的工作油液連通,液壓耦合器工作時,第一液壓油泵1和第二液壓油泵2的泄漏油分別通過第一油泵泄漏口1-7和第二油泵泄漏口2-7、第四管路11-4、第十一管路11-11、第十二管路11-12、冷卻器12、第十三管路11-13、過濾器13及第十四管路11-14回到油箱10中;第一液壓馬達5和第二液壓馬達6的泄漏油分別通過第一馬達泄漏口5-7和第二馬達泄漏口6-7、第九管路11-9、第十一管路11-11、第十二管路11-12、冷卻器12、第十三管路11-13、過濾器13及第十四管路11-14回到油箱10中,第一液壓油泵1、第二液壓油泵2、第一液壓馬達5、第二液壓馬達6的泄漏油通過冷卻器12實現冷卻,維持工作油液的合理溫度,通過過濾器13進行過濾,保持工作油液的清潔。

當原動機工作時,通過聯軸器帶動液壓耦合器輸入軸4及第三齒輪3一起轉動,第三齒輪3驅動與之相嚙合的第一齒輪1-4和第二齒輪2-4一起轉動,第一齒輪1-4和第二齒輪2-4分別帶動第一液壓油泵1和第二液壓油泵2進入工作狀態,第一液壓油泵1通過第一油泵吸油口1-6、第一管路11-1從油箱10中吸取工作油液,第二液壓油泵2通過第二油泵吸油口2-6、第三管路11-3從油箱10中吸取工作油液,工作油液分別從第一油泵出油口1-3和第二油泵出油口2-3排出,并通過第二管路11-2、第五管路11-5、第八管路11-8分別進入第一馬達進油口5-3和第二馬達進油口6-3,驅動第一液壓馬達5和第二液壓馬達6工作,第一液壓馬達5和第二液壓馬達6可以分別通過與第六齒輪7相嚙合的第四齒輪5-4和第五齒輪6-4驅動第六齒輪7及液壓耦合器輸出軸8產生轉動,液壓耦合器輸出軸8可以通過聯軸器帶動工作機進入工作狀態。第一液壓油泵1和第二液壓油泵2的泄漏油分別通過第一油泵泄漏口1-7和第二油泵泄漏口2-7、第四管路11-4、第十一管路11-11、第十二管路11-12、冷卻器12、第十三管路11-13、過濾器13及第十四管路11-14回到油箱10中;第一液壓馬達5和第二液壓馬達6的泄漏油分別通過第一馬達泄漏口5-7和第二馬達泄漏口6-7、第九管路11-9、第十一管路11-11、第十二管路11-12、冷卻器12、第十三管路11-13、過濾器13及第十四管路11-14回到油箱10中,第一液壓油泵1、第二液壓油泵2、第一液壓馬達5、第二液壓馬達6的泄漏油通過冷卻器12實現冷卻,維持工作油液的合理溫度,通過過濾器13進行過濾,保持工作油液的清潔。

當液壓耦合器開始工作時,與液壓耦合器輸出軸8相連接的工作機具有較大的慣性負載和摩擦負載,為了使工作機能夠平穩啟動,降低原動機的啟動沖擊和啟動負載,對比例溢流閥9設置較低的控制信號,對應于比例溢流閥9較低的開啟壓力,并逐步增加比例溢流閥9的控制信號,對應于第一液壓馬達5和第二液壓馬達6的工作油壓平穩增加,第一馬達輸出軸5-1和第二馬達輸出軸6-1的輸出力矩逐步增加,并通過第四齒輪5-4和第五齒輪6-4傳遞給第六齒輪7及液壓耦合器輸出軸8,液壓耦合器輸出軸8可以通過聯軸器帶動工作機進入工作狀態,平穩實現工作機啟動過程,最終控制比例溢流閥9的開啟壓力達到與略大于工作機額定轉矩對應的油壓,一方面保證在工作機額定負載范圍內,比例溢流閥9不會產生溢流,使第一液壓油泵1和第二液壓油泵2輸出的工作油液充分進入第一液壓馬達5和第二液壓馬達6內,提高液壓耦合器的工作效率,另一方面,當工作機遇到故障狀態,出現超載時,比例溢流閥9的進油口壓力升高,大于比例溢流閥9的開啟壓力時,比例溢流閥9產生溢流,限制第一液壓馬達5和第二液壓馬達6的工作油壓,最終限制工作機的工作負載,防止液壓耦合器及原動機超載,起到安全保護作用。所以,通過在第一液壓油泵1、第二液壓油泵2、第一液壓馬達5、第二液壓馬達6的通路上設置比例溢流閥9可以實現工作機的平穩啟動,通過設置比例溢流閥9控制信號的不同曲線,可以非常容易的控制工作機的啟動過程,同時,液壓耦合器中使用比例溢流閥9后,能夠輕易實現液壓耦合器的過載保護功能。

作為優選方案,第一液壓油泵1和第二液壓油泵2可以是定量泵或者是變量泵,當第一液壓油泵1和第二液壓油泵2為變量泵時,可以實現液壓耦合器的調速功能,由于變量泵調速為容積調速,使得液壓耦合器具有更高的調速效率。液壓耦合器中使用的液壓油泵數量可以是兩臺及兩臺以上。

作為優選方案,第一液壓馬達5和第二液壓馬達6可以是定量馬達或者是變量馬達,當第一液壓馬達5和第二液壓馬達6為變量馬達時,可以實現液壓耦合器的調速功能,由于變量馬達調速為容積調速,使得液壓耦合器具有更高的調速效率。液壓耦合器中使用的液壓馬達數量可以是兩臺及兩臺以上。

作為優選方案,比例溢流閥9也可以是手動調節溢流閥。

當液壓耦合器使用變量泵或變量馬達時,液壓耦合器具備調速功能,同時液壓耦合器具有更高的調速效率和更寬的調速范圍。

本發明的有益效果是:

本發明由液壓油泵、液壓馬達、比例溢流閥等液壓元件組成,一方面液壓油泵、液壓馬達、比例溢流閥等液壓元件均為成熟定型的產品,性能穩定,采購成本低,另一方面,利用液壓油泵、液壓馬達、比例溢流閥等組成的液壓耦合器,具有較高的工作效率,體積小,限制安全保護,啟動性能充分可調,可以實現無級調速,調速范圍更寬等特性,本發明中的液壓耦合器帶有冷卻器和過濾器,可以維持合理的工作油液溫度和清潔度。所以,本發明提出的液壓耦合器具有更廣泛的應用前景。

以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出:對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。

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一種 液壓 耦合器
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