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一種液壓耦合器.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510420774.4

申請日:

2015.07.16

公開號:

CN105065611A

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 41/00申請公布日:20151118|||實質審查的生效IPC(主分類):F16H 41/00申請日:20150716|||公開
IPC分類號: F16H41/00; F16H41/24 主分類號: F16H41/00
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:

CN201510420774.4

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.03.27|||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,包括液壓油泵、液壓馬達、第一比例溢流閥、第二比例溢流閥、換向閥、油箱等。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,同時,把第二比例溢流閥設置在液壓馬達回油管路上可以實現工作機的液壓制動,并設置合理的制動曲線,獲得理想的制動性能。本發明應用于汽輪機和風機的啟動過程中,實現汽輪機和風機工作過程的平穩啟動、限制安全保護、調速、液壓制動等功能,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:包括液壓油泵(1)、液壓馬達(2)、第一比例溢流閥(3)、油箱(4)、第二比例溢流閥(5)、換向閥(6)、連接管路(1-7);所述油箱(4)包括油箱右側板(4-1)和油箱左側板(4-2);所述液壓油泵(1)包括油泵輸入軸(1-1)、油泵吸油口(1-3)、油泵出油口(1-6)、油泵泄漏口(1-8),所述液壓油泵(1)安裝于油箱(4)內側,并通過油泵安裝螺釘(1-5)安裝在油箱右側板(4-1)上,液壓油泵(1)的端面和油箱右側板(4-1)之間設置有油泵端面密封墊(1-2),起到密封作用,防止油液泄漏,所述油泵輸入軸(1-1)通過聯軸器和原動機相連接,所述油泵吸油口(1-3)通過油泵吸油管(1-4)連通油箱(4)中的工作油液,所述油泵泄漏口(1-8)通過油泵泄漏油管(1-9)連通油箱(4)中的工作油液,所述油泵出油口(1-6)與連接管路(1-7)相連通,并通過連接管路(1-7)與液壓馬達(2)的馬達進油口(2-6)及第一比例溢流閥(3)的第一比例溢流閥進油管(3-1)相連通;所述液壓馬達(2)包括馬達輸出軸(2-1)、馬達回油口(2-3)、馬達進油口(2-6)、馬達泄漏口(2-7),所述液壓馬達(2)安裝于油箱(4)內側,并通過馬達安裝螺釘(2-5)安裝在油箱左側板(4-2)上,液壓馬達(2)的端面和油箱左側板(4-2)之間設置有馬達端面密封墊(2-2),起到密封作用,防止油液泄漏,所述馬達輸出軸(2-1)可以通過聯軸器和工作機相連接,所述馬達回油口(2-3)通過馬達回油管(2-4)分別連通第二比例溢流閥進油管(5-1)和換向閥進油管(6-1),進而與第二比例溢流閥(5)和換向閥(6)的進油口相連通,所述馬達泄漏口(2-7)通過馬達泄漏油管(2-8)連通油箱(4)中的工作油液,所述馬達進油口(2-6)與連接管路(1-7)相連通,并通過連接管路(1-7)與液壓油泵(1)的油泵出油口(1-6)及第一比例溢流閥(3)的第一比例溢流閥進油管(3-1)相連通;所述第一比例溢流閥(3)的進油口通過第一比例溢流閥進油管(3-1)與連接管路(1-7)相連通,并通過連接管路(1-7)分別與油泵出油口(1-6)和馬達進油口(2-6)相連通;所述油箱(4)內部存放有工作油液,油箱(4)的油箱右側板(4-1)上開設有通孔,油泵輸入軸(1-1)從油箱右側板(4-1)上的通孔穿出,油箱(4)的油箱左側板(4-2)上開設有通孔,馬達輸出軸(2-1)從油箱左側板(4-2)上的通孔穿出;所述第二比例溢流閥(5)的進油口通過第二比例溢流閥進油管(5-1)、馬達回油管(2-4)與馬達回油口(2-3)相連通,所述第二比例溢流閥(5)的回油口通過第二比例溢流閥回油管(5-2)連通油箱(4)中的工作油液,所述換向閥(6)的進油口通過換向閥進油管(6-1)、馬達回油管(2-4)與馬達回油口(2-3)相連通,所述換向閥(6)的回油口通過換向閥回油管(6-2)連通第二比例溢流閥回油管(5-2),并連通油箱(4)中的工作油液。2.根據權利要求1所述的一種液壓耦合器,其特征在于:所述液壓油泵(1)是定量泵或者變量泵,當液壓油泵(1)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:所述液壓馬達(2)是定量馬達或者變量馬達,當液壓馬達(2)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:所述第一比例溢流閥(3)和第二比例溢流閥(5)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,同時,把第二比例溢流閥設置在液壓馬達回油管路上可以實現工作機的液壓制動,并設置合理的制動曲線,獲得理想的制動性能。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,包括液壓油泵(1)、液壓馬達(2)、第一比例溢流閥(3)、油箱(4)、第二比例溢流閥(5)、換向閥(6)、連接管路(1-7);所述油箱(4)包括油箱右側板(4-1)和油箱左側板(4-2);所述液壓油泵(1)包括油泵輸入軸(1-1)、油泵吸油口(1-3)、油泵出油口(1-6)、油泵泄漏口(1-8),所述液壓油泵(1)安裝于油箱(4)內側,并通過油泵安裝螺釘(1-5)安裝在油箱右側板(4-1)上,液壓油泵(1)的端面和油箱右側板(4-1)之間設置有油泵端面密封墊(1-2),起到密封作用,防止油液泄漏,所述油泵輸入軸(1-1)可以通過聯軸器和原動機相連接,所述油泵吸油口(1-3)通過油泵吸油管(1-4)連通油箱(4)中的工作油液,所述油泵泄漏口(1-8)通過油泵泄漏油管(1-9)連通油箱(4)中的工作油液,所述油泵出油口(1-6)與連接管路(1-7)相連通,并通過連接管路(1-7)與液壓馬達(2)的馬達進油口(2-6)及第一比例溢流閥(3)的第一比例溢流閥進油管(3-1)相連通.。

所述液壓馬達(2)包括馬達輸出軸(2-1)、馬達回油口(2-3)、馬達進油口(2-6)、馬達泄漏口(2-7),所述液壓馬達(2)安裝于油箱(4)內側,并通過馬達安裝螺釘(2-5)安裝在油箱左側板(4-2)上,液壓馬達(2)的端面和油箱左側板(4-2)之間設置有馬達端面密封墊(2-2),起到密封作用,防止油液泄漏,所述馬達輸出軸(2-1)可以通過聯軸器和工作機相連接,所述馬達回油口(2-3)通過馬達回油管(2-4)分別連通第二比例溢流閥進油管(5-1)和換向閥進油管(6-1),進而與第二比例溢流閥(5)和換向閥(6)的進油口相連通,所述馬達泄漏口(2-7)通過馬達泄漏油管(2-8)連通油箱(4)中的工作油液,所述馬達進油口(2-6)與連接管路(1-7)相連通,并通過連接管路(1-7)與液壓油泵(1)的油泵出油口(1-6)及第一比例溢流閥(3)的第一比例溢流閥進油管(3-1)相連通;所述第一比例溢流閥(3)的進油口通過第一比例溢流閥進油管(3-1)與連接管路(1-7)相連通,并通過連接管路(1-7)分別與油泵出油口(1-6)和馬達進油口(2-6)相連通;所述油箱(4)內部存放有工作油液,油箱(4)的油箱右側板(4-1)上開設有通孔,油泵輸入軸(1-1)從油箱右側板(4-1)上的通孔穿出,油箱(4)的油箱左側板(4-2)上開設有通孔,馬達輸出軸(2-1)從油箱左側板(4-2)上的通孔穿出。

所述第二比例溢流閥(5)的進油口通過第二比例溢流閥進油管(5-1)、馬達回油管(2-4)與馬達回油口(2-3)相連通,所述第二比例溢流閥(5)的回油口通過第二比例溢流閥回油管(5-2)連通油箱(4)中的工作油液,所述換向閥(6)的進油口通過換向閥進油管(6-1)、馬達回油管(2-4)與馬達回油口(2-3)相連通,所述換向閥(6)的回油口通過換向閥回油管(6-2)連通第二比例溢流閥回油管(5-2),并連通油箱(4)中的工作油液。

當液壓耦合器工作、換向閥(6)處于左位工作狀態時,液壓馬達(2)的回油可以通過馬達回油口(2-3)、馬達回油管(2-4)、換向閥進油管(6-1)、換向閥(6)的左位、換向閥回油管(6-2)回到油箱(4)中,工作機處于正常工作狀態;當液壓耦合器工作、換向閥(6)處于右位工作狀態時,液壓馬達(2)的回油可以通過馬達回油口(2-3)、馬達回油管(2-4)、第二比例溢流閥進油管(5-1)、第二比例溢流閥(5)、第二比例溢流閥回油管(5-2)回到油箱(4)中,工作機處于制動狀態。

當液壓耦合器啟動時,與馬達輸出軸(2-1)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,對第一比例溢流閥(3)設置較低的控制信號,對應于第一比例溢流閥(3)較低的開啟壓力,并逐步增加第一比例溢流閥(3)的控制信號,對應于馬達的工作油壓平穩增加,馬達輸出軸(2-1)的輸出力矩逐步增加,平穩實現工作機啟動過程,最終控制第一比例溢流閥(3)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,第一比例溢流閥(3)不會產生溢流,液壓油泵(1)輸出的工作油液充分進入液壓馬達(2)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,第一比例溢流閥(3)的進油口壓力升高,大于第一比例溢流閥(3)的開啟壓力時,第一比例溢流閥(3)產生溢流,限制液壓馬達(2)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,通過在液壓油泵(1)和液壓馬達(2)的通路上設置第一比例溢流閥(3)可以實現工作機的平穩啟動,通過設置第一比例溢流閥(3)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,液壓耦合器中使用第一比例溢流閥(3)后,能夠輕易實現液壓耦合器的過載保護功能。

當液壓耦合器工作、換向閥(6)處于左位工作狀態時,原動機通過聯軸器帶動油泵輸入軸(1-1)一起轉動,油泵吸油口(1-3)通過油泵吸油管(1-4)從油箱(4)中吸取工作油液,工作油液從油泵出油口(1-6)排出,并通過連接管路(1-7)進入馬達進油口(2-6),液壓馬達(2)的回油可以通過馬達回油口(2-3)、馬達回油管(2-4)、換向閥進油管(6-1)、換向閥(6)的左位、換向閥回油管(6-2)回到油箱(4)中,液壓馬達(2)工作,驅動馬達輸出軸(2-1)旋轉,并通過聯軸器帶動工作機工作。液壓油泵(1)的泄漏油通過油泵泄漏口(1-8)、油泵泄漏油管(1-9)流回油箱(4)中;液壓馬達(2)的泄漏油通過馬達泄漏口(2-7)、馬達泄漏油管(2-8)流回油箱(4)中。

當液壓耦合器工作、換向閥(6)處于右位工作狀態,同時,第一比例溢流閥(3)控制信號設置為零,使得液壓馬達(2)的工作油壓處于最低狀態,液壓馬達(2)的回油可以通過馬達回油口(2-3)、馬達回油管(2-4)、第二比例溢流閥進油管(5-1)、第二比例溢流閥(5)、第二比例溢流閥回油管(5-2)回到油箱(4)中,實現工作機的液壓制動。

所述液壓油泵(1)可以是定量泵或者是變量泵,當液壓油泵(1)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。

所述液壓馬達(2)可以是定量馬達或者是變量馬達,當液壓馬達(2)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。

所述第一比例溢流閥(3)和第二比例溢流閥(5)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,同時,把第二比例溢流閥設置在液壓馬達回油管路上可以實現工作機的液壓制動,并設置合理的制動曲線,獲得理想的制動性能。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液壓油泵1、液壓馬達2、第一比例溢流閥3、油箱4、第二比例溢流閥5、換向閥6、連接管路1-7;油箱4包括油箱右側板4-1和油箱左側板4-2;液壓油泵1包括油泵輸入軸1-1、油泵吸油口1-3、油泵出油口1-6、油泵泄漏口1-8,液壓油泵1安裝于油箱4內側,并通過油泵安裝螺釘1-5安裝在油箱右側板4-1上,液壓油泵1的端面和油箱右側板4-1之間設置有油泵端面密封墊1-2,起到密封作用,防止油液泄漏,油泵輸入軸1-1可以通過聯軸器和原動機相連接,油泵吸油口1-3通過油泵吸油管1-4連通油箱4中的工作油液,油泵泄漏口1-8通過油泵泄漏油管1-9連通油箱4中的工作油液,油泵出油口1-6與連接管路1-7相連通,并通過連接管路1-7與液壓馬達2的馬達進油口2-6及第一比例溢流閥3的第一比例溢流閥進油管3-1相連通;

液壓馬達2包括馬達輸出軸2-1、馬達回油口2-3、馬達進油口2-6、馬達泄漏口2-7,液壓馬達2安裝于油箱4內側,并通過馬達安裝螺釘2-5安裝在油箱左側板4-2上,液壓馬達2的端面和油箱左側板4-2之間設置有馬達端面密封墊2-2,起到密封作用,防止油液泄漏,馬達輸出軸2-1可以通過聯軸器和工作機相連接,馬達回油口2-3通過馬達回油管2-4分別連通第二比例溢流閥進油管5-1和換向閥進油管6-1,進而與第二比例溢流閥5和換向閥6的進油口相連通,馬達泄漏口2-7通過馬達泄漏油管2-8連通油箱4中的工作油液,馬達進油口2-6與連接管路1-7相連通,并通過連接管路1-7與液壓油泵1的油泵出油口1-6及第一比例溢流閥3的第一比例溢流閥進油管3-1相連通;第一比例溢流閥3的進油口通過第一比例溢流閥進油管3-1與連接管路1-7相連通,并通過連接管路1-7分別與油泵出油口1-6和馬達進油口2-6相連通;油箱4內部存放有工作油液,油箱4的油箱右側板4-1上開設有通孔,油泵輸入軸1-1從油箱右側板4-1上的通孔穿出,油箱4的油箱左側板4-2上開設有通孔,馬達輸出軸2-1從油箱左側板4-2上的通孔穿出。

第二比例溢流閥5的進油口通過第二比例溢流閥進油管5-1、馬達回油管2-4與馬達回油口2-3相連通,第二比例溢流閥5的回油口通過第二比例溢流閥回油管5-2連通油箱4中的工作油液,換向閥6的進油口通過換向閥進油管6-1、馬達回油管2-4與馬達回油口2-3相連通,換向閥6的回油口通過換向閥回油管6-2連通第二比例溢流閥回油管5-2,并連通油箱4中的工作油液。當液壓耦合器工作、換向閥6處于左位工作狀態時,液壓馬達2的回油可以通過馬達回油口2-3、馬達回油管2-4、換向閥進油管6-1、換向閥6的左位、換向閥回油管6-2回到油箱4中,工作機處于正常工作狀態;當液壓耦合器工作、換向閥6處于右位工作狀態時,液壓馬達2的回油可以通過馬達回油口2-3、馬達回油管2-4、第二比例溢流閥進油管5-1、第二比例溢流閥5、第二比例溢流閥回油管5-2回到油箱4中,工作機處于制動狀態。

當液壓耦合器啟動時,與馬達輸出軸2-1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,對第一比例溢流閥3設置較低的控制信號,對應于第一比例溢流閥3較低的開啟壓力,并逐步增加第一比例溢流閥3的控制信號,對應于馬達的工作油壓平穩增加,馬達輸出軸2-1的輸出力矩逐步增加,平穩實現工作機啟動過程,最終控制第一比例溢流閥3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,第一比例溢流閥3不會產生溢流,液壓油泵1輸出的工作油液充分進入液壓馬達2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,第一比例溢流閥3的進油口壓力升高,大于第一比例溢流閥3的開啟壓力時,第一比例溢流閥3產生溢流,限制液壓馬達2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,通過在液壓油泵1和液壓馬達2的通路上設置第一比例溢流閥3可以實現工作機的平穩啟動,通過設置第一比例溢流閥3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,液壓耦合器中使用第一比例溢流閥3后,能夠輕易實現液壓耦合器的過載保護功能。

當液壓耦合器工作、換向閥6處于左位工作狀態時,原動機通過聯軸器帶動油泵輸入軸1-1一起轉動,油泵吸油口1-3通過油泵吸油管1-4從油箱4中吸取工作油液,工作油液從油泵出油口1-6排出,并通過連接管路1-7進入馬達進油口2-6,液壓馬達2的回油可以通過馬達回油口2-3、馬達回油管2-4、換向閥進油管6-1、換向閥6的左位、換向閥回油管6-2回到油箱4中,液壓馬達2工作,驅動馬達輸出軸2-1旋轉,并通過聯軸器帶動工作機工作。液壓油泵1的泄漏油通過油泵泄漏口1-8、油泵泄漏油管1-9流回油箱4中;液壓馬達2的泄漏油通過馬達泄漏口2-7、馬達泄漏油管2-8流回油箱4中。

當液壓耦合器工作、換向閥6處于右位工作狀態,同時,第一比例溢流閥3控制信號設置為零,使得液壓馬達2的工作油壓處于最低狀態,液壓馬達2的回油可以通過馬達回油口2-3、馬達回油管2-4、第二比例溢流閥進油管5-1、第二比例溢流閥5、第二比例溢流閥回油管5-2回到油箱4中,實現工作機的液壓制動。

作為優選方案,液壓油泵1可以是定量泵或者是變量泵,當液壓油泵1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。

作為優選方案,液壓馬達2可以是定量馬達或者是變量馬達,當液壓馬達2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。

作為優選方案,第一比例溢流閥3和第二比例溢流閥5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,同時,把第二比例溢流閥設置在液壓馬達回油管路上可以實現工作機的液壓制動,并設置合理的制動曲線,獲得理想的制動性能。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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