[发明专利]电液开关变扭矩配油型旋转缸筒式定量柱塞液压马达

说明书

技术领域

本发明涉及液压马达，更具体的说，是涉及一种电液开关变扭矩配油型旋转缸筒式定量柱塞液压马达。

背景技术

柱塞液压马达是依靠压力油作用在柱塞上从而使马达输出轴获得一定转矩的，为了使柱塞能够交替与压力油口及回油口相通，必须采用配流装置，目前柱塞液压马达多采用端面配流，端面配流中所采用的主要器件就是配油盘。配油盘类似一个板式阀，由带两个弧形(“腰形”)窗口的平面贴合在开有配流孔的缸体端面，使得缸体和配油盘在垂直于马达轴的面上相对旋转，配油盘上的窗口和缸体端面开孔的相对位置按一定规律安排，以使处在供油或排油行程中的柱塞缸能交替与马达体上的供，排油相通，并保证各油腔之间的隔离和密封。由于配油盘与缸体之间相对旋转，因此会相互磨损形成端面间隙，液压马达的泄漏就主要来自配油盘与缸体之间的端面泄露，液压马达的端面泄露成为目前限制液压马达工作压力的主要障碍。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种电液开关变扭矩配油型旋转缸筒式定量柱塞液压马达。

为了解决以上问题，本发明是通过如下技术方案实现。

一种电液开关变扭矩配油型旋转缸筒式定量柱塞液压马达，包括马达壳体和斜盘，还包括开关变扭矩阀控配油组件、电-机械转换器、驱动放大器、电刷、感应环和电子控制器；所述开关变扭矩阀控配油组件包括柱塞和配油阀组，所述配油阀组由前盖板、阀板、后盖板、高速开关高压供油阀和高速开关排油补油阀组成；所述高速开关高压供油阀和高速开关排油补油阀均装在阀板上；所述阀板的一面紧贴所述的前盖板，另一面紧贴所述的后盖板；每个高速开关高压供油阀和高速开关排油补油阀均连接有电-机械转换器，每个电-机械转换器均连接有驱动放大器；所述高速开关高压供油阀和高速开关排油补油阀均由推杆、阀芯、弹簧腔和弹簧组成，所述阀芯的一端和推杆相连，阀芯上套有弹簧，推杆的另一端与电-机械转换器连接；所述电-机械转换器用于控制推杆的运动；

所述高速开关高压供油阀的入口端与压力油口相连，出口端与柱塞的柱塞腔相连；所述高速开关排油补油阀的弹簧腔一端与柱塞的柱塞腔相连，另一端与回油口相连；

所述电刷由电刷驱动部分和与其相连的电刷接收部分组成，电刷驱动部分安装在马达壳体上，用于连接液压马达外接的电源；电刷接收部分安装在配油阀组上并与所有驱动放大器相连，用于为驱动放大器供电。

所述感应环由感应环驱动部分和与其相连的感应环接收部分组成，感应环驱动部分安装在马达壳体上，用于检测液压马达的转角信号；感应环接收部分安装在配油阀组上并与驱动放大器相连，用于传送由驱动部分传来的信号给驱动放大器；

所述电子控制器安装在马达壳体上并与各感应环相连，并根据感应环驱动部分获得的转角信号给出各阀开关的控制信号，以确保给各阀控制信号的相位角与液压马达各柱塞的吸排油状态完全吻合。

作为一种改进，所述推杆的一端穿过后盖板与电-机转换器相连。

作为一种改进，所述感应环的接收部分是2N对金属导线，每对金属导线与每个驱动放大器对应连接，用来控制各阀的开关；其中N为柱塞数量。

作为一种改进，所述感应环的驱动部分是由均匀分布在环上的感应元件组成；感应元件的数量是所需的高速开关信号占空比分辨率倒数的2倍，每个感应元件都与电子控制器相连。

一种适用于电液开关变扭矩配油型旋转缸筒式定量柱塞液压马达的变扭矩控制方法，包括以下步骤：

(1)感应环检测获得液压马达的输出轴旋转角度，电子控制器根据该旋转角度，通过驱动放大器和电-机械转换器对配油阀组中的高速开关阀进行开关控制，使得控制信号的相位角与液压马达伸出轴的旋转角度完全吻合，确保液压马达各个柱塞在回程过程中都能够通过高速开关排油补油阀把液压油排到回油口，在进程过程中都能够通过高速开关高压供油阀或高速开关排油补油阀从压力油口或回油口吸油；

(2)控制高速开关高压供油阀的开启时间，使得相应的柱塞在吸油阶段，只有部分时间压力油能够通过高速开关高压供油阀进入液压马达的柱塞腔，推动柱塞做功；

吸油阶段的其余时间柱塞腔均通过与回油口相通的高速开关排油补油阀，直接从回油口吸油，补充柱塞运动产生的空腔，但不会推动柱塞做功，确保液压马达的平均输出扭矩与高速开关高压供油阀开启时间段内柱塞的位移在整个柱塞吸油行程中的占空比成正比；