[发明专利]一种流体机械

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种流体机械。

背景技术

现有技术中，许多工程机械面临着如何节约能源的问题。例如，汽车起重机和垃圾运输车等轮式行走类工程机械，产品数量大，耗油高，排放差，这些都导致其节能问题亟待解决。

而通过设计适当的装置对能量进行回收利用是解决上述节能问题的一种有效的技术手段。

斜盘式轴向柱塞泵和斜盘式轴向柱塞马达是工程机械中常用的流体机械，由于其具有体积小、重量轻、功率密度大、易于控制等优点，因此被广泛应用于各种液压系统中。

图1-2示出了斜盘式轴向柱塞泵的工作原理。图3-5示出了斜盘式轴向柱塞马达的工作原理。由图1-5可以看出，斜盘式轴向柱塞泵和斜盘式轴向柱塞马达均包括斜盘1’、柱塞2’、缸体3’、配油盘4’和传动轴5’，所不同的是二者斜盘1’所倾斜的方向相反，例如，在图1中，斜盘式轴向柱塞泵的斜盘1’向左侧偏转δ角，这样在传动轴5’旋转时，吸油口b从油箱吸油，并从压油口a排出，而在图中3中，斜盘式轴向柱塞马达的斜盘1’向右侧偏转β角，这样在传动轴5’同方向旋转时，压油口a进油，并从回油口b排出。

据此可以看出，当传动轴恒定在一种旋向(左旋或右旋)且高压油口不变时，若想实现泵工况与马达工况的切换，可以使斜盘的一端由零角度平面的一侧摆动至零角度平面的另一侧，此处的零角度平面是指经过斜盘与传动轴5’的轴线的交点且垂直于传动轴5’的轴线的平面。

然而在现有技术中，大多数斜盘式轴向柱塞泵或马达只具有相应的单一功能，即泵只能实现泵功能，马达只能实现马达功能，而无法在泵工况和马达工况之间转化，无法实现能量回收功能；或者虽然也出现了一些能够实现在泵工况和马达工况之间进行切换的液压元件，但是现有的这些液压元件的结构一般较为复杂，成本较高，而且其控制效果也并不理想，例如无法同时实现泵比例排量控制功能、马达比例排量控制功能和泵恒压切断控制功能，从而导致现有的这类产品性能不佳，应用受到较大限制。其中，泵比例排量控制功能是指能够在泵工况时比例调节排量的功能，马达比例排量控制功能是指能够在马达工况时比例调节排量的功能，泵恒压切断控制功能是指在泵工况时能够在泵出口压力达到设定危险压力值后排量自动变为零的功能。

发明内容

本发明旨在提供一种流体机械，其能够在泵工况和马达工况之间切换，且能够同时实现泵比例排量控制功能、马达比例排量控制功能和泵恒压切断控制功能。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种流体机械，其包括：流体机械本体、第一驱动装置、第二驱动装置和工况控制组件，流体机械本体包括第一工作口、第二工作口和斜盘，工况控制组件包括第一换向阀、第一调节机构和第二调节机构，其中：

第一驱动装置连接在斜盘的第一端且第一驱动装置的液控端与第二工作口连通，第二驱动装置连接在斜盘的第二端且第二驱动装置的液控端与工况控制组件连接；

第一换向阀具有第一工作位和第二工作位，当处于第一工作位时第一换向阀控制第二驱动装置的液控端通过第一油路与第二工作口连接，当处于第二工作位时第一换向阀控制第二驱动装置的液控端通过第二油路与第二工作口连通；

第一调节机构设置在第一油路上，第一调节机构能够通过比例调节经由第一油路进入第二驱动装置的液控端的液压油压力来比例调节斜盘的角位移，以实现流体机械的泵比例排量控制功能，此时第一工作口进油且第二工作口出油；

第二调节机构能够控制第一换向阀在第一工作位和第二工作位之间切换，且当第一换向阀切换至第二工作位时，第二调节机构能够与第一换向阀配合调节经第二油路进入第二驱动装置的液控端的压力而实现流体机械的泵恒压切断控制功能和马达比例排量控制功能。

可选地，第一换向阀包括第一油口、第二油口和第三油口，第一换向阀的第一油口通过第二油路与第二工作口连通，第一换向阀的第二油口通过第一控制机构与第二工作口连接，第一换向阀的第三油口与第二驱动装置的液控端连通；第一换向阀处于第一工作位时第一换向阀的第一油口截止且第二油口与第三油口连通，第一换向阀处于第二工作位时第一换向阀的第一油口与第三油口连通且第二油口截止。

可选地，第一换向阀的第三油口与第二驱动装置的液控端之间的连接油路上设有第一阻尼结构。