一种具有摆动斜盘和转动配流盘的液压变压器技术领域
本发明属于液压件技术领域，具体涉及一种具有摆动斜盘和转动配流盘的液压变
压器。
背景技术
恒压网络二次调节技术是当今液压传动领域非常重要的节能方案。液压变压器是
恒压网络二次调节技术的核心元件。Innas公司申请了WO9731185A1发明专利，该专利中的
液压变压器的配流盘均匀布置了三个腰形槽，分别与恒压源、负载和低压源联接。这种在配
流盘上均匀布置三个腰形槽有利于减小变压器的体积，但存在几项技术问题：1）由于配流
窗口小于120°，因此流量脉动较大；2）依靠柱塞缸转速变化来调节流量，流量调节能力差；
3）由于柱塞缸转速很低时的稳定性差，所以导致元件在小流量工况时工作不稳定；4）压力、
流量控制耦合程度大，增大系统控制难度。
发明内容
本发明目的是提供一种具有摆动斜盘和转动配流盘的液压设备，可有效地克服现
有技术中存在的问题。本发明的目的是这样实现的，如图1所示，它包括左壳体2、右壳体2’、
中壳体13、旋转轴15、左柱塞9、右柱塞9’、左柱塞缸6、右柱塞缸6’、左斜盘11、右斜盘11’、左
配流盘3、右配流盘3’，其特征是左壳体2和右壳体2’分别通过左、右螺栓5、5’与中壳体13连
接，旋转轴15的左右端分别通过左、右第一轴承1、1’安装在左壳体2和右壳体2’的轴承腔
内，旋转轴15的中部分别通过左、右第二轴承14、14’安装在中壳体13的左、右凹腔内，旋转
轴15分别通过左、右第二花键J2、J2’与左、右柱塞缸6、6’连接，左、右柱塞缸6、6’分别与左、
右柱塞9、9’形成了n个左柱塞腔7和n个右柱塞腔7’，n为正整数，旋转轴15的轴线分别与左、
右斜盘11、11’的轴线以锐角α和α’相交，三者的轴线在同一个平面内；
如图1所示，所述的左摆动马达转子4、左配流盘3、左柱塞缸6、左柱塞9、左斜盘11、左斜
盘推动缸8、左复位弹簧12和旋转轴15构成了第一单元E1，右摆动马达转子4’、右配流盘6’、
右柱塞缸6’、右柱塞9’、右斜盘11’、右斜盘推动缸8’、右复位弹簧12’和旋转轴15构成了第
二单元E2，第一、第二单元E1、E2分别位于中间横截面X-X的左侧和右侧，第一、第二单元E1、
E2具有相同的结构，以第一单元E1为例，左配流盘3、左柱塞缸6、左斜盘11从左向右依次套
装在旋转轴15的左段，左摆动马达转子4通过左第一花键J1与左配流盘3联接，安装在左壳
体2右端凹腔内的左配流盘3的右端面与柱塞缸6的左端面贴合，左柱塞9通过左滑靴10与左
斜盘11的左端面贴合，左斜盘11与中壳体13通过左转动副16贴合，左斜盘11的上端部的左、
右侧分别通过左斜盘推动缸8和左复位弹簧12与中壳体13连接；如图1、2、4所示，左摆动马
达转子的第一、第二外齿4.1、4.2和左壳体的第一、第二内齿2.1、2.2位于环形腔Q1内，将环
形腔Q1分割为左摆动马达第一、第二、第三、第四工作腔A1、B1、C1、D1分别与左摆动马达第
一、第二、第三、第四油口a1、b1、c1、d1连通，左壳体的第一油孔17通过左配流盘的第一腰形
槽19与左柱塞腔7连通，左壳体的第二油孔18通过左配流盘的第二腰形槽20与左柱塞腔7连
通，右壳体的第一油孔17’通过右配流盘的第一腰形槽19’与右柱塞腔7’连通，右壳体的第
二油孔18’通过右配流盘的第二腰形槽20’与右柱塞腔7’连通。
如图2、3、4所示，左壳体的第一油孔17位于左壳体的第三区域Ⅲ内，左壳体的第二
油孔18位于左壳体的第一区域Ⅰ内，右壳体的第一油孔17’位于右壳体的第三区域Ⅲ’内，右
壳体的第二油孔18’位于右壳体的第一区域Ⅰ’内，左、右配流盘3、3’逆时针旋转的最大角度
范围为90°~150°，当左、右配流盘3、3’旋转角度等于0°时，左配流盘的第一、第二腰形槽19、
20于第一单元E1的纵剖面Z-Z对称，左配流盘的第一、第二腰形槽19’、20’于第二单元E2的
纵剖面Z’-Z’对称。
本发明优点及积极效果是：
（1）采用两个单元组成的液压变压器，不仅具有较大的变压比，可以显著降低瞬时输出
流量脉动，执行机构工作更加稳定。
（2）通过改变斜盘摆角来改变液压变压器输出流量，防止柱塞缸转速速度变化过
大，提高了柱塞缸运转稳定性，避免了低速稳定性差的问题。
（3）减小了流量与压力控制的耦合影响。
（4）配流盘由独立摆动马达驱动，易于实现伺服控制，实现液压变压器的输出压力
高响应特性。
附图说明
图1是液压变压器的结构剖面示意图。
图2是图1中的A—A剖视图。
图3是图1中的A’—A’剖视图。
图4（b）是左壳体的剖视图。
图4（a）是图4（b）的左视图。
图4（c）是图4（b）的右视图。
图中：1-左第一轴承，1’-右第一轴承，2-左壳体，2.1-左壳体的第一内齿，2.2-左
壳体的第二内齿，2’-右壳体，2.1’-右壳体的第一内齿，2.2’-右壳体的第二内齿，3-左配流
盘，3’-右配流盘，4-左摆动马达转子，4.1-左摆动马达转子的第一外齿，4.2-左摆动马达转
子的第二外齿，4’-右摆动马达转子，4.1’-右摆动马达转子的第一外齿，4.2’-右摆动马达
转子的第二外齿，5-左螺栓，5’-右螺栓，5’’-左螺栓孔，6-左柱塞缸，6’-右柱塞缸，7-左柱
塞腔，7’-右柱塞腔，8-左斜盘推动缸，8’-右斜盘推动缸，9-左柱塞，9’-右柱塞，10-左滑靴，
10’-右滑靴，11-左斜盘，11’-右斜盘，12-左复位弹簧，12’-右复位弹簧，13-中壳体，14-左
第二轴承，14’-右第二轴承，15-旋转轴，16-左转动副，17-左壳体的第一油孔，17’-右壳体
的第一油孔，18-左壳体的第二油孔，18’-右壳体的第二油孔，19-左配流盘的第一腰形槽，
19’-右配流盘的第一腰形槽，20-左配流盘的第二腰形槽，20’-右配流盘的第二腰形槽，A1-
左摆动马达的第一工作腔，B1-左摆动马达的第二工作腔，C1-左摆动马达的第三工作腔，
D1-左摆动马达的第四工作腔，a1-左摆动马达的第一油口，b1-左摆动马达的第二油口，c1-
左摆动马达的第三油口，d1-左摆动马达的第四油口，E1-第一单元，E2-第二单元，J1-左第
一花键，J1’-右第一花键，J2-左第二花键，J2’-右第二花键，Q1-环形腔，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ-左壳
体的第一、第二、第三、第四区域，Ⅰ’、Ⅱ’、Ⅲ’、Ⅳ’-右壳体的第一、第二、第三、第四区域。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示，左壳体2、右壳体2’和中壳体13构成了液压变压器的封闭容腔；旋转轴
15的两端分别通过左、右第一轴承1、1’安装在左壳体2和右壳体2’的轴承腔内，旋转轴15的
中部分别通过左、右第二轴承14、14’安装在中壳体13的左、右凹腔内，旋转轴15分别通过
左、右第二花键J2、J2’与左、右柱塞缸6、6’连接，左、右柱塞缸6、6’分别与左、右柱塞9、9’形
成了9个左柱塞腔8和9个右柱塞腔8’，旋转轴15的轴线分别与左、右柱塞缸6、6’的轴线以锐
角α和α’相交，α=α’=0°~20°；
如图1、2、4所示，所述的左摆动马达转子4、左配流盘3、左柱塞缸6、左柱塞9、左斜盘11、
左斜盘推动缸8、左复位弹簧12和旋转轴15构成了第一单元E1，右摆动马达转子4’、右配流
盘6’、右柱塞缸6’、右柱塞9’、右斜盘11’、右斜盘推动缸8’、右复位弹簧12’和旋转轴15构成
了第二单元E2，第一、第二单元E1、E2分别位于中间横截面X-X的左侧和右侧，第一、第二单
元E1、E2具有相同的结构，以第一单元E1为例，旋转轴15从左向右依次穿过了左配流盘3、左
柱塞缸6、左斜盘11，左摆动马达转子4通过左第一花键J1与左配流盘3联接，安装在左壳体2
右端的凹腔内的左配流盘3的右端面与柱塞缸6的左端面贴合，左柱塞9通过左滑靴10与左
斜盘11的左端面贴合，左斜盘11与中壳体13通过左转动副16贴合，左斜盘11的上端部的左、
右侧分别通过左斜盘推动缸8和左复位弹簧12与中壳体13连接，左、右斜盘11、11’的摆角变
化可以引起第一、第二单元E1、E2的排量变化，进一步改变液压变压器的输入和输出流量；
如图1、2、4所示，左摆动马达转子的第一、第二外齿4.1、4.2和左壳体第一、第二内齿
2.1、2.2位于环形腔Q1内，将环形腔Q1分割为左摆动马达第一、第二、第三、第四工作腔A1、
B1、C1、D1分别与左摆动马达第一、第二、第三、第四油口a1、b1、c1、d1连通，左壳体的第一油
孔17通过左配流盘的第一腰形槽19与左柱塞腔7连通，左壳体的第二油孔18通过左配流盘
的第二腰形槽20与左柱塞腔7连通，右壳体的第一油孔17’通过右配流盘的第一腰形槽19’
与右柱塞腔7’连通，右壳体的第二油孔18’通过右配流盘的第二腰形槽20’与右柱塞腔7’连
通；
如图2、3、4所示，左壳体的第一油孔17位于左壳体的第三区域Ⅲ内，左壳体的第二油孔
18位于左壳体的第一区域Ⅰ内，右壳体的第一油孔17’位于右壳体的第三区域Ⅲ’内，右壳体
的第二油孔18’位于右壳体的第一区域Ⅰ’内，左、右配流盘3、3’逆时针旋转的最大角度为
90°，当左、右配流盘3、3’的旋转角为0°时，左配流盘，当左、右配流盘3、3’旋转角度等于0°
时，左配流盘的第一、第二腰形槽19、20于第一单元E1的纵剖面Z-Z对称，左配流盘的第一、
第二腰形槽19’、20’于第二单元E2的纵剖面Z’-Z’对称。