1.本发明涉及液压元件技术领域，具体涉及一种旋转斜盘式液压变压器。
背景技术：2.液压变压器是实现液压恒压网络系统的关键元件，不仅可完成执行元件的无损负载匹配，并且在一定条件下可回收负载端的能量，提高液压系统的效率。因此，液压变压器自提出以后就得到了工程机械和车辆传动领域的广泛使用。
3.液压变压器经历了从传统串联结构到新型集成结构再到双缸体结构的发展历程，新型集成结构又可分为旋转配流盘式和旋转斜盘式。二者的区别在于变量方式，相较于旋转配流盘式液压变压器，旋转斜盘式液压变压器的配流盘固定，通过改变斜盘转角来改变排量，进而改变输出口的压力和流量。
4.斜盘的驱动力矩与负载有关，当电机功率一定时，负载压力越大，所需驱动力矩越大，减速比越大，斜盘的响应速度越慢；负载压力越小，所需驱动力矩越小，减速比越小，斜盘的响应速度越快。因此，旋转斜盘式液压变压器的减速机构需要适应不同的负载需求，并对减速比进行调整。中国专利cn101749293a公开了一种旋转斜盘可调液压变压器，采用“电机+涡轮蜗杆减速机构”驱动斜盘转动。这种液压变压器存在如下问题：
5.1)该减速机构的减速比固定，不能针对不同负载进行减速比的自由调整。
6.2)该减速机构成本较高，效率较低，易发热。
7.3)该减速机构和转子工作机构在同一腔体内，减速机构工作过程中的磨损颗粒会直接进入壳体，污染液压油，加剧变压器摩擦副的磨损，影响变压器的工作特性和使用寿命。此外，变压器具有四象限工作特性，斜盘转角需要在正负之间频繁的转换，为了防止驱动斜盘时，克服最大静摩擦力导致的响应时间延时，在控制策略上加入了颤频，使斜盘一直处于微动状态，而转子工作机构处于高速旋转状态，因搅油产生的涡旋流场及机构运行造成的冲击振动会对减速机构的颤频微驱控制造成干扰，甚至失效。
8.4)相较于柱塞泵和柱塞马达，液压变压器的配流盘有三个油口，每个配流口分得的柱塞个数减少，导致液压变压器的力矩脉动较大，并且液压变压器的转子处于运动学的自由欠约束状态，转子的启停位置不确定。为了精准研究液压变压器的模型和特性，需要考虑转子转动角度对驱动力矩的影响。
技术实现要素：9.本发明意在提供一种旋转斜盘式液压变压器，以解决现有技术中存在的不足，本发明要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。
10.一种旋转斜盘式液压变压器，包括前端盖、壳体、后端盖、减速装置、液压工作装置和监测装置，所述前端盖和后端盖分别与所述壳体的前后两侧盖合后形成密封的工作腔，所述工作腔包括相互不连通的传动控制腔和转子工作腔，所述减速装置包括设于所述工作腔外部的电机和设于所述传动控制腔内的n组齿轮组，n为大于1的自然数，所述齿轮组包括
相互啮合且中心孔径相等的主动齿轮和从动齿轮，第m-1组的从动齿轮与第m组的主动齿轮安装于同一齿轮轴上，其中，m＝2、
……
、n，所述齿轮轴的轴径与其上安装的齿轮的中心孔径相互匹配，第一组所述齿轮组的主动齿轮与电机的输出轴相连接；所述液压工作装置设于所述转子工作腔内，所述液压工作装置包括转轴、斜盘、缸体柱塞组件，所述斜盘与第n组齿轮组的从动齿轮固定连接；所述监测装置设于所述工作腔外部，包括斜盘转角监测单元和转子监测单元，所述斜盘转角监测单元用于监测所述斜盘的转角位置，所述转子监测单元用于调整所述转轴的转角位置、监测所述转轴的转速和转角。
11.优选的，n＝3。
12.优选的，所述斜盘转角监测单元包括与所述前端盖转动连接的安装轴，第n组所述齿轮组中的从动齿轮安装于所述安装轴的一端，所述安装轴的另一端与斜盘转角传感器相连。
13.优选的，所述前端盖上设有通孔，所述安装轴穿设于所述通孔内且一端与所述斜盘转角传感器相连、另一端与第n组所述齿轮组中的从动齿轮相连，所述安装轴与所述通孔之间设有唇形密封圈ii。
14.优选的，所述转子监测单元包括转角标定单元、转速转角监测单元和位置调整单元，所述转速转角监测单元用于监测所述转轴的转速和相对于初始位置的相对转角，所述转角标定单元用于标定所述转轴的转角位置，所述位置调整单元用于调整所述转轴的初始转角位置。
15.优选的，所述转速转角监测单元包括编码器，所述编码器与所述转轴的端部相连接，用于监测所述转轴的转速和相对于初始位置的相对转角。
16.优选的，所述后端盖上设有通孔，所述转轴的一端穿出所述后端盖上的通孔与所述编码器相连，所述转轴与所述通孔之间设有唇型密封圈iii。
17.优选的，所述转角标定单元包括壳体标定线和转子标定线，所述壳体标定线设于所述转轴的正上方的后端盖上并呈竖直方向，所述转子标定线的数量为柱塞数量的约数，所述转子标定线设于所述转轴的轴端面上的并在圆周方向均匀分布，其中一个所述转子标定线与所述缸体柱塞组件中其中一个柱塞的中心重合时，其余所述转子标定线也分别与其中一个柱塞的中心重合。
18.优选的，所述位置调整单元包括设于所述转轴的轴端部且轴向对称的平面。
19.优选的，所述斜盘的一端连接有输出连接盘，所述输出连接盘分别与所述壳体和所述转轴转动连接，第n组所述齿轮组的从动齿轮与所述输出连接盘固定连接。
20.本发明具有如下有益效果：
21.1)现有技术中液压变压器的传动机构减速比不可根据实际工况范围进行调整，无法根据负载的不同进行优化匹配，本发明的采取多级齿轮减速机构传动，且该多级减速比可根据整机系统的工况及负载变化范围进行调节，以获得与整机系统匹配的最优减速比，解决了现有技术不能根据实际系统需要自由匹配控制减速比的问题，结构紧凑，效率高，成本低；
22.2)现有技术液压变压器的减速装置和液压工作装置在同一腔体内，无法隔开以消除减速机构与转子工作机构之间的相互影响，本发明将减速装置和液压工作装置隔离，，一方面消除了因减速装置的磨削对液压工作装置造成的异常磨损，进而消除了对液压变压器
的工作特性和寿命带来的影响，另一方面消除了液压工作装置高速旋转过程中所导致的涡旋流场及冲击振动对减速机构颤频微驱控制策略的影响，使控制策略的实际实施有效化、精准化，解决了现有技术的磨损过快以及控制策略失效的问题；
23.3)现有技术液压变压器无法准确研究转轴转角对液压变压器模型和性能的影响，本发明设置有转子监测单元可调整转轴转角的相对位置，并实时记录该转角位置，可消除转子位置的不确定性，并获取转轴的精准位置，解决了现有技术无法研究转子转角对变压器模型和性能的影响问题；
24.4)本发明提供的液压变压器具有四象限工作特性，不仅可以升压还可以降压，并在一定条件下可以实现能量回收。
附图说明
25.图1为本发明的剖面结构示意图；
26.图2为本发明的侧视结构示意图；
27.图3为本发明中配流盘的结构示意图；
28.图4为本发明中液压变压器工作状态的示意图；
29.图5为本发明中柱塞的受力分析图；
30.图6为本发明中柱塞的位置分布图；
31.附图中的附图标记依次为：1、转轴，2、回程盘，3、球铰，4、滑靴，5、柱塞，6、缸体，7、配流盘，8、定位销，9、弹簧，10、斜盘，11、输出连接盘，12、调整垫片，13、电机，14、一级主动齿轮，15、一级从动齿轮，16、齿轮轴i，17、二级主动齿轮，18、二级从动齿轮，19、齿轮轴ii，20、三级主动齿轮，21、三级从动齿轮，22、编码器，23、斜盘转角传感器，24、安装轴，25、前端盖，26、壳体，27、后端盖，28、唇形密封圈i，29、o型圈i，30、唇形密封圈ii，31、o型圈ii，32、唇形密封圈iii，33、传动控制腔，34、转子工作腔，a、壳体标定线，b、转子标定线，c、平面。
具体实施方式
32.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
33.一种旋转斜盘式液压变压器，其特征在于：包括前端盖25、壳体26、后端盖27、减速装置、液压工作装置和监测装置，所述前端盖25和后端盖27分别与所述壳体26的前后两侧盖合后形成密封的工作腔，所述工作腔包括相互不连通的传动控制腔33和转子工作腔34，所述减速装置包括设于所述工作腔外部的电机13和设于所述传动控制腔内的n组齿轮组，n为大于1的自然数，所述齿轮组包括相互啮合且中心孔径相等的主动齿轮和从动齿轮，第m-1组的从动齿轮与第m组的主动齿轮安装于同一齿轮轴上，其中，m＝2、
……
、n，所述齿轮轴的轴径与其上安装的齿轮的中心孔径相互匹配，第一组所述齿轮组的主动齿轮与电机13的输出轴相连接；所述液压工作装置设于所述转子工作腔34内，所述液压工作装置包括转轴1、斜盘10、缸体柱塞组件，所述斜盘10与第n组齿轮组的从动齿轮固定连接；所述监测装置设于所述工作腔外部，包括斜盘转角监测单元和转子监测单元，所述斜盘转角监测单元用于监测所述斜盘10的转角位置，所述转子监测单元用于调整所述转轴1的转角位置、监测所述转轴1的转速和转角。
34.本实施例中，参照图1所示，缸体柱塞组件包括回程盘2、球铰3、滑靴4、柱塞5、缸体6和配流盘7，如图3所示，配流盘7有三个配流口，通过定位销8和轴承外圈将配流盘7固定于后端盖27上，转轴1的一端通过轴承与后端盖27转动连接，转轴1的另一端通过轴承与输出连接盘11转动连接，轴承侧面与输出连接盘11之间设有调整垫片12，以调整转轴1的轴向位置，避免由于各零件的加工误差而产生轴向间隙。球铰3和缸体6分别通过花键与转轴1连接。主轴1和缸体6的内壁之间设有弹簧9和可滑动的推杆，弹簧9的一端与缸体6内的挡圈相抵接、另一端与推杆相抵接，推杆的另一端与球铰3的一侧面相抵接，球铰3套设于转轴1的外部，且球铰3的另一侧面与回程盘2活动接触，柱塞5的一端设置于缸体6的孔内、另一端通过球头与滑靴4活动连接，滑靴4与回程盘2的侧面相滑动抵接。弹簧9处于压缩状态，其一端通过挡圈将缸体6压向配流盘7、另一端通过推杆和球铰3推压回程盘2，通过回程盘2将滑靴4压合于斜盘10上。
35.进一步的，n＝3。
36.本实施例中，以n＝3为例，即传动控制腔33中设有3组齿轮组，分别为相互啮合的一级主动齿轮14和一级从动齿轮15、相互啮合的二级主动齿轮17和二级从动齿轮18、相互啮合的三级主动齿轮20和三级从动齿轮21，从而构成三级齿轮传动机构。壳体26上设有通孔，电机13的输出轴穿过通孔与一级主动齿轮14固定连接，电机13的输出轴与壳体26的通孔之间设有o型圈i29和唇形密封圈i28，相互啮合的两个齿轮的中心孔径相等，与其相匹配的安装轴的轴径也相等，因此，相互啮合的两个齿轮的位置可以互换，从而改变减速机构的减速比。本实施例中，各齿轮组中的齿轮的齿数和减速比计算结果如表1所示：
37.表1减速装置齿轮参数和减速比
38.则通过互换齿轮位置而使得整个减速装置的减速比分别有如下四种结果：
39.i1＝1.47*5*3.3＝24.26；
40.i2＝0.68*5*3.3＝11.22；
41.i3＝1.47*0.2*3.3＝0.97；
42.i4＝0.68*0.2*3.3＝0.45。
43.因此，本实施例提供的一种旋转斜盘式液压变压器，可以根据负载的大小进行减速比的调整。当负载为重载时，所需要的驱动力矩较大，此时，采用i1减速比，相同电机功率下采用大减速比，可以实现斜盘的有效驱动；当负载为轻载时，所需要的驱动力矩较小，采用i4减速比，相同电机转速下采用小减速比，可以实现斜盘的快速响应；中间状态采用i2或i3减速比，通过更换相互啮合的齿轮位置实现不同减速比的切换。
44.本实施例中，参照图6所示，柱塞5的数量为9个且沿圆周均匀分布，以单个柱塞进行受力分析，建立坐标系，如图5和图6所示，则有：
[0045][0046]
其中，i为柱塞的编号，1号柱塞的初始位置始终与y轴重合，f
ni
为柱塞端部的滑靴4受到的正压力，f
niz
和f
niy
分别为f
ni
在z轴和y轴的两个分量，pi为第i个柱塞腔内的压力，d为柱塞直径，γ为斜盘10的倾角。
[0047]fniy
的力矩半径为：
[0048][0049]
其中，为第i个柱塞的初始位置的中心与y轴的夹角，δ为斜盘转角，r为缸体6上柱塞的分布圆半径，θ为转轴1的转角。
[0050]
由于滑靴4受到的正压力中只有f
niy
会产生影响转轴1的转动力矩，忽略弹簧9的压缩力，则单个滑靴受到的力矩为：
[0051][0052]
则，转轴1受到的力矩之和为：
[0053][0054]
根据式(1)～(4)，当液压变压器的结构参数例如：柱塞直径d、柱塞的分布圆直径r、斜盘倾角γ、柱塞的数量等、各配流口压力p的值确定时，转轴转动一圈的过程中，不同工况下力矩的变化与转轴的转动角度和斜盘转角δ有关。因此，为了精准研究液压变压器的模型和特性，需要考虑转轴转动角度和斜盘转角对驱动力矩的影响。
[0055]
本实施例中，通过设置斜盘转角监测单元以获取斜盘10的转角δ，通过设置转子监测单元以获取转轴1的转角θ，并在液压变压器不工作时，调整转轴1的转角初始位置，以使其中一个柱塞5的中心与y轴重合，此时转轴1的初始转角为0。
[0056]
进一步的，参照图1所示，所述斜盘转角监测单元包括与所述前端盖25转动连接的安装轴24，第n组所述齿轮组中的从动齿轮安装于所述安装轴24的一端，所述安装轴24的另一端与斜盘转角传感器23相连。
[0057]
进一步的，所述前端盖25上设有通孔，所述安装轴24穿设于所述通孔内且一端与所述斜盘转角传感器23相连、另一端与第n组所述齿轮组中的从动齿轮相连，所述安装轴24与所述通孔之间设有唇形密封圈ii30。
[0058]
进一步的，所述转子监测单元包括转角标定单元、转速转角监测单元和位置调整单元，所述转速转角监测单元用于监测所述转轴1的转速和相对于初始位置的相对转角，所述转角标定单元用于标定所述转轴1的转角位置，所述位置调整单元用于调整所述转轴1的初始转角位置。
[0059]
进一步的，所述转速转角监测单元包括编码器22，所述编码器22与所述转轴1的端部相连接，用于监测所述转轴1的转速和相对于初始位置的相对转角。
[0060]
进一步的，所述后端盖27上设有通孔，所述转轴1的一端穿出所述后端盖27上的通
孔与所述编码器22相连，所述转轴1与所述通孔之间设有唇型密封圈iii32。
[0061]
本实施例中，需要指出的是，编码器22所监测的转轴1的转角为相对于初始位置的相对转角，相对转角的意思是指，编码器22在每次测量开始时会自动归零，即每次测量时默认转轴1的初始转角为0，因此后续监测到的转轴1的转角为相对于初始位置的相对转角。
[0062]
为保证编码器22监测到的转角与转轴1的理论转角角度一致，分别设置了转角标定单元和位置调整单元。
[0063]
进一步的，参照图2所示，所述转角标定单元包括壳体标定线a和转子标定线b，所述壳体标定线a设于所述转轴1的正上方的后端盖27上并呈竖直方向，所述转子标定线b的数量为柱塞数量的约数，所述转子标定线b设于所述转轴1的轴端面上的并在圆周方向均匀分布，其中一个所述转子标定线b与所述缸体柱塞组件中其中一个柱塞5的中心重合时，其余所述转子标定线b也分别与其中一个柱塞5的中心重合。
[0064]
更进一步的，本实施例中，所述柱塞5的数量为九个，所述转子标定线b数量为三个、设于所述转轴1的轴端面上的并在圆周方向呈120
°
均匀分布。
[0065]
进一步的，所述位置调整单元包括设于所述转轴1的轴端部且轴向对称的平面c。
[0066]
本实施例中，壳体标定线a设置于后端盖27上，呈竖直方向，转子标定线b设于转轴1的端面上，随转轴1一起转动，转动时，任何一根转子标定线b与壳体标定线a对齐时，都有一个柱塞腔的中心与竖直方向重合，此时转轴1的转角为0。由于转轴1处于自由约束状态，当其停止运转时，不确定柱塞的中心与y轴之间的夹角，也无法准确的将其中一个柱塞的中心调整至与y轴重合。壳体标定线a和转子标定线b的设置，当转轴停止转动时，可使用工具旋拧转轴1的端部，使其中一根转子标定线b与壳体标定线a重合，即可保证其中一个柱塞的柱塞腔与y轴重合，即使得转轴1的初始转角为0；平面c的设置，便于工具卡住转轴1进行旋拧。转子标定线b的数量为三个且在圆周方向呈120
°
均匀分布，使得调整转轴的转角时所旋转的角度不超过60
°
，便于操作。
[0067]
进一步的，所述斜盘10的一端连接有输出连接盘11，所述输出连接盘11分别与所述壳体26和所述转轴1转动连接，第n组所述齿轮组的从动齿轮与所述输出连接盘11固定连接。
[0068]
本实施例提供的一种旋转斜盘式液压变压器具有四象限工作特性，可以实现升压、降压，转轴可以正向运动，也可以反向运动，并在一定条件下实现能量回收。
[0069]
为防止方向混淆，所有方向为从后端盖一侧观看，如图3和图4所示，tdc代表斜盘的上死点位置即斜盘的最厚处的位置，逆时针旋转为正，顺时针旋转为负，箭头方向代表转轴1的旋转方向，斜盘初始位置如图3所示，即tdc处于正上方。
[0070]
初始状态，斜盘10的转角为0，配流盘7上的配流口a的圆弧上的中点与tdc对应，b口和t口分布在tdc的两侧，a口也被tdc线平分；a口与恒压网络高压端连通，b口与负载连通，t口与低压端连通，在此位置，液压变压器的排量为0，转轴1不转动，液压变压器不工作。其中，液压变压器的变压比为负载压力与恒压网络高压端压力的比值，液压变压器工作在稳态时，液压变压器的转轴在三个配流口力距和摩擦力矩的作用下达到平衡状态，忽略摩擦力矩及t口的压力，则有以下方程：
[0071]
p
ava-p
bvb
＝0
[0072]
其中，pa、pb分别为a口和t口的压力，va和vb分别为a口和b口的排量。
[0073]
得出变压比的计算公式为：
[0074][0075]
其中αa、αb、α
t
分别为a口、b口、t口的包角。
[0076]
如图4所示，液压变压器四象限工作特性如下所述：
[0077]
①
第i象限
[0078]
顺时针旋转电机13，电机13带动一级主动齿轮14顺时针转动，从而带动一级从动齿轮15逆时针转动，则二级主动齿轮17逆时针转动、二级从动齿轮18顺时针转动、三级主动齿轮20顺时针转动、三级从动齿轮21逆时针转动，从而带动斜盘逆时针转动，控制电机13转动使斜盘10上tdc的转角为0
°
～60
°
，此时，tdc线将a口分成两部分，在a口区域内的柱塞在液压油的压力及斜盘10的支撑力的作用下产生的力矩为顺时针方向，从而驱动转轴1和缸体6顺时针转动。此时，根据公式(5)分析可得，液压变压器处于降压状态。a口内位于tdc右侧的柱塞吸油、位于tdc左侧的柱塞排油，由于左侧面积小于右侧面积，则a口整体吸油，而b口内的所有柱塞排油，t口整体吸油。
[0079]
顺时针旋转电机13，使斜盘10上tdc的转角为60
°
～120
°
，此时，转轴1和缸体6顺时针转动，此时，根据公式(5)分析可得，液压变压器处于升压状态。a口内的柱塞全部吸油，b口位于tdc右侧的柱塞吸油、位于tdc左侧的柱塞排油，由于左侧面积大于右侧面积，则b口整体排油，t口整体排油。
[0080]
②
第ii象限
[0081]
在第i象限工作状态的基础上，即在转轴1处于顺时针转动状态时，逆时针旋转电机，使斜盘10的转角为-120
°
～0
°
，由于斜盘10突然顺时针旋转，此时，转轴1仍然顺时针旋转，导致a口排油、b口吸油，即将负载的能量反馈到恒压网络中，此时，液压变压器工作在能量回收状态。
[0082]
③
第iii象限
[0083]
在初始状态的基础上，a口仍然与恒压网络高压端连接，通过换向阀切换t口与负载连通，b口与低压端连通，并逆时针旋转电机13，使斜盘10上tdc的转角为-60
°
～0
°
，此时，a口内的柱塞由于液压油的压力和斜盘10的支撑力作用产生的力矩为逆时针方向，从而使得转轴1和缸体6逆时针转动。此时，根据公式(5)分析可得，液压变压器工作在降压状态。a口内位于tdc右侧的柱塞排油、位于tdc左侧的柱塞吸油，由于左侧面积大于右侧面积，则a口整体吸油，b口整体吸油，t口内的全部柱塞排油。
[0084]
逆时针旋转电机13，使斜盘10上tdc的转角为-120
°
～60
°
，此时，根据公式(5)分析可得，液压变压器处于升压状态。a口全部吸油，b口整体排油，t口内位于tdc左侧的柱塞吸油、位于tdc右侧的柱塞排油，由于左侧面积小于右侧面积，t口整体排油。
[0085]
④
第iv象限
[0086]
在第iii象限工作状态的基础上，即转轴1处于逆时针转动状态时，此时顺时针旋转电机13，使斜盘10上tdc的转角为0
°
～120
°
，由于斜盘10突然逆时针旋转，而转轴1保持逆时针旋转，导致a口排油、t口吸油，即将负载的能量反馈到恒压网络中，液压变压器处于能量回收状态。
[0087]
应该指出，上述详细说明都是示例性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语均具有与本技术所属技术领域的普通技术人员的通常理解所相同的含义。
[0088]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术所述的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0089]
需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0090]
此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0091]
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，如旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0092]
在上面详细的说明中，参考了附图，附图形成本文的一部分。在附图中，类似的符号典型地确定类似的部件，除非上下文以其他方式指明。在详细的说明书、附图及权利要求书中所描述的图示说明的实施方案不意味是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围下，其他实施方案可以被使用，并且可以作其他改变。
[0093]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种旋转斜盘式液压变压器，其特征在于：包括前端盖(25)、壳体(26)、后端盖(27)、减速装置、液压工作装置和监测装置，所述前端盖(25)和后端盖(27)分别与所述壳体(26)的前后两侧盖合后形成密封的工作腔，所述工作腔包括相互不连通的传动控制腔(33)和转子工作腔(34)，所述减速装置包括设于所述工作腔外部的电机(13)和设于所述传动控制腔内的n组齿轮组，n为大于1的自然数，所述齿轮组包括相互啮合且中心孔径相等的主动齿轮和从动齿轮，第m-1组的从动齿轮与第m组的主动齿轮安装于同一齿轮轴上，其中，m＝2、
……
、n，所述齿轮轴的轴径与其上安装的齿轮的中心孔径相互匹配，第一组所述齿轮组的主动齿轮与电机(13)的输出轴相连接；所述液压工作装置设于所述转子工作腔(34)内，所述液压工作装置包括转轴(1)、斜盘(10)、缸体柱塞组件，所述斜盘(10)与第n组齿轮组的从动齿轮固定连接；所述监测装置设于所述工作腔外部，包括斜盘转角监测单元和转子监测单元，所述斜盘转角监测单元用于监测所述斜盘(10)的转角位置，所述转子监测单元用于调整所述转轴(1)的转角位置、监测所述转轴(1)的转速和转角。2.根据权利要求1所述的一种旋转斜盘式液压变压器，其特征在于：n＝3。3.根据权利要求1所述的一种旋转斜盘式液压变压器，其特征在于：所述斜盘转角监测单元包括与所述前端盖(25)转动连接的安装轴(24)，第n组所述齿轮组中的从动齿轮安装于所述安装轴(24)的一端，所述安装轴(24)的另一端与斜盘转角传感器(23)相连。4.根据权利要求3所述的一种旋转斜盘式液压变压器，其特征在于：所述前端盖(25)上设有通孔，所述安装轴(24)穿设于所述通孔内且一端与所述斜盘转角传感器(23)相连、另一端与第n组所述齿轮组中的从动齿轮相连，所述安装轴(24)与所述通孔之间设有唇形密封圈ii(30)。5.根据权利要求1-4任一所述的一种旋转斜盘式液压变压器，其特征在于：所述转子监测单元包括转速转角监测单元、转角标定单元和位置调整单元，所述转速转角监测单元用于监测所述转轴(1)的转速和相对于初始位置的相对转角，所述转角标定单元用于标定所述转轴(1)的转角位置，所述位置调整单元用于调整所述转轴(1)的初始转角位置。6.根据权利要求5所述的一种旋转斜盘式液压变压器，其特征在于：所述转速转角监测单元包括编码器(22)，所述编码器(22)与所述转轴(1)的端部相连接，用于监测所述转轴(1)的转速和相对于初始位置的相对转角。7.根据权利要求6所述的一种旋转斜盘式液压变压器，其特征在于：所述后端盖(27)上设有通孔，所述转轴(1)的一端穿出所述后端盖(27)上的通孔与所述编码器(22)相连，所述转轴(1)与所述通孔之间设有唇型密封圈iii(32)。8.根据权利要求5所述的一种旋转斜盘式液压变压器，其特征在于：所述转角标定单元包括壳体标定线(a)和转子标定线(b)，所述壳体标定线(a)设于所述转轴(1)的正上方的后端盖(27)上并呈竖直方向，所述转子标定线(b)的数量为柱塞(5)的数量的约数，所述转子标定线(b)设于所述转轴(1)的轴端面上的并在圆周方向均匀分布，其中一个所述转子标定线(b)与所述缸体柱塞组件中其中一个柱塞(5)的中心重合时，其余所述转子标定线(b)也分别与其中一个柱塞(5)的中心重合。9.根据权利要求5所述的一种旋转斜盘式液压变压器，其特征在于：所述位置调整单元包括设于所述转轴(1)的轴端部且轴向对称的平面(c)。10.根据权利要求1-9任一所述的一种旋转斜盘式液压变压器，其特征在于：所述斜盘
(10)的一端连接有输出连接盘(11)，所述输出连接盘(11)分别与所述壳体(26)和所述转轴(1)转动连接，第n组所述齿轮组的从动齿轮与所述输出连接盘(11)固定连接。
技术总结本发明涉及一种旋转斜盘式液压变压器，包括前端盖、壳体、后端盖、减速装置、液压工作装置和监测装置，前端盖和后端盖分别与壳体前后两侧盖合形成密封的工作腔，工作腔包括相互不连通的传动控制腔和转子工作腔，减速装置包括设于工作腔外部的电机和设于传动控制腔内的N组齿轮组，N为大于1的自然数，齿轮组包括相互啮合且中心孔径相等的主动齿轮和从动齿轮，第一组齿轮组的主动齿轮与电机的输出轴相连接；液压工作装置设于转子工作腔内，液压工作装置的斜盘与第N组齿轮组的从动齿轮固定连接；监测装置包括斜盘转角监测单元和转子监测单元。本发明具有结构紧凑、控制精准效率高，成本低、使用寿命长、准确调整和监测转轴位置的有益效果。果。果。
技术研发人员：周俊杰 包倩倩 荆崇波 李雪原
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：2022.07.01
技术公布日：2022/11/1
