1.3.1　能量轉換技術(元件)研究現狀

自H.W.Nikolaus教授提出了二次調節靜液傳動的概念后,德國漢堡國防工業大學靜液傳動及控制實驗室就開始對二次調節靜液傳動技術進行研究,德國亞琛工業大學流體傳動及控制研究所在該領域也進行了卓有成效的研究工作[20],德國力士樂公司也先后進行了實用化探索,在變量斜盤式軸向柱塞液壓馬達的基礎上研制出斜盤式軸向柱塞二次元件[21],即柱塞式二次元件,并申請了多項專利。另一種能量轉換元件——液壓變壓器,也是伴隨著二次調節靜液傳動技術的發展而發展的[22],基于柱塞式二次元件產生的。1997年,荷蘭兩家公司Innas和Noax提出了一種新結構的斜盤式軸向柱塞式液壓變壓器的設計概念,稱為Innas液壓變壓器[23,24]。2000年,瑞典Link?ping大學的Jan?Ove Palmberg和Ronnie Werndin又提出了一種新型液壓變壓器(IHT)的概念[25]。2002年,在德國舉行的第三屆國際流體傳動學術研討會上,Achten博士進一步改進Innas新型柱塞式液壓變壓器的結構,柱塞數量由原來的7個改為18個,把原來的集成式缸體結構設計成為可以自由移動的浮杯形,且缸體數量增加為2個[26]。

國內對二次調節靜液傳動技術的理論與應用研究的比較廣泛和深入,但對二次元件(二次元件)的結構和性能研究的非常少。對液壓變壓器的研究也是從20世紀90年代末才開始,例如浙江大學的徐兵、楊華勇、歐陽小平等對柱塞式液壓變壓器的結構和性能特性進行了系統的研究,在結構上改進設計了斜盤式柱塞液壓變壓器的配流盤和腰型槽結構,分析了液壓變壓器的瞬時排量特性、流量特性、壓力特性等[27?30]。哈爾濱工業大學的姜繼海、盧紅影、劉成強等也對柱塞式液壓變壓器的控制方式、結構及其流量特性、扭矩特性等進行了系列研究,并取得了較好的研究成果[31?34]。?

在元件的研發和生產制造方面,北京華德液壓有限公司、貴州力源液壓股份有限公司等國內生產企業從德國力士樂公司引進了斜盤式柱塞二次元件的技術后,在吸收和消化該技術的基礎上進行了結構改進設計和制造工藝技術系列攻關,研制了多種規格的斜盤式和軸向柱塞二次元件,取得了階段性研究成果[35,36]。

綜上所述,國內外對能量轉換元件——二次元件的研發及其應用大都是圍繞著柱塞式二次元件進行的。近年來,筆者對葉片式二次元件和液壓變壓器進行了研究,改進了變量單作用葉片馬達的結構,設計了單作用葉片式二次元件和液壓變壓器;改進了定量雙作用葉片馬達的結構,使之成為變量的雙作用葉片馬達,在此基礎上設計了雙作用葉片式二次元件和液壓變壓器。研制了葉片式二次元件,并對其工作原理、結構和性能進行了系列研究[17,18,37]。