CN101821504A - 液压轴向活塞机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有外壳的液压轴向活塞机,具有至少一个液压缸的液压缸筒布置在该外壳中以围绕轴线旋转,液压缸中布置有活塞,而活塞支撑在斜盘上,倾斜角度可在调整平面中调整。本发明的目的是降低轴向活塞机的单个部件的制造成本。为此目的,本发明提出以下方案:在背离液压缸筒(4)的一侧上,斜盘(12)具有球形支承表面(15),其靠在外壳(2)的底部(3)中的球形支撑表面(16)上,该球形支承表面还包括防倾翻装置(31-34),其阻碍斜盘(12)垂直于调整平面的翻转。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压轴向活塞机,其具有外壳,具有至少一个液压缸的液压缸筒(cylinder drum)布置在该外壳中能够围绕轴线旋转,所述液压缸中布置有活塞,该活塞支撑在斜盘(swashplate)上,该斜盘的倾斜角度可在调整平面中调整。
背景技术
例如从DE 196 08 228 A1已知这种轴向活塞机。此处,斜盘形成为液压缸的部分,并位于对应形成的轴承套中。为了调整倾斜角度,斜盘可围绕一轴线翻转,该轴线平行于液压缸轴延伸。
US 1 533 399显示了另一种轴向活塞机,其中斜盘也由一部分液压缸形成,其盖表面具有与蜗杆接合的蜗轮齿。当蜗杆转动时,斜盘的倾斜角被改变。
发明内容
本发明的目的是降低轴向活塞机单个部件的制造成本。
对于上述液压轴向活塞机,该目的通过以下技术方案解决:在远离液压缸筒的一侧上,斜盘具有球形支承表面,该球形支承表面靠在外壳底部中的球形支撑表面上,且斜盘包括防倾翻装置,该防倾翻装置阻碍斜盘垂直于调整平面的翻转。
对于该实施例,斜盘和具有其支撑表面的底部均可通过车削制造。为此,最终形成支撑表面的元件简单地固定在车床中并被加工。相同的方式应用于底部。制造斜盘所需的毛坯仅略微大于加工后的斜盘,即,材料损失相对小。球形支承表面可以在球形支撑表面中沿所有方向翻转。然而,由于斜盘和外壳底部之间的相对对齐的变化仅需在一个方向上,因此设置防倾翻装置,其防止在所有其它方向上的翻转。为此目的,如果防倾翻装置可以承受垂直作用于调整平面的力,则是充分的。
优选地,斜盘具有非对称设计。这通过以下方案实现:从斜盘切除一部分,或者斜盘在与支承表面相反的一侧上切槽。非对称设计的优点在于,斜盘不需要比调整能力所需要的大得多的空间。
优选地,连接到斜盘的销穿过支撑表面中的开口突出,该开口至少在调整平面内具有比销更大的延长部。然后,销可用于调整斜盘的倾斜角。由于其穿过支撑表面突出,调整可以在没有轴向活塞机其它部件干涉的位置处进行。
优选地,调整结构作用于销。斜盘的倾斜角可以通过销手动地设定。然而,如果使用调整结构,可以实现更大的精度。
优选地,调整结构具有至少一个调整螺钉。调整螺钉的旋转会改变其在底板中的位置。调整螺钉作用于销。调整螺钉位置的变化改变销相对于底板的角对齐,并进而改变斜盘的倾斜角。
优选地,调整结构具有两个调整螺钉,所述两个调整螺钉从相反侧作用于销。因而,销可沿两个方向固定,尤其在两个调整螺钉之间。如果斜盘的角对齐已设定、即倾斜角度已设定,该状态可由两个调整螺钉永久固定。选择性地,通过仅一个螺钉也可实现调整,该螺钉在两个方向上作用于销(拉伸和压缩)。
优选地,销是锁定装置的一部分。因而,销不仅用于改变斜盘的倾斜角度,也在变化后保持倾斜角度。
优选地,销拧入斜盘,并包括可夹紧到底部的头部。当斜盘到达要求的倾斜角度时,销进一步拧入斜盘,因此头部夹紧到底部。关于此,辅助元件可以位于头部和底部之间,例如垫圈或支撑结构,其又包括一对球形面,可相对彼此位移。
优选地,开口由密封件包围,该密封件位于支承表面和支撑表面之间。该密封件又防止液压流体到达开口,并因而确保该区域内机器的密封性能。
优选地,防倾翻装置具有至少一个凹槽,该凹槽位于支承表面和支撑表面中的一个内,且至少一个引导销在所述凹槽内引导,该引导销位于支承表面和支撑表面中的另一个内。槽和引导销之间的相互作用确保斜盘仅相对于外壳的底部在一个平面内变化。其它变化,以及斜盘相对于底部的旋转运动是不可能的。
优选地,引导销固定地连接到分配给其的部分。这简化了安装。引导销可例如胶合到斜盘或***到斜盘中。
优选地,凹槽分为沿调整平面的至少两个部分。这首先确保支撑表面或者支承表面保持尽可能大。其次,凹槽的部分也可用作倾斜角度限制,因此避免斜盘过大的翻转。如果这不需要,凹槽也可以是连续的。
附图说明
以下,根据优选实施例并参照附图说明本发明,其中:
图1通过截面方式显示了液压轴向活塞机;
图2显示了图1的放大截面;
图3显示了立体图的斜盘底部结构的修改实施例;和
图4从另一视角显示了图3的结构。
具体实施方式
图1显示了具有外壳2的液压轴向活塞机1,该外壳2包括底部3。液压缸筒4可旋转地支撑在外壳2中。旋转绕轴线5进行,轴线5同时又是轴6的轴线,该轴6不可旋转地连接到液压缸筒4。
数个液压缸7布置在液压缸筒中,液压缸7的轴线(未详细显示)布置成与轴线5偏心。优选地,液压缸7的轴线定位在围绕轴线5的圆上。
通过阀板8向液压缸7提供加压的液压流体,在***滑瓦9的情况下液压缸筒(cylinder drum)4靠着阀板8,或者当轴向活塞机用作电动机时,压力较小的流体经由阀板8从液压缸7排出。当轴向活塞机用作泵时,加压流体通过阀板8离开液压缸7,及流体通过阀板8被吸入,这取决于液压缸筒4的转角位置。
图1的截面图将阀板8分成两半,每一半都具有控制肾(control kidney)。因此,在本截面图中看不到。
每一个液压缸7中都布置有活塞10,活塞10经由滑瓦(slide shoe)11支撑在斜盘12上。通过压紧板(holddown plate)13,滑瓦11保持与斜盘12接触,确切地与斜盘12的控制表面14接触。当液压缸筒4旋转时,活塞10由控制表面14及压紧板13相对于液压缸筒4轴向移动。轴向活塞机1的这种实施例原理上是已知的。
斜盘(swashplate)12在面对液压缸筒4的一侧上具有平面的控制表面,滑瓦11靠在该控制表面上,斜盘12在远离液压缸筒4的一侧上具有球形支承表面15,其靠着底部3处的对应球形支撑表面16。支承表面15和支撑表面16的半径彼此调整,从而产生支承表面15在支撑表面16上的大面积支承。支承表面15及支撑表面16均可通过车削制造,这是相对简单的制造工艺。
尤其可从图2所见,斜盘设计成非对称的,即在下端处(相对于图2中视图方向)少了部分17。在此区域中,斜盘12可摆动至其另一极限位置。
销18拧入斜盘12中。销18穿过支撑表面16中的开口19突出,从而其从底部3向外延伸。销18具有头部20,该头部20具有扭矩施加表面21、例如六角形插口。开口19是长方形或椭圆形孔,即在一个方向上其具有延长部,大于销18的直径。垂直于其,开口19的延长部等于销18的直径。因而,销18仅允许斜盘12在一个方向上相对于底部3摇摆。
头部20作用于支撑盘22,该支撑盘22具有平面的第一表面23和球形第二表面24,该球形表面24与支承壳25相互作用,该支承壳25在面对支撑盘22的一侧上具有对应的球形表面,而在面对底部3的部分上具有平面表面。对应地,当将销18拧入支撑盘22时,可以相对于底部3固定支撑盘22,因而保持已设定的倾斜角或角位置。
销18同时用作对于斜盘12的倾斜角度的调整元件。调整螺钉26、27从相对侧***底部3中,调整螺钉26、27经由调整销28、29作用于销18。然而,也可以是调整螺钉26、27直接作用于销18。如果例如调整螺钉26略微拧出底部3而调整螺钉27略微拧入底部3,销18略向下摆动,因而改变斜盘的控制表面14相对于轴线5的倾斜角度。
密封件30布置在支承表面15和支撑表面16之间,密封件30围绕开口19,因而防止流体从轴向活塞机1的内部流入外界。
球形支承表面15支撑在对应球形支撑表面16中的斜盘12的实施例原则上允许斜盘12在所有方向上的倾斜。另外,斜盘12的旋转运动、例如围绕轴线5,也是可能的。然而,应当确保斜盘12仅可在调整平面内移动。在图1和2中,调整平面对应于绘图平面。控制表面14侧向于绘图平面并因而侧向于调整平面延伸。斜盘12的倾斜角以及控制表面14的倾斜角仅可平行于绘图表面、即平行于调整平面改变。
为此目的,斜盘12具有两个引导销31、32,该两个引导销31、32引导穿过支承表面15并连接到斜盘12。引导销31、32可例如按压入斜盘12、胶合入斜盘12或者以其它方式固定到斜盘。引导销31、32在凹槽33、34中被引导。
凹槽33、34的宽度对应于引导销31、32的宽度。因而,引导销31、32在侧向于调整平面的方向上、即侧向于绘图平面的方向上填充凹槽33、34。然而沿着调整平面,凹槽33、34具有延长部,该延长部大于引导销31、32的对应延长部。因此,与凹槽33、34一起,引导销31、32确保斜盘12相对于轴线5的倾斜角可在调整平面内改变,然而,斜盘12的另一运动则不可能。具体地,斜盘12垂直于调整平面的翻转被禁止。
当然,也可以将引导销31、32布置在底部3中而凹槽33、34在支承表面15中。
上述控制肾(control kidney)具有不同压力,其又试图翻转斜盘12。这由销31、32防止,该销31、32与凹槽33、34相互作用,在其处它们在侧向侧被支撑。
在图1中,斜盘12被显示在其一个极限位置中,并且在图2中,处于其另一极限位置。极限位置、即分别的最小或最大可能倾斜角度产生于引导销31、32碰到凹槽33、34的前侧极限。
图3和4显示了斜盘12和底部3的修改实施例,其中对应元件具有与图1和2中相同的附图标记。
在图3中,开口19设计成长方形或椭圆形孔,从而此处销18具有一定移动性。支撑盘22可直接***开口19中。其圆周的一部分略微侧向地突出过开口19。
另一不同在于凹槽33、34设计成在支撑表面16中连贯。因而,它们形成共同的凹槽。
此处,以不同方式实现斜盘12的非对称设计。使用圆柱状毛坯,其在其前侧容纳球形支承表面15。毛坯的相反的前侧然后斜切以形成控制表面14。
同样此处,引导销31、32与凹槽33、34一起形成防倾翻装置,从而斜盘12仅可相对底板3在一个方向上移动,即引导销31、32可在凹槽33、34内滑动的方向。
在许多情况下,斜盘12的倾斜角度必须仅在小范围内变化,例如变化±3°。利用倾斜角度的变化,轴向活塞机1的位移也可变化。
对于以上所示实施例,并不规定斜盘12的倾斜角度会不断变化。相反,如果需要,对于这些实施例,倾斜角度可预先设定并经常变化。
然而,也可以在操作期间改变斜盘12的倾斜角度,例如,如果调整螺钉26、26由电动机驱动,或者销18由驱动器以其它方式位移,例如小型电动机、液压发动机或气动机。位移的变化,即斜盘12的倾斜角的变化,可根据许多参数控制。如果轴向活塞机1用作相反渗透***中的泵,这些参数可以是例如水的温度或含盐量。
斜盘12在底部3中由引导销31、32及凹槽33、34引导的优点是操作期间的调整仅需要很小的力来改变斜盘12的倾斜角度。其原因在于来自活塞的压力相对均匀地作用于两个翻转方向上。原则上,调整结构仅须克服摩擦力,该摩擦力产生于支承表面15和支撑表面16之间的一侧上以及引导销31、32和凹槽33、34的侧壁之间的另一侧上。因而,斜盘的倾斜角度的调整也可由电动机执行,相对小的扭矩就足够。
Claims (12)
1.一种液压轴向活塞机,具有外壳,具有至少一个液压缸的液压缸筒布置在所述外壳中、能够围绕轴线旋转,液压缸中布置有支撑在斜盘上的活塞,斜盘的倾斜角度能够在调整平面中调整,其特征在于,在远离液压缸筒(4)的一侧上,斜盘(12)具有球形支承表面(15),所述球形支承表面(15)贴靠在外壳(2)的底部(3)中的球形支撑表面(16)上,且所述斜盘(12)包括防倾翻装置(31-34),所述防倾翻装置阻碍斜盘(12)垂直于调整平面的翻转。
2.根据权利要求1所述的轴向活塞机,其特征在于,所述斜盘(12)具有非对称设计。
3.根据权利要求1或2所述的轴向活塞机,其特征在于,连接到斜盘(12)的销(18)穿过支撑表面(16)中的开口(19)突出,所述开口(19)至少在调整平面中具有比销(18)更大的延伸长度。
4.根据权利要求3所述的轴向活塞机,其特征在于,一调整结构(26-29)作用于销(18)。
5.根据权利要求4所述的轴向活塞机,其特征在于,所述调整结构(26-29)具有至少一个调整螺钉(26、27)。
6.根据权利要求5所述的轴向活塞机,其特征在于,所述调整结构(26-29)具有两个调整螺钉(26、27),所述两个调整螺钉(26、27)从相对侧作用于所述销(18)。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的轴向活塞机,其特征在于,所述销(18)是锁定装置的一部分。
8.根据权利要求7所述的轴向活塞机,其特征在于,所述销(18)拧入斜盘(12)中,并包括一个夹紧到底部(3)的头部(20)。
9.根据权利要求3-8中任一项所述的轴向活塞机,其特征在于,所述开口(19)由密封件(30)包围,所述密封件(30)位于支承表面(15)和支撑表面(16)之间。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的轴向活塞机,其特征在于,防倾翻装置(31-34)具有至少一个凹槽(33、34),所述至少一个凹槽(33、34)位于支承表面(15)和支撑表面(16)中的一个内,且至少一个引导销(31、32)在所述至少一个凹槽(33、34)中被引导,所述至少一个引导销设置在支承表面(15)和支撑表面(16)中的另一个内。
11.根据权利要求10所述的轴向活塞机,其特征在于,所述引导销(31、32)固定地连接到分配给该引导销的表面(15)。
12.根据权利要求10或11所述的轴向活塞机,其特征在于,所述凹槽分为沿调整平面的至少两段(33、34)。
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