CN102996385B - 静压的轴向柱塞机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种斜盘结构形式的能够调节的静压的轴向柱塞机，该轴向柱塞机为了调节回转摇架而具有一个拥有缸‑活塞单元和调节弹簧的调节装置。按本发明，在此所述缸‑活塞单元的至少一个轴向的区段被所述调节弹簧所包围。

Description

静压的轴向柱塞机

技术领域

本发明涉及一种斜盘结构形式的能够调节的静压的轴向柱塞机。

背景技术

斜盘结构形式的能够调节的静压的轴向柱塞机拥有一个回转摇架，在该回转摇架上布置了斜盘，大量的工作活塞支撑在所述斜盘上。为了调节所述回转摇架的回转角，知道一种具有缸-活塞单元并且具有一个反作用于该缸-活塞单元的调节弹簧的调节装置。在此要么所述缸-活塞单元的调节活塞的正的升程要么所述调节弹簧的正的升程可以使所述回转摇架从中性位置或者零位中偏转出来。

DE 199 49 169 C2示出了一种斜盘结构形式的能够调节的静压的轴向柱塞机，对于该轴向柱塞机来说关于回转摇架以与调节弹簧对置的方式布置了缸-活塞单元。所述缸-活塞单元的纵轴在此朝所述轴向柱塞机的驱动轴调整。这种解决方案的缺点是，所述调节弹簧必须构造得比较长，用于使所述回转摇架从所述中性位置中偏转出来。所述轴向柱塞机由此尤其沿轴向的方向制造得较长。因为所述调节弹簧为进行安装必须压缩或者预张紧，所以不仅所述调节弹簧而且所述回转摇杆的安装都比较费力和麻烦。此外不利的是，所述调节弹簧除了在其端部区段上之外没有轴向的导向件并且受到横向力的负荷，因为在所述回转摇架偏转时所述调节弹簧的在所述回转摇架上的铰接点关于所述调节弹簧的固定在壳体上的接触点径向地或者横向地移动。因为所述缸-活塞单元的纵轴朝所述驱动轴拧紧，所以此外有待为所述偏转所施加的调节力比较高。

申请人的数据页RDE 92703-05-L09.08示出了与DE 199 49 169 C2相类似的斜盘结构形式的能够调节的静压的轴向柱塞机，该轴向柱塞机具有改动过的调节方式但是具有相同的缺点。

DE 10 2006 061 145 A1示出了一种斜盘结构形式的能够调节的静压的轴向柱塞机，对于该轴向柱塞机来说所述缸-活塞单元相对于所述调节弹簧的回转摇架对置地布置。与所示出的现有技术有差别的是，所述缸-活塞单元为了减小有待施加的调节力而平行于所述驱动轴来布置并且所述调节活塞通过滑座支撑在所述斜盘的相同的滑动面上，所述工作活塞也支撑在所述滑动面上。此外，所述调节活塞和工作活塞以及其滑块构造为相同的结构，这降低了装置技术和加工技术上的开销。此外，这种解决方案的缺点是，所述调节弹簧较长，使得一方面所述调节弹簧以及所述回转摇架的安装比较费力并且另一方面在所述回转摇架偏转时向所述调节弹簧加载横向力。

发明内容

相对于此，本发明的任务是，提供一种斜盘结构形式的能够调节的静压的轴向柱塞机，该轴向柱塞机制造得较小。

该任务通过一种根据本发明的斜盘结构的能够调节的静压的轴向柱塞机得到解决。根据本发明的静压的轴向柱塞机具有壳体和能够调节的斜盘，所述斜盘以能够通过回转摇架回转的方式支承在所述壳体中，其中所述回转摇架的回转角能够通过一个拥有缸-活塞单元和调节弹簧的调节装置来调节，其中，所述回转摇架能够由所述缸-活塞单元沿着第一回转方向回转并且由所述调节弹簧沿着与所述第一回转方向相反的第二回转方向回转，其特征在于，所述缸-活塞单元的至少一个轴向的区段被所述调节弹簧所包围。

有利的改进方案在下文中得到说明。

所述按本发明的静压的轴向柱塞机具有一个壳体和一个能够调节的斜盘，所述斜盘以能够通过回转摇架回转的方式支承在所述壳体中。所述回转摇架的回转角能够通过调节装置来调节，所述调节装置则具有一个缸-活塞单元和一个反作用于所述缸-活塞单元的调节弹簧。按本发明，在此所述缸-活塞单元的至少一个轴向的区段被所述调节弹簧所包围。由此与现有技术相反，所述调节弹簧和缸-活塞单元沿轴向的和径向的方向要求一个共同的结构空间。所述静压的轴向柱塞机由此可以设计得更小并且更便宜。此外，所述调节弹簧通过所述缸-活塞单元的被所述调节弹簧包围的区段得到轴向的导引。较大的优点是，将如此节省的结构空间用于所述调节弹簧的增强，由此能够在弹簧刚度更小的同时实现所述调节弹簧的更大的调节力。更强的弹簧具有更短的调节时间或者复位时间，由此比如可以消除液压的转向机构的硬点特性（Hard-Spot Verhalten）。

在一种特别优选的改进方案中，所述缸-活塞单元与所述调节弹簧一起以与所述静压的轴向柱塞机的缸筒（Zylindertrommel）径向相邻的方式来布置。所述缸-活塞单元和将其包围的调节弹簧由此沿轴向的方向不需要额外的结构空间区段，而是布置在本来被所述缸筒占用的结构空间区段中。作为替代方案，但是在不太有利的情况下，所述缸-活塞单元可以与所述将其包围的调节弹簧一起关于所述缸筒的回转摇架对置地布置。

在一种优选的用于将所述调节装置的调节力特别高效地导入到所述回转摇架中的改进方案中，所述缸-活塞单元的纵轴线大致平行于所述轴向柱塞机的缸筒的旋转轴线来布置。

特别有利的是，所述缸-活塞单元的调节缸的端部区段布置或者固定在所述壳体或者在一个固定在壳体上的部件上。通过这种方式，所述缸-活塞单元在装置技术上特别紧凑，并且能够容易地通过构造在所述壳体或者所述固定在壳体上的部件中的压力介质通道来得到压力介质的供应。优选所述调节缸具有一个拥有外螺纹的连接区段，该连接区段被连接孔从中穿过，其中所述连接区段旋入到所述壳体或者所述固定在壳体上的部件的具有内螺纹的连接孔中。作为替代方案，所述调节缸也可以与所述壳体或者所述固定在壳体上的部件构造为一体的结构。

在一种有利的改进方案中，所述缸-活塞单元的在所述调节缸中能够轴向移动的或者说得到导引的调节活塞通过滑座支撑在所述回转摇架或者斜盘的滑动面上。因为所述轴向柱塞机的工作活塞同样优选通过滑座支撑在所述回转摇架或者斜盘的滑动面上，所以一方面所述调节活塞和工作活塞并且另一方面其滑座构造为相应相同的结构，这降低了装置技术和制造技术上的开销。在此优选的是，所述调节活塞在回转摇架侧的端部区段上具有球形的头部，该头部接纳在所述滑座的球形的或者球状的空隙中。

在此获得一种特别有利的改进方案，如果所述调节弹簧的一个第一端部区段与能够轴向移动的导向盘相耦合，所述调节缸在圆周上被所述导向盘所包围，并且如果所述调节弹簧的第二端部区段与所述调节缸的径向凸肩相耦合并且所述导向盘在此通过拉力机构与所述回转摇架的铰接点相连接。特别优选的是，所述导向盘关于所述调节缸在径向上具有细微的间隙并且所述径向凸肩和所述导向盘法向于所述调节缸的纵轴线来布置。由此保证，所述导向盘和调节弹簧在不依赖于回转角的情况下基本上关于所述调节缸同轴布置。由此所述调节弹簧在实际上再也不必承受横向力，这显著地简化了所述调节弹簧的结构上的设计并且使过量尺寸设计没有必要。这节省了重量和结构空间。

优选所述调节弹簧构造为压力弹簧，并且所述导向盘布置在所述径向凸肩与所述调节缸的布置在壳体或者固定在壳体上的部件上的端部区段之间。所述调节弹簧而后以其端部区段支撑在所述径向凸肩和所述导向盘上。

如果所述导向盘布置在所述径向凸肩与所述斜盘之间，那么作为替代方案所述调节弹簧构造为拉力弹簧。

特别有利的是，在所述调节缸上在所述导向盘与所述调节缸的布置在壳体或者固定在壳体上的部件上的端部区段之间布置了锁止元件，从而一方面所述调节弹簧的升程能够受到限制并且另一方面所述调节弹簧可以预张紧地安装在所述调节缸上。所述调节装置由此能够作为预安装的由缸-活塞单元、调节弹簧、导向盘和拉力机构构成的结构组件来动用，这在总体上简化了所述调节装置的在轴向柱塞机中的安装以及所述回转摇架的安装。所述锁止元件优选是布置在所述调节缸的槽中的保险环。

在一种优选的改进方案中，所述回转摇架的杠杆臂被所述拉力机构所包围，或者所述拉力机构悬挂到所述回转摇架的凹口中或者悬挂到所述杠杆臂的凹口中。在此仅仅以微小的安装开销在装置技术上特别容易地固定所述拉力机构。

特别有利的是，所述导向盘以能够翻转或者能够旋转或者能够回转的方式与所述拉力机构相连接并且翻转轴线、旋转轴线或者回转轴线大致平行于所述回转摇架的回转轴线。这样的连接比如可以通过翻转关节或者旋转关节或者回转关节来构成。所述导向盘的定向通过这种方式与所述拉力机构的在所述回转摇架上的铰接点的径向的偏转分离。由此所述导向盘以及由此所述调节弹簧基本上关于所述缸-活塞单元的纵轴线同轴地定向，这防止所述导向盘在所述调节缸上歪斜以及所述调节弹簧受到横向力的负荷。

附图说明

下面借助于四张附图对按本发明的作为轴向柱塞泵运行的能够调节的静压的轴向柱塞机的一种实施例进行详细解释。附图示出如下：

图1是所述能够调节的静压的轴向柱塞泵的实施例的处于中性位置中的放大的透视的局部剖面；

图2是按图1的能够调节的静压的轴向柱塞泵的实施例的处于完全偏转的位置中的透视的局部剖面；

图3是按图1和2的实施例的调节装置的处于部分偏转的位置中的透视图；并且

图4是按图1到3的实施例的调节装置的细节的透视图。

具体实施方式

图1示出了所述能够调节的静压的轴向柱塞泵1的实施例的处于中性位置中的透视的局部剖面。所述中性位置以及回转摇架40的每个其它的固定的回转角在此从调节弹簧52的弹力与调节活塞13的活塞作用力之间的力的平衡中产生。

所述剖面限制到所述轴向柱塞泵1的与本发明的图示相关的区域上。所述轴向柱塞泵1拥有驱动轴2，该驱动轴通过两个滚动轴承4支承在盆状的壳体部件6中并且支承在壳体盖8中。大量的活塞12以能够轴向移动的方式导引在所述缸筒10中，该缸筒与所述驱动轴2不可相对转动地相连接。这些活塞12相应地与所述缸筒10的缸孔14限定一个工作腔16。

所述活塞12在此具有活塞孔18，挤压弹簧20接纳到所述活塞孔中。所述挤压弹簧20在图1中的右侧上支撑在所述缸孔14的径向凸肩22上。在所述驱动轴2的旋转的过程中由固定在壳体上的控制板（未示出）来控制将压力介质输送给所述工作腔16并且将其从所述工作腔16中排出的过程。

所述活塞12的从所述缸筒10中伸出的活塞脚24通过所述滑座26支撑在斜盘的滑动面28上。每个滑座在此具有一个带有槽32的滑动面30，所述槽32通过所述滑座26中的连接孔34并且通过所述活塞脚24中的连接孔36与所述工作腔16相连接。通过这种方式，从所述工作腔16中向所述滑座26供给压力介质并且所述滑座26滑动地支撑在所述斜盘的滑动面28上。

所述斜盘通过能够围绕着回转轴线38回转的回转摇架40支承在所述壳体部件6中的两个回转轴承42上（仅仅示出一个）。为了调节所述回转摇架40的回转角，在图1中在所述缸筒10的上方布置了一个调节装置44。该调节装置包括一个缸-活塞单元45，该缸-活塞单元45拥有调节缸46，在该调节缸中以能够轴向移动的方式布置了所述调节活塞13。此外，所述调节装置44包括保险环48、调节弹簧52、导向盘54、拉力环箍55和滑座27。

所述调节缸46拥有连接轴颈56，该连接轴颈用外螺纹58旋入到所述壳体盖8的压力介质通道64的具有内螺纹62的连接孔中。所述连接轴颈56被连接孔60从中穿过，从而能够通过所述压力介质通道64来向所述调节缸46加载控制压力。

为了将制造技术上的开销保持在微小的程度上并且简化安装作业，一方面所述调节活塞13与所述工作活塞12结构相同并且另一方面所述调节活塞的滑座27与所述工作活塞12的滑座26结构相同。由此所述滑座27的在所述斜盘的滑动面28上的支撑及其润滑与所述工作活塞的滑座26的支撑和润滑结构相同。但是，与所述工作活塞12相反，所述调节活塞13没有挤压弹簧20，因为其通过用来自所述压力介质通道64的压力介质进行的加载而被挤压到所述滑动面28上。

所述调节弹簧52以其在图1中左边的端部区段支撑在所述调节缸46的径向凸肩66上并且以其对置的端部区段支撑在所述导向盘54上。在所述回转摇架40的在图1中示出的中性位置中，所述调节弹簧52处于压应力下。所述导向盘54通过所述悬挂到回转摇架40的杠杆臂70的凹口68中的拉力环箍55与所述回转摇架相耦合。

在所述中性位置中，所述轴向柱塞泵1的输送量等于零，因为所述回转角是零。在所述调节弹簧52的弹力与所述调节活塞13的活塞作用力之间存在着平衡。

如果将所述工作腔17中的压力降低了一个特定的量，那就干扰了这种平衡。所述支撑在径向凸肩66上的调节弹簧52开始将所述导向盘54在图1中向右移动。所述导向盘54通过所述拉力环箍55带动所述杠杆臂70并且通过所述杠杆臂带动所述调节活塞13。在所述回转摇架40顺时针回转出时，所述调节弹簧52松弛，因而其弹力随回转角的上升而减小。一旦又在所述调节弹簧52的弹力与所述调节活塞13的活塞作用力之间出现平衡，那就停止所述回转摇架40的回转运动。

图2以透视的局部剖面示出了按图1的轴向柱塞泵1处于完全回转出的位置中的情况。

所述回转摇架40围绕着回转轴线38以20°的最大的回转角α偏转。所述回转角在此通过止挡（未示出）受到限制。可以清楚地看出，由于所述回转角α所述工作活塞12现在不再处于中性位置中，并且所述轴向柱塞泵1由此在所述驱动轴2旋转时具有输送量。

如此设计所述调节弹簧52的尺寸，使得其对于20°的最大的回转角来说没有松弛。所述导向盘54在这个位置中相对于所述保险环48具有很小的间距。

如果从在图2中示出的完全回转的位置中将压力介质输送到所述调节缸46中，那么所述调节活塞13（比较一下图1）就开始在图2中向左运动。通过所述滑座27，将这种轴向的运转传递到所述回转摇架40的杠杆臂70上并且由此使该回转摇架40偏转。所述拉力环箍55在此在图2中向左带动所述调节缸46上的导向盘54，由此又将所述调节弹簧52压缩。由此提高其弹力。如果在所述调节弹簧52的弹力与所述调节活塞13的活塞作用力（比较一下图1）出现了力的平衡，则结束所述偏转。

图3以透视图示出了按图1和2的第一种实施例的调节装置44的在没有调节活塞的情况下处于部分回转出的位置中的情况。

所述调节装置44具有所述拥有保险环48的调节缸46以及所述具有导向盘54及拉力环箍55的调节弹簧52。所述调节缸46在其在图3中右边的端部区段上拥有所述具有外螺纹58的连接轴颈56。所述连接轴颈56被所述连接孔60从中穿过，通过所述连接孔能够向所述调节缸46加载压力介质。

所述导向盘54和拉力环箍55以简单的方式在能够通过翻转关节翻转的情况下彼此相连接。为此，所述导向盘54在两个相对于彼此径向布置的区段72上具有径向的加宽部，所述径向的加宽度分别被所述拉力环箍55的一个端部区段74从中穿过。所述端部区段74在此球状的或者透镜状地压扁，使得其可以承受拉力。如果将所述调节装置44安装在所述轴向柱塞机或者说按图1和2的轴向柱塞泵1中，那么所述两个端部区段74就与翻转轴线39对齐，该翻转轴线平行于所述回转轴线38（比较一下图1或2）。所述球状或者说透镜状地压扁的端部区段74在所述导向盘54中接纳在同样球状或者说透镜状但是凹入地成形的空隙76中。

所述导向盘54的在调节缸46上的定向通过这种翻转关节与所述拉力环箍55（或者说所述回转摇架40，比较一下图1）的铰接点A的偏转分离。由此所述导向盘54以及由此所述调节弹簧52总是基本上相对于所述调节缸46的纵轴线同轴地布置，这防止所述导向盘54在所述调节缸46上歪斜并且防止所述调节弹簧52受到横向力的负荷。

图4为了示出这种简单的翻转关节而以放大的示意图示出了所述导向盘54的局部剖面。

所述拉力环箍在此以稍许的间隙穿过所述区段72并且在图4中在右边构成所述球状或者透镜状压扁的端部区段74。通过所述压扁处理，所述端部区段74在径向上加宽，使得所述拉力环箍55可以将在图4中向左指向的拉力传递到所述导向盘54上。在所述回转摇架40回转时（比较一下图1和2），所述拉力环箍55围绕着翻转轴线39回转，该翻转轴线穿过所述两个端部区段74伸展。由于所述拉力环箍55与端部区段74和所述端部区段74的球状的形状与所述空隙76之间的间隙，在此不会在所述拉力环箍55与所述导向盘54之间传递转矩或者翻转力矩，因而所述导向盘54在所述调节缸46上不会歪斜并且所述调节弹簧总是关于所述调节缸同轴地定向。

在与构造为轴向柱塞泵1的实施方式有别的情况下，所述轴向柱塞机也可以是轴向柱塞电机（Axialkolbenmotor）。

所述轴向柱塞机可以具有大于20°的回转角并且由此可以设计为能够充分回转的结构，也就是说可以实现＜0和＞0的回转角。

所述空隙76可以作为锥形配合面或者作为球形配合面设置在所述导向盘54的区段72中。所述拉力环箍55比如可以由便宜的辐条材料制成。

公开了一种斜盘结构形式的能够调节的静压的轴向柱塞机，该轴向柱塞机为了调节回转摇架而具有一个拥有缸-活塞单元和调节弹簧的调节装置。按本发明，在此所述缸-活塞单元的至少一个轴向的区段被所述调节弹簧所包围。

Claims (11)

1.静压的轴向柱塞机，具有壳体和能够调节的斜盘，所述斜盘以能够通过回转摇架（40）回转的方式支承在所述壳体中，其中所述回转摇架（40）的回转角（α）能够通过一个拥有缸-活塞单元（45）和调节弹簧（52）的调节装置（44）来调节，其中，所述回转摇架（40）能够由所述缸-活塞单元（45）沿着第一回转方向回转并且由所述调节弹簧（52）沿着与所述第一回转方向相反的第二回转方向回转，其特征在于，所述缸-活塞单元（45）的至少一个轴向的区段被所述调节弹簧（52）所包围。

2.按权利要求1所述的静压的轴向柱塞机，其中，所述缸-活塞单元（45）与所述轴向柱塞机的缸筒（10）径向相邻地布置。

3.按权利要求1或2所述的静压的轴向柱塞机，其中，所述缸-活塞单元（45）的纵轴线平行于所述轴向柱塞机的缸筒（10）的旋转轴线。

4.按权利要求1所述的静压的轴向柱塞机，其中，所述缸-活塞单元（45）的调节缸（46）的一个端部区段布置在所述壳体上或者布置在一个固定在壳体上的部件上。

5.按权利要求4所述的静压的轴向柱塞机，其中，在所述调节缸（46）中能够轴向移动的调节活塞（13）通过滑座（27）支撑在所述回转摇架（40）的滑动面上或者所述斜盘的滑动面上。

6.按权利要求4所述的静压的轴向柱塞机，其中，所述调节弹簧（52）的第一端部区段与能够轴向移动的导向盘（54）相耦合，所述调节缸（46）在圆周上被所述导向盘所包围，并且其中所述调节弹簧（52）的第二端部区段与所述调节缸（46）的径向凸肩（66）相耦合，并且其中所述导向盘（54）通过拉力机构与所述回转摇架（40）的铰接点相连接。

7.按权利要求6所述的静压的轴向柱塞机，其中，所述导向盘（54）布置在所述径向凸肩（66）与所述调节缸（46）的布置在壳体上或者布置在所述固定在壳体上的部件上的端部区段之间。

8.按权利要求7所述的静压的轴向柱塞机，其中，在所述调节缸（46）上在所述导向盘（54）与所述调节缸（46）的布置在壳体上的端部区段之间布置了锁止元件。

9.按权利要求6所述的静压的轴向柱塞机，其中，所述回转摇架（40）的杠杆臂（70）被拉力机构所包围。

10.按权利要求6所述的静压的轴向柱塞机，其中，所述拉力机构悬挂到所述回转摇架（40）的杠杆臂（70）的凹口（68）中。

11.按权利要求6所述的静压的轴向柱塞机，其中，所述拉力机构以能够回转的方式支承在所述导向盘（54）上，并且其中，所述拉力机构的回转轴线（39）平行于所述回转摇架（40）的回转轴线（38）。