CN104246214B - 具有制动器的径向柱塞马达 - Google Patents

Abstract

公开了一种具有星形布置的气缸－活塞单元、壳体和工作轴的径向柱塞马达。在壳体的轴向靠内的套管状的环与工作轴的轴向靠外的套管状的环之间至少分段地布置有制动器－尤其是其盘片－。在工作轴处固定有工作法兰，例如以用于固定由马达驱动的轮。工作法兰在径向上在轴向轴环之外固定在该轴环处。工作法兰可以具有钻孔轮缘，所述钻孔轮缘相应地同样在径向上在轴向轴环之外布置在该轴环处。

Description

具有制动器的径向柱塞马达

技术领域

本发明涉及具有制动器的静压径向柱塞马达。

背景技术

这样的径向柱塞马达被用于驱动移动做功机械、比如振动辊、铲车、压路机、路面铣刨机和单斗车。径向柱塞马达具有多个星形布置的气缸－活塞单元，其中活塞可以在外部或内部被支撑。气缸－活塞单元可以随着输出轴旋转或者基本上以壳体固定的方式静止。作为这样的径向柱塞马达的制动器，例如公知有鼓式制动器和干式或以油运行的盘式制动器，所述制动器可以实现为集成到马达中。盘式制动器具有多个圆环形盘片，所述盘片彼此贴合并且在其贴合区域处分别传递总制动力或总制动矩的部分。为此，盘片抗扭地耦合到要制动的构件和壳体上。为了制动，盘片在轴向上被挤压。为此，其在轴向上可以低程度地相对于要制动的构件或相对于壳体移位。

在文献DE 195 04 451 B4中示出了一种径向柱塞马达，其具有侧面布置在其气缸－活塞单元附近的片式制动器。在此，盘片在侧面或轴向上布置在气缸－活塞单元附近以及输出轴的径向上靠内的片段与径向上靠外的壳体之间。与此相应地，盘片交替地与壳体和输出轴的该片段抗扭地连接。输出轴的该片段被实现为该轴的径向延伸部或者套管状轴环，在其内部设置有轴承座的一个或两个滚动轴承。

文献US 6,357,558同样示出了具有盘式制动器的径向旋塞马达。在此，盘式制动器的原理与最后所述的文献中相比被改变为使得盘片被布置在径向靠内的套管状壳体环与径向上靠外的套管状轴环之间。在壳体环的内部存在轴的轴承座。

在两个所述的文献中，要驱动的装置－例如轮－法兰连接到轴。在此，输出法兰及其连接元件（孔和栓钉）在端侧被构造在轴处并且在此在轴向上同制动器间隔开。

这样的具有制动器的径向栓塞马达的缺点是构造长度，该构造长度由输出法兰、制动器和气缸－活塞单元－在轴向上观察的－串接中得出。此外，输出法兰处的加装可能性是有限的。

发明内容

而本发明所基于的任务是，提供一种紧凑地构造的具有制动器的径向柱塞马达，该径向柱塞马达的轴向构造长度被减小。此外，输出法兰处的加装可能性以简单方式被改善。

该任务通过根据本发明的径向柱塞马达来解决。根据本发明的径向柱塞马达具有星形布置的气缸－活塞单元、壳体以及输出轴，其中在所述壳体的径向靠内的轴向的壳体环与所述输出轴的径向靠外的轴向的轴环之间至少分段地布置有制动器，并且其中在所述输出轴处固定输出法兰，其特征在于，输出法兰在径向上在轴环之外固定在所述轴环处。

根据本发明的径向柱塞马达具有星形布置的气缸－活塞单元、壳体和输出轴，其中在壳体的径向靠内的套管状的轴向的环与输出轴的径向靠外的套管状的轴向的环之间布置制动器的至少部分。在输出轴处固定输出法兰，该输出法兰用于容纳例如由马达驱动的轮。输出法兰在径向上在轴环之外固定在其外周界上。输出法兰可以具有钻孔轮缘。因此，提供了轴向构造长度被减小的具有制动器的径向柱塞马达。此外，扩展了布置在最外周界处的输出法兰处的加装可能性，因为该输出法兰在两侧都是可达到的。

本发明的另外的有利的扩展方案在从属权利要求中予以描述。

径向柱塞马达优选地为了支承输出轴而在壳体中具有两个轴承－尤其是锥形滚子轴承－。在此，这两个轴承中的至少一个被容纳在壳体环中。因此，根据本发明的径向柱塞马达的轴向构造长度被进一步最小化。为了最优地支撑，输出法兰－在轴向上观察－布置在两个轴承之间。

如果轴向轴环与输出轴一体化地形成，则可以提高坚固性。输出法兰与轴向轴环的一体化构造还用于输出轴的坚固性。尤其是也可以将制造成本保持得小。

制动器的一个特别优选的实施方式是具有交替的壳体环侧盘片和轴环侧盘片的盘式制动器。这样形成的盘片包因此布置在径向靠内的轴向的壳体环与径向靠外的轴向的轴环之间。

为了激活制动器，盘片可以由盘形弹簧通过圆盘形活塞被压向在端侧固定在壳体环处的阻挡环。由于安全技术原因优选的是，盘形弹簧可以通过环形压力室并通过活塞在远离盘片的方向上为了松开制动器而张紧，其中盘片被松弛。因此，制动器在液压***发生故障的情况下被关闭。

一个优选的改进方案具有圆盘形密封环，通过所述密封环来将压力室相对于制动室进行限定和密封。在制动室中布置有盘片。

压力室和密封环被多个－优选三个－阶梯形销钉穿过，所述销钉一方面与活塞贴合，并且另一方面与隔离轴套贴合，其中所述销钉分别具有密封体以用于密封压力室。隔离轴套与壳体环侧盘片贴合，所述壳体环侧盘片形成盘片包的第一盘片。

在输出法兰或轴环与壳体之间优选地设置双锥密封体以用于将制动室相对于环境密封。该密封体具有两个部分，其中一个部分旋转并且另一部分是壳体固定的。它们通过两个平坦的表面彼此贴合，在所述表面之间形成静压轴承。

为了根据本发明的径向柱塞马达适用于移动做功机械，该径向柱塞马达可以改进为具有高排量和高输出矩的慢运行的多冲程马达。根据外部活塞支撑的概念，可以设置包围气缸－活塞单元的冲程环。该冲程环可以是壳体的一部分。

冲程环优选地在第一壳体部分与第二壳体部分之间被夹紧，其中在冲程环处安装第一密封体，所述第一密封体与第一壳体部分贴合，并且其中在第二壳体部分处布置第二密封体，所述第二密封体与冲程环贴合。因此，该壳体可以被安装为使得首先冲程环下降到第二壳体部分及其密封体上，并且然后第一壳体部分下降到冲程环及其密封体上。在此，相应密封体通过重力在相应沟槽中保持静止。

在根据本发明的径向柱塞马达的一个优选的扩展方案中，两个轴承包围输出轴，壳体环包围所述轴承中的至少一个，制动器包围壳体环，轴环包围制动器并且输出法兰包围轴环。

为了实现活塞在气缸中的长的引导优选的是，气缸－活塞单元的气缸和活塞是阶梯形的。由此，在气缸－活塞单元的中心产生用于如下通道的足够空间：通过所述通道，气缸交替地与径向柱塞马达的高压侧和低压侧连接。

附图说明

图1是径向柱塞马达穿过中轴线的纵截面视图。

具体实施方式

下面根据附图来详细描述根据本发明的径向柱塞马达的一个实施例。

径向柱塞马达具有第一壳体部分8a和第二壳体部分8b，在所述壳体部分之间通过螺栓2固定有冲程环（Hubring）1。在冲程环1的由此形成第三壳体部分的内周界处，设置有波浪形冲程凸轮(Hubkurve)3。在冲程环1的内部通过相应辊17在冲程凸轮3处支撑有多个活塞5，其中活塞5阶梯形的并且在同样阶梯形的相应气缸18中引导。在此，气缸星形地布置在转子20中，所述转子20通过径向上被向外挤压的活塞5被旋转地驱动并且在此带动输出轴7。为此，气缸18通过换向器24并通过被置入到转子20中的相应径向通道22并交替地与径向柱塞马达的高压接线端子和低压接线端子（二者都未示出）连接。与转子20相邻地在输出轴7处安装有第一圆锥滚子轴承26。在输出轴7的径向延伸部的区域中安装有第二圆锥滚子轴承28。通过两个圆锥滚子轴承26、28，输出轴7在第一壳体部分8a中被支承，其中第二圆锥滚子轴承28布置在第一壳体部分8a的在轴向上突出的壳体环30中。

在壳体环30的端部片段处固定有轴密封环9，该轴密封环9与输出轴7的另一径向延伸部贴合。因此，轴密封环9将在壳体环30与输出轴7之间形成的轴承区域与由壳体环30的外周界形成制动室10隔开。该制动室在径向上靠内处由壳体环30限定，而该制动室在径向上靠外处由轴环32限定，该轴环32通过圆盘片段34一体化地成形在输出轴7处。因此，制动室10在轴向上一方面由输出轴7的圆盘片段34限定并且另一方面由第一壳体部分8a限定。

在制动室10中布置有盘式制动器的盘片包36，其中盘片包36具有多个单独的盘片，所述盘片被交替地构造成轴环侧盘片4和壳体环侧盘片6。在此，轴环侧盘片4在其外周界处抗扭地固定在轴环32处，而壳体环侧盘片6通过其内周界抗扭地固定在壳体环30处。在其在图1中的左侧，盘片包36通过阻挡环（Rückhaltering）11并通过壳体环30支撑在第一壳体部分8a处。为此，阻挡环11通过多个螺栓11a固定在壳体环30处。在其在图1中的右侧，隔离轴套15与盘片包36或与其第一壳体环侧盘片6贴合。隔离轴套15由盘形弹簧29通过环形活塞14、并且通过在周界处均匀分布的销钉12在“制动”方向（在图1中从右向左）上被偏置。通过环形压力室13b，活塞14可以在“松开制动器”方向（在图1中从左向右）上对着盘形弹簧29的力运动，由此取消了对盘片包36的按压。在此，压力室13b通过密封环13a来限定，并且与制动室10分隔开，其中密封环13a通过安全环13支撑在壳体环30处。销钉12与活塞14贴合并且从该活塞14穿过压力室13b并穿过密封环13a延伸，并且在其背向盘片包36的侧与隔离套管15贴合。为了使压力室13b密封，销钉12具有相应的密封体12a。

盘形弹簧29、活塞14、压力室13b、密封环13a、安全环13和销钉12完全容纳在第一壳体部分8a的空隙中，其在径向上靠内处由壳体环30限定并且在径向上靠外处由另一壳体环限定。制动室10在其外侧被可旋转的轴环32包围。在隔离轴套15的外周界处，在径向上间隔开地布置有双锥密封体16，该双锥密封体32使得轴环32能够相对于第一壳体部分8a的另一壳体环旋转，并且在此使制动室10相对于环境密封。

根据本发明，在轴环32的外周界处在其背向圆盘片段34的区域处，将输出法兰38一体化地布置在轴环32处以及由此输出轴7处。输出法兰38被构造成圆盘状径向延伸部，并且具有在其周界处分布的穿孔40，通过所述穿孔40例如可以将（未示出的）轮固定在径向柱塞马达处。

因此，轴环32－在轴向上观察－从圆盘元件34延伸到输出法兰38，其中输出法兰38为了最优的支撑而被布置在－在轴向上观察－两个圆锥滚子轴承26、28之间。因此，可以由输出法兰38通过轴环32、通过圆盘元件34以及通过输出轴7接收高的径向力，并且将其传导到两个轴承26、28中。在此，两个轴承26、28、制动器以及输出法兰38的轴向构造空间通过如下方式被最小化：这些部件在气缸－活塞单元5、18（在图1左边）的一侧布置到轴向上最小的构造空间上。根据本发明，该构造空间最小化通过如下方式进行：输出法兰38在径向上观察包围制动器并且制动器在径向上观察包围两个轴承26、28。

与所示实施例不同，盘片包36可以由盘形弹簧29通过隔离轴套15对着输出轴7的圆盘片段34张紧。在此，取消了阻挡环11。因此，可以提高盘片4、6的数目，并且因此可以在盘形弹簧29的力不变的情况下传递更高的制动矩。

公开了一种具有星形布置的气缸－活塞单元、壳体和输出轴的径向柱塞马达。在壳体的径向靠内的套管状的轴向的环与输出轴的径向靠外的套管状的轴向的环之间至少分段地布置有制动器－尤其是其盘片－。在输出轴处固定有输出法兰，例如以用于固定由马达驱动的轮。输出法兰在径向上在轴向轴环之外固定在该轴环处。输出法兰可以具有钻孔轮缘，所述钻孔轮缘相应地同样在径向上在轴向轴环之外布置在该轴环处。

Claims (13)

1.一种径向柱塞马达，所述径向柱塞马达具有星形布置的气缸－活塞单元（5，18）、壳体（8a、8b）以及输出轴（7），其中在所述壳体（8a、8b）的径向靠内的轴向的壳体环（30）与所述输出轴（7）的径向靠外的轴向的轴环（32）之间至少分段地布置有制动器，并且其中在所述输出轴处固定输出法兰（38），其特征在于，输出法兰（38）在径向上在轴环（32）之外固定在所述轴环（32）处。

2.根据权利要求1所述的径向柱塞马达，所述径向柱塞马达在所述壳体中具有用于支承输出轴（7）的两个轴承（26，28），其中，至少一个轴承（28）容纳在壳体环（30）中，并且其中输出法兰（38）在轴向上布置在两个轴承（26，28）之间。

3.根据权利要求1所述的径向柱塞马达，其中轴环（32）与输出轴（7）一体化地形成。

4.根据权利要求1或2或3所述的径向柱塞马达，其中输出法兰（38）与轴环（32）一体化地形成。

5.根据权利要求1所述的径向柱塞马达，其中制动器是具有壳体环侧盘片（6）和轴环侧盘片（4）的盘式制动器。

6.根据权利要求5所述的径向柱塞马达，其中为了激活制动器，盘片（4，6）能够由盘形弹簧（29）通过圆盘形活塞（14）被压向在端侧固定在壳体环（30）处的阻挡环（11）。

7.根据权利要求6所述的径向柱塞马达，其中盘形弹簧（29）能够通过环形压力室（13b）并通过活塞（14）在远离盘片（4，6）的方向上张紧以松开制动器。

8.根据权利要求7所述的径向柱塞马达，所述径向柱塞马达具有圆盘形密封环（13a），通过所述圆盘形密封环（13a）将压力室（13b）相对于里面布置有盘片（4，6）的制动室（10）限定并密封。

9.根据权利要求8所述的径向柱塞马达，其中压力室（13b）和密封环（13）被多个阶梯形销钉（12）穿过，所述销钉（12）一方面与活塞（14）贴合，并且另一方面与隔离轴套（15）贴合，其中销钉（12）分别具有密封体（12a），并且其中隔离轴套（15）与壳体环侧盘片（6）贴合。

10.根据权利要求8或9所述的径向柱塞马达，其中在输出法兰（38）或轴环（32）与壳体（8a，8b）之间设置用于将制动室（10）相对于环境密封的双锥密封体（16）。

11.根据权利要求1所述的径向柱塞马达，其中所述径向柱塞马达是具有包围气缸－活塞单元（5，18）的冲程环（1）的多冲程马达。

12.根据权利要求11所述的径向柱塞马达，其中冲程环（1）在第一壳体部分（8a）与第二壳体部分（8b）之间被夹紧，并且其中在冲程环（1）处安装第一密封体，所述第一密封体与第一壳体部分（8a）贴合，并且其中在第二壳体部分（8b）处安装第二密封体，所述第二密封体与冲程环（1）贴合。

13.根据权利要求2所述的径向柱塞马达，其中，两个轴承（26，28）包围输出轴（7），并且其中壳体环（30）包围至少一个轴承（28），并且其中所述制动器包围壳体环（30），并且其中轴环（32）包围所述制动器，并且其中输出法兰（38）包围轴环（32）。