CN107795448B - 液压静力轴向柱塞机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压静力轴向柱塞机，有罐状壳体、连接板和缸筒，连接板将罐状的壳体在开口侧闭锁，缸筒在通过壳体和连接板形成的内部空间中，活塞布置在缸室中。运行中每个缸室能通过缸室开***替地与静止的控制件的低压控制开口以及高压控制开口连接。在控制件处两个转换区域位于低压控制开口和高压控制开口之间，在转换区域内活塞在死点中反转运动方向。缸室能在转换区域中通过连接管路与流体容积连接，流体容积位于壳体中。以这种方式，缸室内突然的压力变化能避免，使构件负荷、压力波动以及与快速的压力变化关联的噪声放射减小。流体容积能以特别简单的方式实现，当它如此在连接板和壳体间延伸时，使它通过连接板和壳体朝内部空间密封。

Description

液压静力轴向柱塞机

技术领域

本发明涉及一种液压静力轴向柱塞机，该液压静力轴向柱塞机具有罐状的壳体、连接板和能够旋转地被支承的、具有多个缸室的缸筒，所述壳体具有壳体底部和壳体罩，该连接板将所述罐状的壳体在其开口侧闭锁，该缸筒位于通过所述壳体和所述连接板所形成的内部空间中，在运行中实施往复运动的活塞被布置在所述缸室中。在运行中，每个缸室能够通过缸室开***替地与静止的控制件的低压控制开口以及高压控制开口连接。在这个控制件处，两个转换区域（Umsteuerbereiche）位于所述低压控制开口和所述高压控制开口之间，在所述转换区域之内，活塞在死点中反转它的运动方向。所述缸室在所述转换区域中通过连接管路与流体容积连接，当它们离开控制开口时，并且在它们到达其它控制开口之前，该流体容积被布置在所述壳体中。以这种方式，在缸室内的、突然的压力变化能够被避免，使得构件的负荷、压力波动以及与快速的压力变化相关联的噪声放射被减小。

因为所述缸室主要在从低压至高压的转换时与流体容积连接，并且，在此发生位于缸室中的流体的预压缩，所以所述流体容积通常也被称为预压缩容积。如果所述缸室在从高压至低压的转换时与流体容积连接，则这严格来说是预减压容积。然而，在下文中没有使用这种表达。

概念“流体容积”或者“预压缩容积”在下文中被理解为空腔，该空腔填充或者应当填充液态的压力介质（例如：液压油），并且，就该空腔而言，压力变化仅仅由于所述压力介质的压缩性伴随着压力介质的流入或者流出而产生。

背景技术

DE 10 2013 226 344 A1公开了一种液压静力轴向柱塞机。根据此文献，流体容积被构造为瓶状的、单独的中空体的内部空间，该中空体利用它的颈部被紧固在连接板的孔中。在此方案处，有利的是防止泄漏至环境中的高度安全性，因为不存在朝向壳体外部的接口。如果在中空体和连接板之间应当出现不密封性，只有流入内部空间中的泄漏油增加。不利的是，所述瓶状的中空体难以制造。此外，所述中空体在所述连接板中的紧固方式必须承受住力，所述力试图将所述中空体从所述孔中压出。

DE 10 2014 223 492 A1也公开了具有预压缩容积的液压静力轴向柱塞机。根据此文献，流体容积被构造为在连接板中的空腔，该空腔朝向内部空间通过塞子闭锁。在这里也有利的是，在所述连接板和所述塞子之间的泄漏仅仅发生在所述内部空间中。然而，在所述连接板中仅仅提供了用于预压缩容积的、少的空间。

DE 10 2014 223 489 A1也公开了具有预压缩容积的液压静力轴向柱塞机。根据此文献，流体容积是空腔，该空腔通过壳体和连接板被形成。示出了一种实施，其中，该空腔由在所述连接板的、面向所述壳体的法兰面中的部分腔和在所述壳体的、面向所述连接板的法兰面中的部分腔组成。这里，存在向外泄漏到环境中的可能性。

发明内容

本发明的任务是，如此构造液压静力轴向柱塞机，使得流体容积以简单并且成本有利的方式被实现。

这个任务被解决，通过所述流体容积如此在连接板和壳体之间延伸，使得它通过所述连接板和所述壳体朝向内部空间地被密封。就根据本发明的液压静力轴向柱塞机而言，所述流体容积能够以简单的方式被实现。基本的解决方案能够灵活地适配于机械构造系列（Maschinenbaureihe）的或者标称量的条件（Gegebenheiten），并且，是成本有利的。如果应当出现不密封性，只有泄漏油增加。对于此，状态监控（Condition Monitioring）甚至是可能的，而不存在对环境的危害。

特别优选地，所述流体容积基本上通过单独的、细长的中空体被形成，该中空体在所述连接板和所述壳体之间延伸，并且，该中空体在一个端部处通过所述连接板并且在另一个端部处通过所述壳体朝向所述内部空间地被密封。所述单独的、细长的中空体能够是普通的柱形的形状。优选地，所述单独的、细长的中空体是圆柱形的形状（即通常被称为管），并且，因此是标准构件。就所述柱形的、单独的、细长的中空体的、所给定的长度而言，需要的容积通过横截面积（尤其是通过直径）被调节，并且在必要时能够变化，该容积除其他外取决于死容积以及所述轴向柱塞机的运行数据。由此，高度的灵活性被实现。

如果现存的结构空间应当特别好地被使用，那么人们能够为所述中空体的横截面选择肾形，该肾形适配于所述缸筒的外轮廓。附加地，通过中空体沿着所述缸筒的布置，所述轴向柱塞机的效率被提高，因为搅动损失（Planschverluste）被降低。

所述单独的、细长的中空体能够以简单的方式与所述壳体和所述连接板连接，所述壳体和所述连接板分别具有凹部（Vertiefung），并且所述单独的、细长的中空体沉到在所述凹部中。所述凹部导致所述单独的、细长的中空体垂直于所述缸筒的旋转轴线地被固定在它的位置中。这本身通过在所述连接板和所述壳体处的空心芯轴（Hohldorne）也是可能的，所述空心芯轴伸入所述中空体中。然而，凹部是更有利的。在此，所述中空体的拧入或者压入不是必需的，因为所述单独的、细长的中空体在一个轴向方向上通过所述连接板并且在相反的轴向方向上通过所述壳体被不可分离地（unverlierbar）保持。

在所述单独的、细长的中空体和所述连接板以及所述壳体之间的密封分别通过密封环实现，其中，所述密封优选径向地被实现。

被无缝地拉伸的高压管作为单独的、细长中空体满足在小的材料花费时对流体容积的抗压性的要求，该流体容积也被暴露在所述轴向柱塞机的高压中。

如果在所述连接板处的或者在所述壳体处没有为凹部提供如所述单独的、细长中空体本身的横截面所要求的那么多的空间，则这个中空体在一个或者两个端部处具有套管（Stutzen），该套管在它的外部形状上偏离在两个端部之间的外部形状，该套管沉到在凹部中。

优选地，所述单独的、细长的中空体从所述连接板延伸直至所述壳体的壳体底部。

然而，也能够设想的是，所述单独的、细长的中空体延伸直至支承件，该支承件与所述壳体底部间隔地从所述壳体罩突出。

所述流体容积能够直接被构造在所述壳体的材料中，并且能够到达直至所述连接板。

就液压静力轴向柱塞机而言，所述连接板大多具有基本上平坦的、限定所述内部空间的内表面，凹部位于该内表面中，并且，通向接口的压力通道从该内表面出发。所述内表面通常被加工，以便在所述连接板和用做控制件的分配板（Verteilerplatte）之间或者直接在所述缸筒处具有密封的贴靠。对于这样的加工特别有利的是，当所述连接板具有凹部并且不具有用于接收所述单独的、细长的中空体的凸起部时。

附图说明

根据本发明的液压静力轴向柱塞机的实施例以及部件的变型方案被示出在附图中。现在，参照这些附图的图更详细地阐述本发明。

附图示出：

图1通过轴向柱塞机的纵截面，以及

图2相对于图1被改变的、被用作预压缩容积的中空体的视图。

附图标记列表

7 罐状的壳体

8 壳体底部

9 壳体罩

10 连接板

11 内部空间

12 传动轴

13 缸筒

14 控制板

15 摆动摇架

16 中央弹簧

20 缸孔

21 活塞

22 活塞头

23 滑靴

24 调整装置

25 控制开口

26 控制开口

27 通道

35 管

36 在8中的盲孔

37 在10中的盲孔

38 密封环

39 密封环

45 中空体

46 在45处的套管。

具体实施方式

根据图1的液压静力轴向柱塞机可能被设置用于作为液压静力轴向柱塞泵使用，并且以斜盘式结构类型利用能够在零排量和最大排量之间被调整的排量来实施量。在附图中，在具有最大排量的状态中的所述液压静力轴向柱塞泵被示出。所述轴向柱塞泵包括罐状的壳体7、闭锁壳体7的敞开的端部的连接板10，传动轴12、缸筒13、控制板14以及摆动摇架（Schwenkwiege）15，该壳体具有壳体底部8和壳体罩9，该连接板与壳体共同包围内部空间11，该控制板位于缸筒13和连接板10之间并且相对于连接板固定，该摆动摇架以它关于传动轴的和缸筒的轴线的倾斜能够被调整。在此，摆动摇架能够从这样的位置出发：在该位置中，它垂直于传动轴12的轴线并且排量为零，直至被摆动到所示出的位置中。

传动轴12在壳体7的底部8中，并且在连接板10中通过滚动轴承能够旋转地被支承，并且居中地穿过缸筒13。这个缸筒与传动轴12旋转固定但轴向可运动地连接，并且因此能够在中央弹簧16的作用下的以及在运行中出现的压力的作用下无间隙地贴靠在控制板14处。

在缸筒13中，在周向上均匀地分布着多个缸室，当前缸孔20特别地被构造，所述缸孔平行于所述传动轴的轴线。在每个缸孔20中，活塞21分别被轴向可运动地引导。活塞21在面向摆动摇架15的端部处具有球形的活塞头22，该活塞头沉到滑靴23的、相应的凹坑（Ausnehmung）中，使得球关节（Kugelgelenk）被形成在活塞和滑靴之间。活塞借助滑靴支撑在摆动摇架15处。在运行中，活塞在缸孔中实施往复运动。在此，行程的大小被能够摆动的摆动摇架15的倾斜预先给定。为了调整摆动摇架15的倾斜，调整装置24被设置。

控制板14具有两个肾形的控制开口25和26，其中，一个在它背离缸筒16的侧上以未被详细示出的形式朝向第一流体通道敞开，并且另一个在它背离缸筒16的侧上以未被详细示出的形式朝向第二流体通道敞开。所述流体通道被构造在所述连接板中，其中，在连接板处第一流体通道通向第一流体接口并且第二流体通道通向第二流体接口。控制开口25可能是低压控制开口，并且控制开口26可能是高压控制开口。缸孔17通过缸室开口朝向缸筒16的、转向（zugekehrten）控制板14的端面敞开，所述缸室开口在下文中被称作通道（Durchlässe）27。通道27在缸筒16旋转时扫过（überstreichen）控制板24的控制开口25、26，并且，通过控制开口在运行（Umlauf）期间依次与所述连接板的第一流体通道以及第二流体通道连接。在从一个控制开口更换至另一个控制开口时，所述通道扫过控制板的反转区域（Umkehrbereich），在该反转区域中，它们最多节流地与控制开口流体连通地连接。

在图中所示出的步骤中，与在连接板11中的第一流体通道以及第二流体通道完全一样，控制开口25和26本身不能够被看到。更确切地说，其中一个控制开口在绘图平面的后面，并且另一个控制开口在绘图平面的前面。然而，为了很好的理解，两个控制开口25和26被绘制出。

为了在从低压控制开口25至高压控制开口26的转换阶段中避免在缸孔20中的快速的压力变化，并且为了减少与之相关的、构件的高负荷、压力脉动和噪声放射，所示出的、根据图1的液压静力轴向柱塞泵配备有单独的、细长的中空体，即配备有管35，该管具有圆柱形的内直径并且具有圆柱形的外直径，其内部示出预压缩容积。管35在它的端部处是敞开的，并且在缸筒13之外轴向地（即平行于传动轴12地）在壳体底部8和连接板10之间延伸，并且以它的一个端部沉到位于壳体底部8中的盲孔36中，并且以它的另一个端部沉到位于连接板中的盲孔37中。通过密封环38和密封环39，所述管的内部相对于内部空间11被密封，密封环38被布置在盲孔36之内、在管35和壳体底部8之间，密封环39被布置在盲孔37之内、在管35和连接板10之间。

在连接板10中的盲孔37之间发出连接管路40，该连接管路首先在连接板10中并且在横穿控制板25的孔中继续延伸，以便在控制板25的、面向缸筒13的侧处敞开。所述开口位于低压控制开口25的和高压控制开口26的转换区域之内，并且被缸孔20的通道27扫过。

于是，对于缸孔20的转换过程，下述过程是能够设想的：

缸孔20的通道27扫过控制板14的低压控制开口25，使得在所述缸孔中充斥抽吸压力。然后，通道27离开低压控制开口25并且朝向连接管路40打开。现在，压力流体从管35的、处于高压下的内部（在必要时节流地）流入缸孔20中，使得其中在管35中的压力下降时所述压力最大升高至这样的值，在该值时，在缸孔中的压力与在管35中的压力一样大。接着，所述通道与位于高压控制开口26处的转换槽重叠（如果这样的转换槽存在）并且与高压控制开口本身重叠，其中首先连接管路40的开口也仍被覆盖。现在，在缸孔20中的压力升高至所述高压。此外，压力流体从高压区域经由连接管路40流入管35中，使得在那里压力再次上升至更高的压力，在必要时上升至所述高压。在下一个缸孔的转换时，重复所述过程。

根据图1，管35被布置在所述轴向柱塞泵的中心面中，该中心面垂直于倾斜盘15的摆动轴线并且穿过传动轴的12以及缸筒13的旋转轴线。侧向于这个中心面的布置也是可能的，使得更紧凑的结构成为可能。

视运行参数、例如转速或者高压而定，多个预压缩容积也能够代替唯一的预压缩容积被设置，液压静力轴向柱塞机主要以该转速运行，液压静力轴向柱塞机主要以该高压运行，所述多个预压缩容积彼此并联地工作，即与在控制板25处的同一个开口连接，或者被配属于不同的转换区域或者在同一转换区域中的不同的开口。当然，所述一个预压缩容积或者所述多个预压缩容积自然也能够视运行参数、例如转速或者高压而定地不同地被构造，液压静力轴向柱塞机主要以该转速运行，液压静力轴向柱塞机主要以该高压运行。

就给定的、管的长度而言，视死容积和运行数据而定，必需的容积通过对具有确定的内直径的管的选择被调整，并且s能够在必要时变化。这里，示出所述解决方案的高的灵活性。在此，死容积被理解为这样的容积，该容积具有包括通道27的缸孔20的自由部分，当相应的活塞从驶入进所述缸孔中切换到驶出时。

在图2中示出中空体45，该中空体能够替代管35被使用在液压静力轴向柱塞泵中。中空体45在横截面中基本上具有肾形并且在它的两个端部分别具有套管46，它能够利用该套管沉到在盲孔36和37中，所述盲孔在壳体底部8和连接板10中。通过所述肾形的横截面，现有的结构空间被非常好地利用。作为副作用，搅动损失与通过管35完全一样地被降低。所述轴向柱塞泵的效率被提高。

Claims (13)

1.液压静力轴向柱塞机，该液压静力轴向柱塞机具有罐状的壳体（7）、连接板（10）和能够旋转地被支承的、具有多个缸室（20）的缸筒（13），所述壳体具有壳体底部（8）和壳体罩（9），该连接板将所述罐状的壳体（7）在其敞开侧闭锁，该缸筒位于通过所述壳体（7）和所述连接板（10）所形成的内部空间（11）中，在运行中实施往复运动的活塞（21）被布置在所述缸室中，其中，每个缸室（20）能够通过缸室开口（27）交替地与静止的控制件（14）的低压控制开口（25）和高压控制开口（26）连接，在该控制件处，两个转换区域位于所述低压控制开口（25）和所述高压控制开口（26）之间，在所述转换区域内，活塞（21）在死点中反转它的运动方向，并且，其中，所述缸室（20）能够在所述转换区域中通过连接管路（40）与流体容积（35）连接，该流体容积位于所述内部空间（11）中，其特征在于，所述流体容积（35）如此在所述连接板（10）和所述壳体（7）之间延伸，使得它通过所述连接板（10）和所述壳体（7）朝向内部空间（11）地被密封。

2.根据权利要求1所述的液压静力轴向柱塞机，其中，所述流体容积基本上通过单独的、细长的中空体（35）构成，该中空体在所述连接板（10）和所述壳体（7）之间延伸，并且，该中空体在一端部处通过所述连接板（10）并且在另一个端部处通过所述壳体（7）朝向所述内部空间（11）地被密封。

3.根据权利要求2所述的液压静力轴向柱塞机，其中，所述单独的、细长的中空体（35）具有柱形的形状。

4.根据权利要求3所述的液压静力轴向柱塞机，其中，所述单独的、细长的中空体（35）具有圆柱形的形状。

5.根据权利要求3所述的液压静力轴向柱塞机，其中，所述单独的、细长的中空体（45）在对所述缸筒（13）的适配中具有肾形的横截面。

6.根据权利要求2所述的液压静力轴向柱塞机，其中，所述壳体（7）和所述连接板（10）分别具有凹部（36、37），并且，其中，所述单独的、细长的中空体（35、45）沉到在所述凹部（36、37）中。

7.根据权利要求6所述的液压静力轴向柱塞机，其中，在每个凹部（36、37）中，密封件（38、39）被布置在所述单独的、细长的中空体（35、45）之间。

8.根据权利要求2所述的液压静力轴向柱塞机，其中，所述单独的、细长的中空体被无缝地拉伸。

9.根据权利要求6所述的液压静力轴向柱塞机，其中，所述单独的、细长的中空体（45）至少在一个端部处具有套管（46），该套管在它的外部形状上偏离在两个端部之间的外部形状，该套管沉到在凹部（36、37）中。

10.根据权利要求2至9中的任一项所述的液压静力轴向柱塞机，其中，所述单独的、细长的中空体（35、45）从所述连接板（10）延伸直至所述壳体（7）的所述壳体底部（8）。

11.根据权利要求2所述的液压静力轴向柱塞机，其中，所述单独的、细长的中空体延伸直至支承件，该支承件以与所述壳体底部间隔地从所述壳体罩突出。

12.根据权利要求1所述的液压静力轴向柱塞机，其中，所述流体容积被直接构造在所述壳体的材料中，并且到达直至所述连接板。

13.根据权利要求1所述的液压静力轴向柱塞机，其中，所述连接板（10）具有基本上平坦的、限定所述内部空间（11）的内表面。

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