CN101460741A - 具有压紧装置的静压支承的轴向柱塞机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轴向柱塞机,其包括:外壳(1),所述外壳容纳盘形凸轮(3)以及可旋转支承的液压缸体(6),所述液压缸体具有两个液压缸(26、28)和容纳在液压缸内能够往复运动的柱塞(29),所述柱塞(29)从液压缸(26、28)伸出的末端通过滑动面(31)支承于盘形凸轮(3)上的滑动盘(32);以及压紧装置(36),借助于所述压紧装置保持滑动面(31)与滑动盘(32)的接触。在滑座(31)下面的压力室(40)内存在的压力通过节流点部分地抵消由压紧装置(36)施加到滑座(32)上的压力。
Description
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的轴向柱塞机。
背景技术
例如DE 44 23 023 A1公开了一种具有外壳的轴向柱塞机,其外壳内部空间包括一个泄漏室并容纳盘形凸轮以及可旋转支承的液压缸体及液压缸和在液压缸内可往复运动的柱塞,柱塞从液压缸伸出的末端支承在盘形凸轮上。
此外DE 196 01 721 A1公开了一种重量优化的多体滑座,用于将轴向或者径向柱塞机的柱塞象例如在斜盘上构成的滑动面滑动支承。滑座包括一个与相关的柱塞连接的支承体以及一个处于滑动面上的滑动件。滑座由可以减轻滑座重量的材料构成,从而降低作用于滑座的离心力。由此轴向柱塞机可以在提高的转速下工作。
公知的轴向柱塞机具有如下缺点:滑座与其形状的选择无关,基本上由一个共用的压紧板利用机械预张力压紧。两个部件的接触部位在选择良好的滑动副和表面质量的情况下也受到机械磨损,再加上支承面出于结构原因需要保持在尽可能小的程度上,从而单位面积压力非常高。
发明内容
因此本发明的目的在于,改进开头所述类型的轴向柱塞机,使得在轴向柱塞机的任何工作状态下,均使滑座的径向运动得到足够润滑。
该目的通过权利要求1所述的特征部分与所述类型的特征的组合得以实现。本发明的其他优点和特征来自其余从属权利要求。
在此,依据本发明在滑座与滑动盘之间构成一个永久润滑膜,其以如下方式形成,即在滑座下面的压力室内存在的压力通过连接节流阀部分地抵消由压紧装置施加到滑座上的压力。
附图说明
下面借助附图的优选实施例对本发明进行详细说明。其中:
图1示出依据现有技术的轴向柱塞机的实施例;
图2示出依据本发明构成的轴向柱塞机实施例中柱塞及滑座的局部剖视图;以及
图3示出图2的在图2中采用III标注区域的详图。
具体实施方式
为了更好理解依据本发明的措施,图1首先以剖面图示出依据现有技术具有可调的工作容量和流动方向的斜盘式结构的轴向柱塞机。轴向柱塞机以公知的方式包括如下作为主要部件:具有在图1上部端面敞开的末端的空心圆柱体外壳1、固定在外壳1上封闭其敞开端的连接板2、盘形凸轮或者斜盘3、控制体4、主轴5、液压缸体6。此外,在该实施例中具有冷却回路7。
斜盘3构成为半柱面形的横截面的所谓回转架并利用两个互相隔开并与回转方向平行分布的支承面在静压减压的情况下支承在两个相应成型的轴瓦8上,轴瓦固定在外壳端壁9的与连接板2相对的的内表面上。静压减压以公知的方式通过压力槽10进行,其构成在轴瓦8内并通过连接管11供给压力油。安装在圆柱体外壳壁12的凸起部内的调整装置13通过斜盘3朝连接板2的方向延伸的臂14作用并用于将斜盘环绕与回转方向垂直的回转轴线进行回转。
控制体4固定在连接板2的靠近外壳内部空间的内表面上并具有两个肾形控制槽方式的贯通孔15,控制槽通过连接板2上的压力通道16D或抽吸通道16S与未示出的压力和抽吸管道连接。压力通道16D的流动横截面小于抽吸通道16S的。控制体4的靠近外壳内部空间的球面的控制面用作液压缸体6的支承面。
主轴5穿过外壳端壁9上的贯通孔伸入外壳1内并借助该贯通孔内的轴承17以及借助连接板2内端面扩展的盲孔19变窄孔段内和控制体4内中心贯通孔20与该变窄孔段相邻区域内的另一轴承18可旋转支承。主轴5在外壳1的内部此外穿过斜盘3上的中心贯通孔21以及穿过具有两个孔段的液压缸体6内的中心贯通孔,其中中心贯通孔21的直径相当于斜盘或盘形凸轮3的最大回转摆幅。
这两个孔段之一构成在形成在液压缸体6上并超过液压缸体的靠近斜盘3的端面22伸出的套筒形加长段23内,液压缸体6通过该加长段借助键槽连接24与主轴5抗扭地连接。剩下的孔段设计为锥形。该孔段从其横截面接近第一孔段的最大直径出发变细,直至其横截面接近液压缸体6处于控制体4上的端面或者支承面的最小直径。由主轴5和该锥形孔段确定的环形空间采用附图符号25标注。
液压缸体6具有总体上轴向分布的阶梯形液压缸内径26,其均匀设置在与主轴轴线同轴的分度圆上,在液压缸体端面22上直接并在靠近控制体4的液压缸体支承面上通过与控制槽相同分度圆上的出口通道27通出。在液压缸体端面22上直接通出的液压缸内径段上较大的直径内装入各一个衬套28。在这里包括衬套28的液压缸内径26称为液压缸。在这些液压缸26、28内可移动设置的柱塞29在其靠近斜盘或盘形凸轮3的末端上具有球头30,其支承在滑座31上并通过该滑座静压支承在斜盘或盘形凸轮3的滑动面32上。每个滑座31在其靠近盘形凸轮3的滑动面上具有各一个图1中未示出的压力槽,其通过滑座31内的贯通孔33与柱塞29内阶梯形的轴向贯通通道34连接并按照这种方式与由液压缸内径26内的柱塞29限制的液压缸工作室连接。在每个轴向贯通通道34内,在相关的球头30的区域内构成节流阀。借助键槽连接24可轴向移动设置在主轴5上并通过弹簧35在斜盘3方向上加载的压紧装置36保持滑座31与盘形凸轮3的接触。
上述轴向柱塞机的功能通常已公知并在下面的说明中在作为泵使用的情况下仅仅限于要点。
轴向柱塞机采用作为流体的油工作。借助于主轴5,液压缸体6连同柱塞29旋转。如果通过操纵调整装置13将斜盘3回转到与液压缸体6相对的倾斜位置内,那么整个柱塞29进行提升运动。在液压缸体6旋转了360°时,每个柱塞29进行抽吸和压缩行程,其中产生相应的油流,其输送和输出通过出口通道27、控制槽15和压力通道16D和抽吸通道16S进行。在此,每个柱塞29的压缩行程期间压力油从相关的液压缸26、28通过轴向贯通通道34和相关的滑座31内的贯通孔33进入其压力槽内并在滑动盘32与各自的滑座31之间构成压力区,其用作滑座的静压轴承。此外,压力油通过连接管11输送到轴瓦8的压力槽10内,用于静压地支承斜盘3。
如上所述,这类公知的轴向柱塞机的缺点是,与滑座31构成为球形还是半球形无关,滑座31基本上被由弹簧35加载的压紧装置36以机械预张力压紧在斜盘3的滑动盘32上。两个部件的接触部位在选择良好的滑动副和表面质量的情况下也受到机械摩擦,再加上支承面出于结构原因需要保持在尽可能小的程度上,从而单位面积压力非常高。后果是出现损坏,由此造成轴向柱塞机很高的故障率以及复杂的维修。为了防止这一点,在轴向柱塞机的任何工作状态下,都必须确保滑座31的在滑动面32上的支承部位上为滑座31的径向运动提供足够的润滑。
这一点依据本发明以如下方式得以实现,即如从图2所示的在滑座31以及相关的柱塞29的区域详图所看到的那样,形成有至少一个连接节流阀43,其在滑座31的减压表面41区域内从设置在滑座31下面的压力室40通向压紧装置36上的接触面。借助于进入支承面内的润滑剂可以建立压力,该压力在与弹簧35通过压紧装置36施加到滑座31上的预张力之比这样确定,使其抵消一部分通过压紧装置36施加的压力并由此可以构成和保持永久的润滑膜,其也部分地进入环形槽32内。
柱塞29在该实施例中构成为具有凹槽45的空心圆柱体。柱塞29具有一体模制的球头44,其接合到滑座31内。凹槽45通过球头44内的延续到滑座31中的孔47内的孔46与压力室40连接。对于这种情况来说,因此可以使用润滑剂被节流的高压,其通过柱塞29的凹槽45和孔46、47施加到压力室40上。加载压紧装置36的弹簧35在图2中未进一步示出。但力导入通过箭头表示。
图3以非常示意的方式示出滑座31中的详图。
在图3所示滑座31的工作面52设计为具有密封片48和支承片49的迷宫式密封形式的情况下,用于构成润滑膜的压力在一个适当节流点上分接。为此设有至少一个直径为D的孔51,该直径相对于在支承片49与滑座31之间的凹槽尺寸d这样确定,使其通过适当选择比例D/d可以调整作用于压紧装置36的压力。
因此依据本发明构成的轴向柱塞机的特征在于滑座31的接触面在压紧装置36上静压减压,这种减压的特征主要在于降低滑动副的制造成本,因为滑座31和压紧装置36由于存在减压从而可以由不再必须与滑动性能相关的材料加工。此外在滑动副的加工或其强度方面也产生优点。
由于减压,在没有摩擦损失的情况下压紧装置36的更高的预张力能够传递到滑座31上,由此提高轴向柱塞机的功能可靠性。由此同样可以降低在滑座31与压紧装置36之间的磨损。
此外,由于在轴向柱塞机的任何工作状态下均构成润滑膜,所以随着降低固体声的传播可以使部件减振接触。
本发明并不局限于所示的实施例,而是也适合于用于其他类型的轴向柱塞机。本发明的所有特征可以相互任意组合。
Claims (13)
1.一种轴向柱塞机,包括:
外壳(1),所述外壳容纳盘形凸轮(3)以及可旋转支承的液压缸体(6),所述液压缸体具有两个液压缸(26、28)和容纳在液压缸内能够往复运动的柱塞(29),所述柱塞(29)从液压缸(26、28)伸出的末端通过滑动面(31)支承于所述盘形凸轮(3)上的滑动盘(32);以及
压紧装置(36),借助于所述压紧装置保持滑动面(31)与滑动盘(32)的接触,
其特征在于,在滑座(31)下面的压力室(40)内存在的压力通过节流点部分地抵消由压紧装置(36)施加到滑座(32)上的压力。
2.如权利要求1所述的轴向柱塞机,其特征在于,所述节流点构成为在滑座(31)中的连接节流阀(43)的形式。
3.如权利要求1或2所述的轴向柱塞机,其特征在于,所述连接节流阀(43)与在压紧装置(36)和滑座(31)之间的槽(42)连接。
4.如权利要求3所述的轴向柱塞机,其特征在于,所述压紧装置(36)紧贴于滑座(31)上的连接节流阀(43)与槽(42)之间的环形接触面(41)。
5.如权利要求1至4之一所述的轴向柱塞机,其特征在于,与所述压紧装置(36)的压力反作用的压紧力能够通过节流连接的直径进行调整。
6.如权利要求1所述的轴向柱塞机,其特征在于,所述滑座(31)的与盘形凸轮(3)的滑动面(32)相对的工作面(52)具有迷宫式密封(50)。
7.如权利要求6所述的轴向柱塞机,其特征在于,所述迷宫式密封(50)具有密封地贴靠于盘形凸轮(3)的密封片(48)。
8.如权利要求6或7所述的轴向柱塞机,其特征在于,所述迷宫式密封(50)具有支承片(49),其与盘形凸轮(3)隔开一定距离(d)。
9.如权利要求6至8之一所述的轴向柱塞机,其特征在于,在所述滑座(31)内设有至少一个孔(51),其邻近于至少一个支承片(49)通入迷宫式密封(50)。
10.如权利要求9所述的轴向柱塞机,其特征在于,所述至少一个孔(51)具有直径(D)。
11.如权利要求10所述的轴向柱塞机,其特征在于,与所述压紧装置(36)的压力反作用的压紧力能够通过孔(51)直径(D)相对于支承片(49)到盘形凸轮(3)的距离(d)之比(D/d)进行调整。
12.如权利要求1至11之一所述的轴向柱塞机,其特征在于,通过所述柱塞(29)的凹槽(45)以及柱塞(29)的球头(44)内的孔(46)和相关的滑座(31)内的孔(47),压力室(40)能够被加载工作压力。
13.如权利要求1至12之一所述的轴向柱塞机,其特征在于,在所述滑座(31)、滑动面(32)之间以及在所述滑座(31)与压紧装置(36)之间构成永久的润滑膜。
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