CN102341594A - 具有径向活塞的液压马达及通过缸的控制 - Google Patents

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Abstract

一种具有径向活塞的液压马达(10),该液压马达具有缸体(12)、两个主通道(26,28)、流体分配器(30)、每个缸配备一个的分配阀(32)以及用于控制这些分配阀(32)的控制系统(34)。该马达具有至少两个单元马达并且能够在不同工况下运行,其中在各个缸的每个单元马达中,每个缸在上升斜面上连接到第一主通道,第一单元马达在第一工况中作为马达并且在第二工况中为非活动或反向操作,控制系统在这两个工况中以同样的方式操控液压马达的其余部分。液压回路包括所述马达。本发明还涉及一种用于这种马达的控制方法。

Description

具有径向活塞的液压马达及通过缸的控制
技术领域
本发明涉及一种具有径向活塞的液压马达,以及控制所述马达的方法。更具体而言,本发明涉及一种液压马达,起具有多个径向活塞,并包括:
缸体,该缸体中的每个缸具有一腔室,活塞被安装在该腔室内以进行滑动;
凸轮,每个活塞能够对该凸轮施加压力以便产生转矩,该凸轮具有至少两个瓣(lobe),每个瓣具有一上升斜面(rising ramp)和一下降斜面,该缸体安装为相对于该凸轮旋转;
至少两个主管道,该马达能够经由这些主管道接纳或发送流体;
流体分配器,用于将流体从所述主管道分配到缸,该分配器针对每个缸而包括一分配阀,所述分配阀适于将缸的腔室连接到所述主管道中的一个或另一个,以便使流体能够进入或离开所述腔室;以及
控制系统,用于控制分配阀,该控制系统包括用于感测凸轮相对于缸体的角位置的角位置传感器。
主管道通常经由联接管道连接到泵的供给和输入孔口,或者连接到向马达提供加压流体流速的蓄压器。
针对每个缸而设的分配阀使得能够在任何时刻以及缸对缸之间控制流体在缸中的分配。
背景技术
这种液压马达例如可用来驱动车辆移动或者驱动由车辆携带的工具。一般而言,对这种类型的马达的速度要求越来越高,特别是用于使车辆能够在其所使用的两个地点之间迅速行进,或者用于使上述工具能够在两个工作位置之间迅速行进。由于上述原因,该液压马达因此必须既能够产生大的转矩以便执行车辆的功能或者能够使该工具正确地处于工作位置,还能够具有高的输出速度。
当使用缸容量恒定的马达时,能够实现这些不同操作工况(operatingstate,操作状态)的第一种方案就是依照所要求的操作工况的不同而使用适于向该马达供给流速很低或流速很高的流体的泵。该方案的缺点是需要使用大容量的泵。
另一种方案就是使用具有多种操作缸容量的马达。优选地,在该方案中,所用的马达具有宽范围的缸容量,或者以等同方式来说,具有很高的最大-最小比,最大-最小比是马达的最大缸容量与最小缸容量之比。由此,这样的马达能够在比最大立方容量小的多的最小缸容量下使用。最小缸容量用于速度高且转矩小的应用,例如使车辆能够在路上行进;最大缸容量通过确保在低转速下的大转矩而用于“作业”模式。
在具有至少两种彼此完全不同的操作缸容量的马达中,为了能够实现令人满意的、无冲击的操作,并且为了限制泵所需流速的变化,期望马达具有多个中间的缸容量,以便使马达能够在其各种不同缸容量之间平稳过渡。
专利GB 2167 138描述了这类液压马达的一种变型。其所描述的马达是引言部分所指的马达类型,该马达中每个缸具有一分配阀,该分配阀由电控单元控制。在该马达中,通过将缸容量限定到一个给定的角区域(angularsector)(该马达的缸在该角区域的范围内被启用并提供(deliver)转矩,无论该转矩是驱动转矩还是制动转矩),使缸容量被连续地调整。由于这种控制模式的采用,当所述缸移动的同时,施加于缸的压力发生倒转;并使得压力的改变导致缸内出现压力峰值或压力释放,从而产生马达的输出的转矩及速度的变化、振动、凸轮上的过早磨损、缸及活塞上的过早磨损以及稳定性缺失。
最后,由不同的活塞施加在凸轮上的力不能手动地抵消;为此,在马达的结构上要施加大量的力,由此减少了所述马达的寿命。
发明内容
本发明的第一目的是提出一种如引言部分所述类型的马达,该马达具有多个操作缸容量,但是不存在上文提到的当马达运转时不稳定、振动以及施加在该马达的结构的力过大的缺陷。
该目的借助以下事实来实现:
a)该马达包括至少两个初级马达;
b)控制系统适于按这种方式操作分配阀:该马达具有多个工况(或操作状态),在这些工况中,在每个初级马达中,使每个缸在上升斜面上与第一主管道连通而在下降斜面上与第二主管道(其与第一主管道不同或相同)连通,基于由角位置传感器提供的信息,这些连通的任何改变均在缸经过基本上面向顶部死点(dead center)或底部死点时发生;以及
c)当马达处于所述工况的第一工况时,第一初级马达驱动,并且当马达处于所述工况的第二工况时,第一初级马达为非活动或反向操作,控制系统在第一工况和第二工况中以同样的方式操作液压马达的其余部分。
在本发明的涵义中,液压马达的初级马达是该液压马达的一部分,这种初级马达在自供给时,无论所述输出构件的相对于这种初级马达的定子结构的角位置如何,均适于向所述输出构件提供(非零的)驱动转矩。优选地,由初级马达提供的转矩基本上与马达的输出构件相对于马达的定子结构的角位置无关。因此,当自供给时,初级马达能够提供与全马达提供的作业相类似的作业,但是在与全马达的转动速度和转矩不同的同时,初级马达的缸容量与全马达的缸容量不同。
实际中,初级马达的特征通常如下:
通过将上述瓣分配成一组或多组瓣,并将上述缸分配成一组或多组缸,每个初级马达由一组缸和一组瓣限定,并包括该组缸中作用于该组瓣的瓣的那些缸,由于限定该初级马达的该组缸和该组瓣的这种布置方式,使得无论凸轮相对于缸体的角位置如何,该初级马达均适于提供转矩。
术语“上升斜面”在此是指凸轮的瓣的这样一部分:作用于所述部分的活塞沿着该部分离开缸。而术语“下降斜面”在此是指凸轮的瓣的这样一部分:作用于所述部分的活塞沿着该部分缩回到其缸内。
因此,在本发明的马达中,不是通过角度准则来限定缸的操作而改变马达的缸容量,而是通过在驱动模式或反向模式下使液压马达的一个或多个初级马达活动,或者通过使这些初级马达不活动而改变缸容量。由于当缸内的活塞经过且基本上面向凸轮的顶部死点或底部死点时,缸内的压力发生变化,因此减少了缸的磨损和振动。
通过分析初级马达的作用,能够更清楚的理解服从这种控制的马达的操作和优势。例如,这里假设本发明的马达是由泵馈给。因此,马达的主管道分别连接到向马达供给流体的泵的供给孔口和输入孔口。这些孔口一般处于所述泵的高压(HP)和低压(LP)。
该马达还包括输出轴,每个初级马达将转矩应用到该输出轴。
当该马达处于以上说明的工况时,至少本发明的马达的第一初级马达处于以下三种操作模式之一:
“驱动”模式:根据初级马达的每个缸是面向初级马达的瓣的上升斜面还是下降斜面,使初级马达的每个缸经由主管道分别连接到泵高压或泵低压;该初级马达在马达的输出轴上沿期望的驱动方向提供输出转矩;
“反向”模式:根据初级马达的每个缸是面向初级马达的瓣的上升斜面还是下降斜面,使初级马达的每个缸经由主管道分别连接到泵低压或泵高压;该初级马达在马达的输出轴上提供与期望的驱动方向相反的方向施加的输出转矩;以及
“非活动”模式:初级马达的每个面向初级马达的瓣的上升斜面和下降斜面的缸经由主管道保持为连接到高压或泵低压;初级马达因此在马达的输出轴上提供几乎为零的输出转矩。
当然,在本发明的马达中,依照指定的从驱动、反向或非活动操作模式中选择的操作模式的设定值(setpoint)的不同,控制系统适于以运行至少一个初级马达的方式来操作分配阀。控制系统因此使用在马达的操作持续期间始终有效的、与马达的特定回转数相对应的设定值,并以相对高的频率将上述设定值转化成初级指令发送到分配阀,以便使初级马达的缸的腔室与适当的主管道在适当的时段连通。因此,举例而言,如果在具有径向活塞的马达中,第一初级马达包括一组安装为相对于的凸轮旋转的缸,控制系统使分配阀依照缸相对于凸轮的位置的不同来进行切换,使得如果所选操作模式为驱动模式则初级马达有效地提供驱动转矩,而在反向操作模式下提供制动转矩,并且如果所选操作模式为非活动模式,则无转矩。
对于这种控制,控制系统通常具有依照缸体相对于凸轮的角位置(超过360°)、初级马达的分配阀所期望的状态的不同而给出的表格。
通常,控制系统是电子系统,这种控制系统得益于高的操作频率,并因此确保对分配阀的切换的精确控制,特别地,可以考虑通过相位提前等手段。
借助于使第一初级马达活动或非活动的可能性,液压马达具有至少两个不同的、活动的操作缸容量,由于上述条件b)的缘故,这些缸容量是稳定的。在组合其它初级马达而不是第一初级马达的缸容量的基础上,通过加上或者减去第一初级马达的缸容量(或者如果第一初级马达为非活动,则不加减任何容量)而得到缸容量。
根据本发明的马达的实施例,控制系统适于以这种方式操纵分配阀:使初级马达中的一个、两个……直至全部初级马达在“驱动”、“反向”或者“非活动”模式下操作,该操作与施加于其它初级马达的指令相独立地执行。有利的是,由于马达的这种操作模式引出的组合可能性,以及依照初级马达的数量的不同,控制系统能够在所述三个操作模式下操作,则马达具有较宽的缸容量范围。
在任何时刻,马达的总的缸容量等于“驱动”初级马达的缸容量的和减去“反向”初级马达的缸容量的和。有利的是,具有n个初级马达的马达因此能够具有多达((3n-1)/2)种不同的活动的操作缸容量(其取决于每个初级马达的单独的缸容量),由此赋予了较高的操作机动性。
最后,应注意的是,在本发明的范围内,至少在某些时候,马达能被用作制动装置,这等于将马达作为泵使用。
优选地,控制系统只控制处于这些工况(例如以上说明的那些工况)的马达。在这些工况中,对于马达的每个缸,当该缸经过基本上面向凸轮的顶部死点或底部死点(即分别为活塞被展开到最大程度的点以及活塞被展开到最小程度的点)时,与其关联的分配阀的位置发生改变。在这些点(位置)处,活塞的速度基本为零;由此,使缸内压力的变化平稳地进行,而不会吸入流体并且不会使机械应力过大;因此,避免了缸和活塞的振动和过早磨损。
当然,按要点c)所指定的方式控制分配阀,可能存在能够在指令中适用的相位提前或者延迟,从而使得用以改变阀的位置的指令能够暂时相对于经过接触凸轮的顶部死点或底部死点的滚子(roller)稍微偏移,在该死点处阀位置的改变被依时间预设(schedule),以便减少阀改变指令与阀的完全改变之间的响应时间。
最后,由于无论凸轮相对于缸体的角位置如何,以及无论活动的初级马达的数量如何,每个初级马达均适于提供转矩,即转矩施加到马达的输出构件,各初级马达传递的力是连续的而不是集中于每次循环的一小段时间间隔内。因此,在操作期间,各个初级马达传递到马达的机架的力是连续的,由此在操作期间有助于马达的稳定性。
控制系统能够考虑多种信息以便建立指令:首先是由安装有该马达的车辆的驾驶员发送的指令;其次是由例如流速传感器、压力传感器等多种传感器发送到控制系统的信息。
在本发明的马达中,依照其配置的不同来运行马达,由分配限定成各种不同的初级马达。考虑这一配置,控制系统在多种操作状态下操作马达(即初级马达)。
特别地,以下两种特别的液压马达的配置可由控制系统管理:
在第一实施例中,当马达处于所述工况时,限定单一一组瓣,使得每个初级马达包括凸轮的所有瓣。在这种情形下,初级马达能够通过成组聚在一起的缸而彼此区分:这种初级马达被称为“通过缸的(by-cylinder)”初级马达。
在第二实施例中,当所述马达处于所述工况时,限定单一一组缸,使得每个初级马达包括所有的缸。在这种情形下,初级马达能够通过成组聚在一起的瓣而彼此区分:这种初级马达被称为“通过瓣的(by-lobe)”初级马达。
本发明的马达的这两个实施例可以简化初级马达的控制,从而简化控制系统。
在一个实施例中,马达具有内凸轮。有利的是,缸在凸轮外的布置可以构成用于分配阀的足够的空间。然而,该马达也可以是外凸轮马达。
在一个实施例中,凸轮是旋转凸轮,且缸体是定子缸体。由于缸以及该缸所包括的分配阀的相对复杂性,凸轮和缸体的这种布置增加了马达的可靠性。
在一个实施例中,第一初级马达的缸容量不同于、但优选为接近其它初级马达的缸容量。与第一马达的缸容量等于其它初级马达的缸容量的情况相比,该布置可以增加缸容量的数量。还应注意到,当两个初级马达具有彼此接近的缸容量时,它们被反向地使用,即一个马达为活动的而另一个则相反,这两个初级马达有利地具有很高的最大-最小比,而不必使初级马达的最小缸容量特别小。
可通过多种不同方式来实现以初级马达的各自缸容量不同的方式设置初级马达:
通过使“通过瓣的”初级马达之间具有不同数量的瓣;
通过使“通过缸的”初级马达之间具有不同数量的缸;
通过使“通过瓣的”初级马达之间具有不同深度的凸轮瓣:由此,活塞的冲程依照其所作用的瓣的不同而变化,并且与该瓣关联的缸依赖于该瓣而变化;或者
通过使“通过缸的”初级马达之间具有不同的缸容量,并且特别是对于相同冲程(凸轮的顶部死点与底部死点之间的相同运动)而移动不同体积的流体的那些缸:因此,所述缸的缸容量被限定为不同。
在本发明的一实施例中,控制系统包括赋活表(activation table),该赋活表依照期望的缸容量的不同来指示并且可以确定不同初级马达的操作模式,每个操作模式是从驱动、反向和非活动中选择的。该回路的总的缸容量是通过分别加上或减去处于驱动模式或反向模式的缸容量而获得。
例如,通过考虑具有缸容量分别为Cyl1和Cyl2的两个子马达的马达,能够更好地理解该赋活表的目的。该马达的缸容量的数量由如下的赋活表来表示:
Figure BPA00001425188800071
Figure BPA00001425188800081
其中,
第一子马达和第二子马达的上升斜面和下降斜面分别标示为RR1 & FR1和RR2 & FR2;
“1”表示凸轮的瓣的斜面连接到高压主管道,而“0”表示连接到低压主管道;
“LP非活动”或“HP非活动”分别表示初级马达的各瓣的上升斜面或下降斜面连接到低压(0)主回路或高压(1)主回路。
因此,该马达具有可调换且对称的四种不同的缸容量以及多个不同的非活动模式。该赋活表显示,每个初级马达能够被置于所提供的操作模式(驱动、反向、高压(HP)非活动或低压(LP)非活动)的其中一种或另一种,提高了所选操作模式中马达的总的缸容量。
另外,优选的是,在本发明的马达中,分配阀的控制被选择为依照期望的性能的不同而利用马达的不同缸容量来优化马达的操纵管理,特别是就转动速度、所消耗的流体流速、所提供的转矩等等而言更是如此。通过下列不同的改进来促进这种控制的优化:
在一个实施例中,控制系统适于按预定的顺序自动地影响多个缸的容量变化。例如,可给定马达的期望操作模式(速度、缸容量等)作为该马达的控制系统的设定值;控制系统随即确定待执行的缸容量的顺序,以便将马达置于该期望操作模式。特别地,在一个实施例中,控制系统适于以这样的方式操作分配阀:即至少依照马达的转动速度和发送到该马达的设定值(特别是速度设定值)的不同,在经过当前缸容量与对应于期望速度的缸容量之间的至少一个中间缸容量的同时,逐渐地调整缸容量。
特别地,在一个实施例中,控制系统适于至少依照发送到该马达的马达转动速度以及速度或加速度设定值的不同,自动地影响多个缸容量变化。例如,为了逐渐提高速度,当期望的驱动转矩减小时,控制系统通过使马达连续地在越来越小的缸容量下运转来减小马达的缸容量。优选的是,为此目的,控制系统包括不同初级马达的不同缸容量和相关联的操作模式的有序表格。
在一个实施例中,控制系统使得提供到初级马达的流速和缸容量以基本上同时的方式改变,以使所述初级马达的速度保持恒定。
有利地,在以上提到的能够使特定的缸容量自动变化的实施例中,车辆的驱动器无需执行选择缸容量的操作,该操作由控制系统特别地以自动方式来处理。
在一个实施例中,当马达处于所述工况中的一种时,控制系统适于以使两个初级马达沿相反方向施加转矩的方式操作分配阀。换言之,所述初级马达中的一个处于驱动模式,同时另一个处于反向模式。由两个初级马达组成的组件的表面缸容量等于这两个马达各自的缸容量的差值。如果初级马达具有彼此接近的缸容量,所得的缸容量因而很小。由此,有利的是使得可以通过简单的方式形成具有很高的最大-最小比率的马达。
例如,可以设计一个马达,在该马达中,两个缸容量中较大的缸容量不超过较小缸容量的1.5倍。这种布置使得可以获得高的马达最大-最小比率。例如,如果较大的缸容量等于1.5×C,其中C为较小的缸容量,则最大-最小比率等于(1.5C+C)/(1.5C-C),即等于5。
在一个实施例中,当该马达处于所述工况时,初级马达是恒速马达。这种初级马达的特征在于这一事实:对于凸轮和缸体之间的任何角位置,恒定的泵流速导致转动速度恒定不变。使用恒速的初级马达能够提高马达操作稳定性并延长寿命。这些属性对于例如用于驱动建筑或农用机械类车辆的车轮而言尤其重要。
另外,本发明的马达可以在至少一个初级马达处于非活动模式的状态下操作。这种操作模式能够按以下方式来优化:
在一个实施例中,对于至少一个初级马达,流体分配器具有适于将所述初级马达以连续方式连接到主管道的非活动装置,所述主管道的压力从主管道的较低压力和较高压力中选择。有利的是,由于初级马达连接到低压主管道,因此该压力所产生的与之成比例的剩余转矩(该剩余转矩很小)借助于流体压力在初级马达的缸中最小这一事实而被最小化。
可以通过多种不同方式来实现该选择器。
在一个实施例中,非活动装置包括用于检测马达的旋转方向的装置,而选择的所述压力则依照马达的旋转方向和施加到马达的速度指令或加速度指令的方向的不同来选择。得知马达的旋转方向以及速度指令或加速度指令的方向,控制系统能够由此推断流体流过马达的方向,因此确定正好连接非活动的初级马达的回路的其中一个主管道。有利的是,利用这个技术方案来选择较低压力,马达不需要任何压力传感器。
在一个实施例中,非活动装置包括适于从各主管道中检测处于较低压力的主管道的探测器。例如,为了使初级马达在驱动阶段和制动阶段的效率最大化,非活动装置包括设置在两个主管道中的压力传感器,以便检测在这些回路中的较低的压力。
另外,在一个实施例中,当马达处于以上提到的第二工况时,使第一初级马达转到非活动模式的操作可以借助于(至少对于一个初级马达而言)活塞适于缩回这一事实来实现,从而它们与凸轮分离。这样,活塞、或者活塞所处的缸,不再产生任何制动转矩,从而极大地提高了效率。对于所讨论的缸,该实施例常常需要具有至少3个位置的特定的阀。应注意的是,在所讨论的初级马达中,可以只有一个活塞(和缸)。
在一个实施例中,当马达处于所述工况时,控制系统适于以马达的输出构件的旋转方向颠倒而不使马达中的流体的输入和输出方向颠倒的方式来操作分配阀。例如,控制系统以如下方式操作阀装置:初级马达的缸容量在反向模式下的和(这一和最初小于初级马达在驱动模式的缸容量的和)变得大于初级马达在驱动模式下的缸容量的所述和,从而引起马达的输出构件的旋转方向颠倒。可以理解的是,在发生马达旋转方向的这种颠倒的同时,由泵驱动的流体的流向不颠倒。有利的是,可以因此而使用简单的泵,并且不必使用反流泵(flow-reversing pump)。
在模拟方式下,在一个实施例中,当马达处于所述工况时,在输入和输出方向颠倒的期间,流体通过马达输入和输出,控制系统适于以维持马达的输出构件的旋转方向恒定的方式来操作分配阀。这种操作是有好处的,首先,当马达经由蓄压器馈给时,利用该蓄压器比利用泵更有可能即时地改变或颠倒流体的方向。
在一个实施例中,至少一个分配阀是具有至少两个位置和至少三个孔口的阀,第一孔口连接到缸的腔室,第二孔口和第三孔口分别连接到马达的两个主管道;阀具有将缸的腔室连接到第一主管道的第一位置以及将所述腔室连接到另一主管道的第二位置。在某些情况下,分配阀也可具有其它位置,例如这样的位置,在该位置中不是将缸的腔室连接到与泵相连的主管道,而是例如其将缸的腔室连接到与蓄压器相连的主管道。
另外,本发明的马达可以接纳能够使其占据的体积得到优化的各种改进:
在第一实施例中,在液压马达中,流体分配器被设置为沿旋转轴线与缸体基本上处于同一平面。利用这种布置,配流盘(porrt plate)不占据空间,且因此使马达沿旋转轴线的长度为最小。
在第二实施例中,液压马达包括一轴,轴内穿过至少一个管道,使得可以将流体或信息传递到由马达驱动的构件。这一管道可特别地用于馈给流体、液体或气体,或者可容纳电缆或光纤以供由马达驱动的构件使用。在某些实施例中,该轴可以是空心的,使得可以获得直径较大但相对轻的马达。
本发明还提供一种液压回路,该液压回路包括:如上文所限定的至少一个第一液压马达,联接到用于使车辆移动的第一运动构件;以及至少一个第二马达,联接到用于使车辆移动的第二运动构件;第一马达的控制系统适于引起第一马达旋转,并因此适于导致第一马达以及由此第一运动构件以与第二运动构件的速度不同的速度旋转或沿与第二运动构件的旋转方向相反的方向旋转。这些运动构件以不同速度或者实际上沿反方向驱动的事实,造成车辆开动。如果这些运动构件仅以不同速度被驱动,则车辆沿曲线行进;如果这些运动构件沿反方向被驱动,则车辆在原地转向。这些可能性对于所具有的操控空间量较小的车辆,例如像某些农用车辆而言特别有利。
在该车轮的速度相对于车辆的其它车轮的速度太高的情形下,使用这些马达还能够通过减少马达的缸容量(或者通过减少至零)构成防旋转系统。
最后,本发明提供一种液压回路,该液压回路包括上文所限定的至少一个液压马达以及连接到该马达的两个主管道的至少两个蓄压器。有利地,这两个蓄压器可用于在制动阶段期间储存呈流体压力形式的能量,并用于在驱动阶段期间提供驱动作用。上述颠倒方法因此能够在维持相同的旋转方向的同时,使经过马达的流动的换向,从而使所述马达由在加速模式中储备的能量来馈给,并在制动模式中充填所述储备。这些蓄压器还能够将馈给马达加压流体源的操作与马达本身的操作断开。该马达的大数量的缸容量使得可以选择待施加于马达的轴的转矩(驱动转矩或制动转矩)。还可以在不增加任何额外的阀的情况下,通过使全部初级马达不活动(使它们转为非活动模式)来使该马达整个地不活动。
对于这种液压回路,特别容易构想到两个实施例:
在第一实施例中,所述至少一个马达包括插设在主管道上并具有至少两个位置的选择器,即:第一位置,其使得能够将该马达连接到泵,以及第二位置,其使得能够将该马达连接到蓄压器。在此回路中,这些蓄压器被设计成适于临时地或永久地替代向该马达提供使其能够工作的能量的泵或加压流体源。
在第二实施例中,液压回路包括如上文限定的至少一个马达以及连接到该马达的两个主管道的至少两个蓄压器;该马达包括:
两个第一主管道,连接到所述两个蓄压器;
两个第二主管道,连接到一加压流体源(例如泵)的主孔口而非所述蓄压器;
至少一个初级马达构成的第一(初级马达)组,其分配阀适于将该组的至少一个初级马达的缸连接到所述第一主管道;以及
至少一个初级马达构成的第二(初级马达)组,其分配阀适于将该组的至少一个初级马达的缸连接到所述第二主管道。
一般而言,当初级马达是“通过缸的”初级马达时,使用该实施例。在这种情况下,在该马达中,构成第一组的初级马达的缸连接到与泵连接的主管道,同时其余的初级马达的缸连接到与蓄压器相连的主管道。
最后,本发明的目的是提供一种具有径向活塞的液压马达的控制方法,该马达包括:
缸体,该缸体中每个缸具有一腔室,活塞被安装在该腔室内以进行滑动;
凸轮,每个活塞能够对该凸轮施加压力以便产生转矩,该凸轮具有至少两个瓣,每个瓣具有一上升斜面和一下降斜面,该缸体安装为相对于该凸轮旋转:
至少两个主管道,该马达能够经由这些主管道接收或发送流体;
流体分配器,用于将流体从所述主管道分配到缸,该分配器针对每个缸而包括一分配阀,该分配阀适于将缸的腔室连接到所述主管道中的一个或另一个,以便使流体能够进入或离开所述腔室;以及
控制系统,用于控制分配阀,该控制系统包括用于感测凸轮相对于缸体的角位置的角位置传感器;
这样使得能够获得多个操作缸容量,但是不具有上文提到的操作期间不稳定、振动以及施加到马达的结构的力过大的缺陷。
该目的借助以下事实实现,根据该方法:
利用包括至少两个初级马达的马达;
借助分配阀使该马达至少在第一操作工况和第二操作工况下被操作;
在每个所述工况中,在每个初级马达中,每个缸在上升斜面上与第一主管道连通而在下降斜面上与第二主管道(其与第一主管道不同或相同)连通,基于角位置传感器提供的信息,对这些连通的任何改变均在所述缸经过基本上面向顶部死点或底部死点时发生;在第一工况下,第一初级马达驱动;在第二工况下,第一初级马达为非活动或反向操作;该控制系统在所述第一工况和第二工况中以同样的方式操作该液压马达的其余部分。
附图说明
通过阅读以下通过非限制性示例所阐示的实施例的详细描述,能够很好地理解本发明,并使本发明的优点更为显而易见。该描述是参照附图进行的,在附图中:
图1和图2是本发明的液压马达的结构的示意图,其分别为轴向截面图和纵向截面图,用以更清楚地显示图1的阀单元;
图3是图1的马达的不连续的轴向截面图,示出瓣和缸的第一种分配,当与马达10的操作的第一种控制关联时,该分配构成本发明的第一实施例,在该实施例中初级马达被称为“通过缸的初级马达”;
图4是图1的马达的不连续的轴向截面图,示出瓣和缸的第二种分配,当与马达10的操作的第二种控制关联时,该分配构成本发明的第二实施例,在该实施例中初级马达被称为“通过瓣的初级马达”;
图5是本发明的马达的分配阀的示意图;
图6A、6B和6C是包括两个蓄压器的本发明的液压马达的示意性轴向截面图;在该马达中,初级马达分别在驱动模式、非活动模式和反向模式下被使用;
图7A和7B是液压回路的示意图,每个液压回路包括联接到不同的车轮并由蓄压器馈给的本发明的马达;以及
图8A至图8E是用于不同操作配置的具有本发明的四个马达的液压回路的示意图。
具体实施方式
以下参照图1至图4描述本发明的液压马达10。
马达10包括外部壳体15,该外部壳体分成三部分,即保持部11、缸体12和盖13。这三部分由螺钉7紧固在一起。
保持部11设有紧固通孔9,该紧固通孔9使马达10能够紧固到车辆(马达10固设在该车辆上)的车架(图未示)。
盖13封闭马达10的内腔室8,凸轮20和轴24在该腔室中相对于马达的其余部分旋转。
缸体12具有分别由附图标记14A至14I表示的九个缸14。每个缸14具有一腔室16,活塞18在该腔室内滑动。缸体12被安装为能够相对于凸轮20旋转。
凸轮20安装在马达的中心轴24上,该轴限定马达的旋转轴线X。这两个元件通过开槽(fluting)21固定在一起,开槽21使凸轮20可以与轴24的外周面密合。
轴24是分为两个部分24A和24B的轴,这两部分由沿旋转轴线X设置的螺钉23紧固。
借助于设置在轴24与壳体15的保持部11之间的两个圆锥滚柱轴承19,使轴24相对于马达的壳体15被保持。
轴24的与保持部11设置在相同侧的端部形成为凸缘25。该凸缘具有紧固通孔27,并用来紧固到由马达10驱动的构件,该构件可以是车轮、工具等(图未示)。
每个活塞18在其径向内端部具有滚子(roller)22,该滚子22被设计成用于将力传递到凸轮20。由活塞施加的力的合力产生由活塞18向马达的轴24传递的转矩。
经由主管道26、28向马达10馈给流体,马达经由这些主管道26、28接收或发送流体。
马达10还包括流体分配器30,流体分配器30针对每个缸而具有一分配阀32,该分配阀32适于将该缸的腔室16连接到所述主管道中的一个或另一个,以使流体能够进入和离开所述腔室。
分配阀设置在缸体12的外周面上。流体分配器30因此设置在沿轴向与缸体基本上相同的平面上,并因此使得马达10沿轴向相当紧凑。
分配阀32被大体上由电子计算机构成的控制系统34控制。控制系统借助于有线或无线网络37将指令发送到分配阀32。
为了使控制系统34能够以适合于依照凸轮20的位置的不同的方式操作不同的分配阀32,该马达还包括角度传感器35,作为用于检测凸轮20相对于缸体12的相对位置、并由此用于检测马达10的旋转方向的手段。
分配阀流体分配器30还设有用于检测处于较低压力的主回路的探测器,该探测器主要由用于获取主管道26、38中的压力的两个压力传感器39构成,并与控制系统34关联,将测得的压力值发送到控制系统34。基于这些压力测量,控制系统34适于在任何时刻确定回路26、28的其中之一处于较低的压力。以此方式构成的用于检测较低压力的主回路的探测器因此使得能够通过使特定的初级马达连接到较低压力的主管道而将这些马达变为非活动,由此最小化由所述初级马达引发的残余制动转矩。
凸轮20是设置在缸体12内的内凸轮,并且其具有六个瓣36,每个瓣具有相应于由箭头A指示的旋转方向的一下降斜面36’和一上升斜面36″。
马达10能够在多种不同操作状态(工况)下使用。马达10的这些操作状态是相应于限定初级马达的、特定的分组到一起的瓣和缸而设置的。在所设置的多种操作状态中,针对这些初级马达,控制系统34发出指令,使得在每个初级马达中,作用于一组瓣的上升斜面的缸与第一主管道连通,而作用于下降斜面的缸与第二主管道连通,该第二主管道与第一主管道不同或相同,当缸经过且基本上面向凸轮20的顶部死点或底部死点时,发生分配阀的切换。
同一马达10能够在其初级马达处于多种配置的情况下使用。
因此,在图3和图4中分别示出了初级马达的两种不同的分配,分别称为“通过瓣的”分配和“通过缸的”分配。这些分配中的每一种分配均构成本发明的一个实施例。
为便于理解,在图3和图4中只示出马达10的壳体的内部。
图3示出了马达10的多个初级马达的第一种配置。在本发明的该实施例中,所述瓣被分配成一个瓣组46。所述缸被分配成三个缸组60、62、64,其分别包括马达10的缸14A、14E、14F;14B、14C、14G;以及14D、14H、14I(在图3中,每个组由一种特殊的活塞阴影来标识)。
考虑到存在单一一组瓣46和三组缸60、62、64,马达具有三个初级马达70、72、74。在该示例中,每个初级马达是由一组缸限定的,而无论所述缸相对于马达的瓣的位置如何。
在该实施例中,控制系统34被设计成用于以这种方式操作分配阀:在稳定状态下,在每个初级马达70、72、74中,作用于上升斜面的缸与第一主管道(26或28)连通,作用于下降斜面的缸与第二主管道(26或28)连通。例如,如果初级马达(或缸组)是活动的,则作用于上升斜面的缸与较高压力的主管道连通,同时作用在下降斜面的缸与较低压力的主管道连通。
图4示出了马达10的初级马达的第二种分配。在本发明的第二实施例中,所述瓣被分配成互补的三组瓣40、42、44。每个所述组40、42、44具有两个瓣40A和40B,42A和42B,以及44A和44B。所述每个组40、42、44不对称,并具有相对于旋转轴线X的二重对称(symmetry of order 2)。
另外,所述缸被分配成包括马达10的所有九个缸14A-14I的一个缸组。
考虑到存在三组瓣和一组缸,马达具有三个初级马达50、52、54。在该示例中,每个初级马达由作用于分派给该初级马达的瓣组中的那些瓣的一部分缸限定。因此,初级马达50具有瓣40A和40B,组52具有瓣42A和42B,而组54具有瓣44A和44B。当缸处于图4所示的位置时,初级马达50具有缸14A、14E、14F;初级马达52具有缸14B、14C、14G;而初级马达54具有缸14D、14H、14I。当然,分派给各个初级马达的缸的分派方式随时间的不同而变化。
在该实施例中,控制系统34适于以这种方式操作分配阀:在每个初级马达50、52、54中,作用于一组瓣的上升斜面的缸与第一主管道(26或28)连通,而作用于下降斜面的缸与第二主管道(26或28)连通,第二主管道与第一主管道不同或相同。
例如,在只有初级马达50为活动的这种配置中,作用于瓣组40A和40B的上升斜面的缸与第一主管道(26或28)连通;而作用于下降斜面的缸与第二主管道(26或28)连通,该第二主管道与第一主管道不同或相同。相反地,作用于其它瓣42A、42B和44A、44B的斜面的其它的所有缸则以使其它初级马达52、54变为活动的方式与同一主管道(有利地为处于较低压力的主管道)连通。
在分别于图3和图4中示出的上述两个实施例中,各个初级马达是恒速马达并具有相同的缸容量。
应注意的是,其它的实施例可以在图3或图4所示的马达的基础上实施。这些实施例分别在第一实施例和第二实施例的基础上获得,例如仅通过构想使其中两个初级马达构成单个马达,并且排除与该宗旨不相容的所有的分配阀控制模式。在其余的操作模式中,马达是包括两个初级马达并分别具有不同的缸容量的马达,缸容量的比率例如为1/3到2/3。
图5是示出用于本发明的马达的分配阀132的结构的示意图。
分配阀132具有三个孔口B、C、D:第一孔口B连接到缸114的腔室116,第二孔口C和第三孔口D连接到马达的两个主管道126和128。
在第一位置I,阀132将缸114的腔室116连接到主管道126;在第二位置II,将腔室116连接到另一主管道128。阀132是由电子控制单元(例如控制单元34)引起移动的电磁阀。阀132具有由电动致动器136制动的滑块134。或者,作为分配阀,可以使用具有由液压控制存在于该腔室中的压力而不是由电动致动器致动的滑块。
通常,分配阀可具有返回装置和一个或两个先导装置(pilot means),该先导装置使该分配阀能够保持在两个稳定位置,这两个位置对应于分别与马达的主管道(一般具有两个这样的管道,一个为了馈给目的而处于高压,另一个为了排放目的而处于低压)中的一个或另一个连通的缸的腔室。
图5所示的阀132具有用于使缸在缩回位置不活动的位置III。在位置III,阀132使主管道126、128与腔室116隔开。例如,当活塞可被缩回到缸的腔室中而处于不再接触凸轮的位置时,可使用该第三位置。
通过上文所述本发明的液压马达的实施例,以下描述如何能够将这种马达结合到不同的液压回路中。
可以通过各种不同的设置来实施包括本发明的马达的液压回路,并且特别地,通过将所述马达与用于其馈给和排放的蓄压器相关联(来实施)。
图6A至图6C示出液压回路200的示例。在该回路中,同一马达10的所有初级马达经由所有缸共用的主管道分别连接到两个蓄压器202、204。
液压回路200主要包括与参照图1至图4描述的马达相同的马达10、低压(LP)蓄压器202、以及高压(HP)蓄压器204。这两个蓄压器所具有的容量适于在一个腔室内接纳一定量的液压流体并且具有相同压力的第二气体室。该气体室中的压力随着蓄压器充满的流体的程度的不同而变化。
蓄压器202、204分别连接到马达10的主管道26、28的相应的一个,马达10被设计为使流体能够与主管道交换。
通过图6A、图6B和图6C示出液压回路200的多种不同操作模式:
在驱动模式下(图6A),马达10通过HP蓄压器204被馈给,并直接向LP蓄压器202排放。马达的操作使HP蓄压器204中的压力逐渐地降低,并使LP蓄压器202中的压力增大。
在制动模式(图6C),马达由LP蓄压器202馈给,并直接向HP蓄压器204排放。与驱动模式相反,制动模式能够使HP蓄压器中的压力增大,同时使LP蓄压器中的压力降低。
在非活动模式(图6C),马达10的馈给和排放被连接到相同的主管道,该主管道优选为低压管道。马达10除了低的保持转矩之外几乎不产生转矩。
当马达10是用于驱动车辆移动的运动构件的驱动马达时,应注意的是,无论车辆是处于前行模式还是倒行模式,只要通过沿恰当的方向向分配阀发送指令,均能够实施之前的三种模式。
依照蓄压器中的压力以及为马达10选择的缸容量的不同,能够通过液压回路200的马达10提供多种不同转矩。特别地,马达10的缸容量能够适合于蓄压器的可变的压力,以便例如以维持车辆的加速度基本上恒定的方式来维持基本上恒定的转矩。
参照图7A和图7B,以下通过一个与图6A至图6C的液压回路200不同的实施例来描述处于两种操作模式下的本发明的液压回路500。
液压回路500包括:液压泵502,其具有可变的流速;液压马达504,其具有两个初级马达506、508;两个蓄压器510、512,其分别为高压蓄压器和低压蓄压器。泵502的主孔口经由主管道514连接到初级马达506的馈给孔口和排放孔口。蓄压器510、512的连通孔口经由另一个主管道516连接到初级马达508。
马达504还具有分别插设在两个初级马达506、508的流体馈给管道和排放管道上的四个分配阀(图未示)。
马达504具有输出轴518,两个初级马达506、508向该输出轴518提供转矩;所述轴联接到车轮520。
该液压回路的操作以及特别是由不同的加压流体源馈给流体的两个初级马达506、508各自所起的作用分别由图7A和图7B所示。
图7A示出处于操作模式的马达利用蓄压器中储存的能量而进行的前行操作。
在由蓄压器510供给的流体以及流经初级马达508并且到达另一蓄压器512之前的流体的压力的作用下,所述初级马达508将第一转矩提供到轴518。在常规方式下,并且在由泵502注入的流体流速的作用下,初级马达506将第二转矩施加到轴518。根据在初级马达506的馈给和排放孔口处回路514所建立的压力,该第二转矩能够被加入到初级马达508的第一转矩或者从初级马达508的第一转矩中减去,以便在车轮520上获得期望的转矩。
图7B示出了相反的情形,在该情形中能量被储存。初级马达508将加压流体送回高压蓄压器510。当车辆处于制动阶段时,在此情形下能够由车轮提供驱动初级马达所需的转矩。如上文所说明的,初级马达506产生的转矩能够被加入到车轮的转矩中或从车轮的转矩中减去,以此补偿用于制动该车轮的期望转矩与驱动用以充填蓄压器的初级马达508所需的转矩之间的差异。
还可以在车辆处于加速阶段时储存能量,被取走的能量由此不能转化成用于驱动车辆的能量。在这种情况下,初级马达506必须同时既将转矩提供到车轮520,以便使车辆能够加速,又提供马达508所需的转矩以便充填蓄压器。这种配置能够有助于在车辆的加速需求低或实际上为零(以恒速行进)时储存能量,并在需要马达506、508施加高的车轮转矩的条件下使用该能量。
特别地,依照蓄压器510、512各自的充满程度的不同来选择使用上文所详细描述的操作模式中的一个或另一个。当高压蓄压器510开始变空时,有必要设定执行装填阶段,即便其会削弱马达的输出轴518上可用的功率。
对于其它的使初级马达中的一个或另一个变为非活动的操作模式未作详细描述。
概括而言,在这样的回路500中,初级马达506能够由控制系统(图未示)这样来操作:提供附加驱动转矩,亦即追加驱动转矩;或者提供附加制动转矩;或者能够保持非活动。在例如驱动阶段期间或者制动阶段期间,与蓄压器510、512关联的上述初级马达506的存在,使得能够使转矩大于通过单独和直接使用泵来提供流体压力的情况下所可能具有的转矩。马达500所具有的多个缸容量使得因此可以依照蓄压器中所获得的压力的不同来调整马达消耗的流体的流速以及调整所提供的转矩。于是,在这种液压回路500中,可由本发明的马达504形成的多个缸容量是特别有价值的,原因在于这些缸容量使得能够在使用期间补偿蓄压器510、512相对缺乏的机动性。
最后,借助流向初级马达508的孔口的流体的流动方向可以颠倒的机动性,能够在任何时刻利用马达的分配阀引起所述颠倒,而不必使回路中流体的流动方向颠倒。无需使用可换向的泵。
另外,因为马达的操作机动性是由其多个缸容量赋予的,所以甚至可使用具有固定流速的泵。特别地,通过改变缸容量来实现速度和转矩的变化。
参照图8A和图8E,以下通过与前述实施例不同的实施例来描述本发明的液压回路的五个操作模式。
图8A至图8E所示的液压回路600使得能够馈给分别设置在车辆的四个车轮中的一个的液压马达602、604、606和608,并使得能够驱动所述车辆。
按照惯例,在这些图中,车辆的前方指向页面的顶部。
回路600包括中央泵610和两个不同的主管道612、614,这两个主管道分别连接到泵的两个主孔口的相应一个。主管道612连接到四个马达602、604、606和608中的每个马达的第一孔口(馈给孔口或排放孔口);主管道614连接到四个马达中的每个马达的第二孔口。
最后,液压回路配备有液压控制系统620。所述控制系统经由电缆625将设定值分别发送到马达602、604、606和608的控制系统。在这些设定值的基础上,控制系统建立对各个马达602、604、606和608的分配阀的控制。
四个马达602、604、606和608中的每个马达均为本发明的马达。每个所述马达能够向所联接的车轮传递输出转矩,如果该转矩为马达能够提供的最大转矩,则该转矩被称为“正常”,或者,如果该转矩是最大转矩的分数,该分数严格小于1,则该转矩被称为“减小”。
另外,当所有的车轮沿相同方向施加转矩,如果该转矩是沿趋向于使车辆沿向前方向前进的方向施加,则施加于车轮的转矩可以是驱动转矩;如果沿相反方向应用转矩,则可以是反向转矩。特别地,应注意的是,由每个所述马达分别应用到相应的车轮的输出转矩可以仅通过来自马达的控制系统的指令而换向,而不必使馈给马达的流体的流动方向颠倒。
借助液压回路600,可以用与图8A至图8E对应的以下五个驱动模式来驱动车辆,:
正常向前驱动(图8A);四个马达中的每个马达提供正常驱动转矩;
快速向前驱动(图8B);两个后马达606、608中的每个马达提供正常驱动转矩;两个前马达602、604中的每个马达提供减小的驱动转矩;回路的总的缸容量因此小于先前情况下的总的缸容量,由此使车辆能够达到更高的速度;
非常快速地向前驱动(图8C);两个前马达602、604中的每个马达提供正常驱动转矩;两个后马达606、608提供减小的反向转矩;回路的总的缸容量因此很小,由此使车辆能够达到很高的速度;
右转(图8D);两个左马达602、604中的每个马达提供正常驱动转矩;两个右马达中的每个马达提供减小的驱动转矩;转矩之差造成车辆向右转;以及
原地向右转(图8E);两个左马达602、606中的每个马达提供正常驱动转矩;两个右马达604、608中的每个马达提供正常反向转矩,由此造成车辆原地转动。
当然,图中未示出的许多其它操作模式对该车辆也是可行的。
另外,在其中一个车轮疾驰(spin)的情况下,使用这种马达可以减小马达的缸容量,并因此减小其输出转矩,由此限制车轮的旋转,通过使所述马达的所有初级马达不活动,可以使缸容量减小到使驱动转矩减小到零的程度。

Claims (17)

1.一种液压马达(10),其具有多个径向活塞,并包括:
缸体(12),所述缸体中的每个缸(14)具有一腔室(16),活塞(18)被安装在所述腔室内以进行滑动;
凸轮(20),每个所述活塞能够对所述凸轮施加压力以便产生转矩,所述凸轮(20)具有至少两个瓣(36),每个瓣具有一上升斜面(36’)和一下降斜面(36″),所述缸体安装为相对于所述凸轮(20)旋转;
至少两个主管道(26,28),所述马达能够经由所述至少两个主管道接纳或发送流体;
流体分配器(30),用于将流体从所述主管道分配到所述缸,所述分配器针对每个缸而包括一分配阀(32,132),所述分配阀适于将所述缸的腔室连接到所述主管道中的一个或另一个,以便使流体能够进入或离开所述腔室;以及
控制系统,用于控制所述分配阀(32,132),所述控制系统包括用于感测所述凸轮(34)相对于所述缸体的角位置的角位置传感器;
所述马达的特征在于:
a)所述马达包括至少两个初级马达;
b)所述控制系统适于按所述马达具有多个工况的方式操作所述分配阀,在所述工况中,在每个初级马达中,使每个所述缸在所述上升斜面上与第一主管道连通而在所述下降斜面上与第二主管道连通,所述第二主管道与所述第一主管道不同或相同,基于由所述角位置传感器提供的信息,这些连通的任何改变均在所述缸经过基本上面向顶部死点或底部死点时发生;以及
c)当所述马达处于所述工况的第一工况时,第一初级马达驱动,并且当所述马达处于所述工况的第二工况时,所述第一初级马达为非活动或反向操作,所述控制系统在所述第一工况和第二工况中以同样的方式操作所述液压马达的其余部分。
2.根据权利要求1所述的液压马达,其中当所述马达处于所述工况时,以每个初级马达(70,72,74)包括所述凸轮的所有的瓣的方式限定单一一组瓣(46)。
3.根据权利要求1所述的液压马达,其中当所述马达处于所述工况中时,以每个初级马达(50,52,54)包括所有的缸的方式限定单一一组缸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液压马达,其中所述第一初级马达具有的缸容量与另一初级马达的缸容量不同。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液压马达,其中所述控制系统包括赋活表,所述赋活表依照期望的缸容量来进行指示并且能够确定不同初级马达的操作模式,每个操作模式是从驱动、反向和非活动中选择的。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的液压马达,其中所述控制系统适于至少依照所述马达的转动速度和发送到所述马达的速度或加速度设定值而以预定的顺序自动地影响多个缸容量变化。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的液压马达,其中当所述马达处于所述工况的其中之一时,所述控制系统(34)适于以使两个初级马达沿相反方向施加转矩的方式操作所述分配阀(32,132)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的液压马达,其中所述初级马达(70,72,74;50,52,54)是恒速马达。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的液压马达,其中对于至少一个初级马达,所述流体分配器具有适于将所述初级马达以连续方式连接到所述主管道的非活动装置,所述主管道的压力是从所述主管道的较低压力和较高压力中选择的。
10.根据权利要求9所述的液压马达,其中所述非活动装置包括用于检测所述马达的旋转方向的装置,而选择的所述压力是依照所述马达的旋转方向以及施加于所述马达的速度指令或加速度指令的方向来选择的。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的液压马达,其中对于至少一个初级马达,所述活塞适于被缩回,以使其与所述凸轮分离。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的液压马达,其中当所述马达处于所述工况时,所述控制系统(34)适于以使所述马达的输出构件的旋转方向颠倒而同时不使输入及输出到所述马达的流体所沿循的输入及输出方向颠倒的方式来操作所述分配阀(32,132)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的液压马达,其中当所述马达处于所述工况时,在使流体输入和输出通过所述马达所沿循的输入及输出方向颠倒的期间,所述控制系统(34)适于以维持所述马达的输出构件的旋转方向不变的方式操作所述分配阀(32,132)。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的液压马达,其中所述流体分配器(30)被设置为沿旋转轴线与所述缸体(12)基本上处于同一平面。
15.一种液压回路(200,500,600),包括:
根据权利要求1至14中任一项所述的至少一个第一马达,联接到用于使车辆移动的第一运动构件;以及
至少一个第二马达,联接到用于移动车辆的第二运动构件;
所述第一马达的控制系统适于引起所述第一马达以及进而所述第一运动构件相对于所述第二运动构件的速度和方向以不同的速度或以相反方向旋转。
16.一种液压回路(500),包括根据权利要求1至14中任一项所述的至少一个马达以及连接到所述马达的两个主管道(26,28;514,516)的至少两个蓄压器(202,204;510,512);
所述马达包括:
两个第一主管道(516),连接到所述两个蓄压器(510,512);
两个第二主管道(514),连接到一加压流体源的主孔口而非所述蓄压器,例如连接到泵(502);
至少一个初级马达(508)构成的第一初级马达组,其分配阀适于将所述第一初级马达组的所述至少一个初级马达的缸连接到所述第一主管道(516);以及
至少一个初级马达(506)构成的第二初级马达组,其分配阀适于将所述第二初级马达组的所述至少一个初级马达的缸连接到所述第二主管道(514)。
17.一种具有径向活塞的液压马达(10)的控制方法,所述马达包括:
缸体(12),所述缸体中的每个缸(14)具有一腔室(16),活塞(18)被安装在所述腔室内以进行滑动;
凸轮(20),每个所述活塞能够对所述凸轮施加压力以便产生转矩,所述凸轮(20)具有至少两个瓣(36),每个瓣具有一上升斜面(36’)和一下降斜面(36″),所述缸体安装为相对于所述凸轮(20)旋转;
至少两个主管道(26,28),所述马达能够经由所述至少两个主管道接纳或发送流体;
流体分配器(30),用于将流体从所述主管道分配到所述缸,所述分配器针对每个缸而包括一分配阀(32,132),所述分配阀适于将所述缸的腔室连接到所述主管道中的一个或另一个,以便使流体能够进入或离开所述腔室;以及
控制系统,用于控制所述分配阀(32,132),所述控制系统包括用于感测所述凸轮(34)相对于所述缸体的角位置的角位置传感器;
所述方法的特征在于:
利用包括至少两个初级马达的马达;
借助所述分配阀使所述马达至少在第一操作工况和第二操作工况下被操作;
在每个所述工况中,在每个初级马达中,每个所述缸在所述上升斜面上与第一主管道连通而在所述下降斜面上与第二主管道连通,所述第二主管道与所述第一主管道不同或相同,基于所述角位置传感器提供的信息,这些连通的任何改变均在所述缸经过基本上面向顶部死点或底部死点时发生;
在第一工况下,第一初级马达驱动;而在第二工况下,第一初级马达为非活动或反向操作;
所述控制系统在所述第一工况和第二工况下以同样的方式操作所述液压马达的其余部分。
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