CN102630279A - 缸体的冷却结构及具有该结构的斜板型液压装置 - Google Patents

缸体的冷却结构及具有该结构的斜板型液压装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102630279A
CN102630279A CN2010800361423A CN201080036142A CN102630279A CN 102630279 A CN102630279 A CN 102630279A CN 2010800361423 A CN2010800361423 A CN 2010800361423A CN 201080036142 A CN201080036142 A CN 201080036142A CN 102630279 A CN102630279 A CN 102630279A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylinder body
cylinder
piston
face
slip surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010800361423A
Other languages
English (en)
Inventor
大野猛
东诚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Kawasaki Jukogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Jukogyo KK filed Critical Kawasaki Jukogyo KK
Publication of CN102630279A publication Critical patent/CN102630279A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/06Cooling; Heating; Prevention of freezing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/0032Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F01B3/0035Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block having two or more sets of cylinders or pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/26Cylinder heads having cooling means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/22Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block having two or more sets of cylinders or pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B25/00Multi-stage pumps
    • F04B25/04Multi-stage pumps having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/06Cooling; Heating; Prevention of freezing
    • F04B39/066Cooling by ventilation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/08Cooling; Heating; Preventing freezing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

本发明提供能够提高滑动面的冷却性能的缸体(12)的冷却结构。缸体(12)具有多个缸(20),在该缸(20),从开口插入活塞(13)。活塞(13)在规定缸(20)的滑动面(12b)上往复滑动。又在缸体(12)的外周面(12a)形成多个冷却用槽(31)。冷却用槽(31)利用下述方式形成,即从前侧端面向相邻的两个缸(20)之间的隔板(32)延伸,而且使隔板减薄,以减少滑动面(12b)与外周面(12a)之间的厚度t。

Description

缸体的冷却结构及具有该结构的斜板型液压装置
技术领域
本申请涉及形成能够从活塞插入侧端面上的开口分别插入活塞的多个缸,使其旋转时插入的所述活塞在所述缸内往复滑动的缸体、例如斜板型液压装置的缸体的冷却结构。
背景技术
在包含建筑机械的工业机械中使用着各种各样的油压马达和油压泵,作为这种油压马达和油压泵,已知有例如专利文献1那样的斜板型油压马达·泵(以下称为“斜板型油压装置”)。专利文献1的斜板型油压装置具备旋转轴,旋转轴上成一整体安装缸体。在缸体的端面,在周方向上等间隔形成缸,在各缸中插入活塞。在从该缸突出的端部安装着护套(shoe),该护套配置于倾斜配置的斜板的支持面上。
这样构成的斜板型油压装置在缸内使活塞往复运动,缸体旋转,对缸提供高压工作油,使活塞往复运动,缸体旋转,与其成一整体设置的旋转轴旋转。也就是说,斜板型油压装置作为油压马达工作。又,斜板型油压装置形成能够通过使缸体旋转使活塞在缸内往复运动,利用旋转轴使缸体旋转,以吸入低压工作油,吐出高压工作油的结构。也就是说,即使是将斜板型油压装置作为油压泵也能够使其工作。
专利文献1:日本特开2010-174690号公报。
发明内容
具有专利文献1那样的结构的斜板型油压装置,主要在低速度、中速度旋转条件下使用,但是为了应对建筑机械、工业机械的驱动装置的高速旋转要求,希望斜板型油压装置在高速旋转条件下也能够使用。但是,使斜板型液压装置高速旋转使缸体旋转时,作用于活塞和护套的离心力的影响变大,与低速旋转时不同,离心力的影响不能忽略。
例如,活塞在缸内往复运动时,活塞滑动的缸体的滑动面由于滑动而发生热,在该处的发热量取决于缸体和活塞的接触压力。以往那样的离心力非常小的低速旋转规格的情况下,接触压力主要与所提供的或吐出的工作油的压力相对应,因此在滑动面产生的热量比较小。因此,滑动面与活塞之间形成使工作油泄漏的间隙,只用从该处漏出的工作油就能够充分冷却滑动面。
但是,在使缸体高速旋转的情况下,与油压的影响相比,离心力对接触压力的影响更大,旋转速度越高则接触压力越增加,滑动面上发生的发热量也变大。因此,滑动面的温度上升,特别是利用从间隙泄漏出来的工作油难以实现冷却,因此活塞的开口附近的温度显著上升。而且,由于离心力增加,活塞被向外推,与缸体的半径方向内侧相比,其外侧的间隙的宽度较小。这样一来,处在比较狭窄的外侧的间隙中的工作油不容易流动,因此工作油变热。工作油持续变热,超过工作油的转变温度时,工作油的润滑性能降低。随之滑动面上的发热量进一步增加,缸与活塞有时候会发生发热胶着。通过加大间隙的宽度,也能够防止工作油的润滑性能下降和发热胶着的情况发生,但是如果加大间隙的宽度,则工作油的泄漏量大大增加,因此作为泵和马达的性能下降,而且会对油压装置的高压化形成限制。
因此,本发明的目的在于提供能够使滑动面的冷却性能提高的缸体的冷却结构。
本发明的缸体(cylinder block)的冷却结构,具有形成在活塞插入侧端面有开口的多个缸,使其旋转时分别插入所述缸的所述活塞能够往复滑动的缸体、以及形成于所述缸体的外周面上的多条冷却用槽,所述冷却用槽利用下述方式形成,即从所述活塞插入侧端面向相邻的两个所述缸之间的隔板延伸,而且使上述隔板减薄,以减少所述活塞滑动的滑动面与所述缸体的外周面之间的厚度。
如果采用本发明,则滑动面与外周面之间的厚度变小。高速旋转下的离心力引起发热的外周附近的滑动面,由于比其周边的壳体内的漏油温度高,因此滑动面上发生的热量能够尽快传递到外周面,从上述外周面释放出。借助于此,能够提高滑动面的冷却性能,抑制滑动面的温度上升。而且,冷却用槽从有缸的开口的活塞插入槽端面延伸,因此在温度上升最显著的滑动面的活塞插入侧端面近旁,特别能够抑制该表面温度的上升。因此,能够使滑动面避免发生发热胶着的情况。
又,例如,本发明使用于油压泵和油压马达等液压装置的情况下,在滑动面与活塞的外周面之间设置间隙,将从该间隙泄漏的工作油作为润滑油使用。通过抑制滑动面的温度上升,抑制该润滑油的油温的上升,能够防止润滑油发生转变。借助于此,防止润滑油的润滑性能下降,因此能够维持活塞顺利工作,能够减少滑动面的发热量。
在上述发明中,最好是上述活塞在缸的上死点到下死点之间往复滑动,所述冷却用槽形成从所述活塞插入侧端面与缸平行地延伸,而其前端位于比在下死点上的所述活塞的缸内的端面附近更靠所述活塞插入侧端面一侧的结构。
如果采用上述结构,能够维持活塞处于下死点位置时形成高压的部分的刚性,同时能够提高表面温度升高的区域的冷却性能。借助于此,能够在不降低提供给缸体的工作液的使用极限压力的条件下防止缸与活塞发热胶着造成损坏。
在上述发明中,最好是所述冷却用槽形成为其所述缸体的外周面与所述滑动面之间的最小厚度t min相对于所述缸的内径D有0.02D≤t min≤0.3D的关系。
如果采用上述结构,能够提高冷却效果,而且能够确保滑动面的外周面一侧的区域的刚性。借助于此,能够防止缸体发热胶着以及开口侧的损伤。
本发明的斜板型液压装置,低压的工作液流动的低压侧通路与高压工作油流动的高压侧通路连接,所述工作液从所述高压侧通路提供给所述缸,从所述缸向所述低压侧通路排出,以使缸体旋转,又,通过使所述缸体旋转从所述低压侧通路向所述缸吸入工作液,进一步压缩后向高压侧通路吐出,其特征在于,具有上述的任一所述缸体的冷却结构。
在斜板型液压装置中,在滑动面与活塞的外周面之间设置间隙,利用从该间隙泄漏的工作油作为润滑油。如果采用上述结构,通过抑制滑动面的温度上升,能够抑制从间隙泄漏的润滑的油温的上升,能够防止润滑油转变。借助于此,能够防止润滑油的润滑性能下降,能够维持活塞顺利运动,能够减小滑动面的发热量。
上述本发明中,最好是具有收容所述缸体的壳体,所述壳体内通过连通通路与所述低压侧通路连接,向在壳体内引入所述低压侧通路的低压工作油。
如果采用上述结构,能够使缸体的外周面曝露于引入壳体内的低压和低温的工作液,因此能够利用工作液对上述外周面进行冷却。借助于此,能够使更多的热量从上述外周面释放,因此能够进一步抑制滑动面的表面温度的上升。
如果采用本发明,能够使滑动面的冷却性能得到提高。
附图说明
图1是表示本发明的实施形态的斜板型液压装置的剖面图;
图2是从前方观察图1所示的斜板型液压装置中具备的缸体的主视图;
图3是在图2所示的切断线A-A切断缸体所看到的剖面图;
图4是上述斜板型液压装置的周边的油压回路图的一个例子;
图5中,(a)表示处于下死点的活塞,(b)是表示(a)的状态下的缸体的滑动面的各位置的表面温度的曲线图,(c)是表示(a)的状态下的缸体的滑动面的油压的曲线图;
图6是表示其他实施形态的缸体的冷却结构的主视图。
具体实施方式
下面参照上述附图对本发明的实施形态的斜板型液压装置1进行说明。还有,下面说明的斜板型液压装置1不过是本发明一实施形态,本发明不限于上述实施形态,在不超出本发明的宗旨的范围内可以追加、消除、变更。
斜板型液压装置]
在油压掘土机、起重机以及推土机的建筑机械、油压单元、压机、制铁设备、以及射出成型机等陆上用的装置等工业机械和船舶上,为了驱动其具备的机器和致动器(actuator),设置斜板型液压装置1。斜板型液压装置1是所谓斜板型马达·泵,具有使工业机械和船舶所具备的旋转对象物体旋转的液压马达的功能、或对工业机械和船舶所具备的致动器提供加压液体使该致动器动作的液压泵的功能。还有,在下面的说明中,为了说明方便,将所处理的流体作为工作油,将斜板型液压装置1作为油压马达进行说明。
作为斜板型液压装置1的油压马达,如图1所示具备旋转轴11,是能够使旋转轴11以高转速旋转的高速旋转型油压马达。该油压马达1除了旋转轴11外,还具备缸体12、多个活塞13、多个护套14、斜板15、以及阀板16,这些零件被收容于壳体17。旋转轴11在前后方向上延伸并贯通壳体17,由轴承18、19可旋转地支持于壳体17的前端部和后端部。在旋转轴11的中间部分,缸体12嵌插于其后端侧。
缸体12大致形成为圆筒状,其轴线位置与旋转轴11的轴线L1一致。缸体12利用花键耦合与旋转轴11结合为一体,不能相对于旋转轴11旋转。该缸体12的外周面12a的前侧端部在周方向整个一周上越往半径方向内侧越薄,而且形成冷却结构30。该冷却结构30的详情将在下面叙述。又,在缸体12形成多个缸20。如2图所示,缸20在周方向上等间隔配置,又如图3所示与上述轴线L1平行延伸。缸20是由断面为圆形的滑动面和底面规定的孔,缸体12的前侧端面(活塞插入侧端面)上有开口。在各缸20,从其开口插入活塞13嵌入其中。
活塞13大致为圆柱形,一边在规定缸20的滑动面12b上滑动,一边在前后方向上往复滑动。还有,有时候在缸20嵌合同衬套等圆筒状套管(未图示)。在这种情况下,活塞13在套管的内周面上滑动,活塞13滑动的滑动面意味着该套管的内周面。下面对没有嵌合套管的情况进行说明,但是嵌合套管的情况也一样。
活塞13的外径形成为比缸20的内径稍小,在活塞13的周围,在其与滑动面12b之间形成间隙。而且活塞13在其前部具有球面支持部13a,球面支持部13a不管活塞13在什么位置都从缸20突出。球面支持部13a的外表面形成在大致球面上,在其上安装护套14。
护套14大致形成为有底圆筒状,其内表面与球面支持部13a对应形成为部分球面状。在该护套14内嵌入活塞13的球面支持部13a,活塞13能够以球面支持部13a的中心为中心点转动。又,护套14在其底部具有向半径方向外侧突出的法兰14a,使其底部与斜板15接触,在其上配置。
斜板15大致形成圆板状。斜板15以使其上侧向后倾倒的状态设置于壳体17内,旋转轴11贯通其中心附近。斜板15比缸体12更靠前侧配置,在缸体12一侧有支持板21。支持板21形成为圆环状,在该处,在圆周方向上等间隔配置多个护套14。又,在多个护套14上,为了将它们按压在支持板21上,设置压板22。
压板22大致形成圆环状,旋转轴11插通其中心,能够相对旋转。在压板22上形成与护套14相同数目的安装孔22a,安装孔22a在圆周方向上等间隔配置。将护套14的开口侧插通到安装孔22a,并与法兰14a接触的压板22,与支持板21协同动作夹持法兰14a。又,压板22其内孔插通球面衬套23。球面衬套23大致形成圆筒状,外装于旋转轴11和缸体12。球面衬套23被在缸体12上设置的多个压弹簧40向支持板21赋能,压板22由该球面衬套23按压在支持板21上。
这样配置多个护套14的斜板15,其上部与壳体17上部设置的调节器24连接。调节器24具有在前后方向上可动的柱塞25,该柱塞25上连接斜板15。因此,通过使柱塞25在前后方向上移动,能够改变斜板的倾斜角,调整活塞13的行程,能改变缸20的油室20a的容量。油室20a是缸20中活塞13的后端面后侧的空间。
与该油室20a连接的缸端口26形成于缸体12。缸端口26对一个缸20设置一个,与缸20一一对应。又,缸端口26在缸体12后侧端面开口,该后侧端面上设置阀板16。
阀板16为圆环板状构件,位于缸体12与壳体17的后端部之间。阀板16利用未图示的销子固定于壳体17并且不能相对旋转。阀板16的内孔插通旋转轴11,旋转轴11与阀板16形成能够相对旋转的结构。这样配置的阀板16上形成吸入端口16a和吐出端口16b。
吸入端口16a和吐出端口16b大致形成圆环状,相互之间在圆周方向上保持间隔配置。这些吸入端口16a和吐出端口16b在其厚度方向上贯通阀板16,缸体12侧的开口连接数个缸端口26,通过使缸体12旋转,缸端口26的连接对象交替在吸入端口16a与吐出端口16b之间切换。又,吸入端口16a的另一侧开口连接于图4所示的高压侧通路27,吐出端口16b的开口连接于图4所示的低压侧通路28。也就是说,通过使缸体12旋转,缸20交替连接于高压侧通路27与低压侧通路28。还有,在图1中,为了说明方便,将吸入端口16a与吐出端口16b的位置在周方向上偏离实际情况记载。还有,图4所示的电路结构是进一步提高冷却结果用的一个例子,没有该结构也能够利用壳体内的油取得冷却效果。
又,在壳体17形成如图4所示的连通通路29,借助于该连通通路29连接壳体17内与低压侧通路28。借助于此,能够将流过低压侧通路28的工作油的一定数量通过连通通路29引向壳体17内作为冷却液使用,能够利用低压、低温的工作油对旋转轴11、缸体12、以及活塞13等进行冷却。
具有这样的结构的油压马达1,在活塞13从向缸20退缩最多的上死点向从缸20突出最多的下死点移动期间,流过高压侧通路27的工作油通过吸入端口16a吸入到油室20a。借助于此,利用工作油将活塞13推向前方,其结果是,护套14被按压在斜板15上。由于斜板15倾倒,被按压的护套14通过在斜板15上向下侧滑落,以轴线L1为中心在周方向上向一方公转。借助于此,将围绕轴线L1旋转的旋转力提供给缸体12,缸体12和旋转轴11围绕轴线L1旋转。
另一方面,活塞13位于从下死点到上死点的位置时,油室20a通过吐出端口16b连接于低压侧通路28。由于缸体12旋转,护套14在斜板15上滑动,来到上侧,依然是以轴线L1为中心在周方向上向一方公转。由于护套14来到上侧,活塞13被向后方推回,随之油室20a的工作油通过吐出端口16b向低压侧通路28排出。这样,油压马达1中,由于将工作油吸入和吐出,使活塞13在前后方向上往复滑动,使缸体12和旋转轴11围绕轴线L1旋转。
这样反复吸排工作油的油压马达1,如上所述,在吸排时活塞13在滑动面12b上滑动以在前后方向上往复滑动。因此滑动时在滑动面12b上发生摩擦热,滑动面12b、特别是开口侧的区域的表面温度上升。在活塞13的外表面与滑动面12b之间设置间隙,从该间隙漏出的工作油作为润滑剂使用,对活塞13进行润滑以减少滑动面12b上发生的摩擦热,同时利用上述润滑油对滑动面12b进行冷却。这样,在油压马达1中,通过设置间隙抑制滑动面12b的表面温度的上升,而为了进一步抑制上述表面温度的上升,还具有缸体12的冷却结构30。
<缸体的冷却结构>
缸体12的冷却结构30具有冷却用槽31。冷却用槽31如图2所示,在相邻的两个缸20之间的隔板32上分别形成,从缸体12的前侧端面向后侧端面平行于轴线L1延伸。在本实施形态中,冷却用槽31的前端,位于比在下死点上的活塞13的后端面附近更靠缸体12的前侧端面一侧、也就是比位于下死点的活塞13的后端面附近更靠前侧(参照图3)。还有,隔板32意味着从缸体12的中心通过相邻的两个缸20的中心分别延伸到外周面12a的直线L2、L3之间的整个壁体(图2中菱形网表示的区域)。
图5(b)、(c)是表示活塞13位于下死点时(参照图5(a))的滑动面12b的各位置上的表面温度以及油压的曲线图。在图5(b)中,纵轴表示滑动面12b的表面温度T,横轴表示与缸体12的前侧端面的距离d,图5(c)中,纵轴表示作用于滑动面12b的油压P,横轴表示距离缸体12的前侧端面的距离d。从图5(b)可知,关于滑动面12b的表面温度,活塞13的后端面后侧(也就是距离d1到距离d2之间)由于利用油室20a的工作油冷却,大致保持一定的温度。另一方面,活塞13后端面的缸体20的开口侧(也就是距离0到距离d1之间),进入间隙的工作油产生的冷却效果小,因此越往开口侧表面温度越上升,开口侧近旁、也就是缸体12的前侧端面温度最高。
又,从图5(c)可知,关于作用于滑动面12b的油压,滑动面12b的活塞13的后端面更后侧的区域形成油室20a,因此作用于该区域的油压与从吸入端口16a吸入的工作油的压力大致相同。另一方面,从滑动面12b的活塞13的后端面更靠前的区域上作用的油压,由于间隙的前侧与壳体17内连接,越往开口侧越下降,在开口侧,降低到壳体17内的压力也就是漏油压力。
这样,以位于下死点的活塞13的后端面为界,滑动面12b的表面温度及其上作用的油压不同。又,活塞13位于下死点时,在最大的范围,滑动面12b上作用着高压。像本实施形态那样,使冷却用槽31的前端位于比活塞13的后端面更靠近缸体12的前侧端面一侧,以此提高作用于滑动面12b的油压高的区域的刚性,并且能够提高表面温度高的区域的冷却性能。借助于此,可以不降低工作油的使用极限压力,而又防止缸体12与活塞13发生发热胶着造成损坏。
这样延伸的冷却用槽31,如图2所示,从前方观察时,向着半径方向内侧突出地弯曲,隔板32的滑动面12b与外周面12a之间的区域厚度减小。这样将隔板32的厚度减小,使滑动面12b与外周面12a之间的厚度t减小,可以尽快将滑动面12b发生的热量传递到曝露于低温的工作油中的外周面12a分散于低温工作油中,能够抑制滑动面12b的温度上升。借助于此,即使是缸体12实现高速化,滑动面12b与活塞13之间的间隙中存在的工作油(润滑油)温度升高超过转变温度的情况也能够得到防止,能够防止上述工作油的润滑性能下降造成的滑动面12b的发热胶着。又,不增加滑动面12b与活塞13之间的间隙不在滑动面12b上加工油槽,就能够降低滑动面12b的表面温度,因此能够使冷却性能提高而又不降低马达的性能。
下面对冷却用槽31的形状进一步加以说明。冷却用槽31在上述滑动面12b与外周面12a之间的最小厚度t min形成为相对于缸20的内径D有0.02D≤t min≤0.3D的关系。更具体地说,上述滑动面12b中半径方向外侧区域12c(相当于滑动面12b的外周面12a一侧的区域)与外周面12a之间的厚度t形成为相对于缸20的内径D有0.02D≤t≤0.3D的关系。上述半径方向外侧的区域12c是指轴线L2与滑动面12b交叉的2点钟半径方向外侧的交点A1以及从该处向周方向两侧延伸的区域。在这里,缸体12高速旋转时受到离心力的按压的活塞13与其接触,在受到大离心力作用而接触的状态下,活塞13在滑动面12b上滑动,因此发生大量摩擦热。上述区域12c是例如以交点A1为中心向周方向两侧形成中心角α的区域范围,中心角α为30度≤α≤180度。还有,考虑到由于缸体12的旋转速度以及旋转方向或振动等外部因素,活塞13接触的位置偏离中心角α的情况,因此也可以在比上述中心角α更大范围形成滑动面12b周围的厚度t为0.02D≤t≤0.3D(参照例如下述图6)。
通过这样使厚度t为0.3D以下,滑动面12b、特别是开口侧的区域的冷却性能能够得到提高,能够抑制上述滑动面12b的表面温度的上升。借助于此,能够抑制滑动面12b与活塞13之间的间隙中流动的工作油(润滑油)的温度上升,能够防止上述工作油温度升高超过转变温度。因此,能够防止工作油润滑性能下降引起的滑动面12b的发热胶着。
又,能够不使滑动面12b与活塞13之间的间隙增大,或不在滑动面12b上加工油槽,就能降低滑动面12b的表面温度,因此能够提高冷却性能又不降低马达的性能。而且由于使厚度t在0.02D以上,能够确保滑动面12b的半径方向外周侧的区域12c的开口侧附近的刚性,即使是工作时活塞13高速往复滑动,也能够防止上述开口侧附近受到损伤。
<其他实施形态>
在本实施形态中,冷却用槽31的底面形成拱形弯曲,但是,不是一定要形成拱形弯曲。例如图6所示,也可以使冷却结构30A的冷却用槽31A沿着滑动面12b形成前端尖锐状,滑动面12b的半径方向外侧的整个半圆的厚度t形成均匀厚度。又,冷却用槽31的形状也不必一定要弯曲,也可以是底面平坦或形成凹凸构成散热片状。而且,冷却用槽31的底面的前端附近越往前端越处于半径方向外侧地弯曲,但是也可以不弯曲,直到前端为止都平坦(参照例如图3的两点划线的符号41)。而且在本实施形态中,如图3所示,冷却用槽31的前端位于缸体12的前侧端面与下死点上的活塞13的后端面之间,但是也可以延伸到上述后端面附近。
在本实施形态中,对斜板型液压装置1为油压马达的情况进行了说明,但是如上所述也可以是油压泵。在这种情况下,利用电动机或引擎等对旋转轴11进行旋转驱动使缸体12旋转。由于缸体12旋转,活塞13往复滑动。在油压泵中,吐出端口16b连接于高压侧通路27,吸入端口16a连接于低压侧通路28,从上死点移动到下死点期间通过吸入端口16a向油室20a吸入工作油,从下死点移动到上死点期间对吸入的工作油进行压缩,通过吐出端口16b将压缩的工作油向高压侧通路27吐出。
如上所述,即使是油压泵的情况下,也是活塞通过缸20往复滑动,在滑动面12b上滑动。因此,与油压马达1的情况一样,在滑动面12b上发生热量。因此,即使是将斜板型液压装置1作为油压泵使用的情况下,有缸体12的冷却结构30,就能够得的与油压马达1的情况相同的作用效果。
还有,在本实施形态中,已经对斜板型液压装置1进行了说明,但是缸体12的冷却结构30也可以使用于斜轴型液压装置。而且在斜轴型液压装置的情况下,即使是谋求高速化,由于滑动面12b的表面温度不像斜板型液压装置1那样上升,因此得到的作用效果还是斜板型液压装置的情况更好。而且工作液虽然使用油,但是也可以使用水等其他液体作为工作液。 
符号说明:
1   油压马达;
12  缸体;
12a 外周面;
12b 滑动面;
12c 区域;
13 活塞
17  壳体;
20  缸;
27  高压侧通路;
28  低压侧通路;
29  连通通路;
30  冷却结构;
31  冷却用槽;
32  隔板。

Claims (5)

1.一种缸体的冷却结构,所述缸体是形成在活塞插入侧端面具有开口的多个缸,使其旋转时分别插入所述缸的活塞能够往复滑动的缸体,其特征在于,
具有形成于所述缸体的外周面上的多条冷却用槽,
所述冷却用槽利用下述方式形成,即从所述活塞插入侧端面向相邻的两个所述缸之间的隔板延伸,而且使上述隔板减薄,以减少活塞滑动的滑动面与所述缸体的外周面之间的厚度。
2.根据权利要求1所述的缸体的冷却结构,其特征在于,
所述活塞在上死点到下死点之间在缸内往复滑动,
所述冷却用槽形成从所述活塞插入侧端面与缸平行地延伸,而其前端位于比在下死点上的所述活塞的缸内的端面附近更靠所述活塞插入侧端面一侧的结构。
3.根据权利要求1所述的缸体的冷却结构,其特征在于,
所述冷却用槽形成为其所述缸体的外周面与所述滑动面之间的最小厚度t min相对于所述缸的内径D有0.02D≤t min≤0.3D的关系。
4.一种斜板型液压装置,低压的工作液流动的低压侧通路与高压的工作液流动的高压侧通路连接,所述工作液从所述高压侧通路提供给所述缸,从所述缸向所述低压侧通路排出,以使缸体旋转,又,通过使所述缸体旋转从所述低压侧通路向所述缸吸入工作液,进一步压缩后向所述高压侧通路吐出,其特征在于,
具有权利要求1~3中的任一项记载的所述缸体的冷却结构。
5.根据权利要求4所述的斜板型液压装置,其特征在于,
具有收容所述缸体的壳体,
所述壳体内通过连通通路与所述低压侧通路连接,向在所述壳体内引入所述低压侧通路的低压工作液。
CN2010800361423A 2010-11-16 2010-11-16 缸体的冷却结构及具有该结构的斜板型液压装置 Pending CN102630279A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/006721 WO2012066593A1 (ja) 2010-11-16 2010-11-16 シリンダブロックの冷却構造、及びそれを有する斜板形液圧装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102630279A true CN102630279A (zh) 2012-08-08

Family

ID=46083567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010800361423A Pending CN102630279A (zh) 2010-11-16 2010-11-16 缸体的冷却结构及具有该结构的斜板型液压装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20130000481A1 (zh)
EP (1) EP2642123A4 (zh)
JP (1) JP5444462B2 (zh)
KR (1) KR101330768B1 (zh)
CN (1) CN102630279A (zh)
WO (1) WO2012066593A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104379923A (zh) * 2012-12-27 2015-02-25 川崎重工业株式会社 轴向柱塞马达
CN105201816A (zh) * 2015-09-07 2015-12-30 福州大学 一种斜盘式柱塞泵的缸体自冷却结构
CN105587483A (zh) * 2014-11-11 2016-05-18 丹佛斯有限公司 轴向活塞装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6276911B2 (ja) 2012-08-13 2018-02-07 Kyb株式会社 液圧回転機
JP6106834B2 (ja) * 2012-08-28 2017-04-05 ダイハツ工業株式会社 油圧式無段変速機
JP6080626B2 (ja) * 2013-03-13 2017-02-15 川崎重工業株式会社 アキシャルピストンモータ
JP6252313B2 (ja) * 2014-03-31 2017-12-27 株式会社Gsユアサ 蓄電装置
JP2018076826A (ja) * 2016-11-10 2018-05-17 川崎重工業株式会社 シリンダブロックとそれを備えた斜板形液圧回転装置
JP6831711B2 (ja) 2017-02-01 2021-02-17 川崎重工業株式会社 液圧駆動システム
KR102348899B1 (ko) * 2021-11-01 2022-01-11 토비스유압 주식회사 사판식 유압모터 시스템
JP2023151480A (ja) * 2022-03-31 2023-10-16 川崎重工業株式会社 回転斜板式液圧ポンプ

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54102710U (zh) * 1977-12-29 1979-07-19
JPS61145882U (zh) * 1985-03-01 1986-09-09
JPS6257779U (zh) * 1985-09-30 1987-04-10
JP2001059561A (ja) * 1999-08-23 2001-03-06 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 回転体を備えた流体機械
WO2009110043A1 (ja) * 2008-03-03 2009-09-11 株式会社カワサキプレシジョンマシナリ 電動機一体型油圧モータ
JP2010174690A (ja) * 2009-01-28 2010-08-12 Kawasaki Precision Machinery Ltd バルブプレート、及びそれを備えるピストンポンプ又はモータ
JP2010180890A (ja) * 2005-01-07 2010-08-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 低温流体用昇圧装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB761122A (en) * 1951-10-03 1956-11-14 Shell Refining & Marketing Co Improvements in machines operating according to a modified stirling cycle
US3169488A (en) * 1961-11-03 1965-02-16 New York Air Brake Co Rotary cylinder barrel and method of making same
US3170297A (en) * 1963-09-30 1965-02-23 Bendix Corp Hydrostatic thrust bearing device
AU5917865A (zh) * 1966-05-20 1967-11-23
JPS54102701U (zh) * 1977-12-29 1979-07-19
JPS6223559A (ja) * 1985-07-23 1987-01-31 Sanden Corp スタ−リングエンジン
US4875390A (en) * 1986-03-24 1989-10-24 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Shift control device for hydrostatic continuously variable transmission
JPH05321753A (ja) * 1992-05-19 1993-12-07 Nissan Motor Co Ltd 多気筒エンジンの本体構造
US5271363A (en) * 1992-12-02 1993-12-21 Briggs & Stratton Corp. Reinforced cylinder for an internal combustion engine
US5681149A (en) * 1995-07-19 1997-10-28 Trinova Corporation Hydraulic pump with side discharge valve plate
US5782160A (en) * 1997-05-28 1998-07-21 Vickers, Incorporated Adjustable stop for variable displacement pumps
US5845559A (en) * 1997-08-08 1998-12-08 Eaton Corporation Axial piston pump neutral centering mechanism
US6354812B1 (en) * 2000-06-29 2002-03-12 Eaton Corporation Adjustment maximum displacement stop for variable displacement piston pump
JP2003247487A (ja) * 2002-02-21 2003-09-05 Sanden Corp 斜板式圧縮機
US7086225B2 (en) * 2004-02-11 2006-08-08 Haldex Hydraulics Corporation Control valve supply for rotary hydraulic machine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54102710U (zh) * 1977-12-29 1979-07-19
JPS61145882U (zh) * 1985-03-01 1986-09-09
JPS6257779U (zh) * 1985-09-30 1987-04-10
JP2001059561A (ja) * 1999-08-23 2001-03-06 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 回転体を備えた流体機械
JP2010180890A (ja) * 2005-01-07 2010-08-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 低温流体用昇圧装置
WO2009110043A1 (ja) * 2008-03-03 2009-09-11 株式会社カワサキプレシジョンマシナリ 電動機一体型油圧モータ
JP2010174690A (ja) * 2009-01-28 2010-08-12 Kawasaki Precision Machinery Ltd バルブプレート、及びそれを備えるピストンポンプ又はモータ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104379923A (zh) * 2012-12-27 2015-02-25 川崎重工业株式会社 轴向柱塞马达
CN105587483A (zh) * 2014-11-11 2016-05-18 丹佛斯有限公司 轴向活塞装置
US9932828B2 (en) 2014-11-11 2018-04-03 Danfoss A/S Axial piston machine
CN105201816A (zh) * 2015-09-07 2015-12-30 福州大学 一种斜盘式柱塞泵的缸体自冷却结构

Also Published As

Publication number Publication date
EP2642123A4 (en) 2017-10-04
US20130000481A1 (en) 2013-01-03
JPWO2012066593A1 (ja) 2014-05-12
KR101330768B1 (ko) 2013-11-18
KR20120083876A (ko) 2012-07-26
WO2012066593A1 (ja) 2012-05-24
EP2642123A1 (en) 2013-09-25
JP5444462B2 (ja) 2014-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102630279A (zh) 缸体的冷却结构及具有该结构的斜板型液压装置
CN102812243B (zh) 阀板及具备该阀板的轴向活塞式油压泵或马达
CN101713392B (zh) 用于往复式压缩机的曲柄机构
CA1254523A (en) Slant plate type hydraulic device
KR101541998B1 (ko) 용량 가변형 사판식 압축기
US20150219215A1 (en) Piston of axial piston pump motor, cylinder block of axial piston pump motor, and axial piston pump motor
Ki Kim et al. Measurement of fluid film thickness on the valve plate in oil hydraulic axial piston pumps (I)-bearing pad effects
CN105937565A (zh) 一种双向控制的液粘调速离合器
CN105134583B (zh) 一种斜盘式柱塞泵的柱塞副润滑冷却结构
KR100962750B1 (ko) 회전 피스톤 기계
EP2778410A1 (en) Hydraulic rotary machine
CN109891093B (zh) 缸体及具备该缸体的斜板型液压旋转装置
CN108331754B (zh) 泵体组件及具有其的压缩机
JPH09209920A (ja) 可変容量型斜板式液圧機械及び静油圧伝動装置
JP6913260B2 (ja) シリンダブロックとそれを備えた斜板形液圧回転装置
JP2013029072A (ja) 斜板式ピストンポンプ
CN219366459U (zh) 液压旋转装置
JP6811197B2 (ja) アキシャルピストン式油圧ポンプ
KR20230099575A (ko) 슈패드의 윤활 기능이 우수한 사판식 유압펌프
JP2012112284A (ja) 多連ピストンポンプ
JP6179359B2 (ja) 油圧ピストンポンプ・モータ
KR19990031465U (ko) 피스톤 냉각장치
JP2012082740A (ja) 油圧ポンプ
JP2019196738A (ja) 油圧アクチュエータとその改良部品
KR20130055871A (ko) 유로포켓을 가지는 사판식 피스톤 펌프

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20160113

C20 Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned