CN102900661A - 液压活塞机械的活塞用的滑块 - Google Patents

Abstract

公开了一种液压活塞机械的活塞用的滑块，带有用于接纳活塞头的凹陷的凹座，并带有支承所述活塞用的滑动面。其中，该滑块由润滑剂通道从该凹陷的凹座贯通到滑动面，而且该凹陷的凹座切线连续地、就是说没有弯折地过渡到润滑剂通道的连续变窄的变细段的过渡段。按照本发明，该过渡段是凸状的。

Description

液压活塞机械的活塞用的滑块

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分的滑块。

背景技术

液压活塞机械具有缸-活塞单元，带有各自可在缸内轴向移动的活塞或者工作活塞。这时，该活塞以活塞头被容纳在滑块的凹陷的凹座内，该滑块优选用有色金属或钢制成。活塞通过该滑块可以支持在活塞机械的滑动面或斜盘上。活塞机械运行时，该滑块必须承受活塞的支持力，该支持力明显地取决于活塞机械的工作压力或者压力介质的黏度，由于这种机械负载，一方面由于滑动摩擦可能导致磨损，而另一方面，可能导致滑块破损。

为了减小这个风险，滑块的滑动面进行润滑。这通过从其凹陷的凹座向着滑块的滑动面贯穿所述滑块的润滑剂通道来实现，并通过该润滑剂通道把润滑剂或液压介质输送到滑动面。还已知，该润滑剂通道通入到滑块的滑动面的卸压凹槽，以此改善所述滑块的润滑和卸载。

为此，US 6,555,777B 1提出了带有安排在中央的润滑剂通道的滑块的两个实施例。第一实施例的润滑剂通道通过带有锋利棱边的小凹球碗(Kugelkalotte)通入到凹陷的凹座中，并用长而细的孔通到滑动面的卸压凹槽中。第二实施例的润滑剂通道通过另外的柱形的孔同样棱边锋利地通入到凹陷的凹座中，并用截顶锥形扩口通入到滑动面。

在DE 3210146A1中所示的滑块具有中央的润滑剂通道，它通过另外的柱形孔棱角锋利地过渡到凹陷的凹座中。在朝向该滑动面的方向上，截顶锥体形的扩口接在该柱形孔上，该扩口过渡到狭窄的柱形孔，该柱形孔在其一侧通入到滑动面的卸压凹槽。在这种情况下，在柱形的孔和截顶锥体形的扩口之间的过渡是棱角锋利的。

这两个文献的解决方案的缺点是，该滑块在润滑剂通道的棱角锋利的过渡部处遭受较高的切口效应，因此使强度降低。

公开文献EP 0763657A1示出一种具有减小的润滑剂通道切口效应的滑块。它在过渡到该凹陷的凹座的或者过渡到该卸压凹槽的过渡部上不再具有锋利的棱角。所述凹陷的凹座以连续切线的形式、也就是没有弯折地过渡到润滑剂通道的截顶锥体形变窄段，该变窄段再次通过倒圆部过渡到润滑剂通道的柱形段，该柱形段最后通入到卸压凹槽。

这种滑块的缺点是，大的截顶锥体形段作为活塞头的放置面或支撑面误入歧途(verlorengehen)，使得要由滑块承受的支撑力的显著部分不利地在径向上引入到滑块中，这可能导致滑块开裂。

发明内容

与此相比，本发明的任务是创造一种强度增大的滑块。

这个任务通过带有权利要求1的特征的滑块来解决。

滑块有利的改进方案在权利要求2至10中描述。

按照本发明的液压活塞机械的活塞用的滑块具有用于接纳活塞头的凹座以及用于特别是在活塞机械的滑动盘或者倾斜盘上支承所述活塞的滑动面。此外，该滑块由润滑剂通道从凹座贯通到滑动面。在这种情况下，该凹座切线连续地或者无弯折地过渡到润滑剂通道的连续变窄的变细段的过渡段。在这种情况下，按照本发明所述过渡段凸状地形成或者带有大于零的曲率。

与技术现状相比，切线连续的和按照本发明凸状的过渡段缩小了在凹陷的凹座到润滑剂通道的过渡部上的切口效应。实验已经得出，这样的几何形状使较高的活塞支持力引入到滑块中向成为可能。滑块的强度、特别是抵抗滑块从润滑剂通道开始开裂的强度因此得以提高。因此，通过润滑剂通道的按照本发明的几何形状在制造滑块时不会损失强度地减少高品质的半成品。特别是可以免去使用价格昂贵的锻造毛坯而有利于有益的杆材。此外，润滑剂通道的按照本发明的几何形状被证实在制造时成本低廉，因为加工面的数量减到最小。连续变窄的变细段朝向滑动面的方向不弯折或没有棱角，以便即使在这个区域中也使得切口效应减到最小。所述活塞可以是液压活塞机械的工作活塞或者调整活塞。

在滑块的优选的改进方案中，变细段的母线或者说外形轮廓线的曲率到处都大于零，或者说是凸的，或者等于零。因此，该润滑剂通道沿着变细段没有凹陷地构成的段。这时，所述母线基本上与变细段的从该凹陷的凹座起沿着变细段朝向滑动面的方向延伸的相交曲线(Schnittkurve)相应。

在所述滑块的一种特别有利的和制造技术上能简单制造的改进方案中，所述母线的曲率沿着过渡段是恒定的。因此，该过渡段朝向滑动面的方向具有恒定的半径。作为其替代方案，所述曲率沿着过渡段是可变化的，然而制造技术成本较高。

在一种有利的改进方案中，凸状的过渡段过渡到连续变窄的变细段的连接段。沿着该连接段，所述母线的曲率优选小于沿着过渡段的。

所述母线沿着该连接段特别优选地具有直线或者椭圆弧段或者圆弧段。通过该直线使得所述连接段至少分段地或者说局部地形成截顶锥体形，并因此制造比较简单。

在所述滑块的优选的改进方案中，润滑剂通道的变细段过渡到润滑剂通道的柱形的、特别是圆柱形的卸压段。

在所述滑块的优选的替代于此的改进方案中，该变细段过渡到所述润滑剂通道的朝向滑动面的方向连续扩展的、特别是截顶锥体形的卸压段。

作为对此的替代方案或者补充方案，润滑剂通道的卸压段不仅可以具有柱形的、特别是圆柱形的段，而且具有连续变宽的、特别是截顶锥体形的段。

为了把润滑剂或者压力介质从凹陷的凹座输送到滑动面，并且为了使贴靠在滑动面上的滑块有效地卸载，该滑动面具有卸压凹槽，在该卸压凹槽中安排润滑剂通道的、特别是卸压段的通入口。作为其替代方案，该通入口安排在滑动面本身之中。

为了使得所述润滑剂通道通入到该滑动面中的或者通入到该卸压凹槽中的通入口上的切口效应减到最小，该通入口被倒圆角或者被倒棱角。

当该润滑剂通道旋转对称时，按照本发明的滑块制造起来特别简单。

附图说明

下面参照示意的附图来阐述按照本发明的滑块在液压活塞机械中应用的概要。另外，参照四个示意的附图对按照本发明的滑块的四个实施例作较详细的说明。附图中：

图1用示意的侧剖面图示出液压活塞机械以便说明滑块的应用；

图2用部分侧剖面图示出带有液压活塞机械的活塞的滑块的第一实施例；

图3用侧剖面图示出滑块的第二实施例；

图4用侧剖面图示出滑块的第三实施例；而

图5用侧剖面图示出滑块的第四实施例。

具体实施方式

为了说明按照本发明的滑块2的应用，图1用示意的侧剖面图示出了液压活塞机械或者说液压的活塞泵1。在这种情况下，图1的描述限于液压活塞机械的对本发明的理解相关的部分。对于深入地描述液压活塞机械，请参见有关的现有技术。

所述液压活塞机械1在倾斜盘结构中做成为可调整的轴向活塞泵。它具有外壳，该外壳带有钵状的外壳底部4，在该外壳底部上放置外壳件6。该外壳通过在图1中安排在右方的外壳盖8封闭。外壳底部4在图1左方由驱动轴10贯穿，该驱动轴在外壳底部4和外壳件6中通过滚柱轴承12、14进行支承。柱筒16与驱动轴10抗扭转地进行连接，在该柱筒中可以引导多个活塞18轴向移动。该活塞各自用柱形孔20限定工作空间22。在驱动轴10旋转期间，压力介质的到工作空间的输入22以及从工作空间22中的引出受到固定在外壳上的控制板24的控制。

从柱筒16突出的活塞脚26通过滑块2的滑动面27支持在倾斜盘30的滑动面28上。在活塞18的压缩冲程中，滑块2必须承受在图1中用箭头进行符号表示的轴向力，并且该轴向力被传递给该倾斜盘。特别是取决于液压活塞机械1或者说轴向活塞泵的工作压力以及压力介质的黏度，在这种情况下在滑块2上合成的应力会导致其破损或开裂。因为为了改善其在倾斜盘上滑动能力所述滑块通常具有润滑剂通道-该润滑剂通道可以通过活塞中的工作空间和孔供给液压介质并且而由于切口效应这种润滑剂通道通常是薄弱部位，所以按照本发明的滑块2的几何形状在润滑剂通道的范围内得以改善。为此请参见下列附图2至5。

图2用侧剖面图表示带有活塞18和倾斜盘130的滑块102的第一实施例，所述倾斜盘安排在液压活塞机械(未示出)的摆动摇摆机构(Schwenkwiege)131上。滑块102具有底部132，该底部与滑块102的凸缘134相比在径向上被扩大。在凸缘134中形成球冠状的凹陷的凹座136，其中接纳一活塞头126。凸缘134被堵塞(verstemmen)以便承受活塞18的在活塞18的颈部19方向上的拉力。滑块102由润滑剂通道138从凹陷的凹座136向滑动面127贯穿。为了润滑所述两个滑动面127，128，它们由工作空间(未示出)通过活塞18中的润滑剂孔140供给压力介质或润滑剂。

润滑剂通道138具有从凹陷的凹座136朝向滑动面127的方向连续变窄的变细段142，该变细段从安排在图右边的虚线起一直延伸到安排在图左边的虚线，或者说延伸到润滑剂通道138的最窄位置。在这种情况下，凹陷的凹座136在右面虚线表示的位置上以连续的切线(tangentenstetig)、因而没有弯折或棱角地过渡到润滑剂通道138的变细段142的过渡段144。这时，按照本发明，过渡段144形成为凸形的。变细段142的紧接在过渡段144上的连接段146截顶锥体形地构成。

在图2左侧一卸压段148紧接在变细段142上，该卸压段具有通入口150通向滑动面127。这时，所述通入口150安排在相对于滑动面127在轴向上稍微向后错开的卸压凹槽152内，并对着该滑动面进行倒圆。在滑动面127内通过连接片154与其它的卸压凹槽隔开。安排在中央的卸压凹槽152围绕着中轴线153形成为圆形，其它环绕的并且由连接片154隔开的卸压凹槽围绕着中轴线153基本上形成圆环形的通道。

图3用侧剖面图表示所述滑块202的与按照图2的第一实施例相比在装置技术上略为简单的第二实施例。与第一实施例不同，滑块202没有连接片(154，参见图2)。因此，在滑块202的滑动面227上只形成大圆柱形的并且相对于中轴线153旋转对称的卸压凹槽252。在卸压凹槽252中安排所述润滑剂通道138的通入口250。在这种情况下，从在图3中最上方的虚线一直延伸到通入口250的润滑剂通道138以其连续切线向地过渡到凹陷的凹座236中的过渡段144、连续切向地与该过渡段邻接的截顶锥体形的连接段146以及对着通入口250进行倒圆的卸压段148相应于按照图2第一实施例的润滑剂通道138。

滑块202的凸缘234在其没有被堵住缝隙的状态中被示出。在球冠状的凹陷的凹座236上邻接着关于所述凹陷的凹座236径向扩大的、圆柱形的凸缘段235。该凸缘段235的内部环绕的边沿256被倒圆，以便在凸缘234被堵住缝隙(verstemmten)的状态下不损坏被接纳在所述凹陷的凹座236中的活塞头，并且以便保证活塞头在滑块202中的可运动性。

图4用侧剖面图表示滑块302的第三实施例。为了不是非必要地扩张所述描述，聚焦到与所述两个实施例(参见图2和3)不同的特征。

与根据图2和3的所述头两个实施例的滑块不同，滑块302具有带有较小地凸起的弯曲的过渡段344的润滑剂通道338。以连续切线邻接于该润滑剂通道的是较短的截顶锥体形的连接段346。该连接段以小的过渡半径再次过渡到相对较长的圆柱形的卸压段348。连接段346与其它实施例相比具有相对较尖的约为30°的收缩角α。在这种情况下，在所述段344、346和348之间的过渡正如在至今的实施例的情况一样，做成连续切线的或无弯折的。卸压段348用倒角(Fase)358过渡到卸压凹槽352中。

为了减小从滑块302的凸缘334到底部332的过渡部360处的切口效应，该过渡部360与凸缘334的外表面362相比在径向上缩回。

图5用侧剖面图表示滑块402的第四实施例。在这里也集中描述与头三个实施例(参见图2、3和4)不同的特征。

滑块402具有润滑剂通道438，该润滑剂通道带有凸出的过渡段444，截顶锥体形的连接段446以连续切线或者无弯折地连接在该过渡段上。与根据图2至4的头三个实施例不同，截顶锥体形地扩展的卸压段448邻接在该连接段446上。因为连接段446到卸压段448的过渡部不倒圆，所以该切口效应在该位置处提高，然而制造得到简化了。连接段446与按照图4的实施例相比，具有相对较钝的约为50°的收缩角α。在这种情况下，所述段444和446之间的过渡部与前面的实施例一样切线连续地或无弯折地构成。卸压段448不倒圆地过渡到卸压凹槽452。

与带有旋转对称的润滑剂通道(它具有圆形的横截面)的所示的实施例不同，润滑剂通道可以在径向上伸展或者变形，以便使得所述润滑剂通道例如具有椭圆形的横截面。还可以是有棱角的横截面。

与所示的实施例不同，润滑剂通道的、特别是变细段的包络线或者说母线可以具有彼此过渡的圆弧段和/或椭圆弧段。

所示出的实施例的每个连接片154在径向上相对于润滑剂通道138；338；438的中轴线153由连接通道透过，以便在滑块102；202；302；402的各个滑动面127；227；327；427和滑块102；202；302；402可支持于其上的那个滑动面之间的液压介质可以由卸压凹槽152；252；352；452径向向外流走。

与所示出的实施例不同，连续变窄的变细段142；242；342；442还可以具有一个或多个柱形段。从数学的观点来看，在这种情况下，沿着变细段142；242；342；442的所述变窄还可以是连续的，只要这时该变细段的内表面沿着该变细段是切向连续的或无弯折的。

从变细段向润滑剂通道的卸压段的过渡部优选被倒圆角，以减小切口效应。

按照本发明的滑块优选用有色金属或者钢制成。

公开了一种液压活塞机械的活塞用的滑块，带有用来接纳活塞头的凹座，并带有支承所述活塞用的滑动面。这时，该滑块从凹座通到滑动面被润滑剂通道所贯穿，而该凹座切线连续地、就是说没有弯折地过渡到润滑剂通道连续变窄的变细段的过渡段。按照本发明该过渡段是凸出形的。

Claims (10)

1.液压活塞机械(1)的活塞(18)用的滑块，带有凹陷的凹座(136；236；336；436)用以接纳活塞头(26；126)，并带有滑动面(27；127；227；327；427)用来支承所述活塞(18)，并带有润滑剂通道(138；338；438)，滑块(102；202；302；402)由该润滑剂通道从凹陷的凹座(136；236；336；436)贯通到滑动面(127；227；327；427)，其中该凹陷的凹座(136；236；336；436)切线连续地过渡到润滑剂通道(138；338；438)的连续变窄的变细段(142；342；442)的过渡段(144；344；444)，其特征在于，该过渡段(144；344；444)是凸状的。

2.按照权利要求1所述的滑块，其中所述变细段(142；342；442)的母线的曲率到处都大于零或者等于零。

3.按照权利要求2所述的滑块，其中沿着凸状的过渡段(144；344；444)母线的曲率是恒定的。

4.按照权利要求1至3中任一项所述的滑块，其中凸状的过渡段(144；344；444)过渡到连续变窄的变细段(142；342；442)的连接段(146；346；446)。

5.按照权利要求2和4所述的滑块，其中沿着连接段(146；346；446)母线具有直线(146；346；446)或者椭圆弧段或者圆弧段(146；346；446)。

6.按照上述权利要求中一项所述的滑块，其中该变细段(342)过渡到润滑剂通道(338)的柱形的卸压段(348)。

7.按照权利要求1至5中一项所述的滑块，其中该变细段(442)过渡到润滑剂通道(438)的朝向滑动面(427)的方向不断变宽的卸压段(448)。

8.按照上述权利要求中任一项所述的滑块，其中该滑动面(127；227；327；427)具有卸压凹槽(152；252；352；452)，润滑剂通道(138；338；438)的通入口(150；250；350；450)设置在该卸压凹槽中。

9.按照权利要求8所述的滑块，其中该润滑剂通道(138；338)的通入口(150；250；350)具有倒圆部或倒棱角(358)。

10.按照上述权利要求中任一项所述的滑块，其中润滑剂通道(138；338；438)是旋转对称的。

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