CN102933839B - 允许相对平静地联接的液压传动设备 - Google Patents

允许相对平静地联接的液压传动设备 Download PDF

Info

Publication number
CN102933839B
CN102933839B CN201180027790.7A CN201180027790A CN102933839B CN 102933839 B CN102933839 B CN 102933839B CN 201180027790 A CN201180027790 A CN 201180027790A CN 102933839 B CN102933839 B CN 102933839B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
housing
motor
fluid
equipment
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.)
Active
Application number
CN201180027790.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102933839A (zh
Inventor
安德烈·普里让
朱利恩·朗贝
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.)
Poclain Hydraulics Industrie
Original Assignee
Poclain Hydraulics Industrie
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 Poclain Hydraulics Industrie filed Critical Poclain Hydraulics Industrie
Publication of CN102933839A publication Critical patent/CN102933839A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102933839B publication Critical patent/CN102933839B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/356Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having fluid or electric motor, for driving one or more wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/008Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for rotary or oscillating-piston machines or engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03CPOSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/04Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinders in star or fan arrangement
    • F03C1/047Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinders in star or fan arrangement the pistons co-operating with an actuated element at the outer ends of the cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03CPOSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/04Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinders in star or fan arrangement
    • F03C1/047Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinders in star or fan arrangement the pistons co-operating with an actuated element at the outer ends of the cylinders
    • F03C1/0474Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinders in star or fan arrangement the pistons co-operating with an actuated element at the outer ends of the cylinders with two or more radial piston/cylinder units in series
    • F03C1/0478Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinders in star or fan arrangement the pistons co-operating with an actuated element at the outer ends of the cylinders with two or more radial piston/cylinder units in series having several cylinder barrels coupled together
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4035Control of circuit flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4183Preventing or reducing vibrations or noise, e.g. avoiding cavitations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/42Control of exclusively fluid gearing hydrostatic involving adjustment of a pump or motor with adjustable output or capacity
    • F16H61/439Control of the neutral position, e.g. by zero tilt rotation holding means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0015Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being hydraulic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

液压传动设备(20、220、320、420、520),包括至少一个可脱离的径向活塞式液压马达(26A、26B),该液压马达通过两个马达管路(30、32、302A、322A)和连接到该壳体的内侧的一个壳体管路(40、240)而被连接。为了联接该马达,该设备包括联接装置,该联接装置能够将马达管路的第一管路的压力(322A)升高到高于壳体内的压力的联接压力,同时允许经由该壳体管路排出流体。该设备还包括设置在该壳体管路上的装置(82、282、382、482、582),用以限制流体经由该壳体管路的循环,以使该壳体内的压力在该联接操作期间升高。该装置使联接能够平稳地进行。

Description

允许相对平静地联接的液压传动设备
技术领域
本发明涉及包括至少一个具有径向活塞的液压马达的液压传动设备,所述马达包括:
壳体;
壳体内部的缸体,包括多个缸,每个缸包含可滑动地安装的活塞并且每个缸相对于该马达的旋转轴线沿径向设置;以及
用于这些活塞的波状凸轮;
该设备还包括:
两个马达管,分别用于该马达的流体供给及流体排放,所述马达管适于与所述缸形成连通;以及
壳体管,连接到设置在该壳体内侧的内部空间,并且该壳体管中存在“壳体压力”;该马达适于被接合,在此状态中,活塞在保持与该凸轮接触的同时在缸中滑动,并且该马达适于在这些马达管之间的压力差的作用下产生输出转矩,并且适于脱离接合,在此状态下,该活塞在壳体压力的作用下被保持在缸内部的缩回位置。
这种设备尤其被用在车辆上作为辅助目的,以便在该车辆的行车条件较困难时(如当地势较滑、陡峭的斜坡等等),使该装置在必要时能够致动作为备用马达或辅助马达的液压马达。该液压马达通常设置在车辆的这种轴上:当该车辆处于正常的前进驱动模式中时,该轴上的轮并非驱动轮;在这种方式下,当该液压传动设备被启动时,该车辆具有补充的驱动轮。
背景技术
本发明的特别重要的应用涉及安装在道路车辆上的液压辅助设备,所述道路车辆上例如为能以较高的速度行驶的重型卡车。在这类车辆上,当车辆在向前驱动的同时,例如当其以高于30千米每小时(km/h)的速度行驶时,启动一个或多个辅助马达是有利的。
尽管有这种需求,并且在通常的方式下,在引言中提出的此类液压传动设备大多数被设计为仅在该车辆处于停止状态或以非常低的速度行驶时使马达能够被接合。
该接合阶段尤其难以实现,因为它要求使活塞与凸轮进行接触。遗憾的是,如果该车辆正在移动,则这些活塞相对于该凸轮转动;因此这种接合在这些活塞与该凸轮之间引起一系列突然的冲击。这种接合发出噪音,并且对马达具有机械磨损。
为了避免该问题,通常规定在马达被接合时大幅地降低车辆的速度。
然而,人们已经设计出(尤其是由本申请人设计的)某些设备,以便能够在车辆行驶时进行接合。
由此,第一种已知的设备包括接合装置,该接合装置同时连接到上述马达管以便执行接合,同时还使它们承受副泵(辅助泵)的输出压力。同时,该壳体受到大气压力的作用。在接合时,马达管中的压力大于壳体中的压力,使活塞能够伸展,进而使马达能够接合。
这类设备由专利EP0993982进行了说明。
这种设备的缺陷在于,当一个或多个马达被接合时,这些活塞全部一起伸展,活塞与凸轮之间的冲击重复地发生,上文所提到的接合并不令人满意。
专利EP0993982提出了与上述设备类似的第二种设备。在该第二种设备中,在接合开始的短暂时期内,马达管连接到主泵的主孔,同时壳体管连接到该副泵。因此,在该时期内,该壳体至少承受该副泵的压力。之后,在接合的最后的步骤期间,壳体管暴露于大气压力下,由此使从该壳体移除流体更加容易。
该设备的缺陷在于其需要一选择阀来将壳体管连接到流体移除管(其连接于非加压的储液器),或者将其连接到副管。这造成了一定程度的复杂性。
该系统的另一个缺陷在于,在接合的时候该壳体中存在的副泵压力较高。遗憾的是,这种接合导致压力峰值,这些压力峰值叠加在该压力上。由此,在那些压力峰值期间,壳体中的压力会损坏马达的衬垫并导致马达的流体密封性降低。
发明内容
本发明的一个目的在于提供在引言中提出的那种类型的传动设备,该设备还包括接合装置,为了接合所述马达,该接合装置适于至少使所述马达管中的第一个马达管达到高于壳体压力的“接合的”第一压力中,同时还使流体能够经由该壳体管被移除,该设备较简单,并且在该设备中,能够较快地进行一个或多个马达的接合而不会损坏马达,同时减小噪音,并且同时马达的转子处于旋转状态。
本发明的目的是借助以下事实实现的:该设备包括设置在壳体管上并且用于限制所述壳体管中的流体流动的装置,用以使该壳体内侧的压力在接合操作期间增大。
这里,该壳体内侧的压力是指该壳体压力或该壳体内侧的内部空间中的压力,该压力本身等于壳体管中的压力。该压力被施加到活塞,并驱使这些活塞缩回到一个或多个马达的缸中。
在本发明的设备中,接合操作是以下述方式进行的。一旦将接合压力施加到马达管,并且由于承受该接合压力的缸与壳体之间形成的压力差,驱使容纳在所述缸中的活塞伸展。
一旦活塞开始伸展,并且由于从壳体移除的流体被用于限制流动的装置限制,该壳体中的压力上升。由此,在壳体中形成背压,该背压的效果与缸中的压力的效果相反。该背压限制特定的活塞从这些缸中伸展的速度,存在于壳体中的流体充当活塞与凸轮之间的一种缓冲物。
结果,活塞以受限的速度并带着有限的能量向该凸轮伸展。因此,活塞与凸轮之间的冲击的激烈程度也是有限的。因此,本发明能降低活塞与凸轮之间的冲击的激烈程度,同时还能使更高的压力被施加到一个或多个马达管。因此,本发明尤其能够使主泵的输出压力直接施加到马达管,而不需要使用与副加压流体源的特定连接:使用简单的装置来限制壳体管中的流体的流动。这些装置的尺寸被设定为使得活塞与凸轮之间的冲击的激烈程度能够降低,同时还使活塞能够伸展。
有利的是,一旦接合被执行,背压自然地下降,不需要采取任何操作。
在该设备中,液压马达或者多个液压马达中的每一个可包括两个或更多的马达管。如果该马达设有子马达,则马达管的数量可大于两个。
在一个实施例中,用于限制流体流动的装置包括缩窄器(constriction)。该缩窄器是引起所期望的壳体中的压力增大的尤为简单和可靠的方式。当然,可以使用其他任何适用于限制壳体管中的流体流动的装置(受控的级进式阀,等等)。
在一个实施例中,该设备还包括压力限制器,该压力限制器设置在壳体管上并且适于限制该壳体中压力的增大。该术语“压力限制器”在此用于指代包括阀的机构,其当该机构上游的压力超过预定的值时,该阀打开,该机构以此方式防止上游压力超过该预定值。该壳体管上的压力限制器的存在有利地使得能够限制壳体中的压力,由此防止该马达的垫片承受有害的压力峰值。
在一个实施例中,该设备还包括压力限制止回阀,该压力限制止回阀与用于限制流体流动的装置并联地安装,并且被设置在该壳体管与该副加压流体源之间,使流体能够仅沿着从该壳体朝向所述源的方向流动。
这种止回阀是一种简单的实施压力限制器的方式。另外,液压传动设备通常包括副加压流体源,用于以中间压力供给流体。该压力通常大约为10巴至30巴,其在接合期间非常适于作为壳体中的最大背压。
在一个实施例中,接合装置适于在接合操作期间使第二马达管保持处于小于的接合压力的第二压力,并且用于限制流体流动的装置的尺寸被设定为使得在接合阶段的主要部分期间,该壳体压力保持在第一压力与第二压力之间。
优选地,对于大多数(多于75%)的接合操作,该接合装置将壳体压力保持在第一压力与第二压力之间;但是可能发生非期望的压力波动并且导致该(壳体)压力暂时低于例如第二马达管的压力。
在本发明所涉及的这种类型的径向活塞马达中,缸以交替方式与一个马达管连通并随后再与另一个马达管连通。通常,对于每个缸而言,这是通过将连接到该缸的缸管与连接到这些马达管的多个分配管连通而进行的。
马达管与缸由此以级进的方式彼此连通。分配管与缸管之间的流动截面积(其在某些时刻为零)增大,达到最大值,并随后返回到零。
由此,缸内的压力不仅仅是具有依据该缸是连接到马达管中的一个还是另一个而取得的两个值,而是从两个马达管的压力中的一个压力到另一个压力而连续地变化,并且在这些缸被隔离的阶段暂停。
作为缸的内部所存在的压力的功能,在这些缸所包含的活塞上施加更大或更小幅度的向外的力,从而将它们推向凸轮。在任何给定的时刻,由于流动截面积显著改变及因此缸中的压力的显著改变,施加在活塞上的向外的力也显著地改变。
另外,能够注入到缸中从而使活塞能够伸展的流体的流速通常较低,因为其通常来自低输出流量的副泵。因此,在任何给定的时间,不可能有大数量的活塞同时以高的速度从各自的缸中伸展出;该设备限制伸展的活塞的数量和/或它们伸展的速度。
借助壳体中的背压,这种限制在每个时刻以如下方式进行:
最小程度地被驱使从其缸中伸展的那些活塞(即,其缸内的压力最低的活塞)不从它们的缸中伸展,或者如果它们的缸中的压力小于壳体压力时这些活塞被流体推回到它们的缸中。
相反地,受到其缸内的高压作用的那些活塞被强力地推向凸轮,并且这些活塞快速地从它们的缸中伸展。
因此,有利的是,在该实施例中,活塞并非全部从它们的缸中一起伸展,而是一个接一个地伸展(或者可能依据该马达的构造的不同而以多个小组的方式伸展)。
在每个时刻,从其缸中伸展的活塞的数量相对较小。因此,从缸中伸展的活塞较快速地伸展,原因是第一马达管中的压力并不下降,而这是由于仅有较小的数量的活塞伸展的缘故。基于相同的原因,这些伸展的活塞向着凸轮行进一定距离,该距离大于当所有的活塞同时伸展时(行进)的距离。
与当所有的活塞同时伸展时的情况相比,在该实施例中,从缸中伸展的活塞由此更加有可能伸展并到达凸轮的上升斜面(在活塞从其缸中伸展的运动期间所接触的凸轮的部分),并且因此无任何冲击,或者至少具有比当活塞碰到凸轮的下降斜面时的冲击更小的冲击。
在本实施例中,依次伸展而非同时伸展的活塞能够使抵接凸轮的活塞的冲击的次数和激烈程度显著降低,并且使接合操作引起的噪音大幅减小。
另外,壳体中的背压产生回复力,当活塞的缸内的压力低于该背压时,该回复力趋于将活塞推回到缸中。因此,如果活塞在向外运动的过程中没有时间到达凸轮,那么一旦其缸内的压力再次下降,并且变得小于该背压时,该活塞被推回并且至少部分地缩回到其缸中。尽管存在这种运动,但如果该凸轮碰到该活塞,所述活塞上受到的冲击较小。
最终,当活塞与该凸轮接触时,该活塞趋于与该凸轮保持接触。因此,所有的活塞的伸展非常迅速,并且与该凸轮接触。
在一个实施例中,与用于限制流体流动的装置并联地,接合装置适于在接合操作期间将壳体管经由额定阀连接到第二马达管,以便限制壳体中的压力。
因此,壳体管中的压力不会超过第二马达中的压力一预定值。有利的是,避免了壳体中的过大的压力,并且保护了马达的垫片。另外,第二马达管与壳体之间的压力差由此被控制,这使得能够控制将活塞推回到其缸中的回复力。因此,能够确保充分平稳且无损坏地将活塞推回其缸中。
另外,从该壳体向第二壳体管移除的流体使注入到马达管中的流体的量增大,从而有助于增大所述马达管中的压力,并且因此使接合操作加快。
在一个实施例中,该设备还包括主泵;接合装置适于在接合操作期间将该主泵的主输出孔与第一马达管连通,以便能够向该马达进行供给;该马达连接到至少一个轮,以便驱动该轮;并且这些接合装置适于在执行接合操作之前,通过使所述泵的缸容量改变直至其到达一个值使得能够以与该轮的速度差小于25%的转速驱动该马达,而使该主泵同步。
该主泵可以是在开放的循环中运转的泵。在这种情况中,以本身已知的方式,不具有增压泵;未连接到泵的输出孔的两个马达管中的一个连接到非加压的储液器并且使流体能够从该马达排出。
有利的是,在该示例中,主泵被同步,即主泵的缸容量的值被设定为适合以与轮的速度差别很小的速度驱动马达旋转,使得在接合操作期间,并且鉴于一些活塞还未完全伸展的事实,来自该泵的输出流量能够足以保持第一马达管中的压力,进而使活塞能够快速伸展并使接合能够快速进行。
在一个实施例中,该设备还包括主泵和副泵,并且接合装置适于在接合操作期间将该副泵的输出孔连接到第一马达管。该实施例涉及一种借助该副泵执行接合的装置。该副泵由此在该操作期间使第一马达管处于压力作用下,而第二马达管优选地保持为大气压力。
在一个实施例中,该接合装置在接合操作期间适于将该壳体管连接到该第二马达管。
借助这种布置型式,从该壳体移除的流体经由壳体管进入到第二马达管中,从而有助于在该管中保持一定量的额外压力,并且能够确保与该凸轮接触的活塞继续保持与其接触。
在一个实施例中,与限制流体的流动的装置并联地,接合装置适于将壳体管经由止回阀连接到流体供给管以充注该壳体,使得尤其是在该马达脱离接合操作期间能够将流体供给到该壳体。
这种布置型式使得在脱离接合操作期间能够将流体注入到该壳体,注入的流速并不被用于限制流体的流动的装置所限制,从而使得更容易获得较高的流速,并且还使得能够在非常短的时间内执行脱离接合操作。
在一个实施例中,该设备还包括蓄能器,该蓄能器适于在该马达的脱离接合操作期间对壳体管进行供给,以使该(壳体)管处于压力作用下,从而使活塞更容易缩回到缸中。
该蓄能器可以是可再充能的弹簧或气体型式的液压蓄能器,其容纳加压流体并且能够以流体静压能的形式储存液压能,并且能够从储存的流体静压能复原为液压能。
这种蓄能器能够非常迅速地供给一定量的流体,从而能够减少脱离接合操作的持续时间。另外,该蓄能器能够通过不像副泵或增压泵那样限制输出流量的装置来充注闭合环路,并因此能够使用小型的增压泵。
附图说明
通过阅读下文对作为非限制性示例示出的实施例的详细描述,能够充分地理解本发明,并且其优点显现得更为清晰。该描述是参照下列附图进行的:
图1A是本发明的设备的第一实施例的示意图;
图1B和图1C示出了两个设备,其中每个设备均与图1A的设备相似,并且提出了代替图1A的设备的止回阀的替代方案;
图2是能在本发明的设备中使用的马达的垂直于其旋转轴线的剖视图;以及
图3到图6是本发明的设备的三个实施例的示意图,其中提出了用于实施本发明的多种可行方案。
具体实施方式
图1A示出了其中安装有本发明的设备20的车辆10。
车辆10是具有四个轮的车辆,即两个后轮12A、12B以及两个前轮14A、14B。在正常状态下,车辆的驱动由主传动装置16提供。该主传动装置包括柴油机18,其连接到后轮12A和12B并在正常情况下为车辆提供驱动。
另外,为了在困难路况(有坡度的道路、易滑的道路,等等)下驱动车辆,该车辆还具有副传动装置20。所述副传动装置能够使两个轮14A和14B成为从动轮,即使它们在正常情况下并不是从动轮。由此,借助副传动装置20,该车辆具有这样的辅助模式:所有四个轮12A、12B、14A以及14B都是从动轮。
副传动装置20联接到轴21,轴21连接到来自发动机18的能量输出装置,当副传动装置20被启动时,该副传动装置从发动机18处获取能量并将该能量传输到轮14A、14B。
副传动装置20构成液压传动设备,其将一部分能量从发动机18传输到轮14A、14B,并且还执行多种其他的功能:副传动装置的启动/停用;使副传动装置的构件在停用模式期间保持安全,等等。
为了驱动这些轮14A、14B,液压传动设备20首先包括两个加压流体源:主泵24;以及副泵25,该副泵25被设计为用于在该设备的多个副管中保持最小的流体压力。
该主泵24是具有可变的输出流量以及斜盘(swashplate)的可逆泵。
主泵24和副泵25都连接到发动机18的输出轴21,并因此能够由输出轴21一并(即,同时)驱动。
主泵24被设计为将加压流体供给到分别连接到两个轮14A、14B中的每一个轮的两个液压马达26A、26B。为此目的,泵24具有连接到其主孔24A、24B的两个泵管28A、28B。
这些泵管28A、28B可分别与两个马达管30、32中相应的一个连通。这些马达管分别具有:适于连接到泵管的第一部分301、321;以及第二部分,在该部分中每个管分别分成两个分支302A、302B和322A、322B,这些分支连接到马达26A和26B的供给室和排放室。
按照本身已知的方式,马达26A、26B是具有径向活塞的液压马达,该马达与例如法国第2504987号专利中描述的马达类似。
马达26A、26B分别具有分别连接到轮14A、14B中相应一个轮的输出轴。在由主泵施加的处于泵管之间、并由此处于马达管之间的压力差的作用下,马达26A和26B以辅助模式输出驱动(或制动)转矩,该转矩使这些马达26A和26B能够驱动轮14A、14B。
泵管28A、28B和马达管30、32借助接通阀(activationvalve)34进行连通。该阀具有三个上游端口A、B、C,两个下游端口E和F,以及三个位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。该接通阀34还具有两个液压控制室34A、34B。
在本文中,应用于阀的端口时的术语“上游”和“下游”一般是指的流体流动的或指令传输的最经常的方向,但这不排除其他的操作模式。
端口A和C分别连接到泵管28A和28B中相应的一个泵管。控制室34A和端口B都连接到下文将描述的控制阀50的端口D。端口E和F分别连接到马达管30和32中相应的一个马达管,由此分别连接到与马达26A连接的马达管302A和322A中相应的一个,以及分别连接到与马达26B连接的马达管302B和322B中相应的一个。
接通阀34还设有回位弹簧,其驱使阀34停留在第一位置Ⅰ。
在第一位置Ⅰ中,端口B、E和F相互连接,而端口A和C相互连接。
在第二位置Ⅱ中,所有五个端口A、B、C、E和F相互连接。
在第三位置Ⅲ中,端口A和E相互连接,端口C和F相互连接,而端口B被隔绝。
因此,在第一位置Ⅰ中,泵管28A、28B相互连接(旁通位置);该泵于是设定为零输出流量。另外,马达管被相互连接,并且借助控制阀50以下文所述的方式将这些马达管的压力施加到其上。
相反地,在第三位置Ⅲ中,马达管连接到泵管,并且其对马达26A、26B进行供给,使这些马达驱动轮14A、14B。除了过渡阶段之外,该位置用于将车辆置于辅助模式,在该模式中马达26A、26B处于接合状态。
该设备20以下述方式供给流体。
副泵25的输出孔连接到增压管41。
管41经由止回阀42A、42B连接到泵管28A、28B。这种连接能够确保泵管中的压力在所有的时间都保持在与增压压力(泵25的输出口处的压力)相同的水平。
另外,管41经由压力限制器44连接到处于大气压力下的非加压储液器46,从而防止管41中的压力的任何过度增大。
相似地,泵管28A、28B经由压力限制器48A、48B连接到管41,以便同样避免任何过度的压力。
最后,在马达的壳体38A、38B的内侧设有与用于渗漏返回的管连通的多个内部空间,这些管被称为“壳体管”40A和40B。以下将参照图2更详细地描述该设备20的液压马达的内部设置。
壳体管40A、40B一起连接到公共管段401,以便构成由两个管段40A和40B组成的壳体管40,这两个管段40A和40B分别连接到马达26A、26B中的每一个并且连接到公共管段401。
在以下的描述中,按照惯例认为壳体管的上游对应于位于马达26A、26B附近的端部。
在管段401的下游的接合点T1处,壳体管40分成两部分。壳体管40经由止回阀80连接到管402,以及经由缩窄器82连接到管404。
管404连接到处于大气压力下的储液器52。用于限制流体排出到储液器52的缩窄器82构成限制壳体管中的流体流动的装置。
管402连接到增压管41。因此,该管中的压力为增压压力,该压力存在于副泵25的输出孔处。止回阀80沿着使流体能够从该壳体流动到增压管41的方向设置。
传动设备20还包括上述的控制电磁阀50,由此能够将传动设备置于辅助模式或非辅助模式。
该电磁阀50设置在增压管41上。该电磁阀具有两个上游端口A和B,两个下游端口C和D,两个位置Ⅰ、Ⅱ,以及驱使该电磁阀停留在其位置Ⅰ的回位弹簧。
端口A连接到增压管41的一端。端口B连接到非加压储液器52(其可与储液器46相同)。端口C连接到阀34的液压控制室34B。端口D连接到液压室34A并且连接到阀34的端口B。
在位置Ⅰ中,端口A和C相互连接,而端口B和D相互连接。在位置Ⅱ中,端口A和D相互连接,而端口B和C相互连接。
液压传动设备20借助电磁阀50而被控制。该电磁阀置于位置Ⅱ中以启动该设备并且进入到辅助模式,而在位置Ⅰ中使该设备被关停并且返回到非辅助模式。
在非辅助模式中,泵管28A和28B经由置于位置Ⅰ的接通阀34而被连接。马达管经由阀50的端口D连接到储液器52,并且被保持在大气压力下。类似地,由于壳体管被连接到储液器52,因此壳体压力保持等于大气压力。
阀50从位置Ⅱ进入到位置Ⅰ,触发马达26A、26B的接合操作。
当使控制阀从位置Ⅰ进入到位置Ⅱ时,由副泵25输出的“增压压力”施加到液压室34A而不是(液压)室34B。这使得液压阀34从位置Ⅰ(非辅助模式)进入到位置Ⅲ(辅助模式)。
几乎立即地,主泵的输出压力传输到第一马达管32,同时泵24的吸入孔处的压力被施加到第二马达管30。
同时,开始等于大气压力的壳体中的压力因为受施加到第一马达管的高压的作用而开始升高,连接到所述管的活塞借助流体压力而被推出缸外。因此,一定量的流体必定被从马达26A、26B的壳体中突然地移除。由于缩窄器82的作用,经由管404向储液器52的流体移除较缓慢。因此,壳体管40中的压力上升。当其达到增压管41中的压力时,止回阀80打开并使剩余的流体能被移除到增压管。壳体管40中的压力由此不会超过副泵25的输出压力。
图1B和图1C示出了除止回阀80之外与图1A的设备完全相同的两个设备。这些图示出了可代替止回阀80的两个部件。
第一种可能的方案(图1B)在于借助压力限制器80’代替止回阀。当上游压力达到并且超过预定值时,该压力限制器渐次地打开,从而能够移除流体。在所示的示例中,流体被移除到增压管,但是也可被移除到非加压储液器52。
第二种可能的方案(图1C)在于借助额定阀80”代替止回阀80。当上游压力(壳体压力)超出增压管线(boostline)中的压力一预定值以上时,则该额定阀打开。在接合时,该增压管线对第二马达管进行供给,从而在其中保持足以避免空穴现象的压力。将来自壳体的流体引导至增压管,并且引导至第二马达管,从而能够将流体供给到第二马达管,并因此有助于即使在该主泵的吸入导致压力下降的情况下仍使该管中保持充足的压力。
以下将参照图2描述在接合期间活塞从缸中伸展的顺序。
图2是马达26A(与马达26B相同)的剖视图。
该马达26A的特征在于其具有在缸体108内侧形成的呈槽102、104、106形式的三个供给/排放室的事实。因此,该马达能够如同由两个子马达构成的那样运转,并且能够借助多个缸容量而不是一个缸容量而运转。
实际上,应注意到本发明可以当然地应用到由多个子马达构成的马达。在这种情况下,本发明可独立地用于任何一个子马达的接合。
在马达26A中,槽102和104相互连接并且连接到马达管322A,而槽106连接到马达管302A。
马达26A包括:
在壳体38A中,上述的缸体108,该缸体包括十个缸110,其中每一个缸包含可滑动地安装的活塞112并且相对于该马达的旋转轴线被径向地设置;以及
形成八个瓣部(lobe)的波状凸轮114,其形成在壳体38A的内侧,并且用作针对活塞112的反应构件(reactionmember)。
马达26A是具有外部的凸轮和内部的缸体的马达;本发明可应用到具有内部的凸轮和外部的缸体的马达。另外,该缸体可以是固定的,而该凸轮是旋转的,或者反之亦然。
流体由槽102、104、106经由两个马达管322A和302A供给到马达26A并且从马达中排出。每个槽102、104、106分别与径向分配管连通,也就是分别与四个、四个以及六个径向分配管122、124、126连通。
这些分配管122、124、126适于随着缸体108相对于凸轮114的位置的不同而以公知的方式与缸管128相继地连通。
为此目的,缸管128外通到缸体108的“连通”外侧平面。马达26A具有面对该连通表面的分配器,该分配器具有“分配”平面,当缸体旋转时,该“分配”平面被相对于连通表面旋转。分配管外通到该分配表面上。
在上述的相对运动期间,每个缸管128交替地与分配管122或124连通并随后再与分配管126连通。这些缸管中的压力相继地被带入第一马达管的压力、随后被带入第二马达管的压力、随后再次被带入第一马达管的压力,等等。
这些缸管和分配管彼此渐次地连通,在该分配或连通表面的平面中的流动截面面积从零值开始渐次地增加到最大值,并且随后渐次地返回到零值。
在以下的描述中,这些压力改变的效果使得能够更加清晰地理解接合操作如何进行。
在接合操作的开始时刻(瞬间)t0(图2),所有活塞缩回到缸中。缸体108被认为沿由箭头A指示的方向相对于凸轮114转动,另外,假定马达管322A被带入到泵的高压(接合压)。
在时刻t0,能够在五组活塞之间加以(如下)区分,这些活塞随着其的缸管与分配管之间的流动截面面积的不同而更大或更小程度地被驱使从它们的缸中伸展:
两个活塞“G1”刚刚开始连接到第一马达管322A,因而几乎完全不被驱使伸展;
两个活塞“G2”非常大程度地连接到管322A,并且强力地被驱使伸展;
两个活塞“G3”仍然连接到管322A,但流动截面面积下降,并且它们不再以很大程度被驱使伸展;
两个活塞“G4”连接到第二马达管302A;以及
两个活塞“G5”在少许时刻仍然连接到管302A。
在时刻t0,壳体中的压力等于大气压力。
一旦泵24的输出压力施加到管322A,连接到该管的缸的活塞即依据其受到的压力的大小而开始伸展或者不开始伸展。
由此,壳体压力立即开始升高,缩窄器82产生其效果并且限制流体从壳体的移除。在这种背压的作用下,活塞G4和G5(其运动未在上文中指明)实际上被驱使为保持在它们的缸的内侧,并且它们不伸展,因为它们的缸压力(等于第二马达管302A的低压)小于壳体压力。
总之,在接合的开始阶段中,活塞G2从它们的缸中快速地伸展,并且其他的活塞G1以及G3至G5不从它们的缸中伸展,或者几乎完全不伸展。
接合操作以下述方式继续。
在每回合(turn)的第十六个处,由于分配表面的外缘上的分配管交替地连接到第一马达管和第二马达管,每个缸管从第一管的压力进入到第二管的压力,或者反之亦然。
在每个时刻,实际上仅有强力地被驱使伸展的活塞才从它们的缸中伸展。壳体中存在的背压约束那些其缸管不完全地连接到第一马达管的活塞,以使其保持在缸内。由此,因为在任何给定的时刻,仅两个缸完全地与马达管322A接触,所以活塞成对地伸展。
随着该设备的设定的不同,特别是随着用于限制流体流动的装置(缩窄器82)的尺寸的不同,活塞或者在其向外运动的终止处到达凸轮,或者在与该凸轮接触前停止。通常,活塞在它们的第一向外运动期间并不到达该凸轮,而是在第二运动期间达到该凸轮。
对于每个活塞而言,当该活塞的缸不再连接到第一马达管时,发生向外运动的终止。
由此,背压驱使该活塞缩回到它的缸中。这样,该活塞自发地开始移动返回到该缸中。在该运动期间,如果所述运动进行得不够快,该活塞可能会被凸轮撞击。然而,由于该活塞正在移动到它的缸中,因此凸轮与该活塞之间的冲击的激烈程度被显著地减弱。
随着多个活塞伸展,从马达的壳体中移除的流体的量增加,并且对应的流体的量被注入到使泵管与马达管相互连接的闭合环路中。
由此,最大程度地被驱使伸展的活塞在它们向外移动时被非常快速地充分向外推动,直至与泵形成接触。因此,所有的活塞渐次地伸展并且最终与凸轮接触。
本发明的关键点在于壳体中的背压,该压力防止活塞同时伸展,并且与之相反地,使这些活塞更容易快速地以交替的方式伸展。这些活塞仅能成对地伸展,从而能够使从壳体移除的流体的体积保持为较小。该体积也是副泵25必须供给到马达管的体积。
由于该体积较小,泵25的输出流量足以保持第二马达管322A中的高压,从而确保所有已经到达凸轮的活塞保持与凸轮接触。
最终,应注意到壳体压力一旦达到副泵25的输出压力,则经由壳体管移除的剩余流体返回到增压管41,由此将由泵25输出的流体加入到马达管。
图3到图6示出了本发明的设备的四个实施例。这些设备彼此非常相似,以下主要参照图3进行描述。在这些附图中,相同或相似的元件具有相似的附图标记。
这些实施例之间的差别基本上在于用于限制流体流动的装置及止回阀的布置型式,尤其是用于充注和用于限制压力的止回阀(图3中以附图标记280、281和282标示)的布置型式。
图3示出了其中安装有本发明的设备220的车辆210。
车辆210与前述的车辆10相似。接通阀134插入到泵管28A、28B与马达管30、32之间。所述接通阀具有四个上游端口A、B、C和D,两个下游端口E和F,两个位置Ⅰ和Ⅱ,以及两个控制液压室134A和134B。
端口A和D连接到泵管28A。端口C连接到泵管28B。端口E和F连接到马达管30和32。端口B连接到压力控制阀36。
接通阀134还设有驱使其停留在第一位置Ⅰ的回位弹簧。
在第一位置Ⅰ中,端口A被隔绝,端口B连接到端口E和F,而端口C和D相互连接。
在第二位置Ⅱ中,端口B和D被隔绝,端口A和E相互连接,而端口C和F相互连接(端口A和D保持相互连接并且连接到泵管28A)。
因此,在第一位置Ⅰ中,泵管28A、28B相互连接(旁通位置);之后该泵被设定为零输出流量。另外,马达管相互连接,并且这些马达管的压力是由压力控制阀36以下文提出的方式施加在这些马达管上的压力。
相反地,在第二位置Ⅱ中,马达管连接到泵管,并且其对马达26A、26B进行供给,使得这些马达来驱动轮14A、14B,由此构成该设备的辅助模式。
“旁通”电磁阀150设置在增压管上。该阀具有两个上游端口A和B,两个下游端口C和D,以及两个位置Ⅰ和Ⅱ。
端口A连接到非加压储液器52。端口B连接到增压管41的一端。端口C连接到“传动”管54,其功能将在下文详细描述。端口D连接到“旁通”管56。
旁通阀150还设有驱使其停留在第一位置Ⅰ的回位弹簧。
在第一位置Ⅰ中,端口A和C相互连接,而端口B和D相互连接。
在第二位置Ⅱ中,端口A和D相互连接,而端口B和C相互连接。
第一位置Ⅰ是旁通阀150的系统预置位置,并且是对应于非辅助模式(正常驱动)的非启动位置。在该位置中,来自增压泵的流体被导向旁通管56,并且传输管54被保持为等于大气压力的压力。
旁通阀的第二位置Ⅱ是传动设备220的启动模式,对应于该车辆的“辅助”模式。在该第二位置中,旁通阀将流体流从增压泵导向传输管54,该传输管54是设备220的副管。
旁通管56呈三个部分,也就是上游部分561、中间部分562以及下游部分563。
上游部分561和中间部分562经由并联地安装的压力限制器58和止回阀60而相互连接。该止回阀沿着防止流体移向中间部分562的方向安装。
由其上游压力控制的压力限制器58使得能够在上游部分561中保持最小的压力,该压力被选择为等于10巴。
中间部分562和下游部分563经由额定阀62相互连接。该额定阀确保在该中间部分中保持最小的压力,该压力被选择为等于0.5巴。
与旁通管56关联的增压管41形成“旁通”线路(link)64。因此,该线路将副泵25的输出孔连接到非加压储液器52。
如上文所说明的,增压管41(经由止回阀42A、42B)连接到泵管28A和28B。
因此,在辅助模式中(阀50处于位置Ⅰ中),由旁通线路(将旁通管的增压管41与上游部分561分组到一起)的上游部分中的压力限制器58保持的10巴(更精确而言为10.5巴)的压力施加到泵管中。经由止回阀42A、42B施加到泵管的压力足够高,足以用于保护泵24。由此,由限制器58保持的压力被称为“泵保护压力”,而该旁通线路的上游部分被称为“泵保护部分”。
旁通管56的中间部分562连接到壳体管240的公共管段2401。因此,壳体管中的压力在所有时间均保持为不超过0.5巴(阀62的额定压力)。然而,在过渡方式中,由于阀62能够移除的最大流速相对受限的事实,所述的中间部分562中的压力能够上升到更大的程度。这一效果能够被叠加到缩窄器282的效果中。
该接通阀34由第一导向阀68控制。
该导向阀是电磁阀,其具有两个上游端口A和B、两个下游端口C和D以及两个位置Ⅰ和Ⅱ。
端口A连接到传输管54。所述传输管传递可供第一导向阀68使用的增压压力以控制接通阀。端口B连接到移除管70,该移除管70本身连接到非加压储液器52。端口C连接到阀134的液压室134B,使该室中的压力增大以驱使接通阀134转到其第一位置(非辅助模式);端口D连接到阀134的另一室134A,使该室的压力增大以驱使阀134转到其第二位置(辅助模式)。
第一导向阀68还设有驱使其停留在第一位置Ⅰ的回位弹簧。
在第一位置Ⅰ中,端口A和C相互连接,而端口B和D相互连接;而在第二位置Ⅱ中,端口A和D相互连接,而端口B和C相互连接。
由于第一导向阀68位于旁通阀150的下游,因此其仅当该旁通阀处于位置Ⅱ,进而当传输管54中存在增压压力时充当启动部件。
在这些情况下,阀68上的操作能够使得接通阀转到位置Ⅰ或Ⅱ,这取决于导向阀自身被置于位置Ⅰ还是位置Ⅱ中。当第一导向阀68处于位置Ⅰ中时,该增压压力被传输到室134A,而室134B中保持为大气压力,使得接通阀134被置于位置Ⅰ中(非辅助模式);反之亦然。
该设备22还包括第二导向阀72,该第二导向阀控制压力控制阀36。
首先,以下具体说明压力控制液压阀36的布置型式。该阀具有两个上游端口A和B,一个下游端口C以及一个液压控制室361。阀36的端口C连接到接通阀134的端口B。
阀36具有两个位置Ⅰ和Ⅱ。
在第一位置Ⅰ中,端口A和C相互连接,而端口B被隔绝。在第二位置Ⅱ中,端口B和C相互连接,而端口A被隔绝。
阀36还设有驱使其停留在第一位置Ⅰ的回位弹簧。
第二导向阀72是电磁阀,其具有两个上游端口A和B、一个下游端口C。该第二导向阀能够占据两个位置Ⅰ和Ⅱ。
端口A和B分别连接到传输管54,并连接到移除管70。端口C连接到压力控制阀36的液压控制室361。
第二导向阀72还设有驱使其停留在第一位置Ⅰ的回位弹簧。
在其第一位置Ⅰ中,第二导向阀72使端口B和C相互连接,端口A保持隔绝。在其第二位置Ⅱ中,第二导向阀72使端口A和C相互连接,端口B保持隔绝。
按照与第一导向阀相同的方式,阀36和72仅在辅助阶段期间,即在该示例中,当旁通阀150置于位置Ⅱ中时充当启动部件。由此,传输管54(连接到阀72的端口A)中存在增压压力,同时移除管70(连接到阀72的端口B)中存在等于大气压力的压力。
在这些情况下,阀72能够对阀36的液压控制室361施加增压压力或等于大气压力的压力,这取决于阀72是被置于其第一位置还是置于其第二位置。如果阀72处于第一位置Ⅰ,则室361中的压力抑制该阀36占据其第一位置Ⅰ,或者如果阀72处于第二位置Ⅱ,则室361中的压力抑制该阀36占据其第二位置。
因此,该设备能够选择施加到接通阀134的端口B的压力。当所述接通阀处于其第一位置Ⅰ时,端口B中的压力传输到马达管30、32。相反地,当接通阀134处于其第二位置Ⅱ时,端口B被隔绝。
最后,设备220包括另外的加压流体源,也就是流体蓄能器74,其操作由蓄能器阀76控制,该蓄能器阀76设置在将蓄能器74连接到该设备的其余部分的蓄能器管上。
蓄能器阀76具有上游端口A、两个下游端口B和C以及液压控制室761。端口A连接到蓄能器。端口B连接到壳体管240的公共管段2401。为使马达26A、26B脱离接合,这样能够将流体从该蓄能器经由壳体管240注入到马达的壳体中,以使该壳体中的压力再次增大。
端口C连接到传输管54。
蓄能器阀76能够占据第一位置Ⅰ和第二位置Ⅱ。在第一位置Ⅰ中,端口A和C相互连接,而端口B被隔绝;在第二位置Ⅱ中,端口A和B相互连接,而端口C被隔绝。
蓄能器阀76还设有驱使其停留在其第一位置Ⅰ的回位弹簧。
蓄能器阀76的控制室761连接到旁通管56的上游部分561。作为该连接的结果:
如果旁通阀150处于位置Ⅰ(非辅助模式),增压压力(其值在该模式中被设定为“泵保护”值)被施加到液压室761,并且因此蓄能器阀被置于位置Ⅱ,其中该蓄能器连接到旁通线路的中间部分,该中间部分保持0.5巴的压力(马达保护压力)。因此,该蓄能器并不真正处于压力作用下,并且无论如何并不危险;然而
如果旁通阀50处于处于位置Ⅱ(辅助模式),则等于大气压力的压力被施加到液压室761。蓄能器阀被置于位置Ⅰ,即蓄能器连接到传输管54,并且因此达到增压压力。
由于旁通阀的端口D与液压控制室761之间的线路,蓄能器阀和旁通阀联接到一起,并且旁通阀的位置强加于蓄能器阀所占据的位置。
在阀76的端口B连接到壳体管240的点的下游(即在该点与旁通管56的中间部分562之间),壳体管240在较短的管段上被成双设置。
缩窄器282插入到该管段的第一分支上;用于充注壳体的止回阀281插入到该管段的第二分支上,并且被安装为使流体能够注入到马达26A、26B的壳体中。
对于设备220而言,缩窄器282构成在壳体管240中限制流体的流动的装置。
在马达的脱离接合期间,止回阀281使一部分流体能够流经旁通管的中间部分562以被导向壳体管。然而,至少在该脱离接合的第一阶段中,注入到壳体中的较大一部分流体可以是由蓄能器74经由阀76的端口B供给的流体。
有利的是,在马达脱离接合操作期间,接合装置适于将蓄能器74连接到第一缩窄器282的壳体侧上的壳体管240和/或止回阀281,以充注该壳体。由于由蓄能器供给的流体并不经由缩窄器282行进,因此供给的流体流速可以较大,从而有助于快速地脱离接合。
最后,阀76的端口B与管段2401之间的线路经由压力限制止回阀280连接到增压管41。该阀被安装为使流体能够从所述线路行进到增压管41而不经由阀150行进。因此,这样就将壳体管240中的压力限制为不超过增压管41中的压力。
止回阀280是可选的,其能够使缩窄器282的尺寸被确定为使其在接合期间单独移除来自壳体的流体。
设备220以如下方式被实施。
旁通阀50、接通阀134、压力控制阀36以及第一导向阀68和第二导向阀72构成设备220的接合装置的主要构件。
液压传动设备22是通过执行用于启动或关停该设备的多个阀的一系列操作而实施。
这些操作可经由电子控制单元或“ECU”(未示出)而自动被控制,这种控制是基于车辆的驾驶员做出的协助启动(或者分别地,关停)的请求。
非辅助模式
在非辅助模式中,旁通阀150处于位置Ⅰ中,而由增压泵25输出的流体则沿着旁通线路64流动,从而返回到储液器52。因此,该模式遵循较短的循环,而不使用设备220的多个阀(除了旁通阀50)。蓄能器阀76处于位置Ⅱ中。该蓄能器经由旁通线路的阀62而排空。接通阀134、导向阀68和72以及压力控制阀36处于位置Ⅰ中。在旁通线路64的上游部分中存在泵保护压力,因而在泵管中存在泵保护压力,从而使得能够保护主泵24。该主泵由发动机18驱动,但是不进行输出。
壳体管240连接到其中存在0.5巴压力的旁通管的中间部分562。该压力足以(并且因此被选择为)确保活塞保持在缸内的活塞缩回位置中。
启动辅助
为了启动该液压辅助,驾驶员发送启动副传动设备220的辅助指令。
为此目的,电子控制单元ECU启动旁通阀50并且将其置于位置Ⅱ中。
蓄能器阀76立即做出反应并且从位置Ⅱ进入到位置Ⅰ。因此,该蓄能器使其自身经由增压管并经由传输管54连接到增压泵。蓄能器被充注并且快速地达到由增压泵输出的压力。
使泵同步并使活塞伸展
当蓄能器被充满时,ECU通过渐次地增加泵的缸容量到达一目标值来触发主泵24同步,该缸容量在该目标值处是稳定的。该目标值由ECU确定为使得该泵能以与车辆的轮的转速相同的转速驱动马达26A和26B。
随后,通过启动导向阀68而开始接合操作,该导向阀68进入到位置Ⅱ。增压压力因此被施加到室134A而不施加到室134B;接通阀134由此从位置Ⅰ进入到位置Ⅱ。因此,泵管28A、28B与马达管30、32连通。
至此,缩回到缸内的活塞则按上文参照图2所述的顺序从它们的缸中伸展。因此,这些活塞渐次地达到其与凸轮接触的工作位置。
在接合操作期间,当活塞从缸中伸展时,壳体管240将流体从马达26A、26B内侧的空间移除到储液器52。
有利的是,在该阶段期间,蓄能器74与增压泵25同时被置于传输管54上的管线上,以便供给流体并充注马达管30和32。因此,该蓄能器有助于并且加快了马达管中的充注以及压力的增大,并因此使马达26A、26B能够快速地接合。
在辅助阶段期间,蓄能器74保持连接到传输管54并且保持承受增压压力。
图4示出了其上安装有本发明的设备320的车辆310。
该设备320包括缩窄器382和止回阀380和381,它们具有与第二实施例的对应的元件282、280、281基本相同的功能。
充注止回阀381和缩窄器382被并联地安装在壳体管340的与公共管段3401成双的管段上。
该成双的管段、并且因此缩窄器382位于端口B连接到壳体管340的点与壳体之间。
因此,缩窄器382被设置在壳体(壳体38A、38B)与蓄能器74之间的壳体管340上。在马达的接合操作期间,从该壳体移除的流体因此能够仅经由缩窄器382被导向蓄能器74,因此能够避免蓄能器中的压力峰值。
压力限制止回阀380连接到增压管41的下游,壳体管340的上游,以及连接在壳体与该成双的管段之间。因此,能够从壳体中移除流体而无需使流体经过缩窄器382(或者经过充注阀381,该阀不允许流体沿该方向经过)。
止回阀280和281以及缩窄器282一起被分组在相同的阀体中。
安装在车辆410上并且在图5中示出的设备420包括缩窄器482和止回阀480和481,它们具有与第二实施例的对应的元件282、280、281相同的功能。
压力限制止回阀480和缩窄器482与第二实施例(图3)的止回阀280以及缩窄器282相同。
相反的是,充注止回阀481以特定的方式连接。因此,该阀在下游不是连接到旁通管的中间部分562,而是经由移除管70直接连接到非加压储液器52。另外,管70连接到压力控制阀36的端口A。
在脱离接合期间,阀72、36和34被置于位置Ⅰ。在该时刻,马达管30、32连接到移除管70,并且移除一部分包含在缸中的流体,同时活塞缩回到缸中。经由管线70移除的流体经由阀481被导向马达26A和26B的壳体。管70由此被当作流体供给管线。
优选地,脱离接合操作能以两个步骤执行:
在第一步骤中,从缸中移除的流体经由如上文所述的充注阀481而被导向壳体38A、38B。
在短暂的时间推移之后,在一定体积的流体由此被传输之后,阀150被关停,进入到位置Ⅰ并且致使蓄能器阀76进入到位置Ⅱ。由此,蓄能器借助壳体管经由阀76的端口B被置于管线上,并将流体注入到壳体管中以在其中保持较高的压力,以便使脱离接合加快。
因此,在该实施例中,为使马达脱离接合,该脱离接合装置适于在第一步骤中将马达管连接到壳体管,并在第二步骤中将蓄能器连接到壳体管。
该顺序能够加快脱离接合并且减小该设备的增压泵的尺寸。
图6示出了本发明的另一设备510,该设备与图3到图5的设备类似。
在壳体管240上设有缩窄器582,该缩窄器582具有与缩窄器282相同的功能。
在该实施例中,类似于阀280的压力限制止回阀580像阀280那样被安装在将增压管41连接到壳体管240的管上,并连接处于缩窄器582(相对于从壳体移除的流体的流动)的上游的所述壳体管。
另外,设备520包括类似于止回阀481的充注止回阀581,该充注止回阀其布置在与止回阀580相同的阀本体中,并且以下述方式设置:
阀36的端口A连接到移除管70。当进行脱离接合时,缩窄器583设置在可被称为“移除管线”的该管线中。在缩窄器583与阀36之间,被安装为移除管线的分支的流体回收线路584将移除管线经由充注止回阀581连接到缩窄器582上游的壳体管240。
该流体回收线路584能够在马达被脱离接合的同时,将一部分来自马达管30、32的流体导向壳体管240。
因此,在这种设备520、15中,为了使一个或多个马达脱离接合,接合装置适于将马达管30、32首先经由包含缩窄器583的移除管线连接到非加压储液器52,其次经由包含止回阀581的流体回收线路584连接到壳体管240,流体回收线路584连接到一个或多个马达与所述缩窄器583之间的移除管线,并且止回阀581能够仅使流向壳体管240的流体通过,由此在脱离接合操作期间,因所述缩窄器583造成的移除管线中的压力的增大而使得流体被注入到壳体中。

Claims (15)

1.液压传动设备(20、220、320、420、520),包括至少一个具有径向活塞的液压马达(26A、26B),所述马达包括:
壳体(38A);
壳体内侧的缸体(108),该缸体包括多个缸,每个所述缸包含可滑动地安装的活塞,并且每个所述缸相对于该马达的旋转轴线沿径向设置;以及
用于所述活塞的波状凸轮(114);
该设备还包括:
两个马达管(30、32、302A、322A),分别用于该马达的流体供给及流体排放,所述马达管适于与所述缸形成连通;以及
壳体管(40、240),连接到设置在该壳体内侧的内部空间,并且该壳体管中存在壳体压力;
该马达适于被接合,在此状态中,所述活塞在保持与该波状凸轮接触的同时在所述缸中滑动;并且该马达适于在所述马达管之间的压力差的作用下产生输出转矩;以及该马达适于被脱离接合,在此状态中,所述活塞被保持在所述缸的内侧的缩回位置;
该设备包括接合装置,为了执行该马达的接合,所述接合装置适于使所述马达管中的第一马达管(322A)达到高于该壳体压力的第一压力,同时还使流体能够经由该壳体管被移除;
该设备的特征在于,其包括设置在所述壳体管上的用于限制所述壳体管中的流体流动的装置(82、282、382、482、582),用以使该壳体的内侧的压力在接合操作期间增大。
2.根据权利要求1所述的设备,其中所述用于限制所述壳体管中的流体流动的装置(82、282、382、482、582)包括第一缩窄器。
3.根据权利要求1所述的设备,还包括压力限制器(80’),该压力限制器设置在该壳体管上,并且适于限制该壳体中的压力的增大。
4.根据权利要求1所述的设备,还包括压力限制止回阀(80),该压力限制止回阀与所述用于限制所述壳体管中的流体流动的装置并联地安装,该压力限制止回阀被设置在该壳体管与副加压流体源之间,并且使流体能够仅沿着从该壳体朝向所述副加压流体源的方向流动。
5.根据权利要求1所述的设备,其中所述接合装置适于在接合操作期间使第二马达管(302A)保持处在小于第一压力的第二压力,并且所述用于限制所述壳体管中的流体流动的装置的尺寸被设定为使得在接合操作的主要部分期间,该壳体压力保留在该第一压力与该第二压力之间。
6.根据权利要求1所述的设备,其中所述接合装置适于在接合操作期间,将该壳体管经由与用于限制所述壳体管中的流体流动的装置并联设置的额定阀(80”)连接到第二马达管,以便限制该壳体中的压力。
7.根据权利要求1所述的设备,还包括主泵(24),并且其中:
所述接合装置适于在接合操作期间使该主泵的主输出孔(24A、24B)与该第一马达管(322A)形成连通,以便能够向该马达进行供给;
该马达被连接到至少一个轮(14A、14B)以便驱动该轮;并且
所述接合装置适于在接合操作被执行之前,通过使所述主泵的缸容量改变直至该缸容量到达一个值使得能够以与该轮的速度差小于25%的转速驱动该马达,而使该主泵同步。
8.根据权利要求1所述的设备,还包括主泵(24)和副泵(25),并且其中所述接合装置适于在接合操作期间将该副泵的输出孔连接到该第一马达管。
9.根据权利要求1所述的设备,其中所述接合装置在接合操作期间适于将该壳体管连接到第二马达管(302A)。
10.根据权利要求1所述的设备,其中所述接合装置适于将该壳体管经由与用于限制所述壳体管中的流体流动的装置并联设置的止回阀(281、381、481)连接到流体供给管(70)以充注该壳体,使得在使该马达脱离接合的操作期间能够将流体供给到该壳体。
11.根据权利要求1所述的设备,还包括蓄能器(74),该蓄能器适于在使该马达的脱离接合的操作期间对该壳体管进行供给,以使该壳体管处于压力作用下,从而使所述活塞更容易缩回到缸中。
12.根据权利要求11所述的设备,其中所述用于限制所述壳体管中的流体流动的装置(82、282、382、482、582)包括第一缩窄器,所述接合装置适于将该壳体管经由与用于限制所述壳体管中的流体流动的装置并联设置的止回阀(281、381、481)连接到流体供给管(70)以充注该壳体,使得在使该马达脱离接合的操作期间能够将流体供给到该壳体,且在使该马达脱离接合的操作期间,所述接合装置适于将该蓄能器(74)连接到该第一缩窄器的与该壳体(38A)相同的侧上的该壳体管和/或止回阀,以充注该壳体。
13.根据权利要求11所述的设备,其中所述用于限制所述壳体管中的流体流动的装置(82、282、382、482、582)包括第一缩窄器,并且其中所述第一缩窄器设置在该壳体与该蓄能器(74)之间的该壳体管上,并且在接合操作期间,从该壳体移除的流体能够仅经由该第一缩窄器被导向该蓄能器。
14.根据权利要求11所述的设备,其中为使该马达脱离接合,脱离接合装置适于首先将所述马达管连接到该壳体管,其次将该蓄能器(74)连接到该壳体管。
15.根据权利要求14所述的设备,其中为使该马达脱离接合,所述接合装置适于将所述马达管先经由包含第二缩窄器(583)的移除管线连接到非加压储液器(52),再经由包含止回阀的流体回收线路(584)连接到该壳体管以充注该壳体,该流体回收线路连接到所述一个或多个马达与所述缩窄器之间的移除管线,并且该止回阀能够使流体仅流向该壳体管,由此在脱离接合操作期间,因所述缩窄器造成的该移除管线中的压力增大而使得流体被注入到该壳体中。
CN201180027790.7A 2010-04-16 2011-04-05 允许相对平静地联接的液压传动设备 Active CN102933839B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1052932 2010-04-16
FR1052932A FR2958886B1 (fr) 2010-04-16 2010-04-16 Dispositif de transmission hydraulique permettant un crabotage peu bruyant
PCT/FR2011/050759 WO2011128556A1 (fr) 2010-04-16 2011-04-05 Dispositif de transmission hydraulique permettant un crabotage peu bruyant.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102933839A CN102933839A (zh) 2013-02-13
CN102933839B true CN102933839B (zh) 2016-08-03

Family

ID=42357422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180027790.7A Active CN102933839B (zh) 2010-04-16 2011-04-05 允许相对平静地联接的液压传动设备

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9896935B2 (zh)
EP (1) EP2558712B1 (zh)
JP (1) JP5835749B2 (zh)
CN (1) CN102933839B (zh)
FR (1) FR2958886B1 (zh)
WO (1) WO2011128556A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2986191B1 (fr) * 2012-01-30 2014-12-26 Poclain Hydraulics Ind Crabotage desynchronise d'un appareil hydraulique
FR3001774B1 (fr) * 2013-02-04 2015-03-13 Vianney Rabhi Moteur-pompe hydraulique a cylindree fixe ou variable
FR3002985B1 (fr) * 2013-03-05 2015-04-03 Poclain Hydraulics Ind Ensemble hydraulique comprenant un circuit de gavage ameliore
FR3004148B1 (fr) * 2013-04-04 2017-04-28 Poclain Hydraulics Ind Dispositif de transmission hydraulique
FR3019612B1 (fr) * 2014-04-02 2016-04-08 Poclain Hydraulics Ind Systeme d'assistance hydraulique
FR3026811B1 (fr) * 2014-10-03 2016-12-09 Poclain Hydraulics Ind Procede d'assistance hydraulique de l'entrainement d'un vehicule a basse vitesse
DE102014015809A1 (de) * 2014-10-24 2016-04-28 Man Truck & Bus Ag Hydraulischer Radantrieb für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zu dessen Betrieb
FR3035829B1 (fr) 2015-05-05 2018-09-14 Poclain Hydraulics Industrie Systeme d'assistance hydraulique pour engins motorises a circuit ouvert
FR3057843B1 (fr) * 2016-10-25 2018-11-30 Poclain Hydraulics Industrie Systeme d'assistance a l'entrainement de vehicule comprenant un circuit hydraulique ouvert
FR3057845B1 (fr) * 2016-10-25 2018-11-30 Poclain Hydraulics Industrie Systeme d'assistance a l'entrainement de vehicule comprenant un circuit hydraulique ouvert
FR3071391B1 (fr) 2017-09-22 2020-01-03 Poclain Hydraulics Industrie Bloc d'alimentation pour au moins une machine hydraulique
FR3115571B1 (fr) * 2020-10-23 2023-01-27 Poclain Hydraulics Ind Circuit d’assistance hydraulique avec structure de valve améliorée.
EP4194719A1 (en) * 2021-12-08 2023-06-14 Microtecnica S.r.l. Shut-off valve
FR3130917B1 (fr) * 2021-12-22 2024-02-09 Poclain Hydraulics Ind Procédé de mise en service ou de désengagement amélioré pour une transmission électrohydraulique.
US20230375011A1 (en) * 2022-02-23 2023-11-23 Perisseuma Technologies LLC Displacement Power Controllers and Applications

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1314995A (en) * 1970-06-12 1973-04-26 Underground Mining Mach Drive motor arrangement
US3811525A (en) * 1971-05-26 1974-05-21 Carron Hydraulics Ltd Fluid power transmission and control system for fluid motors for driving the front wheels of a vehicle
US4140196A (en) * 1977-06-07 1979-02-20 Parno Corporation Auxiliary drive system
US5117936A (en) * 1989-09-18 1992-06-02 Kubota Corporation Vehicle propelling apparatus
FR2784335A1 (fr) * 1998-10-12 2000-04-14 Poclain Hydraulics Ind Dispositif d'assistance motrice pour un vehicule ayant une transmission principale mecanique
WO2004040132A1 (fr) * 2002-10-29 2004-05-13 Poclain Hydraulics Industrie Pompe ou moteur hydraulique
CN1950629A (zh) * 2004-05-10 2007-04-18 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 用于机动车辆的驱动装置
CN101675277A (zh) * 2007-03-30 2010-03-17 卡特彼勒公司 具有可变供给泵的静压驱动系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1411046A (fr) * 1964-06-03 1965-09-17 Poclain Sa Perfectionnements aux moteurs hydrauliques à bloc cylindre rotatif
FR1425800A (fr) * 1965-02-27 1966-01-24 Suomen Autoteollisuus Ab Oy Moteur hydraulique destiné spécialement aux véhicules
US3972186A (en) * 1975-02-28 1976-08-03 Caterpillar Tractor Co. Speed override control for hydraulic motors
FR2499651B1 (fr) * 1981-02-11 1986-09-05 Poclain Hydraulics Sa Mecanisme hydraulique a carter muni d'un amortisseur des variations de pression a l'interieur du carter
FR2504987B1 (fr) 1981-05-04 1986-04-18 Poclain Hydraulics Sa Mecanisme a fluide sous pression comportant des galets de reaction portes par des pistons
US4766727A (en) * 1987-06-01 1988-08-30 Dyneer Corporation Fluid control valve
US4914592A (en) * 1987-12-03 1990-04-03 Trw Inc. Apparatus for controlling a steering-by-driving system
FR2677409B1 (fr) * 1991-06-10 1993-10-15 Poclain Hydraulics Circuit hydraulique d'alimentation d'au moins un moteur hydraulique a pistons "debrayables".
JPH10281103A (ja) * 1997-04-02 1998-10-20 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧制御装置
JP2000185662A (ja) * 1998-12-24 2000-07-04 Kubota Corp 作業車の走行用駆動装置
FR2903156B1 (fr) * 2006-07-03 2011-02-11 Poclain Hydraulics Ind Circuit hydraulique de recuperation d'energie
US8276376B2 (en) * 2009-05-06 2012-10-02 Terra Drive Systems, Inc. Hydraulic circuit with selectively actuated motor

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1314995A (en) * 1970-06-12 1973-04-26 Underground Mining Mach Drive motor arrangement
US3811525A (en) * 1971-05-26 1974-05-21 Carron Hydraulics Ltd Fluid power transmission and control system for fluid motors for driving the front wheels of a vehicle
US4140196A (en) * 1977-06-07 1979-02-20 Parno Corporation Auxiliary drive system
US5117936A (en) * 1989-09-18 1992-06-02 Kubota Corporation Vehicle propelling apparatus
FR2784335A1 (fr) * 1998-10-12 2000-04-14 Poclain Hydraulics Ind Dispositif d'assistance motrice pour un vehicule ayant une transmission principale mecanique
WO2004040132A1 (fr) * 2002-10-29 2004-05-13 Poclain Hydraulics Industrie Pompe ou moteur hydraulique
CN1950629A (zh) * 2004-05-10 2007-04-18 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 用于机动车辆的驱动装置
CN101675277A (zh) * 2007-03-30 2010-03-17 卡特彼勒公司 具有可变供给泵的静压驱动系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP5835749B2 (ja) 2015-12-24
JP2013527901A (ja) 2013-07-04
EP2558712A1 (fr) 2013-02-20
CN102933839A (zh) 2013-02-13
WO2011128556A1 (fr) 2011-10-20
US9896935B2 (en) 2018-02-20
FR2958886A1 (fr) 2011-10-21
FR2958886B1 (fr) 2012-06-15
EP2558712B1 (fr) 2017-05-31
US20130094986A1 (en) 2013-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102933839B (zh) 允许相对平静地联接的液压传动设备
JP6544866B2 (ja) 油圧ハイブリッド・ドライブトレーンを用いてエンジンを起動するための装置及び方法
CN101155997B (zh) 静液压驱动机构
JP5055364B2 (ja) エネルギー回収のための液圧回路
CN102996789B (zh) 用于致动机动车辆尤其是多离合器传动中离合器的液压致动装置
CN102162514B (zh) 具有可被连续驱动的主泵的液压传动系统
CN102161313B (zh) 可快速强制接合/脱离的液压传动设备
CN106660449B (zh) 液压混合动力系
JP6509881B2 (ja) 直列油圧式ハイブリッドシステム及び直列油圧式ハイブリッドシステムを操作する方法
CN101131187B (zh) 锁止泵作用离合器
KR101414284B1 (ko) Hst 쿨링 회로
CN101398017A (zh) 液压驱动系统
CN101688606B (zh) 具有中位漂移补偿和用于压力极限的温度补偿的液力传动系统方法
US7658065B2 (en) Hydraulic system having in-sump energy recovery device
JP2017514738A (ja) 油圧支援システム
CN103775401A (zh) 用于液压轴的液压回路和液压轴
US20150020511A1 (en) Method for energy recovery of hydraulic motor
JP6663603B2 (ja) パワーブーストハブを含む、直列油圧式ハイブリットシステム
CN105317992A (zh) 油压控制装置
JP6810056B2 (ja) 油圧駆動装置
CN101943263A (zh) 具有中位漂移补偿和用于压力极限的温度补偿的液力传动系统
CN113905936A (zh) 电子制动系统及操作方法
CN104728185B (zh) 特别是用于自行式建筑机械、尤其是压路机的驱动系统
RU2655581C2 (ru) Усовершенствованная система включения гидравлических устройств контура усиления
CN110087979B (zh) 用于辅助驱动车辆的包括开放式液压回路的系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant