CN103261678A - 具有制动装置的静液压活塞机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种静液压活塞机，其具有用于在活塞机(1)的转子(3)上产生制动力的制动装置(5)。为了操作制动装置(5)，设置操作元件(6)，该操作元件可以用液压力加载，以释放制动装置(5)。液压力存在于压力室(8)中，该压力室经由第一节流点(11)与压力介质源(9)连接。压力室(8)此外与压力介质槽(15)连接。在压力室(8)和压力介质槽(15)之间布置在朝着压力介质槽(15)的方向上敞开的压力保持阀装置(16，17)，它的开启压力至少等于为了释放制动装置(5)要求的在压力室中的压力。

Description

具有制动装置的静液压活塞机

本发明涉及一种具有制动装置的静液压活塞机。

在移动式工作机器中静液压驱动装置常常作为行驶驱动装置使用。静液压驱动装置常常也具有驻车制动器，以防止在液压回路泄漏情况下的滚动。在这种泄漏情况下液压刹车是失效的并且例如停止在斜面上的机动车会滚动。为了保证可靠的停止，一般使用弹簧加载的制动装置作为驻车制动器，该驻车制动器在工作中通过液压压力被释放。这种系统例如由US5，884，984已知。在那里，在行驶运行中从一个压力介质源，这例如可以是输送侧的工作管线，与弹簧的力逆向地对一个活塞加载。为了卸载在其中对活塞加载该压力的压力室，设置通向储罐容积的连接管线，在该连接管线中布置一个节流点。一个另外的节流点设置在压力介质源和压力室之间。

这种布置具有缺点，即在入口侧的压力降情况下，如其例如在行驶驱动装置中在启动时可以产生的或者也在液压马达超过液压泵时产生，用于打开制动装置的压力会下降，即使可能只是短时间地，由此导致对驻车制动器的不希望的作用。

此外由US6，357，558已知，将静液压机的制动装置的压力室经由一个校正的止回阀与一个冷却回路连接。为了释放制动器供给到压力室的压力介质可以经由校正的止回阀被用于冷却实施成多盘式制动器的制动装置。但是没有说明对制动器的控制和与止回阀的配合作用。

现在本发明的目的在于防止制动装置的无意的动作（作用）并且能够将为了释放制动装置要求的压力保持在尽可能低的水平上。

该目的通过具有权利要求1的特征的本发明来实现。

按照本发明的静液压活塞机具有用于在活塞机的转子上产生制动力的制动装置。为了操作制动装置设置操作元件，该操作元件为了释放制动装置可以用液压力加载。该液压力以压力室中的压力介质的形式作用于操作元件的表面上。为了减小通过由压力介质源提供的压力介质产生的压力，压力室与一个节流点连接，由此被供给的压力介质可以从压力介质源经由该节流点流入压力室中。

此外，压力室可以与一个压力介质槽连接，例如静液压活塞机的储罐容积或内部的壳体容积。压力介质槽的压力水平可以认为是恒定的，因此在压力介质源一侧上的压力的改变导致在压力室中作用的压力室中的压力的相应的改变。

按照现有技术在，压力室和压力介质槽之间的连接部分中设置一个另外的节流点。在压力室形成的压力由此取决于两个节流点或喷嘴的横截面积和压力介质源以及压力介质槽的压力。为了在不采用复杂的替选措施下即使在压力介质源方面的短时间的干扰情况下也将压力水平保持在一个适合于可靠地释放制动装置的水平上，该压力水平整体上必须相当高，即明显高于在正常运行中用于释放制动装置的最小压力。为了避免这种情况，现在按照本发明，除了为了将压力介质源的压力减小到一个用于释放制动装置的合适的水平上在压力室上游存在的节流点以外，附加地在压力室和压力介质槽之间设置压力保持装置。该压力保持阀装置在朝着压力介质槽的方向上打开并且具有一种开启压力，该开启压力至少等于为了释放制动装置要求的在压力室中的压力。至少等于在此处是指，该压力优选也稍微较高，以便在要考虑的系统参数，例如压力介质温度和由此粘度，的波动情况下，也确保释放制动装置。

按照本发明的静液压活塞机具有优点，在压力室中的压力下降到不再确保释放制动装置之前，通过压力保持阀装置，在由于压力介质源的原因的压力降低的情况下，止回阀关闭。

从属权利要求涉及到按照本发明的静液压活塞机的有利的改进方案。

尤其有利的是与压力保持阀装置并联地形成一个另外的节流点，经由该节流点使压力室与压力介质槽连接。这种附加的流动通道的设计，借此可以将压力室卸载到压力介质槽中，具有优点，即在希望的压力较低情况下，尽管关闭了止回阀，压力介质仍可以从压力室缓慢地流到压力介质槽中。这例如在此时是这种情况，即从压力介质源的供给被中断，以便在机动车停止时有目的地将制动装置带到作用的状态中。不必设置对压力室的一个另外的单独控制的卸载，此时在已经关闭的压力保持阀装置情况下，可以实现压力室向压力介质槽中的该另外的卸载。相应的节流横截面比较小，以确保在压力室的入口侧上的短时间的不希望的压力降低期间，不经由该节流点实施压力室中的压力卸载，该压力卸载最终毕竟导致制动装置的不希望的介入。

为了实现紧凑的结构形式，压力保持阀装置尤其设计成压力顺序阀。这具有优点，即不需要任何附加的通道并且在关闭体的区域中已经可以设置并联的另外的节流点。

尤其有利的是，压力保持阀装置本身设置在操作元件中。操作元件与整个制动装置一样布置在静液压活塞机中，因此压力保持阀装置在操作元件中的布置使得压力室以简单的方式与其余的壳体内部容积联通。壳体内部容积在此情况下形成压力介质槽，因此不需要设置附加的外部的或组合的通道来卸载压力室。这大大地简化了制造。

特别有利的是，操作元件设计成塑料制成的压力环。这进一步降低制造成本。以外在这种塑料环情况下或者不需要切削加工或者比至今为止一般使用的金属压力环更便宜。此外，在塑料环中设置用于容纳压力保持阀装置的结构空间特别简单，因为在以压铸件进行制造时可以以简单的方式并且无切削加工地设置相应的容积（空间）。

按照本发明的静液压活塞机的优选的实施例在以下的说明中并且借助于附图进行详细描述。附图中:

图1以剖视图显示了具有按照本发明的用于操作制动装置的装置的静液压活塞机的强烈简化的视图；

图2显示了在按照第一实施例的压力保持阀装置的区域中的放大的视图，该压力保持阀装置被插入操作元件中；和

图3显示了用于解释静液压活塞机的制动装置的作用方式的液压线路图；和

图4显示了用于解释压力保持阀装置的一个备选的实施方式的液压线路图。

在图1中示出的静液压活塞机1是一种可以作为液压马达运行的、斜盘结构形式的轴向活塞机。在此情况下，缸筒3可转动地布置在壳体2中并且抗转动地与驱动轴4连接。在纵向移动地布置在缸筒3中的活塞经由滑靴（滑块）以已知的方式支撑在一个斜平面处，因此在供给压力介质到缸室中时在驱动轴4上产生扭矩。

只要例如在封闭的系统中压力介质不会泄漏，那么由于液压张紧力，驱动轴4被固定。但是由于泄漏，例如在机器停止期间，压力会下降并且因此导致缸筒3不希望的转动。为了防止这种情况，设置制动装置5。制动装置5在图1中强烈简化地示出并且在示出的实施例中仅仅显示了第一盘20和第二盘21。第一盘20经由齿部与对应的缸筒3的几何结构抗转动地连接，而第二盘21经由外齿部抗转动地与壳体2连接。如果现在第二盘21被施加一个轴向的力，那么第一盘20被夹持在第一盘20和壳体2之间并且因此在缸筒3上产生制动作用。

该轴向上的力通过操作元件产生，该操作元件在示出的示例中实施成压力环6。制动装置5以多盘式制动器的形式作为驻车制动器的这种设置本身由现有技术是已知的。为了产生轴向上的力，设置在圆周上分布的多个弹簧7，它们布置在封闭壳体2的盖子14和压力环6之间。

压力环6在它的外圆周处具有具有径向台阶，该台阶与壳体2的一个对应的几何结构如此地共同作用，即在压力环6顶靠到第二盘21上时，由于剩余下的间距，台阶的至少一部分圆周形成压力室8。壳体2为此目的具有一个对应的台阶。为了避免从该压力室8的不希望的压力介质损失，径向台阶的两侧各设置一个布置在压力环6的外圆周处的O形环密封件，其相对于壳体2进行密封。压力室8与压力介质源连接，其为了简化起见在图1中作为泵9示出。

在泵9和压力室8之间的连接部分10中设置第一节流点11。第一节流点11被设置用于减小压力介质源9的压力，从而在压力室8中存在一个相对于压力介质源9的压力被减小的压力。

此外，压力室8经由布置在压力环6中的卸载通道12与静液压活塞机1的壳体2的作为压力介质槽的壳体内部容积（腔室）连接。静液压活塞机1的该内腔此外经由仅仅示意示出的储罐管线13与储罐容积（储罐容纳腔）15连接。

在卸载通道12，在压力环6中，构造第二节流点17。在按照图1的实施例中该第二节流点17设置在止回阀16上游并且与其形成压力保持阀装置。但是第二节流点17也可以设置在止回阀16下游。

现在在详细说明按照本发明的静液压活塞机1或其制动装置5的工作方式之前，先应该作为压力保持阀装置的优选的实施方式借助于在图2中该区域的放大的视图解释压力顺序阀16'在压力环6中的布置。

因此，就结构设计方面而言，相对于图1的简单的视图，图2被修改，由此尤其是制动装置5还含有一个盘片组，它显示了比图1的仅仅两个示出的盘要多。

卸载通道12实施成分级的（台阶式的）、在轴向上穿过压力环6通道。具有较小横截面的端部与压力室8连接并且通到压力环6的径向台阶处的压力加载的面上。在卸载通道12的径向扩大的区域中布置压力顺序阀16'的关闭体23。它的关闭头在节流止回阀16的关闭位置上近似密封地与卸载通道12的径向台阶共同作用。为了确定压力顺序阀16'的开启压力，设置关闭弹簧24，该关闭弹簧在与关闭头背离的端部处包围关闭体23的一个在其径向尺寸上减小的区域。关闭弹簧24被夹持在两个弹簧座之间，其中，第一弹簧座通过在关闭体23处的凸肩形成和第二弹簧座通过在由塑料制成的导向环25处的支撑面形成。该导向环布置在压力环6和盖子14之间。在其上，按照对制动器加载的弹簧7'的动作作用，一体地成型有用于压力环的导向套。关闭弹簧24被如此设计，即压力顺序阀16'的开启压力在例如13bar的大小下与被接通的压力环6相协调。此外压力环6仅仅移动一个这样小的行程，使得通过该行程产生的关闭弹簧24的力的改变位于弹簧公差的范围中。但是第二弹簧座也可以通过在卸载通道12的扩大的区域的端部处插入一个槽中的挡环形成。在压力环6移动时，此时整个单元沿轴向被移动到壳体2里面。压力环6的位置对节流止回阀16的作用方式的影响由此被完全避免。在密封座下游，在关闭体23中构造横向孔。该横向孔与一个纵向孔连接并且经由该纵向孔和在关闭体23中的一个横向孔以及经由在压力环6中的一个环形槽与在压力环6和导向环25之间的腔室连接和经由在导向环25中的一个孔和环形槽与储罐管线13连接。

为了产生附加的节流点，该节流点在液压上看与压力顺序阀16'并联地设置，在关闭头的在横截面上通常是圆形的密封座处设置至少一个槽26。出于对称的原因，这些槽也可以在圆周上分布地多重地设置。使用这种槽具有优点，即在关闭的节流止回阀16情况下在该节流点的区域中沉积的脏物在打开节流止回阀16时可能被从旁边流过的流体冲走。由此持久地保证装置的功能。一般地可以通过这个（这些）槽产生可以比这种构造成钻孔的喷嘴的横截面明显较小的横截面。这尤其是针对第二节流点17而言是重要的，在将压力保持阀装置设计成使节流点17与止回阀16串联布置的情况下存在该第二节流点。

现在应该借助于图3的示意图解释该功能。为了传递制动装置5的压紧力和为了释放制动器，设置压力环6。压力环6被弹簧7在轴向上加载一个力，该力使压力环向制动装置5的一个盘移动。在相反的方向上，压力环6在一个表面上被加载在压力室8中存在的压力。该压力室8经由连接部分10与压力介质源9连接。此外，压力室8经由卸载通道12和连接通道13'与储罐容积15连接。在压力环6中现在布置有压力顺序阀16。压力顺序阀16自压力室中的最小压力8起才打开。该最小压力通过关闭弹簧24预先设定。最小压力，其等于压力顺序阀16的开启压力，是如此选择的，即它刚好高于用于释放制动装置5要求的压力。如果在压力室8存在足够高的压力，那么压力环6克服弹簧7的力在图3中被向右移动并且因此制动装置5被释放。在此情况下，通常从压力介质源9连续地在压力卸载到储罐容积15的压力水平下进行压力介质的补充供给（再输送）。如果发生压力下降（扰动），其导致在压力室8中存在的压力会下降到低于为了释放制动装置5所要求的压力水平，那么节流止回阀16关闭。在压力室8和储罐容积15之间的连通现在仅仅经由附加的窄的节流点26'实现。借助于该附加的节流点26'能够实现在压力室8中的希望的压力下降，其中尽管关闭了压力顺序阀16但仍然在压力室8和储罐容积15之间存在一个被节流的流动通路。可以通过合适的选择第一和第二节流点的参数以及附加地该附加的节流点26’的参数来调整时间常数。

通过按照本发明的装置在使用压力顺序阀16或它的止回阀功能下，可以规定用于释放制动装置5的在压力室8中存在的压力仅仅刚好高于为此所要求的最小压力。由此压力环6尤其可以用塑料制造，这不仅在制造技术上带来好处而且也节省成本。

图4显示了压力保持阀装置的备选实施方案的液压线路图。两个节流点11，17串联布置，其中第一节流点11位于压力室8上游，相反，第二节流点17位于下游。第二节流点与止回阀16一起形成压力保持阀装置。与图2和3的实施例不同，在此处，在打开的止回阀16情况下在止回阀16上和第二节流点17上的压力降是相加的。压力室8中的压力由此高于实际需要的压力。

Claims (6)

1.静液压活塞机，其具有用于在活塞机(1)的转子(3)上产生制动力的制动装置(5)，其中，为了操作制动装置(5)，设置操作元件(6)，所述操作元件可以用液压力加载，以释放制动装置(5)，所述液压力在压力室(8)中作用到操作元件的表面上，其中，所述压力室（8）经由节流点(11)与压力介质源(9)连接并且所述压力室(8)此外可以与压力介质槽(15)连接，

其特征在于，

在压力室(8)和压力介质槽(15)之间布置在朝着压力介质槽(15)的方向上敞开的压力保持阀装置(16，17，16’)，它的开启压力至少等于为了释放制动装置(5)所要求的在压力室(8)中的压力。

2.根据权利要求1所述的静液压活塞机，

其特征在于，

与压力保持阀装置(16)并联地构造一个另外的节流点(26)，经由该节流点所述压力室(8)与所述压力介质槽(15)连接。

3.根据权利要求1或2所述的静液压活塞机，

其特征在于，

所述压力保持阀装置(16，17；16’)构造成压力顺序阀(16')。

4.根据权利要求1或2所述的静液压活塞机，

其特征在于，

所述压力保持阀装置(16，17；16’)具有止回阀(16)以及与该止回阀串联布置的一个第二节流点(17)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的静液压活塞机，

其特征在于，

所述压力保持阀装置(16，17；16')设置在所述操作元件(6)中。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的静液压活塞机，

其特征在于，

所述操作元件(6)设计成塑料环。

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