CN103328824B - 流体静力的轴向活塞机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种流体静力的机器（1）、尤其轴向活塞机，其具有壳体（3、32），所述壳体由用于承受力流的内壳体件（47）、用于密封和减振的外壳体件（46）和壳体底部（10、38、48）组成，并且还具有驱动轴（4、34），所述驱动轴在驱动侧同轴地穿过所述壳体底部（10、38、48）并且在远离驱动侧同轴地穿过斜盘（13、40）并且与缸滚筒（5、35）不可旋转地连接。本发明的任务在于，实现开头提到的类型的流体静力的机器、尤其轴向活塞机，所述活塞机节省重量地构造并且同时减少了振动传播和由此引起的噪声产生。该任务由以下方式实现，即所述驱动轴（4、34）至少部分地仅穿过所述内壳体件（47）并且可旋转地支承在所述壳体底部（10、38、48）和所述内壳体件（47）中。

Description

流体静力的轴向活塞机

技术领域

本发明涉及一种流体静力的轴向活塞机，其具有壳体，所述壳体由内壳体件、外壳体件和壳体底部组成，并且所述轴向活塞机还具有驱动轴，所述驱动轴在驱动侧同轴地穿过所述壳体底部，所述驱动轴与缸滚筒不可旋转地连接并且在远离驱动侧穿过斜盘。

背景技术

这种结构形式的已知的轴向活塞机具有可旋转地支承在壳体中的驱动轴，所述驱动轴在驱动侧穿过斜盘，缸滚筒通过同步区域不可旋转地且可轴向移动地与所述斜盘连接并且同轴地穿过壳体固定的连接板。缸滚筒在布置在分圆上的缸孔中具有可纵向移动的挤压器。斜盘支承在壳体内部。在运行中产生内部动态力，所述力主要由在各个挤压器上产生的、随时间变化的压力叠加引起。因为所述壳体位于内部动态力的力流中，因此激励所述壳体振动，所述振动导致到连接板、到管道或软管以及其他与壳体耦合的结构上的声辐射和固体声传递。因为力流完全通过壳体导引，因此必需相应地设计壳体尺寸，由此增加了重量和材料消耗。因为对壳体、尤其砂型铸造的壳体而言下重量界限已经通过制造工艺的最小壁厚和表面给定并且对具有尽可能轻的重量的节省结构空间的结构形式的要求倾向于增加，因此几乎不能提供用于声学措施的附加质量的间隙。此外已知的用于降低噪声的措施不减少振动激励，而是仅仅阻碍壳体的振动准备。

发明内容

因此本发明的任务在于，实现开头所提到的类型的流体静力的轴向活塞机，其节省重量地构造并且同时减小了振动传播和由此引起的噪声产生。

该任务对于根据本发明的流体静力的轴向活塞机而言通过具有如下特征的附加结构得以实现：所述驱动轴至少部分地仅穿过所述内壳体件并且可旋转地支承在所述壳体底部和所述内壳体件中，所述外壳体件与所述内壳体件间隔地布置并且在声学方面与所述内壳体件去耦合。

在按照本发明的流体静力的轴向活塞机中，所述驱动轴至少部分地仅穿过内壳体件并且可旋转地支承在壳体底部和内壳体件中。所述内壳体件和壳体底部是壳体的组成部分，所述壳体此外还具有与内壳体件间隔的外壳体件。因此在此只有内壳体件和壳体底部位于内部动态力的力流中。由于壳体结构和由于驱动轴在内壳体件和壳体底部中的支承，减小了振动倾向以及由此的到连接板和到管道和软管上的固体声传递以及直接的声辐射。所述壳体底部还是用于与连接区域固体声去耦合的锁止质量（Sperrmasse）。因为动态力通过壳体件的间隔与外壳体件去耦合，因此外壳体件几乎无激励并且还具有仅密封的功能。由此在壳体件材料选择方面开拓了新的可能性。因为由外壳体件实现密封功能，因此内壳体件能够设计成敞开的结构并由此减轻重量。由此所述驱动轴也能够完全穿过内壳体件，这有利于内壳体壁中的轴支承部的功能和结构。对于内壳体件的特殊材料要求是轻重量和紧凑结构条件下的高强度。

按照本发明的特别有利的技术方案，所述壳体件相互间隔地固定在壳体底部的表面上。由此所述壳体底部作为锁止质量起到导入固体声到下面的结构中的作用。外壳体件与壳体底部密封地封闭并且在声学方面与内壳体件去耦合。外壳体能够在没有特定去耦合措施的情况下与壳体底部例如通过直接的螺纹连接部连接。还能够实现与例如形式为弹性体的附加的去耦合措施连接。

已经证实特别有利的是，所述外壳体件由具有微小重量的减振材料制成、尤其至少部分由塑料制成。因为外壳体件仅还具有密封功能，对于材料选择存在许多方案。复合材料（GFK/CFK）也能够用作外壳体件的材料。在此重要的是，所述材料对于振动传播具有缓冲的作用并且实现了壳体内室的密封。由此得出，能够附加地在减轻重量和减少结构空间方面选择外壳体件。

在结构和壳体重量方面的特别有利的是，所述内壳体件是支撑形的（strebenförmig）承载框架。通过紧凑的承载框架结构形式减少振动的产生。由此减少了对内壳体在重量和复杂性方面的要求。如果所述支撑部框架状地布置，则特别稳定地构造了内壳体。支撑形的承载框架在功能和结构上也能够相应于拉杆（Zuganker）。

有利的是，所述内壳体件是框架结构，所述框架结构具有加工的用于斜盘的支承轨道和加工的用于驱动轴的支承部。除了明显地降低噪声以外，这种内壳体件的技术方案在制造和装配上也是有利的。

如果所述用于斜盘的框架结构具有高压侧上的支承轨道和低压侧上的支承轨道，其中所述两个支承轨道通过低压侧上或高压侧上的开口能够触及，则简化了支承轨道位置方面的制造工艺。因此工具轴线能够平行于摆转轴线对准并且能够以高制造精度在夹紧中制造支承轨道。

已经证实特别有利的是，所述框架结构在高压侧具有形式为加强筋或加固部的加强部。通过支撑结构的非对称构造考虑到了高压侧与低压侧上的不同负载。高压侧的加强部使得所述支撑结构去谐，由此能够避免在高压侧和低压侧上的共同谐振。低压侧上的加强部是不利的，但也有这种可能。

所述框架结构优选具有至少一个横截面跃变、例如在框架结构到支承轨道的过渡上。横截面跃变防止振动继续传导。纵向波在转变成弯曲波时被中断并且失去振动能量，反之亦然。

如果将至少一柔度引入到内壳体件中，则能够缓冲驱动机构的冲击力并且能够更好地润滑斜盘支承部。通过在斜盘侧柔性地保持轴轴承座，避免了在轴倾斜时动子磨棱的风险。

按照本发明的特别有利的技术方案，在内壳体件中、尤其在低压侧上集成至少一个能够振动的系统用于承受振动能量。

所述内壳体的不同的实施方式能够是一体或多体的。尤其是在将摆转架支承在支承体中时能够将所述支承体安装到内壳体中。

本发明通过以下方式适用于多种液压的应用情况，即所述流体静力的活塞机是轴向活塞机，其具有壳体和驱动轴，所述壳体由内壳体件、外壳体件和壳体底部组成，所述驱动轴在驱动侧同轴地穿过壳体底部，所述驱动轴与缸滚筒不可旋转地连接并且在远离驱动侧穿过斜盘。所述斜盘可调整或不可调整地构造。

这拓展了已有的应用领域并且还开辟了对于本发明的批量市场，其中对于所列举的技术方案而言，明显减轻重量的并且在噪声产生方面最优的轴向活塞机正具有非常重要的意义。

附图说明

在附图中示出按照本发明的流体静力的活塞机、尤其轴向活塞机的实施例。下面借助于附图详细解释本发明。其中：

图1示出按照现有技术以斜盘结构形式构造的轴向活塞机的纵剖面图，

图2示出按照本发明以斜盘结构形式构造的轴向活塞机的纵剖面简化图，

图3示出按照本发明的轴向活塞机的作为承载框架结构的内壳体的优选实施方式的透视图，

图4示出按照图3的承载框架结构旋转90°的视图，

图5示出按照图3的承载框架结构的第二实施方式，

图6示出按照图3的承载框架结构的第三实施方式并且

图7示出按照图3的承载框架结构的第四实施方式。

具体实施方式

在图1中示出的以斜盘结构形式构造的轴向活塞机1具有驱动机构2，所述驱动机构布置在壳体3中。作为主要构件，驱动机构2包括通过两个滚动轴承8、9可旋转地支承的驱动轴4、缸滚筒5、壳体固定的被驱动轴4同轴穿过的连接板10，所述缸滚筒具有布置在分圆（Teilkreis）上的轴向延伸的缸孔6连同在所述缸孔中可纵向移动的活塞7并且通过形式为缸齿的同步区域11不可旋转地且可轴向移动地与驱动轴4连接。

在缸孔6中可纵向移动地导引的活塞7构造为柱形。活塞7的远离缸滚筒侧的端部分别通过铰链12支撑在斜盘13上。

驱动轴4穿过斜盘13。在该附图中未示出的是，所述斜盘构造为可摆转支承的、具有圆扇形的支承轨道的摆转架，其通过调整装置14可调整地布置在相应的摆转位置。

缸孔6通过缸肾15通到缸底面中，所述缸底面与不转动的控制板16的控制面为了输入和排出压力介质协调作用。

在驱动轴4旋转时，由于所述不可旋转的连接，缸滚筒5也带动活塞7。当通过操纵调整装置14使斜盘13摆转到相对于缸滚筒5的倾斜位置中时，活塞7执行往复运动。在缸滚筒5旋转完整一圈时每个活塞7经历一个抽吸冲程和一个压缩冲程，同时产生相应的油流，其输入和排出通过缸肾15、控制板16和未示出的、在连接板10中的挤压和抽吸通道实现。

在图2中示出的按照本发明的以斜盘结构形式构造的轴向活塞机30具有驱动机构31，所述驱动机构布置在壳体32中。作为主要构件，该驱动机构31包括可旋转地支承的驱动轴34、缸滚筒35、壳体固定的被驱动轴34同轴地穿过的连接板38，所述缸滚筒具有布置在分圆上的轴向延伸的缸孔36连同在所述缸孔中可纵向移动的活塞37并且不可旋转地且可轴向移动地与驱动轴34连接。在缸孔36中可纵向移动地导引的活塞37构造为柱形。活塞37的远离缸滚筒侧的端部39分别支撑在斜盘40上。

驱动轴34穿过斜盘40。所述斜盘构造为可摆转地支承的斜盘40或者具有圆扇形的横截面的摆转架。

壳体32由外壳体件46、内壳体件47和壳体底部48组成。壳体底部48相应于连接板38。内壳体件47与外壳体件46间隔地布置并且所述两个壳体件46和47相互间隔地固定在壳体底部48的表面45上。

驱动轴34仅穿过内壳体件47并且可旋转地支承在壳体底部48和内壳体件47中。内壳体件47构造为支撑形的承载框架49。因为省去了对于内壳体件47的密封功能，因此承载框架49能够构造为敞开的结构，该结构形成了重量减轻的、紧凑的且简单的结构形式。由于壳体结构并且由于驱动轴34在承载框架49和壳体底部48中的支承，减小了振动倾向并由此减少了到连接板38上的声辐射和固体声传递并且仅内壳体件47位于内部动态力的力流中。壳体底部48还是用于与连接区域固体声去耦合的锁止质量。外壳体件46与壳体底部48密封地封闭并且声学方面与内壳体件47去耦合。因此外部壳体46保持几乎无振动并且还有仅密封的功能。

在图3中，内壳体件47通过承载框架结构50实现，将用于斜盘的支承轨道51、52和用于驱动轴的支承部53加工到所述承载框架结构中。支承轨道51布置在承载框架结构50的高压侧55上并且支承轨道52布置在承载框架结构50的低压侧56上，从而使得所述两个支承轨道51、52能够从低压侧56触及。

因此所述支承轨道能够从低压侧56在夹紧中制造。通过承载框架结构50的非对称结构来考虑到在高压侧和低压侧55、56上的不同的负载。

在图4中示出按照图3的承载框架结构50的高压侧55的透视图。所述承载框架结构具有形式为纵向筋58的加强部。

由于高压侧的加强部58和非对称的构造使承载框架结构50去谐，这意味着，避免在高压侧和低压侧55、56上的共同谐振。由此减少承载框架结构50的振动倾向。

图5示出承载框架结构50的另一实施方式的局部视图，所述承载框架在从纵向接板61到支承轨道52的过渡上构造有横截面跃变60。通过纵向接板61与支承轨道52之间的横截面跃变结构防止了振动的继续传导。通过横截面跃变60防止纵向波转换为弯曲波，反之亦然。由此明显减少振动激励。横截面跃变能够引入到所有通往支承轨道51、52的过渡上。

图6示出承载框架结构50的另一实施方式的局部视图，所述承载框架具有形式为缓冲质量的能够振动的系统64。该缓冲质量无振动地布置在低压侧56上。

在承载框架结构50中能够集成一个或多个能够振动的系统64。所述系统承受振动能量，其方式为，将所述系统调谐到额定转速或者宽带地调谐到一转速范围上。缓冲质量也能够构造为舌板、弯曲梁或者由内壳体的通过槽或裂口削弱的局部区域构造为软悬挂质量。通过结合壳体油保持缓冲器和承载框架结构50之间的微小缝隙尺寸，通过利用弹性的缓冲元件充满缓冲质量和内壳体之间的中间空间，通过在相应的运行点上适配地匹配缓冲器频率或者通过主动或被动的措施，能够附加地对缓冲质量减振。

在图7中示出的承载框架结构50的另一实施方式中引入柔度（Nachgiebigkeit）66。

由此缓冲驱动机构的冲击力并且能够更好地润滑斜盘支承部。通过在斜盘侧柔性地保持轴轴承座，避免了在轴倾斜时动子磨棱的风险。为了引入柔度多个位置都是可能的。

图5、6和7的实施方式能够组合用于加强噪声降低的效果。

Claims (14)

1.一种流体静力的轴向活塞机（1），所述轴向活塞机具有壳体（3、32），所述壳体由内壳体件（47）、外壳体件（46）和壳体底部（10、38、48）组成，并且所述轴向活塞机还具有驱动轴（4、34），所述驱动轴在驱动侧同轴地穿过所述壳体底部（10、38、48），所述驱动轴与缸滚筒（5、35）不可旋转地连接并且在远离驱动侧穿过斜盘（13、40），其特征在于，所述驱动轴（4、34）仅穿过所述内壳体件（47）并且可旋转地支承在所述壳体底部（10、38、48）和所述内壳体件（47）中，所述外壳体件（46）与所述内壳体件（47）间隔地布置，并且，声音不能在所述外壳体件（46）与所述内壳体件（47）之间传递。

2.按照权利要求1所述的流体静力的轴向活塞机（1），其特征在于，所述外壳体件（46）、内壳体件（47）与所述壳体底部（10、38、48）连接。

3.按照权利要求1或2所述的流体静力的轴向活塞机（1），其特征在于，所述壳体底部（10、38、48）形成锁止件。

4.按照权利要求1所述的流体静力的轴向活塞机（1），其特征在于，所述外壳体件（46）由减振材料制成。

5.按照权利要求1所述的流体静力的轴向活塞机（1），其特征在于，所述内壳体件（47）是支撑形的承载框架（49）。

6.按照权利要求5所述的流体静力的轴向活塞机（1），其特征在于，所述内壳体件（47）通过承载框架结构（50）实现，所述承载框架结构具有加工的用于所述斜盘的支承轨道（51、52）和加工的用于所述驱动轴（4、34）的支承部（53）。

7.按照权利要求6所述的流体静力的轴向活塞机（1），其特征在于，用于所述斜盘（13、40）的承载框架结构（50）具有高压侧（55）上的支承轨道（51）和低压侧（56）上的支承轨道（52），其中两个支承轨道（51、52）能够通过所述低压侧（56）上或者所述高压侧（55）上的开口触及。

8.按照权利要求6或7所述的流体静力的轴向活塞机（1），其特征在于，所述承载框架结构（50）具有非对称的加强部（58）。

9.按照权利要求6所述的流体静力的轴向活塞机（1），其特征在于，所述承载框架结构（50）在所述承载框架结构（50）到所述支承轨道（51、52）的过渡中具有至少一个横截面跃变（60）。

10.按照权利要求1所述的流体静力的轴向活塞机（1），其特征在于，在所述内壳体件（47）中引入至少一个柔性部件（66）。

11.按照权利要求7所述的流体静力的轴向活塞机（1），其特征在于，在所述内壳体件（47）中集成至少一个能够振动的系统（64）。

12.按照权利要求4所述的流体静力的轴向活塞机（1），其特征在于，所述外壳体件（46）至少部分由塑料制成。

13.按照权利要求8所述的流体静力的轴向活塞机（1），其特征在于，所述加强部被构造成加强筋的形式。

14.按照权利要求11所述的流体静力的轴向活塞机（1），其特征在于，所述能够振动的系统（64）集成在所述低压侧（56）上。