CN105179193A - 用于静液压活塞机的调节装置和静液压轴向活塞机 - Google Patents

Abstract

一种用于对能在其行程体积方面调节的静液压活塞机进行力矩调节的调节装置和一种设计有这种调节装置的静液压活塞机。调节装置具有限定调节室的调节活塞、带有阀杆的调节阀，阀杆可从调节位置移动，使得压力介质流入调节室或从调节室流出。阀杆具有测量面。调节装置还具有第一回馈弹簧和第二回馈弹簧，由这些弹簧将与调节活塞的位置有关的回馈力施加到阀杆上。由回馈弹簧施加的回馈力朝向第一移动方向。在调节活塞沿着活塞机的最大行程体积的方向调节时，从调节活塞的确定的位置起第一回馈弹簧的弹簧常数仅还引起由这两个回馈弹簧施加到调节活塞上的力增加。存在调节弹簧，由调节弹簧将力沿着与第一移动方向相反的第二移动方向施加到阀杆上。

Description

用于静液压活塞机的调节装置和静液压轴向活塞机

技术领域

本发明涉及一种调节装置，该调节装置被设置用于静液压机、尤其用于静液压轴向活塞机并且具有权利要求1的前序部分所述的特征，并且本发明涉及一种设计有这种调节装置的静液压轴向活塞机、尤其是轴向活塞泵。

背景技术

为了调节静液压活塞机，公开了带有调节活塞和调节阀的调节装置，利用所述调节装置实现由活塞机吸收的或释放的转矩不超过一定的值或值域。这种调节称作转矩调节，但也称作功率调节，其中在后一表述中忽视了其转速实际上也融入到机器的功率中。调节阀称作力矩调节器，但也称作功率调节器。存在如下功率调节，利用功率调节保持活塞机的压力接头上的压力与行程体积之积恒定。行程体积在此是传动轴每转流经机器的压力平均量。在其他类型的功率调节中，行程体积与压力（在该压力上转矩恒定）之间的双曲线形特征曲线通过直线近似。在这样的转矩调节中，转矩仅被保持近似恒定，其中该调节装置与用来调节到恒定转矩的调节装置相比会更简单且更紧凑。

在DE 40 20 325 C2中公开了一种用于近似调节到可调节静液压泵的恒定转矩的调节装置，其中，调节阀的阀杆（也称功率调节器）能够在可由调节活塞带动的套筒中被推移，并且沿第一推移方向被泵压力加载，而沿着相反的推移方向被由两个弹簧构成的弹簧组加载，所述弹簧夹紧在阀杆与可调整的但还占据固定位置的弹簧座之间。除了对于调节转矩而存在的调节阀之外，属于已知的调节装置的还有压力调节阀（也称压力调节器）和输送流调节阀（也称输送流调节器）。利用所述调节器中的任一个都可以控制调节油流入调节活塞上的调节室和流出调节室。在此，借助于功率调节特别的是，活塞的路径直接作为路径反馈到功率调节器的套筒上。

在US 4,379,389中公开了一种斜盘结构形式的轴向活塞泵，其具有：传动轴；圆柱鼓（Zylindertrommel），柱塞位于该圆柱鼓内；斜盘和调节装置；所述调节装置具有权利要求1的前序部分的特征用以功率调节。在此，功率调节器的阀杆和调节活塞相继平齐地布置。当在由US 4,379,389已知的轴向活塞泵中行程体积为最大时，则调节活塞移出最远并且调节活塞上的调节室具有其最大的体积。阀杆被泵压力沿着第一推移方向加载。在沿着该方向从中心位置（Neutralstellung）调节出来时，调节油从调节室排出并且调节活塞移回。在调节活塞与阀杆之间夹紧两个被构造为螺旋压力弹簧的回馈弹簧，其中第一回馈弹簧在调节活塞的整个路径上施加力，而第二回馈弹簧从调节活塞的与最大行程体积相对应的位置在调节活塞的确定部分行程之后才将力施加到阀杆上。由此，双曲线形的特征曲线通过两条直线近似，在该特征曲线上转矩恒定。在根据US 4,379,389的调节装置中，调节活塞的路径作为作用于阀杆上的力进行反馈。

在DE 100 01 826 C1中也公开了一种具有调节装置的静液压轴向活塞机，该调节装置具有权利要求1的前序部分所述的特征。该设计为轴向活塞泵的斜盘结构形式的轴向活塞机具有传动装置，该传动装置具有多个柱塞，所述柱塞在圆柱鼓的圆柱孔内引导并且利用所述圆柱鼓分别限定工作室。柱塞通过滑垫支撑在斜盘上，该斜盘的倾斜状态可改变用以改变行程体积。由于可枢转性，可调节的斜盘也称为枢转摇架。调节通过调节装置来进行，该调节装置具有调节活塞，该调节活塞直接或间接地接合在枢转摇架上并且该调节装置从基本位置枢转出来，该枢转摇架通过配对活塞或弹簧预紧到基本位置中。在该基本位置中，枢转摇架例如可以设定到其最大枢转角度上，在该枢转角度下行程体积最大。不同于根据US 4,379,389的轴向活塞泵的情况，当行程体积最大时，调节活塞完全移入并且调节室具有其最小的体积。通过移出调节活塞，枢转摇架向回枢转到较小的枢转角度和较小的行程体积。

调节活塞限定调节室，该调节室通过调节阀（所谓的功率调节器）可与引导泵压力的管路或罐连接。调节阀具有阀杆，该阀杆具有与调节活塞相同的中轴线，并且该阀杆通过两个回馈弹簧预紧到基本位置中，在该基本位置中调节室与罐连接。现在，为了实现调节活塞完全移入对应于最大行程体积的基本位置，回馈弹簧支撑到弹簧杆上，该弹簧杆穿通阀杆并且与调节活塞连接。阀杆是带有差动面的分级活塞，该差动面被加载以泵压力，并且被如此布置，使得泵压力在阀杆上产生逆着回馈弹簧的力。

第二回馈弹簧在已知的解决方案中是彼此共轴布置的螺旋弹簧，其中一个螺旋弹簧从完全回移的调节活塞和最小调节室开始在确定的部分行程之后并且因此从调节活塞的确定的位置起才作用于阀杆上。由此，形成p-Q-特征曲线（压力-行程体积-特征曲线），该p-Q-特征曲线由两条直线构成，其中，一条直线的斜率通过首先处于嵌接的弹簧的弹簧常数来确定，而另一直线的斜率通过在部分行程之后共同处于嵌接的弹簧的弹簧常数之和来确定。通过这两条相对彼此放置的直线近似获得双曲线形的p-Q-特征曲线，在该p-Q-特征曲线上转矩恒定。在输送体积中，由两条直线组成的特征曲线具有拐点，该输送体积对应于调节活塞的其中第二回馈弹簧开始起作用的位置。

已知的解决方案的缺点是，调节装置因穿通调节活塞的弹簧杆而被非常复杂地构造并且还具有极大的结构长度。

发明内容

相应地，本发明所基于的任务是提出一种调节装置和一种设计有这种调节装置的轴向活塞机，其中，能够以减小的设备技术开销实现功率调节/力矩调节。

该任务在调节装置方面通过权利要求1的特征组合来解决，而在轴向活塞机方面通过并列的权利要求18的特征来解决。

根据本发明的用于对在其行程体积方面可调节的静液压活塞机进行力矩调节的调节装置具有调节活塞、调节阀和阀杆，所述调节活塞限定调节室，所述调节阀具有第一接头、第二接头和第三接口，其以流体方式与调节室连接，所述阀杆在调节位置中使得第三接头与第一接头和第二接头分离，而在调节位置之外将第三接头与第一接头或者与第二接头以流体方式连接，使得压力介质流至调节室或从调节室流出。阀杆具有测量面，在该测量面上所述阀杆可由活塞机的工作压力沿着第一移动方向加载。此外，根据本发明的调节装置还具有第一回馈弹簧和第二回馈弹簧，由所述第一回馈弹簧和第二回馈弹簧将与调节活塞的位置有关的回馈力施加到阀杆上。由回馈弹簧施加的回馈力朝向第一移动方向、即朝向与由工作压力在阀杆的测量面上产生的力相同的移动方向。在调节活塞沿着活塞机的最大行程体积的方向调节时，从调节活塞的确定的位置起，第一回馈弹簧的弹簧常数仅还引起由这两个回馈弹簧施加到调节活塞上的力增大。此外，存在调节弹簧，由该调节弹簧将力沿着与第一移动方向相反的第二移动方向施加到阀杆上。

当作用于阀杆上的力在调节状态中彼此处于平衡时，在根据本发明的调节装置中，阀杆如在已知的调节装置中那样地也占据其调节位置。于是，在存在于调节室中的压力没有将合成的力施加到阀杆上的前提下，在调节位置中回馈弹簧的弹簧力和由工作压力施加的压缩力之和与调节弹簧的弹簧力加上可能利用调节弹簧作用的附加力等大。工作压力的改变导致阀杆从调节位置移动出来。于是，压力介质流至调节室或从调节室流出，使得调节活塞移动并且使得由回馈弹簧施加到阀杆上的弹簧力改变。一旦调节活塞已到达如下位置，则阀杆就在其调节位置中折返并且停止压力介质流动，在所述位置中工作压力的改变通过回馈弹簧的弹簧力的反向改变来补偿，并且回馈弹簧的弹簧力与压缩力之和又等于调节弹簧的弹簧力加上可能利用调节弹簧而作用的附加力。从调节活塞的与最小行程体积对应的位置开始，根据本发明在调节活塞沿着最大行程体积的方向调节时，从调节活塞的确定的位置起仅还探讨第一回馈弹簧的弹簧常数。这意味着：在调节活塞的确定位置和调节活塞的与最大行程体积对应的位置之间的压缩力随着按数值相等的斜率而减小，如第一回馈弹簧的弹簧力那样地增大。在调节活塞在确定位置之前的位置中，两个回馈弹簧的弹簧常数引起由回馈弹簧施加的弹簧力增大。在此，第二回馈弹簧负责：到确定的位置为止弹簧力增加的梯度大于在确定的位置之后弹簧力增加的梯度。相应地，与在确定的位置之后相比，压缩力并且因此在调节活塞的确定的位置前的压力随着梯度变大而减小。因此，形成工作压力与行程体积之间所期望的特征曲线，所述特征曲线在两个直线区段之间有拐点，其中拐点在调节活塞的确定的位置处。在此，还应指出的是，通常工作压力是可变的量并且相应地设定行程体积。因此，也可以如此表示特征曲线的特性，使得相比于在低工作压力下的情况在高工作压力情况下工作压力围绕确定值的变化会引起更小的行程体积改变。

根据本发明的解决方案的主要优点在于，可以省去活塞杆，使得调节装置可以以更低的设备技术开销和更小的结构长度来实现。可以存在两个回馈弹簧，但也可以存在两个以上的回馈弹簧，其中在后一情况下可以实现具有多于一个拐点的压力-行程体积-特征曲线。

该任务也利用一种静液压轴向活塞机来解决，该静液压轴向活塞机具有前述的根据本发明的调节装置。

根据本发明的调节装置的有利的设计方案可以从从属权利要求2至17中获悉。

在根据本发明的调节装置中，调节活塞通常在活塞机的行程体积最大时距阀杆有最小的间距，而在活塞机的行程体积最小时距阀杆有最大的间距。

优选地，第二回馈弹簧如此布置，使得其克服第一回馈弹簧的弹簧力作用于第一子路径上，而在调节活塞的第二子路径上完全松弛。在此可考虑的是，这两个回馈弹簧彼此完全无关地作用于阀杆上。从调节活塞的位置开始并且由此从行程体积（在所述位置中或在所述行程体积的情况下特征曲线具有拐点）开始，在朝向更小的行程体积的方向调节时，施加到阀杆上的弹簧力是第一回馈弹簧的减小的弹簧力与第二回馈弹簧的增大的力之间的差，使得作用于阀杆上的弹簧力可以显著地减小，而工作压力可以相应显著地增大。从调节活塞的上述位置开始，在朝向更大的行程体积的方向调节时，第二回馈弹簧完全松弛，使得作用于阀杆上的弹簧力根据第一回馈弹簧的弹簧常数微弱地增大，而工作压力相应微弱地减小。

在另一有利的设计方案中，这两个回馈弹簧并非彼此无关地作用于调节活塞上，而是布置在调节活塞与靠置在阀杆上的弹簧座之间，使得在调节活塞的第一子路径上，第一回馈弹簧将力沿着其中一个方向施加到弹簧座上，而第二回馈弹簧将力沿着相反的方向施加到弹簧座上。从调节活塞的位置开始并且因此从行程体积（在所述位置中或在所述行程体积的情况下特征曲线具有拐点）开始，在朝向更小的行程体积的方向调节时，第一回馈弹簧的减小的力进一步减小了已在弹簧盘上的第二回馈弹簧的增大的力，使得作用于阀杆上的弹簧力可显著地减小，而工作压力可相应显著地增大。

第一回馈弹簧优选直接支撑在调节活塞上。第二回馈弹簧有利地通过插入到调节活塞中的保持部支撑在调节活塞上。保持部可以是插入到调节活塞中的扣环。保持部也可以是插入到调节活塞内的中心的延伸部，该延伸部穿过弹簧盘。

优选地，弹簧座被构造为带有用于其中一个回馈弹簧的内部支撑面和用于另一回馈弹簧的外部支撑面的套筒，其中，用于第二回馈弹簧的支撑面与用于第一回馈弹簧的支撑面相比距弹簧座的靠置在阀杆上的端部更远。由此，至少在调节活塞路径的子区段中这两个回馈弹簧可以至少部分交叠地布置，并且因此沿调节活塞的轴向方向可以实现短的结构方式。

第二回馈弹簧可以在被构造为套筒的弹簧座外或其内。

在另一设计方案中，第二回馈弹簧将其力加和到第一回馈弹簧的力地作用于阀杆上，其中，在将调节活塞朝向活塞机的最大行程体积的方向调节时，从调节活塞的确定的位置起保持第二回馈弹簧施加于阀杆上的力恒定。从调节活塞的位置开始并且因此从行程体积（在所述位置中或在所述行程体积的情况下特征曲线具有拐点）开始，在朝向更小的行程体积的方向调节时，施加到阀杆上的弹簧力是第一回馈弹簧的减小的弹簧力与第二回馈弹簧的减小的力之间的和，使得作用于阀杆上的弹簧力可以显著地减小，而工作压力可以相应显著地增大。从调节活塞的上述位置开始，在朝向更大的行程体积的方向调节时，由第二回馈弹簧施加到阀杆上的力保持恒定，使得作用于阀杆上的弹簧力根据第一回馈弹簧的弹簧常数微弱地增大，而工作压力相应微弱地减小。

相对于第二回馈弹簧的弹簧力减去第一回馈弹簧的弹簧力的设计方案，在加和子路径上的两个弹簧力并且接着保持第二回馈弹簧的力恒定的设计方案中，第一回馈弹簧的力水平可以更小。

有利地，在子路径上的弹簧力的加和与接着保持第二回馈弹簧的弹簧力恒定可以通过如下方式实现：第二回馈弹簧夹紧在弹簧座与止挡部之间，其中，在止挡部与调节活塞之间夹紧支撑弹簧，并且其中，止挡部从调节活塞的确定的位置起防止进一步运动。

止挡部在调节活塞的确定的位置中有利地止挡于调节阀的壳体上。

如果调节室中的调节压力将合成的力施加到阀杆上，那么即使调节压力通常显著小于工作压力，这对功率调节的精度也会有负面影响，特别是因为调节压力与工作压力、用于斜盘的复位弹簧的随调节活塞的位置一起改变的力和其他参数有关。因此有利的是，阀杆在存在于调节室中的压力方面是力平衡的。

通过借助在阀杆中的环形槽控制流体连接并且通过在阀杆内从环形槽延伸到调节室内的流体路径可以实现非常紧凑的结构形式。

附图说明

在附图中示出了根据本发明的调节装置的三个实施例。现在参照这些附图对本发明予以详述。

在附图中：

图1示出了具有根据本发明的调节装置的外轮廓的、为斜盘结构形式的轴向活塞泵的纵剖视图，

图2a示出了根据图1的轴向活塞机的根据本发明的调节装置的第一实施例的一部分的纵剖视图，

图2b示出了第一实施例的另一部分的纵剖视图，

图3示出了在相对于根据图2a和2b的剖切面转动90度的平面中，图2a和2b中的调节装置的纵剖视图，

图4示出了图3中的一部分的放大图，

图5示出了根据本发明的调节装置的第二实施例在回馈弹簧的区域中的纵剖视图，并且

图6示出了根据本发明的调节装置的第三实施例在回馈弹簧的区域中的纵剖视图。

具体实施方式

图1中示出的静液压轴向活塞机被设计为轴向活塞泵。该静液压轴向活塞机具有泵壳体11，该泵壳体由盆状的壳体主要部分12和连接板13构成，并且传动装置14安置在该泵壳体中。属于此传动装置的有圆柱鼓15、传动轴16和在其角度位置中相对于传动轴的轴线可调节的枢转摇架19，所述传动轴通过两个圆锥滚子轴承17和18支承在泵壳体中，并且圆柱鼓15防扭转地与所述传动轴联接。在圆柱鼓15中，多个柱塞20平行于传动轴的轴线而引导，所述柱塞分别限定工作室21。至工作室21的压力介质输送和压力介质排出经由两个控制结（Steuerniere）22和23来控制，所述控制结被构造在相对于壳体防扭转地保持的控制板24中，并且所述控制结与连接板13中的抽吸接头和压力接头形成压力介质连接。控制结22和23在根据图1本身的剖面中不能看到，因为控制结在视图平面之前和其之后，但出于清楚性而绘出。

柱塞20的背离工作室21的头部通过滑垫25支撑在枢转摇架19上，该枢转摇架的枢转角度α可以借助虚点线表示的调节装置30来调节用以改变行程体积。在所示的实施例中，枢转摇架19经由复位弹簧 31预紧到基本位置中，在该基本位置中枢转角度进而行程体积是最大的。通过以下还更为详细阐述的调节装置30的调节活塞32外伸，枢转摇架可以克服复位弹簧的力并且克服传动装置力向回枢转，用以减小枢转角度并且因此减小行程体积直至最小行程体积的位置，例如直至为零的行程体积。在图1中示出了处于如下位置中的枢转摇架，在该位置中用于柱塞的靠置面垂直于传动轴的轴线，行程体积因此为零。而却示出了柱塞处于最大行程体积的位置中。调节装置30连接到枢转摇架19上如所示那样地例如经由以可运动到枢转摇架中的方式被插入的带有展平部的球33进行。

在图2至4中示出了可应用于图1的轴向活塞泵的第一调节装置30。

该调节装置30包括作为主要组件的已提及的调节活塞32和调节阀60，该调节活塞和调节阀平齐地相继布置在相同的中轴线上并且插入在壳体主要部分12的长形空腔中。调节阀具有套管状的阀壳体61，该阀壳体旋入到壳体主要部分12中，并且该阀壳体具有沿着中轴线的方向延伸的阀孔62，在该阀孔中阀杆63可沿着孔轴线的方向移动。

调节活塞 32在壳体主要部分 12中引导并且被构造为套筒，所述套筒朝向调节阀60是敞开的并且具有带有平坦的外侧 42的底部 41，所述底部用该外侧靠置在球33的展平部上。在调节活塞32的内部中容纳有套筒状的弹簧座43，该弹簧座朝向调节活塞32的底部41是敞开的，并且用底部44朝向调节阀60而以该底部靠置在调节阀的阀杆63上。在调节活塞32的底部41与大致处于弹簧座43中部的内肩部45之间夹紧有被构造为螺旋压力弹簧的第一回馈弹簧46。内肩部45的位置与泵的功率水平以及标称大小有关并且在其他设计方案中可以与所示不同地布置。由回馈弹簧46施加的力与调节活塞32的位置无关地始终大于零。在其敞开的端部处，弹簧座具有外凸肩（Außenbund）47。该外凸肩能够实现被构造为螺旋压力弹簧的第二回馈弹簧49靠置在弹簧座43上。第二回馈弹簧49在弹簧座43之外处于该弹簧座与调节活塞32之间。在轴向上，所述第二回馈弹簧布置在弹簧座43上的外凸肩47与插入调节活塞32中的扣环50之间。在扣环与回馈弹簧49之间可以不嵌接调整垫片48、可以嵌接一个或多个调整垫片48，利用所述调整垫片确定在调节活塞32进而枢转摇架19的哪个位置处嵌接第二回馈弹簧49并且在特征曲线中存在拐点。由于弹簧座43上的内肩部45和外凸肩47的位置，两个回馈弹簧46和49可以轴向地交叠，使得短结构方式是可能的。

利用外凸肩47引导在调节活塞32上的弹簧座43，使得对于弹簧座而言形成具有调节活塞32上的外凸肩47和阀杆63上的底部44的2-点-引导部。

在图2至4中示出了处于如下位置中的调节活塞32，在该位置中所述调节活塞靠置在阀壳体61上，并且该位置对应于轴向活塞泵的最大行程体积。在调节活塞32的该位置中，在考虑到可能存在的调整垫片48的厚度的情况下，在扣环50与外肩部47之间的净距离大于完全松弛的第二回馈弹簧49的长度。现在当调节活塞32从图2至4中所示的位置开始沿着最小的行程体积的方向从阀壳体61运动离开时，首先仅回馈弹簧46起作用并且朝向阀杆63施加到弹簧座43上的力随着该路径的与回馈弹簧46的弹簧常数对应的斜率而减小。最后，调节活塞32到达确定的位置，在该确定的位置中在考虑到可能存在的调整垫片48的厚度的情况下，在扣环50与外肩部47之间的净距离等于完全松弛的第二回馈弹簧49的长度。在进一步运动时，现在回馈弹簧49变得越来越张紧。由于所述回馈弹簧将力施加到弹簧座43上（该力与回馈弹簧49的力逆向），从调节活塞32的确定的位置起，朝向阀杆43要施加到弹簧座43上的力在调节活塞32的路径中与在超过确定的位置之前相比更显著地减小。

阀壳体61的阀孔62朝向调节活塞32是敞开的，并且在轴向上彼此间隔地被第一横向孔64和第二横向孔65横穿，所述第一横向孔和第二横向孔在阀壳体外通入通过密封部彼此分离的和与泵壳体11的内部分离的环形室内。在阀壳体61的朝向调节活塞32的端部附近的横向孔64可以直接或经由泵的其他调节器与罐连接。因此，所述横向孔用作压力介质流出通道。当所述其他调节器激活时，横向孔64经由所述其他调节器也可以与泵的压力接头连接，然后用作压力介质流入通道。横向孔65与泵的压力接头连接。于是，所述横向孔仅用作压力介质流入通道。

阀杆63在两个控制凸肩（Steuerbunde）66和67之间具有环形槽68，该环形槽的宽度等于这两个横向孔64和65之间的净距离。在环形槽68中，阀杆具有作为横向孔的径向孔69，该径向孔在内部与被构造为盲孔的轴向孔70相交，该轴向孔在阀杆63的朝向弹簧座43和调节活塞32的端侧上是敞开的。径向孔69具有比轴向孔70更小的横截面。由此，减小了对阀杆63的反冲，并且这样降低了流体力对阀特性的影响。

在图2至4所示的阀杆63的调节位置中，两个横向孔64和65恰好被控制凸肩66和67覆盖。于是，调节阀60构造有零重叠度。然而，小的负重叠度也是可能的，其中，环形槽68的宽度因此比这两个横向孔64和65的净距离略大。如果阀杆从根据图2至4的视图中所示的调节位置向左运动，则通过环形槽68和孔69和70建立起横向孔64与调节室55之间的流体连接，其中所述调节室由调节活塞32、壳体主要部分12和阀壳体61形成。因此，调节油可从该调节室排挤至罐中，使得调节活塞32通过缩小调节室55的体积而朝着更大的行程体积的方向运动。

如果阀杆从根据图2至4的视图中所示的调节位置向右运动，则通过环形槽68和孔69和70建立起横向孔65与调节室55之间的流体连接。现在，调节油可以从泵的压力接头流至所述横向孔，使得调节活塞32通过增大调节室55的体积而朝着更小的行程体积的方向运动。为了使得调节油能自由流动，弹簧座在其底部中直接在阀杆63之前设置孔71而在其壁中设置开口72。

在横向孔65的区域中，阀孔62具有如下类型的阶梯部，其从阶梯部至阀壳体61的朝向调节活塞32的端部的直径略小于从阶梯部朝向另一方向的直径。根据在阀孔62中的阶梯部，阀杆63在控制凸肩67中具有阶梯部，在该阶梯部中，直径从控制凸肩66中的直径增大到另一直径，从而形成测量面75，在该测量面上阀杆63被存在于横向孔65中的泵压力加载。由该阀杆在测量面75上产生压缩力，该压缩力朝向与通过弹簧座43由回馈弹簧46和49施加到阀杆63上的力相同的方向。

从横向孔64来看，在横向孔65的另一侧，阀杆63伸入阀孔62的扩宽的区段73中，该区段通过横向孔74与泵壳体的内部连接。因此，在该区域中如下壳体压力处于主导，该壳体压力仅受到小的压力波动并且近似对应于罐压力。通过该压力施加到阀杆63上的力因此可忽略不计。

与横向孔74相邻地，阀壳体61具有外部设置有螺纹的螺纹区段76，在用于密封部78的转入部77之后跟随该螺纹区段76的是凸缘79。利用螺纹区段76将调节阀60旋入到壳体主要部分12内，直至凸缘79靠置在壳体主要部分12上。

从背离于调节活塞32的端部起，套管状的附加壳体部分80旋入阀壳体61中，该附加壳体部分居中地具有连贯的空腔81，该空腔具有不同直径的三个空腔区段82、83和84。中间的空腔区段83具有最小的直径。向内朝向阀杆63所接着的空腔区段82具有较大的直径，其中，在这两个所述的空腔区段82和83之间的直径差选择为使得在这两个空腔区段之间的横截面差恰好对应于阀杆63在控制凸肩66的区域中的横截面。在该横截面上，阀杆被在调节室55中处于主导的压力在图2至4的视图中向右加载。

在附加壳体部分80的空腔区段82中引导平衡活塞85，该平衡活塞在有窄间隙的情况下尽可能密封地穿过空腔81的空腔区段83引导，并且伸入具有最大直径的空腔区段84中。通过活塞杆86在平衡活塞85上在空腔区段82内形成有效的环形面87，该环形面与阀杆63在控制凸肩66的区域中的横截面相等。通过在平衡活塞85中的纵向孔91和横向孔、在阀杆63的朝向平衡活塞的端部上的横向孔和盲孔和阀壳体61的横向孔74，空腔区段84与泵壳体11的内部以流体方式连接，在该内部中罐压力近似地处于主导，使得平衡活塞85在其活塞杆86在空腔区段83中的引导横截面方面减小压力。

空腔81的空腔区段82除了平衡活塞85之外还容纳调节弹簧90，该调节弹簧包围活塞杆86，并且在附加壳体部分80上和平衡活塞85的环形面87上支撑在两个空腔区段82和83之间的阶梯部上，并且将平衡活塞85压向阀杆63。于是，调节弹簧90通过平衡活塞85施加力，该力与由泵压力产生的力和由回馈弹簧46和49施加的力逆向。

空腔区段82的通过平衡活塞85和附加壳体部分80限定的体积通过在阀壳体61中的偏心布置的纵向孔92和附加壳体部分80中的横向孔93与调节室55以流体方式连接，并且因此形成在其内存在调节压力的压力室94。调节压力对平衡活塞85在环形面87上加载，该环形面与阀杆63在控制凸肩66的区域中的横截面等大。于是，阀杆通过调节压力一方面在其朝向调节活塞32的端侧上沿着其中一个方向来加载，而另一方面通过平衡活塞85在相反方向上来加载。加载面等大，使得阀杆在调节压力方面进行力平衡，或者如其通常所被描述的那样进行压力平衡。

纵向孔92从阀壳体61的朝向调节活塞32的端侧开始并且通向用于附加壳体部分80的阀壳体61的阶梯形的凹进部的阶梯部中。从那里起，在附加壳体部分中的孔93建立起与压力室94的连接。于是，在阀壳体中不需要倾斜孔或径向孔。

平衡活塞85在所示的实施例中连同其活塞杆86一起是独立的一件式部件。阀杆和平衡活塞也可以实现为一件式部件。然而，两个分离的部分使制造变得容易，因为在不影响阀杆63和平衡活塞85的易操作性的情况下，保持在阀壳体61中的阀孔62与附加壳体部分80中的空腔区段82之间的平齐误差。

空腔区段84设置有内螺纹。该空腔区段可以通过螺旋塞对外封闭。

然而，在此将比例-电磁体100旋到附加壳体部分80上。所述电磁体具有磁衔铁101和螺旋压力弹簧103，所述磁衔铁带有靠置在平衡活塞85上的挺杆102，所述螺旋压力弹簧增加磁衔铁朝向平衡活塞85的负荷。于是，螺旋压力弹簧103附加于调节弹簧90并且沿着与该调节弹簧相同的方向作用到阀杆63上。可以将这两个弹簧90和103一起称作调节弹簧装置，所述弹簧将力沿着与回馈弹簧46和49的力和压缩力逆向的方向施加到阀杆上，所述压缩力在阀杆的测量面75上产生工作压力。螺旋压力弹簧103的张紧可以利用调节螺丝104来改变。调节螺丝在在泵中安装好调节阀60的状态下也可够到。这能够实现调节阀与泵的简单调谐。因此，转矩的设定也可在没有安装泵或调节器的现场中进行。这两个弹簧90和103也可以通过一个唯一的弹簧取代，于是，该弹簧优选布置在所示的实施例中弹簧103所在的位置处。

在对电磁体100供电时，将与螺旋压力弹簧103的力逆向的力施加到磁衔铁上。因此，由电磁体包括螺旋压力弹簧103在内施加到平衡活塞85进而施加到阀杆上的力可以在工作中通过对比例磁体不同地供电来改变。采用这种方式可以使得转矩特征曲线移动。在未对比例磁体供电时，被调节的转矩为最大，因为通过电磁体未从螺旋压力弹簧的力中抵消任何力。比例磁体具有下降的特征曲线，因为通过挺杆102施加到平衡活塞85上的力和通过该平衡活塞施加到阀杆63上的力随着电流强度的增大而减小。

还可考虑的是：当转矩特征曲线随着流经电磁体的电流的增大而要朝向更大的值移动时使用具有上升的特征曲线的比例-电磁体。

由于在附加壳体部分80的空腔区段84中并且因此也在比例磁体100中存在壳体压力，所以比例磁体不必耐高压。

代替电磁体，也可以将静液压控制管路连接到附加壳体部分80上，通过该静液压控制管路可以将空腔区段84与控制压力源连接。于是使用不带纵向孔的平衡活塞85，使得空腔区段84以流体方式与泵壳体11的内部分离。控制进空腔区段84中的控制压力加载平衡活塞85的活塞杆86，使得除了调节弹簧90的力之外，根据控制压力的大小可以将不同大小的附加力作用到阀杆63上，并且可以移动转矩特征曲线。

于是，附加壳体部分80是用于不同修改后的根据本发明的调节装置的通用接口。

在图2至4中示出了处于如下状态中的调节装置，在该状态中，图1中的轴向活塞泵的枢转摇架9最大地枢转并且因此行程体积最大。第一回馈弹簧46最大地张紧，第二回馈弹簧49不起作用。回馈弹簧46的力和由工作压力在阀杆63的测量面75上产生的压缩力之和小于调节弹簧90的力。在此基于调节装置的一种变型方案，在该变型方案中，附加壳体部分80通过螺旋塞封闭，并且在不考虑调节弹簧的力的情况下没有附加的力作用到阀杆63上。阀杆63处于如下位置中，在该位置中所述阀杆将调节室55与横向孔64进而与罐连接。然而，在这些图中示出了在以下调节位置处的阀杆，在所述调节位置中所述阀杆以小的正的或负的重叠度封闭横向孔64和65。

现在，工作压力可以升高到使得在测量面75上由工作压力产生的压缩力加上回馈弹簧46的力变得大于调节弹簧90的力。于是，阀杆63被如此移动，使得其将横向孔65与调节室55连接，从而压力介质流入调节室中并且调节活塞32从阀壳体61运动离开，而弹簧座43则保持靠置在阀杆63上。由此，回馈弹簧46的力变得更小。一旦回馈弹簧46的更小的力与更大的压缩力之和变得等于调节弹簧90的力，则阀杆63运动到其调节位置中，在该调节位置中除了小的调节运动之外，所述阀杆使得调节室55与横向孔64和65分离。工作压力的进一步升高又引起阀杆移动，使得其他压力介质流入调节室55中，并且在减小回馈弹簧46的力的情况下调节活塞32又从阀壳体61移除直至进入如下位置，在该位置中作用于阀杆63的力处于平衡中。如果工作压力变得更小，则阀杆从调节位置沿着相反的方向移动并且将调节室55与横向孔64连接，使得压力介质从调节室流出。调节活塞32靠近阀壳体并且回馈弹簧46的力增大直至平衡减小的压缩力。

描述调节活塞32的路径与工作压力之间的相关性的曲线的斜率首先仅通过回馈弹簧46的弹簧常数来确定。

在阀壳体61进一步移除时，调节活塞32最后到达如下位置中，在该位置中在弹簧座43上的外凸肩47与扣环50（包括调整垫片在内）之间的间距对应于松弛的回馈弹簧46的长度。在调节活塞32进一步运动时，回馈弹簧49现在也变得起作用。通过弹簧座43施加到阀杆63上的力现在在确定的路径上与在回馈弹簧49变得起作用之前相比明显减小，因为不仅回馈弹簧46的作用到弹簧座上的力变得更小，而且回馈弹簧49的沿着相反方向起作用的力变得更大。相应地，在调节活塞32的路径与工作压力之间的特征曲线变得更陡峭。于是，该特征曲线由斜率不同的两条直线区段组成，所述区段在调节活塞32的在其中回馈弹簧49变得起作用和变得不起作用的位置中相交。

如果附加壳体部分80的通用性和转矩特征曲线的移动是不期望的，则空腔81不必是连贯的，而是可以是具有两个不同直径的盲孔，其中，在活塞杆的自由端侧与盲孔的底部之间的空间以流体方式与横向孔74连接。

图5示出了由调节活塞132、回馈弹簧146和149和弹簧座143构成的组件，尽管所述组件与图2至4中的对应组件不同，但可以与根据图2至4的调节阀60一起使用。弹簧座143类似于弹簧座43地套筒状地构造有底部144和外凸肩147，但是没有内肩部。所述弹簧座被相对于图2至4中的弹簧座43转动180度地引入套筒状的调节活塞132中，使得其底部144位于底部141附近而外肩部147位于调节活塞132的敞开的端部附近。在弹簧座143的底部144中存在穿通部，延伸部150穿过该穿通部，该延伸部被压入调节活塞132的底部141中或者以其他方式力配合地连接，并且该延伸部在其位于弹簧座143内的自由端部设置有外凸肩151。

现在，在延伸部150与弹簧座143之间布置第二回馈弹簧149。该第二回馈弹簧可以轴向地张紧在延伸部150的外凸肩151与弹簧座143的底部141之间。在弹簧座143的外凸肩147与调节活塞132的内肩部152之间轴向夹紧第一回馈弹簧146。盘片153朝向阀杆63地插入到弹簧座143中，阀杆63通过该盘片靠置于弹簧座上。在盘片153与弹簧座143之间可以插接调整垫片148，以便确定调节活塞132的如下位置，在该位置中第二回馈弹簧149变得起作用或不起作用。回馈弹簧149的与调整垫片的总厚度有关的力可以通过设定作用于阀杆的另一侧的反作用力来平衡。类似于根据图2至4的实施例，在盘片153中、在弹簧座143中和在延伸部150中存在孔和留空部，以便能够实现在调节室的所有部分与阀杆之间自由的压力介质流动。

在根据图2至5的两个实施例中，特别的优点在于，由调节活塞、弹簧座和回馈弹簧构成的组件本身可操作地并且与调节阀分离地可插入到泵壳体中。因此调节活塞和弹簧座不会丢失地彼此保持，因为第二回馈弹簧49或149防止第一回馈弹簧46的弹簧座被调节活塞推开。

同样，阀杆不会丢失地保持在阀壳体中，使得调节活塞也可以作为阀组件进行操作并且容易安装。阀组件在此可以在所有标称大小和功率等级上近似相等。仅阀杆的直径和相应地阀孔的直径必要时必须与不同的调节室大小相匹配。在调节活塞组件中，变型方案通过标称大小和不同的功率等级以不同回馈弹簧组的形式来反映。

图6示出了由调节活塞232、回馈弹簧246和249和弹簧座243构成的组件，所述组件同样可以与根据图2至4的调节阀60一起使用。不同于根据图2至5的两个实施例，在根据图6的实施例中与调节活塞232的位置无关地始终有两个回馈弹簧作用到靠置在阀杆63上的弹簧座243上，该弹簧座现在基本上被构造为带有用于回馈弹簧的引导销的弹簧盘。由回馈弹簧施加到弹簧座上的力同向，所述力加和大于每个单力的合力。

在空心调节活塞232中，止挡套筒233可运动地引导。第二回馈弹簧249夹紧在止挡套筒233的底部234与持久地靠置于阀杆63上的弹簧座243之间。支撑弹簧235夹紧在止挡套筒233的底部234与调节活塞232的底部241之间。穿通部236位于止挡套筒233的底部234中，第一回馈弹簧246穿过该穿通部夹紧在调节活塞232的底部与弹簧座之间。

在图6中示出了处于如下状态中的组件，在该状态中调节活塞232靠置在阀壳体61上并且泵的行程体积为最大。该止挡套筒233也靠置于阀壳体61上。在此，支撑弹簧235的力大于第二回馈弹簧249的力。现在，如果压力介质由于在阀杆63上的力平衡流向调节活塞232上的调节室55，则通过减小由回馈弹簧246施加的力将调节活塞232从阀壳体移除。支撑弹簧235的力也减小，但首先还大于回馈弹簧249的力，使得止挡套筒233保留在阀壳体61上并且回馈弹簧249的力不改变。首先在调节活塞232的确定的位置中，支撑弹簧235的力与回馈弹簧249的力等大，从而在调节活塞232进一步运动时止挡套筒233也运动。然而，止挡套筒233的路径与调节活塞232的路径不相同，而是与两个弹簧235和249的弹簧常数有关。现在，在任何情况下，两个回馈弹簧246和249减小的合力都比在调节活塞232的确定位置之前回馈弹簧246已减小的力更显著。现在，在工作压力发生一定改变的情况下，调节活塞232的路径相应地更小。又得到了由不同斜率的两条相交的直线构成的特征曲线，其中，交点在回馈弹簧249的力增大、改变和开始保持恒定的位置处。

在许多情况下，泵的转矩调节与压力调节或与输送流调节或与两个其他调节组合，并且在用于转矩调节的调节阀之外还存在用于压力调节的调节阀和用于输送流调节的调节阀。在此情况下，压力介质流入调节室55和压力介质从调节室55流出通过横向孔64和从调节位置朝向调节室55要移动的阀杆63来进行。为了尤其是在转矩调节阀60的调节位置中也可以使得通过输送流调节阀控制的压力介质流入到调节室55内，阀杆63在控制凸肩66的区域中可以具有倒棱。

附图标记清单

11 泵壳体

12 壳体主要部分

13 连接板

14 传动装置

15 圆柱鼓

16 传动轴

17 圆锥滚子轴承

18 圆锥滚子轴承

19 枢转摇架

20 柱塞

21 工作室

22 控制结

23 控制结

24 控制板

25 滑垫

30 调节装置

31 复位弹簧

32 调节活塞

33 球

41 32的底部

42 41的外侧

43 弹簧座

44 43的底部

45 43的内肩部

46 回馈弹簧

47 43的外凸肩

48 调整垫片

49 回馈弹簧

50 扣环

55 调节室

60 调节阀

61 阀壳体

62 阀孔

63 阀杆

64 第一横向孔

65 第二横向孔

66 63上的控制凸肩

67 63上的控制凸肩

68 63上的环形槽

69 63中的径向孔

70 63中的轴向孔

71 43中的孔

72 43中的开口

73 62的区段

74 61中的横向孔

75 63上的测量面

80 附加壳体部分

81 空腔

82 空腔区段

83 空腔区段

84 空腔区段

85 平衡活塞

86 85的活塞杆

87 85上的环形面

90 调节弹簧

91 纵向孔

92 纵向孔

93 横向孔

94 压力室

100 比例-电磁体

101 磁衔铁

102 挺杆

103 螺旋压力弹簧

104 调节螺丝

132 调节活塞

141 132的底部

143 弹簧座

144 143的底部

146 回馈弹簧

147 143上的外肩部

148 调整垫片

149 回馈弹簧

150 132上的延伸部

151 150上的外凸肩

152 132上的内肩部

153 盘片

232 调节活塞

234 止挡套筒

234 233的底部

235 支撑弹簧

236 233中的穿通部

241 232的底部

243 弹簧座

246 回馈弹簧

249 回馈弹簧

Claims (18)

1. 一种调节装置，其用于对能在其行程体积方面调节的静液压活塞机、尤其是静液压轴向活塞机进行力矩调节，所述调节装置具有调节活塞（32、132、232）、调节阀（60）、第一回馈弹簧（46、146、246）和第二回馈弹簧（49、149、249），所述调节活塞限定调节室（55），所述调节阀在阀孔（62）中具有阀杆（63），利用所述阀杆能够控制压力介质流入到所述调节室（55）内和压力介质从所述调节室（55）流出，并且所述阀杆具有测量面（75），在所述测量面上所述阀杆能够由活塞机的工作压力沿着第一移动方向加载，由所述第一回馈弹簧和第二回馈弹簧将与所述调节活塞（32、132、232）的位置有关的回馈力施加到所述阀杆（63）上，

其特征在于，由所述回馈弹簧（46、146、246、49、149、249）沿着第一移动方向施加回馈力；在所述调节活塞（32、132、232）沿着活塞机的最大行程体积的方向调节时，从所述调节活塞（32、132、232）的确定的位置起所述第一回馈弹簧（46、146、246）的弹簧常数仅还引起由这两个回馈弹簧（46、146、246、49、149、249）施加到所述阀杆（63）上的力增大；并且存在调节弹簧（90），由所述调节弹簧将力沿着与第一移动方向相反的第二移动方向施加到所述阀杆（63）上。

2. 根据权利要求1所述的调节装置， 其中，所述调节活塞（32、132、232）在所述活塞机的行程体积最大时距所述阀杆（63）有最小的间距，而在所述活塞机的行程体积最小时距所述阀杆（63）有最大的间距。

3. 根据权利要求1或2所述的调节装置，其中，所述第二回馈弹簧（49、149、249）如此布置，使得其克服所述第一回馈弹簧（46、146、246）的弹簧力作用于第一子路径上，而在所述调节活塞（32、132）的第二子路径上完全松弛。

4. 根据权利要求3所述的调节装置，其中，所述回馈弹簧（46、146、49、149）如此布置在所述调节活塞（32、132）与靠置在所述阀杆（63）上的弹簧座（43、143）之间，使得在所述调节活塞（32、132）的第一子路径上所述第一回馈弹簧（46、146）将力沿着其中一个方向施加到所述弹簧座（43、143）上，而所述第二回馈弹簧（49、149）将力沿着相反的方向施加到所述弹簧座（43、143）上。

5. 根据权利要求4所述的调节装置，其中，所述第一回馈弹簧（49、149）直接支撑在所述调节活塞（32、132）上，而所述第二回馈弹簧（49、149）通过插入到所述调节活塞（32、132）中的保持部（50、150）支撑在所述调节活塞（32、132）上。

6. 根据权利要求5所述的调节装置，其中，所述保持部（50）是插入到所述调节活塞（32）内的扣环。

7. 根据权利要求5所述的调节装置，其中，所述保持部（150）是插入到所述调节活塞（132）内的中央延伸部，该延伸部穿过弹簧盘（143）。

8. 根据权利要求4至7中任一项所述的调节装置，其中，所述弹簧座（43、143）被构造为带有用于其中一个回馈弹簧（46、149）的内部支撑面和用于另一回馈弹簧（49、146）的外部支撑面的套筒，并且其中，用于所述第二回馈弹簧（49、149）的支撑面与用于所述第一回馈弹簧（46、146）的支撑面相比距所述弹簧座（43、143）的靠置在所述阀杆（63）上的端部更远。

9. 根据权利要求8所述的调节装置，其中，所述第二回馈弹簧（49）处于被构造为套筒的弹簧座（50）之外。

10. 根据权利要求4或5所述的调节装置，其中，所述第二回馈弹簧（149）处于被构造为套筒的弹簧座（150）之内。

11. 根据权利要求1或2所述的调节装置，其中，所述第二回馈弹簧（249）将其力加和到所述第一回馈弹簧（246）的力地作用于所述阀杆（63）上，并且其中，在将所述调节活塞（232）朝向所述活塞机的最大行程体积的方向调节时，从所述调节活塞（63）的确定的位置起保持所述第二回馈弹簧（249）施加于所述阀杆（63）上的力恒定。

12. 根据权利要求11所述的调节装置，其中，所述第二回馈弹簧（249）夹紧在所述弹簧座（243）与所述止挡部（233）之间，其中，在所述止挡部（233）与所述调节活塞（232）之间夹紧支撑弹簧（235），并且其中，所述止挡部（233）从所述调节活塞（232）的确定的位置起防止进一步运动。

13. 根据权利要求12所述的调节装置，其中，所述止挡部（233）在所述调节活塞（232）的确定的位置中止挡于所述调节阀（60）的壳体（61）上。

14. 根据前述一项权利要求所述的调节装置，其中，所述阀孔（62）朝向所述调节室（55）是敞开的，使得所述阀杆（63）在其朝向所述调节室（55）的端侧上由所述调节压力沿着第一移动方向加载，其中，存在平衡面（87），所述平衡面与在所述阀杆（63）上的由所述调节压力沿着第一移动方向产生力的面等大，并且其中，在所述平衡面（87）上由所述调节压力沿着第二移动方向产生作用到所述阀杆（63）上的力。

15. 根据前述一项权利要求所述的调节装置，其中，所述阀杆（63）具有环形槽（68），经由该环形槽通过所述阀杆（63）从调节位置沿着第一方向移动建立起在所述调节室（55）与压力介质流入通道（65）之间的流体连接，并且通过所述阀杆（63）从所述调节位置沿着相反的方向移动建立起所述调节室（55）与压力介质流出通道（64）之间的流体连接。

16. 根据权利要求15所述的调节装置，其中，在所述阀杆（63）的环形槽（68）与调节室（55）之间的流体连接中，通向所述环形槽（63）的横向孔（69）在所述阀杆（63）中，并且通至所述阀杆（63）的端侧上的轴向孔（70）在所述阀杆（63）中。

17. 根据权利要求16所述的调节装置，其中，所述横向孔（69）的横截面小于所述轴向孔（70）的横截面。

18. 一种静液压轴向活塞机，其具有根据上述权利要求中任一项所述的调节装置。