CN105209755B - 流体工作机器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种流体工作机器,该流体工作机器包括:一个汽缸体(1),该汽缸体具有一个轴向孔(4);一个曲轴(2),该曲轴在该轴向孔(4)内延伸并且围绕一个旋转轴线(3)可旋转;以及第一和第二阀汽缸装置(13),该第一和第二阀汽缸装置设置在该汽缸体(1)中、围绕该轴向孔(4)安排并且相对于该轴向孔向外延伸,该第一和第二阀汽缸装置(13)彼此轴向地偏移,该第一和第二阀汽缸装置(13)围绕该旋转轴线(3)彼此偏移,并且该第一阀汽缸装置具有与该第二阀汽缸装置的轴向尺寸重叠的一个轴向尺寸,其中该第一和第二阀汽缸装置(13)包括具有相应第一工作流体端口(48,49)的第一阀(14),该第一和第二阀汽缸装置(13)的这些第一阀(14)的所述相应第一工作流体端口(48,49)经由在该汽缸体(1)内延伸的一个共用管道(50,52)而彼此处于流体联通。

Description

流体工作机器
发明领域
本发明涉及:一种流体工作机器(例如,液压泵或气压泵、电动机或泵/电动机);一种操作流体工作机器的方法;一种制造流体工作机器的方法;一种汽缸体;以及一种制造汽缸体的方法。
发明背景
径向活塞流体工作机器,如径向活塞泵、电动机或泵/电动机,典型地包括可围绕旋转轴线旋转的一个中心曲轴和围绕该曲轴安排且从该曲轴径向向外延伸的多个活塞汽缸装置。这些活塞汽缸装置典型地安排在多排轴向偏移的活塞汽缸装置中,每个排包括多个紧密堆积的活塞汽缸装置,这些活塞汽缸装置围绕该旋转轴线安排并且位于垂直于该曲轴的旋转轴线延伸的一个相应平面上。该曲轴包括每排至少一个凸轮,并且每个相应排的这些活塞被安排成经由相应活塞脚而与相应所述至少一个凸轮处于驱动关系。
此类径向活塞流体工作机器的输出(例如,流体压力或机械扭矩)的量值典型地取决于设置在该机器中的活塞汽缸装置的数量和所述活塞汽缸装置的容量。因此,一个增加的输出量值需要增加排的数量和/或增加每排的活塞汽缸装置的数量和/或增加所使用的这些活塞汽缸装置的容量。增加每个机器的排的数量引起该机器的轴向长度的相应增加。每排的活塞汽缸装置的数量可以增加的程度取决于这些活塞脚的相对尺寸和凸轮半径。由于这些活塞汽缸装置典型地围绕该曲轴的旋转轴线紧密地堆积,增加活塞汽缸装置的数量典型地需要增加这些凸轮的半径,这相应地增加了该流体工作机器在径向方向上的尺寸。因此,一个增加的输出量值典型地需要增加该流体工作机器在径向方向和/或轴向方向上的尺寸。
这种类型的流体工作机器被使用在用于大功率风力涡轮机的液压传动系统中。随着风力涡轮技术的发展,实现了更大功率的涡轮机,该更大功率的涡轮机的液压传动需要更大的输出量值。然而,希望的是,保持这些风力涡轮机的尺寸尽可能地小。
另外,为了将流体从流体源输送到流体池并且输送到这些活塞汽缸装置的工作室和从这些活塞汽缸装置的工作室输送,可能需要复杂的流体输送结构,从而导致昂贵且费时的制造过程。因此,还希望的是,简化围绕该流体工作机器输送流体的方式。
因此,本发明的一个目的在于:针对一个给定输出量值来减小流体工作机器(典型地径向活塞流体工作机器)的尺寸,和/或减小一个流体工作机器(典型地径向活塞流体工作机器)的尺寸以便提供可以产生比相同尺寸的现有流体工作机器的输出更大量值的输出的新流体工作机器。
另外,本发明的目的在于减少成本并且增加制造流体工作机器、典型地径向活塞流体工作机器的速度。
发明概述
本发明的一个第一方面提供一种流体工作机器,该流体工作机器包括:一个汽缸体,该汽缸体具有一个轴向孔;一个曲轴,该曲轴在该轴向孔内延伸并且可围绕旋转轴线旋转;以及第一阀汽缸装置第二阀汽缸装置,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置设置在该汽缸体中、围绕该轴向孔安排并且相对于该轴向孔(典型地径向或基本径向)向外延伸,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置彼此轴向地偏移(该轴线典型地(基本上)平行于该旋转轴线),该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置围绕该旋转轴线彼此(旋转地)偏移,并且该第一阀汽缸装置具有与该第二阀汽缸装置的轴向尺寸重叠的一个轴向尺寸,其中该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置包括具有相应第一工作流体端口的第一阀,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的所述相应第一工作流体端口经由在该汽缸体内(例如,通过该汽缸体)延伸的一个(第一)共用管道而彼此处于流体联通。
该流体工作机器可以是一个液压或气压(专用)泵、(专用)电动机或可操作为泵和/或电动机(在不同操作模式下)的泵-电动机。在泵-电动机操作为泵和电动机的情况下,最典型的是,该泵-电动机在第一周期中操作为泵并且在该第二周期之前和/或之后的一个第一周期中操作为电动机。典型地,该泵-电动机在一个单个循环中将不操作为泵和电动机。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第一阀可以是低压阀或该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第一阀可以是高压阀。
将理解的是,术语“低压”和“高压”是相对的术语,该“低压”阀典型地被连接到包括工作流体的一个低压歧管上并且该“高压”阀典型的被连接到包括工作流体的一个高压歧管上,该高压歧管的工作流体具有比该低压歧管的工作流体更高的压力。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第一阀可以是入口阀或该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第一阀可以是出口阀。
在该流体工作机器是在泵送模式下操作的一个液压或气压(专用)泵或一个泵-电动机的情况下,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第一阀可以是高压出口阀或该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第一阀可以是低压入口阀。
在该流体工作机器是在电动模式下操作的一个液压或气压(专用)电动机或一个泵-电动机的情况下,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第一阀可以是低压出口阀或该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第一阀可以是高压入口阀。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的所述第一工作流体端口可以是工作流体入口。具体地说,当该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀为入口阀时,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的所述第一工作流体端口典型地为工作流体入口。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的所述第一工作流体端口可以是工作流体出口。具体地说,当该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀为出口阀时,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的所述第一工作流体端口典型地为工作流体出口。
在一个优选实施例中,该流体工作机器是一个液压泵或气压泵。在这种情况下,优选的是,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀为出口(高压)阀并且该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的相应第一工作流体端口为相应第一工作流体出口,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些出口(高压)阀的所述相应工作流体出口经由在该汽缸体内延伸的该(第一)共用管道而彼此处于流体联通。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置可以包括具有相应第二工作流体端口的第二阀。该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀的所述相应第二流体端口可以经由在该汽缸体内(例如,通过该汽缸体)延伸的一个第二共用管道而彼此处于流体联通。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第二阀可以是入口阀或该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第二阀可以是出口阀。在该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第一阀为入口阀的情况下,典型地该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀为出口阀。在该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第一阀为出口阀的情况下,典型地该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀为入口阀。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第二阀可以是低压阀或该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第二阀可以是高压阀。在该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第一阀为低压阀的情况下,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀典型地为高压阀。在该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第一阀为高压阀的情况下,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀典型地为低压阀。
在该流体工作机器是在泵送模式下操作的一个液压或气压(专用)泵或一个泵-电动机的情况下,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第二阀可以是高压出口阀或该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第二阀可以是低压入口阀。在该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第一阀为高压阀出口的情况下,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第二阀典型地为低压入口阀。在该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第一阀为低压入口阀的情况下,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第二阀典型地为高压出口阀。
在该流体工作机器是在电动模式下操作的一个液压或气压(专用)电动机或一个泵-电动机的情况下,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第二阀可以是低压出口阀或该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第二阀可以是高压入口阀。在该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第一阀为低压出口阀的情况下,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第二阀典型地为高压入口阀。在该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第一阀为高压入口阀的情况下,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第二阀典型地为低压出口阀。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀的所述第二工作流体端口可以是工作流体入口。具体地说,当该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀为入口阀时,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀的所述第二工作流体端口典型地为工作流体入口。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀的所述第二工作流体端口可以是工作流体出口。具体地说,当该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀为出口阀时,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀的所述第二工作流体端口典型地为工作流体出口。
在该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的所述第一工作流体端口为工作流体入口的情况下,这些第一阀和第二阀中的这些第二阀的所述第二工作流体端口典型地为工作流体出口。在该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的所述第一工作流体端口为工作流体出口的情况下,这些第一阀和第二阀中的这些第二阀的所述第二工作流体端口典型地为工作流体入口。
该(第一)共用管道典型地在该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的所述第一阀的这些相应第一工作流体端口之间延伸。
在提供的情况下,该第二共用管道典型地在该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀的这些第二工作流体端口之间延伸。
通过使该第二阀汽缸装置从该第一阀汽缸装置轴向地偏移,使该第二阀汽缸装置围绕该旋转轴线从该第一阀汽缸装置偏移并且使该第二阀汽缸装置的轴向尺寸与该第一阀汽缸装置的轴向尺寸重叠,这些阀汽缸装置具有一个节省空间的嵌套安排,这允许针对该流体工作机器中给定数量的阀汽缸装置减少该机器的长度(即平行于该旋转轴线的尺寸)。
将理解的是,就一个第一特征从一个第二特征“轴向地偏移”来说,是指从该第一特征延伸到该第二特征的一个矢量具有平行于该旋转轴线的一个非零分量。
将理解的是,就一个第一特征具有与另一个特征的轴向尺寸重叠的一个轴向尺寸来说,存在垂直于该旋转轴、延伸穿过该第二特征和第二特征两者的一个平面。
就该第二阀汽缸装置围绕该旋转轴线从该第一阀汽缸装置(旋转地)偏移,典型地是指包括该旋转轴线且延伸穿过该第二阀汽缸装置的中心的平面与包括该旋转轴线且延伸穿过该第一阀汽缸装置的中心的平面处于一个不同的取向。
通过经由延伸穿过该汽缸体的一个(单个)(第一)共用管道将该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的这些第一工作流体端口流体连接,在该汽缸体内需要形成更少的管道,并且重要的是,可以在一个单个操作中钻出该(第一)共用管道并且因此制造起来更快且更便宜。通过经由在该汽缸体内(例如,穿过该汽缸体)延伸的一个(单个)第二共用管道将陔第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀的这些第二工作流体端口流体连接,在该汽缸体内需要形成更少的管道,并且重要的是,可以在一个单个操作中钻出该第二共用管道并且因此制造起来更快且更便宜。
典型地,该流体工作机器包括设置在该汽缸体中(围绕该轴向孔/曲轴安排并且相对于该轴向孔/曲轴(典型地径向或基本径向)向外延伸)的一个第三阀汽缸装置,该第三阀汽缸装置从该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置轴向地偏移,并且该第二阀汽缸装置围绕该旋转轴线从该第三阀汽缸装置(旋转地)偏移。
典型地,该第一阀汽缸装置和第三阀汽缸装置的轴向尺寸彼此不重叠。
优选地,该第二阀汽缸装置的轴向尺寸与该第三阀汽缸装置的轴向尺寸重叠。
可能的是,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的轴向重叠度为该第二阀汽缸装置的轴向尺寸的至少2.5%、至少5%、至少7.5%、至少10%、至少15%、至少20%、至少25%、至少30%、至少40%或至少50%。可能的是,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的轴向重叠度为该第二阀汽缸装置的轴向尺寸的少于50%、少于40%、少于30%、少于25%、少于20%、少于15%、少于10%或少于5%。可能的是,该第二阀汽缸装置和第三阀汽缸装置(在提供的情况下)的轴向重叠度为该第二阀汽缸装置的轴向尺寸的至少2.5%、至少5%、至少7.5%、至少10%、至少15%、至少20%、至少25%、至少30%、至少40%或至少50%。可能的是,该第二阀汽缸装置和第三阀汽缸装置(在提供的情况下)的轴向重叠度为该第二阀汽缸装置的轴向尺寸的少于50%、少于40%、少于30%、少于25%、少于20%、少于15%、少于10%或少于5%。
该第一阀汽缸装置和第三阀汽缸装置可以轴向地对齐(即沿着(基本上)平行于该旋转轴线的一个对齐轴线彼此对齐)。该对齐轴线典型地在(基本上)平行于该旋转轴线的方向上在该第一阀汽缸装置的一个中心点与该第三阀汽缸装置的一个中心点之间延伸。该第二阀汽缸装置典型地围绕该旋转轴线从陔对齐轴线偏移。
该第三阀汽缸装置典型地具有包括一个第一工作流体端口的一个第一阀。该第三阀汽缸装置(在提供的情况下)的该第一阀的所述第一工作流体端口典型地经由所述(第一)共用管道与该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的这些相应第一工作流体端口处于流体联通。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)的这些第一阀各自可以包括多个第一工作流体端口,所述第一工作流体端口与该(第一)共用管道处于流体联通。
该第三阀汽缸装置典型地具有包括一个第二工作流体端口的一个第二阀。该第三阀汽缸装置(在提供的情况下)的该第二阀的所述第二工作流体端口典型地经由所述第二共用管道(在提供的情况下)与该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀的这些相应第二工作流体端口处于流体联通。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)的这些第二阀各自可以包括多个第二工作流体端口,所述第二工作流体端口与该第二共用管道处于流体联通。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及,在提供的情况下,第三阀汽缸装置)典型地安排在一起呈一个群集。
优选地,所述(第一)共用管道与该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的所述相应第一工作流体端口(以及,在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置的该第一阀的该第一工作流体端口)相交。因此,该(第一)共用管道典型地直接连接到该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及,在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)的这些第一阀的这些相应第一工作流体端口,这样使得该(第一)共用管道与所述相应第一工作流体端口处于直接流体联通。
典型地,该(第一)共用管道延伸到该机器的一个(例如,入口或出口)工作流体端口(该工作流体端口典型地不同于所述阀汽缸装置的这些端口)。该(例如,入口或出口)工作流体端口可以设置在联接(例如,用螺栓连接)到该汽缸体的一个轴向面上的一个端板处。
可能的是,所述第二共用管道(在提供的情况下)与该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀的所述相应第二工作流体端口(以及,在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置的该第二阀的该第二工作流体端口)相交。因此,该第二共用管道(在提供的情况下)典型地直接连接到该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及,在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)的这些第二阀的这些相应第二工作流体端口,这样使得该第二共用管道与所述相应第二工作流体端口处于直接流体联通。
典型地,(在提供的情况下)该第二共用管道延伸到该机器的一个(例如,入口或出口)工作流体端口(该工作流体端口典型地不同于所述阀汽缸装置的这些端口并且典型地不同于该(第一)共用管道延伸到的工作流体端口)。该(例如,入口或出口)工作流体端口可以设置在联接(例如,用螺栓连接)到该汽缸体的一个轴向面上的一个端板处。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及,在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)的这些第二阀的这些相应第二工作流体端口可以经由该第二共用管道(在提供的情况下)连接到一个共用流体源,而该第一阀汽缸装置和第二(以及,在提供的情况下,典型地该第三)阀汽缸装置的这些第一阀的这些相应第一工作流体端口典型地经由该(第一)共用管道连接到一个共用流体池。
所述(第一)共用管道优选地包括(或组成于)在该汽缸体内(例如,穿过该汽缸体)延伸的一个单个直孔道(或由该单个直孔道组成)。
所述第二共用管道(在提供的情况下)可以包括在该汽缸体内(例如,穿过该汽缸体)延伸的一个单个直孔道(或由该单个直孔道组成)。
优选地,所述(第一)共用管道在(基本上)平行于该旋转轴线的一个方向上延伸。
优选地,所述(第一)共用管道具有(基本上)平行于该旋转轴线延伸的一个纵向轴线。
在一些实施例中,所述第二共用管道(在提供的情况下)在(基本上)平行于该旋转轴线的一个方向上延伸。
优选地,所述第二共用管道(在提供的情况下)具有(基本上)平行于该旋转轴线延伸的一个纵向轴线。
该第二共用管道(在提供的情况下)的该单个直孔道典型地不同于该(第一)共用管道(在提供的情况下)的该单个直孔道。该(第一)共用管道可以设置在相对于该曲轴的一个第一径向位置处并且该第二共用管道可以设置在相对于该曲轴的一个第二径向位置处,该第一(径向外部)径向位置比该第二(径向内部)径向位置离该曲轴更远(或反之亦然)。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及,在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)典型地各自包括一个(典型地空心的)汽缸(用于往复地接收一个相应活塞)和包括该第一阀(并且任选地还包括该第二阀)的至少一个阀单元。该至少一个阀单元可以是一个整合的阀单元,其包括该第一阀和该第二阀(例如,一个低压阀和一个高压阀)。典型地,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及,在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)的这些阀单元联接到(例如,拧进或紧固至)设置在该汽缸体中的相应壳体孔。这些壳体孔中的一个或多个(或优选地全部)可以由在该汽缸体中铸造的相应空隙形成,这些空隙典型地是随后钻出和/或铣削的。该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及,在提供的情况下,该第三阀汽缸装置)的这些汽缸可以联接到该一个或多个阀单元上或与该一个或多个阀单元一体地形成并且联接至(例如,拧进或紧固至)这些相应壳体孔上,和/或这些汽缸可以由这些相应壳体孔限定(或可以采用这些选项的一个组合)。因此,可能的是,该第二阀汽缸装置(以及,在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)不是离散的部件,并且它们可以通过将该至少一个阀单元联接(整合)到铸造在第一阀汽缸装置和该汽缸体中的一个壳体孔上(中)而形成。该第二阀汽缸装置(以及,在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)的这些阀单元可以从它的相应汽缸的一个径向外部末端在(基本上)平行于该壳体孔的一个第一阀汽缸装置和纵向轴线的一个方向上向外延伸。该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及,在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)的这些阀单元可以是可替换的阀单元。该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及,在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)的这些整合的阀单元(在提供的情况下)的该第一阀和/或第二阀(例如,低压阀和/或高压阀)可以是可替换的。
将理解的是,该(第一)共用管道可以与该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置设置在其中的该壳体孔(以及,在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置设置在其中的该壳体孔)相交,典型地这样使得该(第一)共用管道可以与该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的这些第一工作流体端口相交。
还将理解的是,该第二共用管道(在提供的情况下)可以与该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置设置在其中的该壳体孔(以及,在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置设置在其中的该壳体孔)相交,典型地这样使得该第二共用管道可以与该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀的这些第二工作流体端口相交。
该(第一)共用管道典型地具有一个纵向轴线,该纵向轴线围绕该旋转轴线在一个第一旋转方向上从该第一阀汽缸装置偏移并且围绕该旋转轴线在与该第一旋转方向相反的一个第二旋转方向上从该第二阀汽缸装置偏移,这样使得该(第一)共用管道具有一个圆周位置,该圆周位置周向地布置在该第一阀汽缸装置的圆周位置与该第二阀汽缸装置的圆周位置之间。
该第二共用管道(在提供的情况下)可以具有一个纵向轴线,该纵向轴线围绕该旋转轴线在一个第一旋转方向上(例如,顺时针)从该第一阀汽缸装置偏移并且围绕该旋转轴线在与该第一旋转方向相反的一个第二旋转方向上(例如,逆时针)从该第二阀汽缸装置偏移,这样使得该第二共用管道具有一个圆周位置,该圆周位置周向地布置在该第一阀汽缸装置的圆周位置与该第二阀汽缸装置的圆周位置之间。
在一些实施例中,该第二阀汽缸装置(和/或该第二阀汽缸装置的该汽缸和/或该第二阀汽缸装置的该阀单元(例如,其头部)和/或该第二阀汽缸装置设置在其中的壳体孔)围绕该旋转轴线的尺寸与该第一阀汽缸装置(和/或该第一阀汽缸装置的该汽缸和/或该第一阀汽缸装置的该阀单元(例如,其头部)和/或该第一阀汽缸装置设置在其中的壳体孔)围绕该旋转轴线的尺寸重叠。就该第二阀汽缸装置(和/或该第二阀汽缸装置的该汽缸和/或该第二阀汽缸装置的该阀单元(例如,其头部)和/或该第二阀汽缸装置设置在其中的壳体孔)围绕该旋转轴线的尺寸与该第一阀汽缸装置(和/或该第一阀汽缸装置的该汽缸和/或该第一阀汽缸装置的该阀单元(例如,其头部)和/或该第一阀汽缸装置设置在其中的壳体孔)围绕该旋转轴线的尺寸重叠来说,是指存在与该旋转轴线平行或共面并且穿过该第二阀汽缸装置(和/或该第二阀汽缸装置的该汽缸和/或该第二阀汽缸装置的该阀单元(例如,其头部)和/或该第二阀汽缸装置设置在其中的壳体孔)的一个第一平面,该第一平面穿过该第一阀汽缸装置(和/或该第一阀汽缸装置的该汽缸和/或该第一阀汽缸装置的该阀单元(例如,其头部)和/或该第一阀汽缸装置设置在其中的壳体孔)。
围绕该旋转轴线的任何这种重叠度可以为该第二阀汽缸装置(和/或该第二阀汽缸装置的该汽缸和/或该第二阀汽缸装置的该阀单元(例如,其头部)和/或该第二阀汽缸装置设置在其中的壳体孔,视情况而定)围绕该旋转轴线的尺寸的至少5%、至少10%、至少20%、至少30%、至少40%、至少50%、至少60%或至少75%。
可能的是,围绕该旋转轴线的任何这种重叠度可以为该第二阀汽缸装置(和/或该第二阀汽缸装置的该汽缸和/或该第二阀汽缸装置的该阀单元(例如,其头部)和/或该第二阀汽缸装置设置在其中的壳体孔,视情况而定)围绕该旋转轴线的尺寸的少于95%、少于90%、少于80%、少于70%、少于60%、少于50%、少于40%、少于30%、少于20%、少于10%或少于5%。
尽管如此,可能的是,该第二阀汽缸装置(和/或该第二阀汽缸装置的该汽缸和/或该第二阀汽缸装置的该阀单元(例如,其头部)和/或该第二阀汽缸装置设置在其中的壳体孔)围绕该旋转轴线的尺寸与该第一阀汽缸装置(和/或该第一阀汽缸的该汽缸和/或该第一阀汽缸装置的该阀单元(例如,其头部)和/或该第一阀汽缸装置设置在其中的壳体孔)围绕该旋转轴线的尺寸不重叠。
在这种情况下,该第二阀汽缸装置(和/或该第二阀汽缸装置的该汽缸和/或该第二阀汽缸装置的该阀单元(例如,其头部)和/或该第二阀汽缸装置设置在其中的壳体孔)与该第一阀汽缸装置(和/或该第一阀汽缸装置的该汽缸和/或该第一阀汽缸装置的该阀单元(例如,其头部)和/或该第一阀汽缸装置设置在其中的壳体孔)之间的围绕陔旋转轴线的间距的尺寸可以在从围绕该第二阀汽缸装置(和/或该第二阀汽缸装置的该汽缸和/或该第二阀汽缸装置的该阀单元(例如,其头部)和/或该第二阀汽缸装置设置在其中的壳体孔,视情况而定)围绕该旋转轴线的该旋转轴线的尺寸的至少5%、至少10%、至少20%、至少40%、至少75%、至少100%或至少200%延伸的范围中。可能的是,所述范围延伸至围绕该第二阀汽缸装置(和/或该第二阀汽缸装置的该汽缸和/或该第二阀汽缸装置的该阀单元(例如,其头部)和/或该第二阀汽缸装置设置在其中的壳体孔,视情况而定)围绕该旋转轴线的该旋转轴线的尺寸的至多500%、至多400%、至多300%、至多200%、至多150%、至多125%或至多100%。可能的是,在所述间距内、在所述第一阀汽缸装置和/或第二阀汽缸装置的一个或多个轴向尺寸内,没有定位其他阀汽缸装置(和/或这些阀汽缸装置的这些汽缸和/或这些阀汽缸装置的该阀单元(例如,其头部)和/或这些阀汽缸装置设置在其中的壳体孔)。
这些阀汽缸装置的这些汽缸典型地具有一个径向内部末端,该末端包括用于接收与该曲轴处于驱动关系的一个活塞的一个开口。
该流体工作机器可以包括在该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及,在提供的情况下,第三阀汽缸装置)中往复运动的相应活塞。
可能的是,该第二阀汽缸装置相对于该第一阀汽缸装置(并且典型地,在提供的情况下,相对于该第三阀汽缸装置)倾斜,这样使得当沿着该旋转轴线观察时,该第二阀汽缸装置的该纵向轴线(在该第二阀汽缸装置中往复运动的活塞沿着该纵向轴线往复运动)与该第一阀汽缸装置的该纵向轴线(在这些相应第一阀汽缸装置和/或第二阀汽缸装置中往复运动的这些活塞沿着该纵向轴线往复运动)(以及在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置的该纵向轴线)在该旋转轴线处相交。
然而,在一些情况下,该第二阀汽缸装置可以相对于该第一阀汽缸装置(以及在提供的情况下,典型地相对于该第三阀汽缸装置)倾斜,这样使得当沿着该旋转轴线观察时,该第二阀汽缸装置的该纵向轴线(在该第二阀汽缸装置中往复运动的该活塞沿着该纵向轴线往复运动)与该第一阀汽缸装置的该纵向轴线(在该第一阀汽缸装置中往复运动的该活塞沿着该纵向轴线往复运动)(以及在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置的该纵向轴线)在该旋转轴线上方(即,在比该旋转轴线距离该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置更接近该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的一个点处)相交。与该相交点在该旋转轴线上的情况相比,这允许在该第一阀汽缸装置(以及,在提供的情况下,第三阀汽缸装置)与第二阀汽缸装置之间周向地提供用于该(第一)共用管道和/或该第二共用管道(在提供的情况下)的更多的空间。
就一个第一特征与一个第二特征“处于驱动关系”来说,是指该第一特征被配置成驱动该第二特征和/或由该第二特征驱动。
就一个第一特征从一个第二特征“轴向地偏移”来说,是指该第一特征沿着(基本上)平行于该旋转轴线的一个轴线从该第二特征偏移。
典型地,该第一(低压)阀和第二(高压)阀中的至少一个包括可与一个阀座啮合的一个阀构件。整合的阀单元典型地为具有呈环形通道形式的工作流体端口(典型地入口和出口)的一个环形阀单元。这些环形通道可以围绕该整合的阀单元的周长的至少一部分设置。作为替代方案,该整合的阀单元可以包括相应的定向端口。优选地,这些阀汽缸装置的这些阀可电子地致动(即,这些阀的打开和/或关闭可以电子地控制)。这些阀可以包括阀致动器,如液压或电动的阀致动器。
每个阀汽缸装置的该汽缸典型地限定一个相应工作室的至少一部分。每个工作室典型地具有一个容积,该容积随着一个相应活塞在该汽缸内的往复移动而周期性地改变。
可以提供一个轴位置和速度传感器,该轴位置和速度传感器确定该轴的瞬时角度位置和旋转速度并且将轴位置和速度信号传送至一个控制器。这使得该控制器能够确定每个单独工作室的周期的瞬时相位。该控制器典型地为在使用中执行所存储程序的一个微处理器或微控制器。这些阀的打开和/或关闭典型地是在该控制器的主动控制下。
可能的是,该第二阀汽缸装置的该汽缸具有与该第一阀汽缸装置(以及优选地,在提供的情况下,该第三阀汽缸装置)的该汽缸的轴向尺寸重叠的一个轴向尺寸。
可能的是,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些汽缸的轴向重叠度为该第二阀汽缸装置的该汽缸的轴向尺寸的至少2.5%、至少5%、至少7.5%、至少10%、至少15%、至少20%、至少25%、至少30%、至少40%或至少50%。可能的是,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些汽缸的轴向重叠度为该第二阀汽缸装置的该汽缸的轴向尺寸的少于50%、少于40%、少于30%、少于25%、少于20%、少于15%、少于10%或少于5%。可能的是,该第二阀汽缸装置和第三阀汽缸装置(在提供的情况下)的这些汽缸的轴向重叠度为该第二阀汽缸装置的该汽缸的轴向尺寸的至少2.5%、至少5%、至少7.5%、至少10%、至少15%、至少20%、至少25%、至少30%、至少40%或至少50%。可能的是,该第二阀汽缸装置和第三阀汽缸装置(在提供的情况下)的这些汽缸的轴向重叠度为该第二阀汽缸装置的该汽缸的轴向尺寸的少于50%、少于40%、少于30%、少于25%、少于20%、少于15%、少于10%或少于5%。
可能的是,该第二阀汽缸装置的该阀单元(例如,其头部)具有与该第一阀汽缸装置(以及优选地,在提供的情况下,该第三阀汽缸装置)的该阀单元(例如,其头部)的该轴向尺寸重叠的一个轴向尺寸。
可能的是,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些阀单元的轴向重叠度为该第二阀汽缸装置的该阀单元的轴向尺寸的至少2.5%、至少5%、至少7.5%、至少10%、至少15%、至少20%、至少25%、至少30%、至少40%或至少50%。可能的是,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些阀单元的轴向重叠度为该第二阀汽缸装置的该阀单元的轴向尺寸的少于50%、少于40%、少于30%、少于25%、少于20%、少于15%、少于10%或少于5%。可能的是,该第二阀汽缸装置和第三阀汽缸装置(在提供的情况下)的这些阀单元的轴向重叠度为该第二阀汽缸装置的该阀单元的轴向尺寸的至少2.5%、至少5%、至少7.5%、至少10%、至少15%、至少20%、至少25%、至少30%、至少40%或至少50%。可能的是,该第二阀汽缸装置和第三阀汽缸装置(在提供的情况下)的这些阀单元的轴向重叠度为该第二阀汽缸装置的该阀单元的轴向尺寸的少于50%、少于40%、少于30%、少于25%、少于20%、少于15%、少于10%或少于5%。
典型地,该汽缸体是整体的。
该曲轴可以包括多个凸轮,其中在该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及在提供的情况下,该第三阀汽缸装置)中往复运动的这些活塞各自与所述多个凸轮中的一个不同凸轮处于驱动关系。
典型地,该曲轴的这些凸轮彼此轴向地偏移(即,在(基本上)平行于该旋转轴线的方向上)。这些凸轮典型地是偏心轮。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及在提供的情况下,该第三阀汽缸装置)典型地被包括在一个第一(离散)组阀汽缸装置中。在这种情况下,该流体工作机器可以进一步包括设置在相邻于该第一组阀汽缸装置的该汽缸体中的一个第二(离散)组阀汽缸装置,该第二组阀汽缸装置与该第一组阀汽缸装置围绕该旋转轴线隔开。
该第一组阀汽缸装置和第二组阀汽缸装置典型地提供相应的、离散的、可独立控制的服务输出(典型地每组一个)。例如,该流体工作机器可以是一个(例如,液压或气压)泵(或可配置成操作为在泵送模式下操作的泵和/或电动机的一个泵-电动机),并且该第一组阀汽缸装置和第二组阀汽缸装置可以提供相应的、离散的、可独立控制的高压流体输出。在另一个实例中,该流体工作机器可以是一个(例如,液压或气压)电动机(可配置成操作为在泵送模式下操作的泵或电动机的一个泵-电动机),并且该第一组阀汽缸装置和第二组阀汽缸装置可以为该曲轴提供相应的、离散的、可独立控制的机械扭矩输出。
该控制器调节该第一(低压)阀和第二(高压)阀的打开和/或关闭以便基于逐个周期以与工作室容积的周期的定相关系来确定穿过该第一组和第二组的这些阀汽缸装置的这些工作室(或穿过第一组阀汽缸装置和第二组阀汽缸装置中的所述一个或每一个)的流体的位移,从而根据需求(例如,输入到该控制器的需求信号)确定穿过这些组阀汽缸装置的流体的净通过量。因此,该流体工作机器典型地根据在EP 0 361 927、EP 0 494 236和EP1 537 333中所披露的原理进行操作,所述文献的内容通过引用结合在此。
典型地,可以独立于那个组的其他活塞来流体地控制(例如,通过控制液压或气压致动的控制器)在该第一组阀汽缸装置和/或第二组阀汽缸装置内的这些阀汽缸装置中往复运动的这些活塞。因此,在一个给定组中提供三个或更多个活塞/阀汽缸装置的情况下,可以控制这些活塞中的一个或两个以便流体地工作,而那个组的其他一个或多个活塞在任何给定的工作循环中保持空闲。
在一个实施例中,该流体工作机器包括十二组三个阀汽缸装置。在另一个实施例中,该流体工作机器包括四组三个阀汽缸装置。
典型地,该曲轴的该多个凸轮中的一个或多个凸轮(各自)被设置成与在该第一组阀汽缸装置中的一个阀汽缸装置中往复运动的一个活塞和在第二组阀汽缸装置中往复运动的一个活塞处于驱动关系。
将理解的是,就相邻的第一组阀汽缸装置和第二组阀汽缸装置“围绕该旋转轴线彼此隔开”来说,是指该第一组的这些阀汽缸装置围绕该旋转轴线的这些尺寸与该第二组的这些阀汽缸装置中的任何一个围绕该旋转轴线的尺寸不重叠。也就是说,不存在与该旋转轴线平行或共面且穿过该第一组的一个阀汽缸装置并且还穿过该第二组的一个阀汽缸装置的平面。
典型地,在第一组阀汽缸装置内的这些阀汽缸装置被定位成距离该第一组阀汽缸装置中的其他一个或多个阀汽缸装置比距离该第二组的这些阀汽缸装置更近。
典型地,该第一组阀汽缸装置和第二组阀汽缸装置的这些阀汽缸装置被安排用于往复地接收与该曲轴处于驱动关系的多个活塞(以便形成相应的活塞汽缸装置)。此类活塞可以具有与该曲轴处于驱动关系的活塞脚。典型地,需要在第一组和第二组的这些阀汽缸装置内往复运动的多个活塞的活塞脚能够抵靠与其处于驱动关系的该曲轴的一个相应凸轮放置。通过将该第一组和第二组围绕该旋转轴线彼此隔开,减少了可以围绕该曲轴安排的阀汽缸装置的组的数量,以及因此抵靠该曲轴的这些凸轮放置的活塞脚的数量(对于一个给定曲轴来说)。因此,可以相应地减少该曲轴(的至少这些凸轮)的径向尺寸。另外,可以通过在第一组与第二组之间围绕该旋转轴线的空间中提供(加强)材料而使得该汽缸体机械地更强。
因此,可以通过以上安排减少该流体工作机器的这些纵向尺寸和/或径向尺寸,以及因此总尺寸。作为替代方案,可以在具有给定尺寸的一个机器中部署更大数量的阀汽缸装置。
典型地,该第二组包括围绕该轴向孔安排且相对于该轴向孔(典型地径向或基本上径向)向外延伸的多个阀汽缸装置。典型地,该第二组阀汽缸装置包括设置在该汽缸体中、围绕该轴向孔安排且相对于该轴向孔(典型地径向或基本上径向)向外延伸的第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置彼此轴向地偏移,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置围绕该旋转轴线彼此偏移,并且该第一阀汽缸装置具有与该第二阀汽缸装置的轴向尺寸重叠的一个轴向尺寸。
该第二组阀汽缸装置可以包括设置在该汽缸体中的一个第三阀汽缸装置,该第三阀汽缸装置从该第二组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置轴向地偏移,并且该第二组的该第二阀汽缸装置围绕该旋转轴线从该第二组的该第三阀汽缸装置(旋转地)偏移。优选地,该第二组的该第二阀汽缸装置的轴向尺寸与该第二组的该第三阀汽缸装置的轴向尺寸重叠。典型地,该第二组的该第三阀汽缸装置的轴向尺寸与该第二组的该第一阀汽缸装置的轴向尺寸不重叠。
该第二组的该第一阀汽缸装置和第三阀汽缸装置可以轴向地对齐。
在该第一组和第二组两者都具有第一阀汽缸装置、第二阀汽缸装置和第三阀汽缸装置的情况下,该第一组的该第二阀汽缸装置典型地围绕该旋转轴线(在一个旋转方向上,例如顺时针)与该第二组的该第一阀汽缸装置和第三阀汽缸装置相邻。
典型地,该第二组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及,在提供的情况下,典型地第三阀汽缸装置)包括具有相应第一工作流体端口的第一阀,并且该第二组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及,在提供的情况下,典型地第三阀汽缸装置)的这些第一阀的这些相应第一工作流体端口经由在该汽缸体内延伸一个第三共用管道(典型地不同于该第一组的所述第一共用管道和第二共用管道)而彼此处于流体联通。
该第二组的这些阀汽缸装置可以包括具有相应第二工作流体端口的第二阀。该第二组的这些阀汽缸装置的这些第二阀的这些相应第二工作流体端口可以经由在该汽缸体内延伸的一个第四共用管道(典型地不同于所述第一共用管道、第二共用管道和第三共用管道)而彼此处于流体联通。
优选地,所述第三共用管道与该第二组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的所述相应第一工作流体端口(以及,在提供的情况下,典型地该第二组的该第三阀汽缸装置的该第一阀的该第一工作流体端口)相交。
在一些实施例中,可能的是,所述第四共用管道(在提供的情况下)与该第二组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀的所述相应第二工作流体端口(以及,在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置的该第二阀的该第二工作流体端口)相交。
所述第三共用管道(在提供的情况下)优选地包括延伸穿过该汽缸体(或在该汽缸体内延伸)的一个单个直孔道。
该第二组的所述第四共用管道(在提供的情况下)可以包括延伸穿过该汽缸体(或在该汽缸体内延伸)的一个单个直孔道。
该第一共用管道、第二共用管道、第三共用管道和第四共用管道(在提供的情况下)的这些单个直孔道典型地不同于该第一共用管道、第二共用管道、第三共用管道和第四共用管道(在提供的情况下)中的其他共用管道的这些单个直孔道。
该第三共用管道(在提供的情况下)可以设置在相对于该曲轴的一个第一径向位置处并且该第四共用管道(在提供的情况下)可以设置在相对于该曲轴的一个第二径向位置处,该第一(径向地外部)径向位置比该第二(径向地内部)径向位置离该曲轴更远(或反之亦然)。
优选地,所述第三共用管道(在提供的情况下)在(基本上)平行于该旋转轴线的一个方向上延伸。
优选地,所述第三共用管道(在提供的情况下)具有(基本上)平行于该旋转轴线延伸的一个纵向轴线。
在一些实施例中,所述第四共用管道(在提供的情况下)可以在(基本上)平行于该旋转轴线的一个方向上延伸。
在一些实施例中,所述第四共用管道(在提供的情况下)具有(基本上)平行于该旋转轴线延伸的一个纵向轴线。
典型地,该第二组阀汽缸装置包括一个阀汽缸装置,该阀汽缸装置具有与该第一组阀汽缸装置中的一个阀汽缸装置的轴向尺寸重叠一个轴向尺寸。优选地,该第二组的所述阀汽缸装置的该轴向尺寸与该第一组的所述阀汽缸装置的该轴向尺寸的重叠度为该第二组的所述阀汽缸装置的该轴向尺寸的至少25%、至少50%(更优选地至少60%、至少70%、至少80%、至少90%以及在一些实施例中100%)。可能的是,该第二组阀汽缸装置中的这些阀汽缸装置中的每一个具有与该第一组阀汽缸装置中的一个相应阀汽缸装置的轴向尺寸重叠的一个轴向尺寸。可能的是,该第一组的这些阀汽缸装置与该第二组的相应阀汽缸装置设置在相同的相应平面中。可能的是,该第一组的这些阀汽缸装置的这些轴向尺寸的至少25%(优选地至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%以及在一些实施例中100%)与该第二组的相应阀汽缸装置的这些轴向尺寸重叠。
该流体工作机器可以进一步包括在(该第一组的,以及在提供的情况下,典型地同样第二组的)该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置中往复运动的多个相应活塞,其中该曲轴包括包含第一凸轮和第二凸轮的多个凸轮,并且其中在该第一阀汽缸装置中往复运动的该活塞与该第一凸轮处于驱动关系并且在该第二阀汽缸装置中往复运动的该活塞与该第二凸轮处于驱动关系。在提供第一组阀汽缸装置和第二组阀汽缸装置的情况下,该第一凸轮典型地也与在该第二组的该第一阀汽缸装置中往复运动的该活塞处于驱动关系并且该第二凸轮典型地也与在该第二组的该第二阀汽缸装置中往复运动的该活塞处于驱动关系。
在提供的情况下,一个活塞典型地在(该第一组的)该第三阀汽缸中往复运动,在这种情况下该曲轴可以包括与(该第一组的)该第三阀汽缸装置出于驱动关系的一个第三凸轮。在提供第一组阀汽缸装置和第二组阀汽缸装置的情况下,该第三凸轮也优选地设置成与该第二组的一个阀汽缸装置或该第三阀汽缸装置出于驱动关系。
这些活塞中的一些或(典型地)全部可以被安排成使得当它们在这些相应阀汽缸装置中往复运动时,它们围绕(基本上)平行于该旋转轴线的一个相应摆动轴线旋转(并且摆动)。
(典型地该相应的第一组和第二组的,在提供的情况下)该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置可以相对于该曲轴(基本上)径向地向外延伸。这些活塞在这些阀汽缸装置中往复运动所沿循的这些轴线可以相对于该旋转轴线(基本上)径向地向外延伸。
如以上所指示,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置典型地被包括在一组(或该第一组)阀汽缸装置中。该曲轴的这些凸轮优选地围绕该旋转轴线彼此旋转地偏移,这样使得在所述(第一)组阀汽缸装置中的这些阀汽缸装置中往复运动的这些活塞在均等地或基本上均等地隔开的相位处驱动该曲轴的多个凸轮或由这些凸轮驱动。当提供一个第二组阀汽缸装置时,该曲轴的这些凸轮优选地围绕该旋转轴线彼此旋转地偏移,这样使得在所述第二组阀汽缸装置中的这些阀汽缸装置中往复运动的这些活塞在均等地或基本上均等地隔开的相位处驱动该曲轴的多个凸轮或由这些凸轮驱动。
可能的是(例如,在电动机或泵-电动机在电动模式下操作的情况下),在所述组阀汽缸装置内(或在该第一组和/或第二组(在提供的情况下)中),这些阀汽缸装置在均等地隔开或基本上均等地隔开的相位处接收加压的流体脉冲(以便驱动这些活塞在所述相应阀汽缸装置中往复运动)。可能的是,该曲轴的这些凸轮围绕该旋转轴线彼此旋转地偏移,这样使得在所述组阀汽缸装置内(或在该第一组和/或第二组(在提供的情况下)中),在所述组阀汽缸装置中的这些阀汽缸装置中往复运动的这些活塞在均等地隔开或基本上均等地隔开的相位处驱动这些凸轮。另外或作为替代方案,(例如,在泵或泵-电动机在泵送模式下操作的情况下)可能的是,该曲轴的这些凸轮围绕该旋转轴线彼此旋转地偏移,这样使得在所述组阀汽缸装置内(或在该第一组阀汽缸装置和/或第二组阀汽缸装置内,在提供的情况下),在这些阀汽缸装置中往复运动的这些活塞在均等地隔开或基本上均等地隔开的相位处由凸轮驱动并且所述组的(或在第一组和/或第二组(在提供的情况下)中的)这些阀汽缸装置在均等地隔开或基本上均等地隔开的相位处提供加压的流体脉冲。
基本上均等地隔开的相位可以不同于完全均等地隔开的定相,例如,在完全均等地隔开的定相的±20°、±15°、±10°、±7.5°、±5°、±4°、±3°、±2°或±1°内。
术语“相位”涉及限定在这些阀汽缸装置的这些活塞与这些汽缸之间的瞬时汽缸工作容积是在汽缸工作容积的一个周期内的情况。相位典型地相对于在汽缸工作容积的一个周期(例如,上止点或下止点)内的一个任意活塞位置进行限定(例如,从零至360度或0至2x pi弧度)。通过将多个阀汽缸装置的(在一个组内的)这些活塞在其处驱动这些相应凸轮或由这些相应凸轮驱动的相位均等地隔开,可以确保这些(所述组的)阀汽缸装置提供一个平稳的(基本上恒定的)输出。通过确保两组或更多组阀汽缸装置中的这些阀汽缸装置提供一个平稳的输出,“被聚合”在一起(即,例如,在该流体工作机器的一个适当地成形的端板处组合)的任何此类组将导致同样平稳的一个成组的(组合的或联合的)输出。另外,这些共用管道可以具有比其他可能情况下更小的直径,因为它们不需要具有用于去往或来自(那个组的)该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及,在提供的情况下,第三阀汽缸装置)的组合峰值流量的容量。
在一个实施例中,该第一组阀汽缸装置和/或第二组阀汽缸装置(仅)由第一阀汽缸装置、第二阀汽缸装置和第三阀汽缸装置组成。在这种情况下,该曲轴的这些凸轮围绕该旋转轴线彼此旋转地偏移,这样使得在所述组的该阀汽缸中往复运动的这些活塞在彼此异相(基本上)120°的相位处驱动这些凸轮或由这些凸轮驱动。
这些凸轮可以围绕该旋转轴线不均匀地分布,以便考虑该第二阀汽缸装置围绕该旋转轴线从该第一阀汽缸装置(旋转地)偏移。在这种情况下,该曲轴可以被加重以便考虑凸轮围绕该旋转轴线的不均匀分布。另外或作为替代方案,该控制器(在提供的情况下)可以被配置成以(典型地规则的)时间间隔实现这些活塞/阀汽缸装置组合中的一个或多个的一个或多个空闲周期以便减少该曲轴上的应力。
(在一个组或每个组中内的,在提供多于一个组的情况下)该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置典型地分别设置在该汽缸体的第一壳体孔和第二壳体孔中,该第一壳体孔和第二壳体孔彼此轴向地偏移,该第一壳体孔和第二壳体孔围绕该旋转轴线偏移,并且该第一壳体孔和第二壳体孔具有彼此重叠的轴向尺寸。典型地,这些阀汽缸装置设置在其中的这些壳体孔围绕该轴向孔安排并且相对于该轴向孔(典型地径向或基本上径向)向外延伸。
(并且,在提供的情况下,在一个或每个组内的,在提供多于一个组的情况下)该第三阀汽缸装置典型地设置在该汽缸体的一个第三壳体孔中,该第三壳体孔从该第一壳体孔和第二壳体孔轴向地偏移并且围绕该旋转轴从该第二壳体孔偏移。该第三壳体孔可以与该第一壳体孔轴向地对齐。该第三壳体孔的轴向尺寸可以与该第二壳体孔的轴向尺寸重叠。该第一壳体孔的轴向尺寸和第三壳体孔的轴向尺寸典型地不重叠。
可能的是,该第一壳体孔和第二壳体孔的轴向重叠度为该第二壳体孔的轴向尺寸的至少2.5%、至少5%、至少7.5%、至少10%、至少15%、至少20%、至少25%、至少30%、至少40%或至少50%。可能的是,该第一壳体孔和第二壳体孔的轴向重叠度为该第二壳体孔的轴向尺寸的少于50%、少于40%、少于30%、少于25%、少于20%、少于15%、少于10%或少于5%。可能的是,该第二壳体孔和第三壳体孔(在提供的情况下)的轴向重叠度为该第二壳体孔的轴向尺寸的至少2.5%、至少5%、至少7.5%、至少10%、至少15%、至少20%、至少25%、至少30%、至少40%或至少50%。可能的是,该第二壳体孔和第三壳体孔(在提供的情况下)的轴向重叠度为该第二壳体孔的轴向尺寸的少于50%、少于40%、少于30%、少于25%、少于20%、少于15%、少于10%或少于5%。
可以提供多个、m个组阀汽缸装置。这些m个组中的每一个可以包括n个阀汽缸装置(在这种情况下,可以在该曲轴上设置n个凸轮)。作为替代方案,不同的组可以包括不同数量的阀汽缸装置(在这种情况下,凸轮的数量可以等于m个组中具有最大数量的阀汽缸装置的那一组阀汽缸装置中的阀汽缸装置的数量)。典型地,相邻的组围绕该旋转轴线彼此间隔开。在一些实施例中,m个组中的每一个的该第二阀汽缸装置围绕该旋转轴线从那个组的该第一阀汽缸装置偏移一个(360/(m*n))°的角度。例如,如果提供四组三个阀汽缸装置,那么可能的是,第m组的该第三个阀汽缸装置从那个组的第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置偏移(360/(4*3))°=30°。在另一个实例中,可以提供八组三个阀汽缸装置。在这种情况下,第m组的该第三个阀汽缸装置从那个组的第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置偏移(360/(8*3))°=15°。如果在每个组中提供不同数量的阀汽缸装置,那么可能的是,以上方程式仍然适用,但n可以被重新定义为m个组中包括最大数量的阀汽缸装置的那一组中的阀汽缸装置的数量。
如以上所指示,该第二阀汽缸装置的该纵向轴线典型地围绕该旋转轴线从该第一阀汽缸装置的该纵向轴线偏移。该第二阀汽缸装置的该纵向轴线可以围绕该旋转轴线从该第一阀汽缸装置的该纵向轴线偏移一个(360/(m*n))°的角度,其中m是设置在该汽缸体中的阀汽缸装置的组的数量并且n是每组的阀汽缸装置的数量(或者,如以上所解释,n可以是m个组阀汽缸装置中具有最大数量的阀汽缸装置的那一组阀汽缸装置中的阀汽缸装置的数量)。
同样如以上所讨论,该曲轴的这些凸轮可以围绕该旋转轴线彼此偏移。在提供至少三个凸轮(并且提供至少三个阀汽缸装置)的情况下,该第一凸轮和第三凸轮典型地在第一旋转方向上(例如,顺时针)彼此偏移一个2*(360/(n))°的角度,其中n是每组的阀汽缸装置的数量(或,如以上所解释,n可以是m个组阀汽缸装置中具有最大数量的阀汽缸装置的那一组阀汽缸装置中的阀汽缸装置的数量)。该第二凸轮可以围绕该旋转轴线在所述第一旋转方向上从该第一凸轮偏移一个((360/(n))-α)°的角度,其中α是该第二阀汽缸装置围绕该旋转轴线从该第一(以及典型地第三)阀汽缸装置偏移的角度度数。该第二凸轮典型地围绕该旋转轴线在一个旋转方向或该第一旋转方向上(例如,顺时针)从该第一凸轮偏移并且围绕该旋转轴线在与该第一旋转方向相反的一个第二旋转方向上(例如,逆时针)从该第三凸轮偏移,这样使得该第二凸轮具有周向地介于该第一凸轮的圆周位置与该第三凸轮的圆周位置之间的一个圆周位置。
具体地说,m(即,阀汽缸装置的组的数量)和/或n(在某个组阀汽缸装置中的阀汽缸装置的数量)可以大于或等于3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16。可能的是,α可以介于0°、2.5°、5°、7.5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、60°、70°、80°、90°、100°、110°或120°(下限)与10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°、130°、140°、150°、160°、170°、175°或177.5°(上限)之间。
该流体工作机器可以包括一个第三组阀汽缸装置(该第三组阀汽缸装置典型地相邻于该第一组阀汽缸装置和/或第二组阀汽缸装置),该第三组阀汽缸装置围绕该旋转轴线与该第一组阀汽缸装置和第二组阀汽缸装置隔开。该第三组阀汽缸装置可以具有设置在该汽缸体中、围绕该轴向孔安排且相对于该轴向孔(典型地径向或基本上径向)向外延伸的第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置彼此轴向地偏移,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置围绕该旋转轴线彼此偏移,并且该第三组的该第一阀汽缸装置具有与该第二阀汽缸装置的轴向尺寸重叠的一个轴向尺寸。该第三组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置可以包括具有相应第一工作流体端口的第一阀,并且该第三组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的相应第一工作流体端口可以经由在该汽缸体内延伸的一个第五共用管道而彼此处于流体联通。该第三组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置可以包括具有相应第二工作流体端口的第二阀,并且该第三组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀的相应第二工作流体端口可以经由在该汽缸体内延伸的一个第六共用管道而彼此处于流体联通。
该流体工作机器可以包括一个第四组阀汽缸装置(该第四组阀汽缸装置典型地相邻于该第一组阀汽缸装置、第二组阀汽缸装置和第三组阀汽缸装置中的一个或两个),该第四组阀汽缸装置围绕该旋转轴线与该第一组阀汽缸装置和第二组阀汽缸装置隔开。该第四组阀汽缸装置可以具有设置在该汽缸体中、围绕该轴向孔安排且相对于该轴向孔(典型地径向或基本上径向)向外延伸的第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置彼此轴向地偏移,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置围绕该旋转轴线彼此偏移,并且该第四组的该第一阀汽缸装置具有与该第二阀汽缸装置的轴向尺寸重叠的一个轴向尺寸。该第四组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置可以包括具有相应第一工作流体端口的第一阀,并且该第四组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的相应第一工作流体端口可以经由在该汽缸体内延伸的一个第七共用管道而彼此处于流体联通。该第四组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置可以包括具有相应第二工作流体端口的第二阀,并且该第四组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀的相应第二工作流体端口可以经由在该汽缸体内延伸的一个第八共用管道而彼此处于流体联通。
将理解的是,该第二组阀汽缸装置、第三组阀汽缸装置和第四组阀汽缸装置(在提供的情况下)可以具有以上讨论的该第一组阀汽缸装置的这些任选特征中的一些或全部。
该曲轴可以具有与该轴向孔和/或该旋转轴线(基本上)共轴的一个纵向轴线。
将理解的是,根据本发明的第一方面的流体工作机器允许在无电荷或大气压状态或预充电或升压状态下进行操作。换句话说,根据本发明的第一方面的流体工作机器可以预充电/升压和/或非预充电/升压运行。该机器预充电/升压与否取决于该机器作为其一部分的系统的应用、以及在操作中的那个系统和机器的需求(例如,如果该机器用作一个辅助泵送系统的一部分)。
本发明的一个第二方面提供一种操作流体工作机器的方法,该流体工作机器包括:一个汽缸体,该汽缸体具有一个轴向孔;一个曲轴,该曲轴在该轴向孔内延伸并且可围绕旋转轴线旋转;以及第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置设置在该汽缸体中、围绕该轴向孔安排并且相对于该轴向孔向外延伸,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置彼此轴向地偏移,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置围绕该旋转轴线彼此偏移,并且该第一阀汽缸装置具有与该第二阀汽缸装置的轴向尺寸重叠的一个轴向尺寸,其中该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置包括具有相应第一工作流体端口的第一阀,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的这些相应第一工作流体端口经由在该汽缸体内延伸的一个(第一)共用管道而彼此处于流体联通,该方法包括:使该曲轴旋转;并且穿过这些阀汽缸装置的这些第一阀的这些相应第一工作流体端口将(工作)流体(例如,液压流体或气压流体)引导到所述(第一)共用管道或从其引导。
将理解的是,本发明的第二方面的该方法的步骤可以,但不必以以上呈现它们的次序执行。例如,该流体工作机器可以是在泵送模式下操作的一个泵或一个泵-电动机,该方法可以包括首先使该曲轴旋转并且其次穿过这些阀汽缸装置的这些第一阀(在这种情况下,这些第一阀可以是出口阀)的这些相应第一工作流体端口(在这种情况下,这些端口可以是高压/出口端口)将工作流体引导到所述共用管道以便提供一个高压流体输出。在一个替代实例中,该流体工作机器可以是在电动模式下操作的一个电动机或一个泵-电动机,该方法可以包括:首先穿过这些阀汽缸装置的这些第一阀(在这种情况下,这些第一阀可以是入口阀)的这些相应第一工作流体端口(在这种情况下,这些端口可以是高压/入口端口)从所述共用管道引导(高压)工作流体以便提供一个高压流体输入,并且其次在该电动机将该高压流体输入转换成一个机器扭矩输出之后使该曲轴旋转。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置典型地被包括在一个(第一)组阀汽缸装置中。该曲轴的这些凸轮优选地围绕该旋转轴线彼此旋转地偏移。该方法典型地包括使在所述(第一)组阀汽缸装置中的这些阀汽缸装置中往复运动的这些活塞在均等地隔开或基本上均等地隔开的相位处驱动该曲轴的多个凸轮或由这些凸轮驱动。可以提供一个第二组阀汽缸装置(该第二组阀汽缸装置典型地围绕该旋转轴线与该(第一)组阀汽缸装置隔开)。可能的是,该曲轴的这些凸轮围绕该旋转轴线彼此旋转地偏移,这样使得在该第二组阀汽缸装置中的这些阀汽缸装置中往复运动的这些活塞在均等地隔开或基本上均等地隔开的相位处驱动该曲轴的凸轮或由这些凸轮驱动。
可能的是(例如,在电动机或泵-电动机在电动模式下操作的情况下),在所述组阀汽缸装置内(或在该第一组和/或第二组(在提供的情况下)中),该方法进一包括使这些阀汽缸装置在均等地隔开或基本上均等地隔开的相位处接收加压的流体脉冲(以便驱动这些活塞在所述相应阀汽缸装置中往复运动)。可能的是,该曲轴的这些凸轮围绕该旋转轴线彼此旋转地偏移,并且陔方法进一步包括:在所述组阀汽缸装置内(或在该第一组和/或第二组(在提供的情况下)中),使在所述组阀汽缸装置中的这些阀汽缸装置中往复运动的这些活塞在均等地隔开或基本上均等地隔开的相位处驱动这些凸轮。另外或作为替代方案,(例如,在泵或泵-电动机在泵送模式下操作的情况下)可能的是,该曲轴的这些凸轮围绕该旋转轴线彼此旋转地偏移,这样使得在所述组阀汽缸装置内(或在该第一组阀汽缸装置和/或第二组阀汽缸装置内,在提供的情况下),该方法包括使在这些阀汽缸装置中往复运动的这些活塞在均等地隔开或基本上均等地隔开的相位处由这些凸轮驱动并且使所述组的这些阀汽缸装置在均等地隔开或基本上均等地隔开的相位处提供加压的流体脉冲。
本发明的一个第三方面提供一种制造流体工作机器的方法,该方法包括:提供包括一个轴向孔的一个汽缸体;提供在该轴向孔内延伸且可围绕一个旋转轴线旋转的一个曲轴;在该汽缸体中提供第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置围绕该轴向孔安排并且相对于该轴向孔向外延伸,这样使得该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置彼此轴向地偏移,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置围绕该旋转轴线彼此偏移并且该第一阀汽缸装置具有与该第二阀汽缸装置的轴向尺寸重叠的一个轴向尺寸,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置包括具有相应第一工作流体端口的第一阀;并且在该汽缸体内(例如,通过该汽缸体)形成(例如,钻出)一个(第一)共用管道以使该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的这些第一工作流体端口经由该(第一)共用管道而彼此形成流体联通。
所述共用管道可以通过钻孔或通过除钻孔之外的制造技术形成,例如,通过可以代替或除钻孔之外使用的铸造、铣削、电火花腐蚀、激光技术和/或电子束技术。
在本说明书和随附权利要求书内,就基本上平行来说,包括一些背离平行的可能性,例如,在达到平行的±1°、±2°、±3°、±4°、±5°、±7.5°、±10°、±15°或±20°内。
在本说明书和随附权利要求书内,就一个特征相对于另一个特征“基本上径向”向外延伸来说,包括一些背离径向的可能性,例如,在达到径向的±1°、±2°、±3°、±4°、±5°、±7.5°、±10°、±15°或±20°内。
该方法可以进一步包括在该汽缸体中提供围绕该轴向孔安排且相对于该轴向孔(典型地径向或基本上径向)向外延伸的多个阀汽缸装置的一个第三阀汽缸装置。该方法可以进一步包括将该第三阀汽缸装置安排成使得其从该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置轴向地偏移。该方法可以进一步包括将该第三阀汽缸装置安排成使得其与该第一阀汽缸装置轴向地对齐。该方法可以进一步包括将该第三阀汽缸装置安排成使得该第二阀汽缸装置的轴向尺寸与该第三阀汽缸装置的轴向尺寸重叠。该方法可以进一步包括将该第三阀汽缸装置安排成使得该第一阀汽缸装置的轴向尺寸和第三阀汽缸装置的轴向尺寸不重叠。
该方法可以包括在该汽缸体内形成(例如,钻出)该(第一)共用管道使得该(第一)共用管道与该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的相应第一工作流体端口(以及,在提供的情况下,该第三阀汽缸装置的一个第一阀的一个第一工作流体端口)相交。因此,该(第一)共用管道典型地直接连接到该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及,在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)的这些第一阀的相应第一工作流体端口,这样使得该(第一)共用管道与所述相应第一工作流体端口处于直接流体联通。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及,在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)的这些第一阀各自可以包括多个第一工作流体端口。该方法可以包括使所述第一工作流体端口与该(第一)共用管道形成流体联通。
该方法可以包括通过钻出在(基本上)平行于该旋转轴线的一个方向上穿过该汽缸体的一个单个(基本上)直的孔道来形成该(第一)共用管道。
典型地,该方法包括形成该(第一)共用管道使得其在该第一阀汽缸装置与第二阀汽缸装置(以及在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)的这些第一阀的这些相应工作流体端口之间延伸穿过该汽缸体。
该方法可以包括形成该(第一)共用管道使得其(基本上)平行于该旋转轴线延伸。
该方法可以包括形成该(第一)共用管道使得其(基本上)呈(基本上)平行于该旋转轴线的一条直线延伸。
典型地,该(第一)共用管道具有一个纵向轴线,该纵向轴线围绕该旋转轴线在一个第一旋转方向上(例如,顺时针)从该第一阀汽缸装置偏移并且围绕该旋转轴线在与该第一旋转方向相反的一个第二旋转方向上(例如,逆时针)从该第二阀汽缸装置偏移,这样使得该(第一)共用管道具有一个圆周位置,该圆周位置周向地布置在该第二阀汽缸装置的圆周位置与该第一阀汽缸装置的圆周位置之间。
典型地,该方法进一步包括使该(第一)共用管道延伸到该机器的一个(例如,入口或出口)工作流体端口(该工作流体端口典型地不同于所述阀汽缸装置的这些端口)。该机器的工作流体端口可以设置在联接(例如,用螺栓连接)到该汽缸体的一个轴向面上的一个端板处。该方法可以进一步包括将一个端板联接(例如,用螺栓连接)到该汽缸体的一个轴向面上,该端板包括与该(第一)共用管道处于流体联通的一个或多个工作流体端口。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置典型地包括具有相应第二工作流体端口的第二阀。该第三阀汽缸装置(在提供的情况下)典型地包括具有一个第二工作流体端口的一个第二阀。
该方法可以进一步包括在该汽缸体内(例如,通过该汽缸体)形成(例如,钻出)一个第二共用管道以使该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及典型地,在提供的情况下,该第三阀汽缸装置)的这些第二阀的这些相应第二工作流体端口经由该第二共用管道而彼此形成流体联通。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)的这些第二阀各自可以包括多个第二工作流体端口,所述第二工作流体端口与该第二共用管道处于流体联通。
该方法可以包括形成该第二共用管道(在提供的情况下)使得其(基本上)平行于该旋转轴线延伸。
该方法可以包括形成该第二共用管道(在提供的情况下)使得其(基本上)呈(基本上)平行于该旋转轴线的一条直线延伸。
该方法可以包括形成该第二共用管道(在提供的情况下)使得其该第一阀汽缸装置与第二阀汽缸装置(以及在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)的这些第二阀的这些相应第二工作流体端口之间延伸穿过该汽缸体。
该方法可以包括通过钻出在(基本上)平行于该旋转轴线的一个方向上穿过该汽缸体的一个单个(基本上)直的孔道来形成该第二共用管道。
优选地,该方法包括使该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)的这些第二阀的这些相应第二工作流体端口与该第二共用管道相交。因此,该第二共用管道典型地直接连接到所述相应第二工作流体端口,这样使得该第二共用管道与所述相应第二工作流体端口处于直接流体联通。
该第二共用管道可以具有一个纵向轴线,该纵向轴线围绕该旋转轴线在一个第一旋转方向上(例如,顺时针)从该第一阀汽缸装置偏移并且围绕该旋转轴线在与该第一旋转方向相反的一个第二旋转方向上(例如,逆时针)从该第二阀汽缸装置偏移,这样使得该第二共用管道具有一个圆周位置,该圆周位置周向地布置在该第一阀汽缸装置的圆周位置与该第二阀汽缸装置的圆周位置之间。
该第二共用管道(在提供的情况下)典型地(基本上)平行于该(第一)共用管道延伸。
该方法可以进一步包括使该第二共用管道延伸到该机器的一个(例如,入口或出口)工作流体端口(该工作流体端口典型地不同于这些阀汽缸装置的所述端口)。所述工作流体端口可以设置在用螺栓连接到该汽缸体的一个轴向面上的一个端板处。
该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及典型地,在提供的情况下,该第三阀汽缸装置)的这些第二阀的这些相应第二工作流体端口(在提供的情况下)可以经由该第二共用管道连接到一个共用流体源,而该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及,在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)的这些第一阀的这些相应第一工作流体端口典型地经由该(第一)共用管道连接到一个共用流体池。
该方法可以包括提供具有多个凸轮的该曲轴。该方法可以进一步包括提供在这些阀汽缸装置中往复运动的相应活塞。该方法可以进一步包括使在该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及在提供的情况下,该第三阀汽缸装置)中往复运动的这些活塞与所述多个凸轮中的一个不同凸轮形成驱动关系。
该方法可以包括提供具有第一凸轮和第二凸轮的该曲轴。该方法可以进一步包括提供具有一个第三凸轮的该曲轴。典型地,该第一凸轮和第二凸轮(以及,在提供的情况下,第三凸轮)彼此轴向地偏移。在该第一阀汽缸装置中往复运动的该活塞优选地与该第一凸轮处于驱动关系并且在该第二阀汽缸装置中往复运动的该活塞优选地与该第二凸轮处于驱动关系(并且,在提供的情况下,在该第三阀汽缸装置中往复运动的该活塞优选地与该第三凸轮处于驱动关系)。
典型地,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及典型地,在提供的情况下,该第三阀汽缸装置)被包括在一个(第一)组阀汽缸装置中。该曲轴的这些凸轮优选地围绕该旋转轴线彼此旋转地偏移,这样使得在所述组阀汽缸装置中往复运动的这些活塞在均等地或基本上均等地隔开的相位处驱动这些凸轮或由这些凸轮驱动。
可能的是(例如,在电动机或泵-电动机在电动模式下操作的情况下),该方法进一步包括将该流体工作机器配置成使得在所述组阀汽缸装置内(或在该第一组和/或第二组(在提供的情况下)中),这些阀汽缸装置在均等地隔开或基本上均等地隔开的相位处接收加压的流体脉冲(以便驱动这些活塞在所述相应阀汽缸装置中往复运动)。可能的是,该方法进一步包括:使该曲轴的这些凸轮围绕该旋转轴线彼此旋转地偏移,这样使得在所述组阀汽缸装置内(或在该第一组和/或第二组(在提供的情况下)中),在所述组阀汽缸装置的这些阀汽缸装置中往复运动的这些活塞在均等地隔开或基本上均等地隔开的相位处驱动这些凸轮。另外或作为替代方案,(例如,在泵或泵-电动机在泵送模式下操作的情况下)该方法可以进一步包括:使该曲轴的这些凸轮围绕该旋转轴线彼此旋转地偏移,这样使得在所述组阀汽缸装置内(或在该第一组阀汽缸装置和/或第二组阀汽缸装置内,在提供的情况下),在这些阀汽缸装置中往复运动的这些活塞在均等地隔开或基本上均等地隔开的相位处由这些凸轮驱动并且所述组的这些阀汽缸装置被配置成在均等地隔开或基本上均等地隔开的相位处提供加压的流体脉冲。
如以上所讨论,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及在提供的情况下,该第三阀汽缸装置)典型地被包括在一个第一(离散)组阀汽缸装置中。在这种情况下,该方法可以进一步包括在该汽缸体中提供相邻于该第一组阀汽缸装置的一个第二(离散)组阀汽缸装置,该第二组阀汽缸装置与该第一组阀汽缸装置围绕该旋转轴线隔开。
典型地,该方法包括提供该曲轴的与在该第一组阀汽缸装置中的一个阀汽缸装置中往复运动的一个活塞和在第二组阀汽缸装置中往复运动的一个活塞处于驱动关系的一个或多个凸轮。
典型地,该方法包括将该第一组阀汽缸装置和第二组阀汽缸装置中的这些阀汽缸装置安排成用于往复地接收在与该曲轴处于驱动关系的多个活塞(以便形成相应的活塞汽缸装置)。
典型地,该方法包括提供具有围绕该轴向孔安排且相对于该轴向孔(典型地径向或基本上径向)向外延伸的多个阀汽缸装置的该第二组阀汽缸装置。典型地,该方法包括提供具有在该汽缸体中第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的第二组阀汽缸装置,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置围绕该轴向孔安排并且相对于该轴向孔(典型地径向或基本上径向)向外延伸,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置彼此轴向地偏移,该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置围绕该旋转轴线彼此偏移,并且该第一阀汽缸装置具有与该第二阀汽缸装置的轴向尺寸重叠的一个轴向尺寸。
该方法可以包括提供具有设置在该汽缸体中的一个第三阀汽缸装置的该第二组阀汽缸装置,该第三阀汽缸装置围绕该轴向孔安排并且相对于该轴向孔(典型地径向或基本上径向)向外延伸。该第二组的该第三阀汽缸装置典型地从该第二组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置轴向地偏移,并且该第二组的该第二阀汽缸装置典型地围绕该旋转轴线从该第二组的该第三阀汽缸装置偏移。优选地,该第二组的该第二阀汽缸装置的轴向尺寸与该第二组的该第三阀汽缸装置的轴向尺寸重叠。
该第二组的该第一阀汽缸装置和第三阀汽缸装置可以轴向地对齐。
典型地,该第二组的该第一阀汽缸装置和第三阀汽缸装置的轴向尺寸不重叠。
在该第一组和第二组两者都具有第一阀汽缸装置、第二阀汽缸装置和第三阀汽缸装置的情况下,该方法可以进一步包括将该第一组的该第二阀汽缸装置安排成围绕该旋转轴线(在一个旋转方向上,例如,顺时针)与该第二组的该第一阀汽缸装置和第三阀汽缸装置相邻。
该方法可以包括向该第二组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置提供具有相应第一工作流体端口的第一阀。该方法可以进一步包括使该第二组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的这些相应第一工作流体端口经由在该汽缸体内延伸的一个第三共用管道(典型地不同于所述第一共用管道和第二共用管道)而彼此形成流体联通。
该方法可以包括向该第二组的这些阀汽缸装置提供包括相应第二工作流体端口的第二阀。该方法可以进一步包括使该第二组的这些阀汽缸装置的这些第二阀的这些相应第二工作流体端口经由在该汽缸体内延伸的一个第四共用管道(典型地不同于所述第一共用管道、第二共用管道和第三共用管道)而彼此形成流体联通。
优选地,该方法包括:将该第二组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的所述相应第一工作流体端口与该第三共用管道相交(并且,在提供的情况下,将该第二组的该第三阀汽缸装置的该第一阀的该第一工作流体端口与该第三共用管道相交),这样使得该第二组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)的这些第一阀的这些相应第一工作流体端口经由该第三共用管道而形成流体联通。
在一些实施例中,该方法可以包括:将该第二组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀的所述相应第二工作流体端口(以及在提供的情况下,典型地该第二组的该第三阀汽缸装置的该第二阀的该第二工作流体端口)与该第四共用管道相交,这样使得该第二组的该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置)的这些第二阀的这些相应第二工作流体端口经由该第四共用管道而形成流体联通。
该第三共用管道和该第四共用管道可以具有以上描述的所述第一共用管道和/或第二共用管道的特征中的一个或多个。该第三共用管道和该第四共用管道可以以与所述第一共用管道和第二共用管道类似(或相同)的方式形成。
典型地,该第二组阀汽缸装置包括一个阀汽缸装置,该阀汽缸装置具有与该第一组阀汽缸装置中的一个阀汽缸装置的轴向尺寸重叠一个轴向尺寸。优选地,该第二组的所述阀汽缸装置的该轴向尺寸与该第一组的所述阀汽缸装置的该轴向尺寸的重叠度为该第二组的所述阀汽缸装置的该轴向尺寸的至少25%、至少50%(更优选地至少60%、至少70%、至少80%、至少90%以及在一些实施例中100%)。可能的是,该第二组阀汽缸装置中的这些阀汽缸装置中的每一个具有与该第一组阀汽缸装置中的一个相应阀汽缸装置的轴向尺寸重叠的一个轴向尺寸。可能的是,该第一组的这些阀汽缸装置与该第二组的相应阀汽缸装置设置在相同的相应平面中。可能的是,该第一组的这些阀汽缸装置的这些轴向尺寸的至少25%(优选地至少50%、至少60%、至少70%、至少80%、至少90%以及在一些实施例中100%)与该第二组的相应阀汽缸装置的这些轴向尺寸重叠。
该方法可以进一步包括在该汽缸体中形成(例如,铸造和/或钻出)用于接收该曲轴的一个轴向孔。
该方法可以包括在该汽缸体中形成(例如,铸造和/或钻出)用于接收(在提供的情况下,该第一组和/或第二组的)该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及在提供的情况下,该第三阀汽缸装置)(以及任选地形成其至少一部分)的多个壳体孔。典型地,这些壳体孔相对于用于接收该曲轴的一个轴向孔或该轴向孔(典型地径向或基本上径向)向外延伸。
将理解的是(典型地,在提供的情况下,在该第一组阀汽缸装置和第二组阀汽缸装置中的一个或每一个内),该一个或多个共用管道(在提供的情况下)可以与该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置设置在其中的这些壳体孔(以及,在提供的情况下,典型地该第三阀汽缸装置设置在其中的该壳体孔)相交,典型地这样使得这些共用管道可以与该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置(以及典型地第三阀汽缸装置)的这些阀的这些适当的工作流体端口相交。
该方法可以进一步包括:提供在所述阀汽缸装置中往复运动的相应活塞。该方法可以进一步包括提供具有多个凸轮的该曲轴。该方法可以进一步包括使该多个凸轮中的一个相应凸轮与在该(第一)组阀汽缸装置中往复运动的这些相应活塞中的每一个形成驱动关系,其中该曲轴的所述相应凸轮围绕该旋转轴线彼此偏移,从而它们在不同相位处驱动在该(第一)组阀汽缸装置中的这些阀汽缸装置中往复运动的这些活塞或由这些活塞驱动。在这种情况下,所述第一组阀汽缸装置和第二组阀汽缸装置中的每一个的这些共用管道可以具有比其他可能情况下更小的直径,因为它们不需要具有用于去往或来自那个组的所有阀汽缸装置的组合峰值流量的容量。优选地,这些(不同的)相位被均等地或基本上均等地隔开。
本发明的一个第四方面提供一种用于流体工作机器的汽缸体,该汽缸体具有:一个轴向孔,该轴向孔适于接收一个曲轴;以及第一壳体孔和第二壳体孔,该第一壳体孔和第二壳体孔围绕该轴向孔安排并且相对于该轴向孔(典型地径向或基本上径向)向外延伸,该第一壳体孔和第二壳体孔彼此轴向地地偏移,该第一壳体孔和第二壳体孔围绕该轴向孔彼此偏移,并且该第一壳体孔具有与该第二壳体孔的轴向尺寸重叠的一个轴向尺寸,其中该第一壳体孔和第二壳体孔经由在该汽缸体内延伸的一个共用管道而彼此处于流体联通。
本发明的一个第五方面提供一种制造用于流体工作机器的汽缸体的方法,该方法包括:形成(例如,铸造和/或钻出)穿过该汽缸体的一个轴向孔,该轴向孔适于接收一个曲轴;形成(例如,铸造和/或钻出)围绕该轴向孔安排且相对于该轴向孔(典型地径向或基本上径向)向外延伸的第一壳体孔和第二壳体孔,该第一壳体孔和第二壳体孔彼此轴向地偏移,该第一壳体孔和第二壳体孔围绕该轴向孔彼此偏移,并且该第一壳体孔具有与该第二壳体孔的轴向尺寸重叠的一个轴向尺寸;并且在该汽缸体内形成(例如,钻出)一个共用管道,该共用管道使该第一壳体孔和第二壳体孔彼此形成流体联通。
典型地,该共用管道与该第一壳体孔和第二壳体孔相交。
该方法可以进一步包括将第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置分别安装在该第一壳体孔和第二壳体孔中。该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置各自可以包括一个汽缸和至少一个阀单元。该至少一个阀单元可以包括具有一个第一工作流体端口的一个第一阀。该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的这些相应第一流体端口可以经由该共用管道而彼此处于流体联通。该共用管道可以与该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第一阀的这些相应第一工作流体端口相交。该至少一个阀单元可以包括具有一个第二工作流体端口的一个第二阀。该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀的这些相应第二流体端口可以经由一个第二共用管道而彼此处于流体联通。典型地,该第二共用管道与该第一壳体孔和第二壳体孔相交。该第二共用管道可以与该第一阀汽缸装置和第二阀汽缸装置的这些第二阀的这些相应第二工作流体端口相交。
将理解的是,在适当的情况下,本发明的每个方面的任选特征是本发明的其他方面中的每一个的一个任选方面。为了避免疑惑,在适用的情况下,本发明的第一方面的这些任选特征是本发明的第二方面、第三方面、第四方面和第五方面的任选特征。另外,在适用的情况下,本发明的第三方面的这些任选特征是本发明的第五方面的任选特征。
附图说明
现将参考以下附图来说明本发明的一个示例实施例,在附图中:
图1a和图1b是一个流体工作机器的一个汽缸体和一个曲轴的分解透视图和前视图;
图2a和图2b是图1a和图1b中所示的汽缸体和曲轴的分解透视图和后视图;
图3a和图3b是图1a、图1b、图2a和图2b的汽缸体和曲轴的侧视图;
图4是图1-图3的汽缸体和曲轴的侧截面视图;
图5a-图5d是图1-图4的曲轴的前视图、透视图和相应侧视图,图5c和图5d示出处于不同旋转阶段的曲轴;
图6是关于包括图1-图5的汽缸体和曲轴的一个流体工作机器的一组活塞汽缸装置的输出对时间的曲线图;并且
图7a-图7c是围绕图5a-图5d的曲轴布置并且远离其延伸的一组活塞汽缸装置的曲轴、活塞和阀汽缸装置的前视图、侧视图和透视图,图7a-图7c也示出分别流体地连接在每个组内的低压阀和在每个组内的高压阀的这些共用管道。
示例实施方式的详细说明
图1a和图1b分别是一个径向活塞流体工作机器的一个(典型地整体的)汽缸体1和可旋转曲轴2的分解前透视图和前视图,该流体工作机器可以是(例如)一个液压泵或气压泵、电动机或泵/电动机(其能够在不同操作模式下操作为泵和/或电动机)。图2a、图2b分别是汽缸体1和曲轴2的后透视图和后视图。图3a、图3b是汽缸体1和曲轴2的相应侧视图。该曲轴可围绕一个旋转轴线3(参见图1a)旋转,并且设置在沿平行于旋转轴线3的方向延伸穿过汽缸体1的一个中心轴向孔4中。汽缸体1包括被设定尺寸并且被安排来接收(和/或帮助限定)相应阀汽缸装置13的四个组5-10的壳体孔12(通过钻出穿过汽缸体1的多个孔道或通过在汽缸体1中铸造多个孔而形成,这些孔典型地是随后钻出的),这些阀汽缸装置中的每一个包括与一个汽缸15流体联通(并联接到其上)的一个整合的阀单元14。将理解的是,可以省略这些汽缸15,并且作为替代方案,这些壳体孔12可以限定这些阀汽缸装置13的汽缸。
这些壳体孔12围绕曲轴2布置并且相对于曲轴2(典型地径向)向外延伸。组5-10的壳体孔12围绕旋转轴线3与相邻组的壳体孔隔开。在所示实施例中,组5-10的壳体孔12基本上相同。因此,将理解的是,第一组5的特征也是(在所示实施例中)其他组6-10的特征。实际上,该第一组的这些阀汽缸装置典型地设置在与其他组6-10的相应阀汽缸装置相同的平面上(即,不同组之间的相应阀汽缸装置具有(典型地完全)重叠的轴向尺寸)。因此,以下仅详细描述第一组5。然而,在其他实施例中,不同组之间可能存在变化,如每组的壳体孔的数量(以及因此阀汽缸装置的数量)和这些共用管道的配置(参见下文)。
第一组5的壳体孔12包括第一壳体孔12a、第二壳体孔12b和第三壳体孔12c。第一壳体孔12a和第三壳体孔12c在平行于旋转轴线3的方向上彼此轴向地移位,并且沿着在平行于旋转轴线3的方向上、在第一壳体孔12a的中心与第三壳体孔12c的中心之间的一个对齐轴线16(参见图2a)彼此对齐。第二壳体孔12b从第一壳体孔12a和第三壳体孔12c轴向地偏移,并且第二壳体孔12b还与如图1a所观察到的在顺时针方向上围绕旋转轴线3从第一壳体孔12a和第三壳体孔12c偏移大约30°的角度(围绕旋转轴线3从对齐轴线到第二壳体孔12b的中心所测量的)。第二壳体孔12b具有一个轴向尺寸b,其与第一壳体孔12a的轴向尺寸a和第三壳体孔12c的轴向尺寸c重叠(参见图1a),而第一壳体孔12a和第三壳体孔12c的轴向尺寸典型地不重叠。通过将第二壳体孔12b从第一壳体孔12a和第三壳体孔12c轴向地偏移,将第二壳体孔12b与第一壳体孔12a和第三壳体孔12c围绕旋转轴线3偏移并且将第二壳体孔12b的轴向尺寸b与第一壳体孔12a的轴向尺寸a和第三壳体孔12c的轴向尺寸c重叠,组5的壳体孔具有一个节省空间的嵌套安排。这允许将较大数量的壳体孔12(以及因此阀汽缸装置)结合到具有一个给定轴向长度(即,在平行于旋转轴线的方向上的一个给定长度)的一个汽缸体1中。第二壳体孔12b还具有围绕该旋转轴线的一个尺寸x,在这种情况下该尺寸与第一壳体孔12a围绕该旋转轴线的尺寸y和第三壳体孔12c围绕该旋转轴线的尺寸z不重叠(但在其他实施例中,第二壳体孔12b的尺寸x可以与第一壳体孔12a围绕该旋转轴线的尺寸y和/或第三壳体孔12c围绕该旋转轴线的尺寸z重叠)。
将理解的是,在组5-10中的每一个中,设置在壳体孔12a和壳体孔12c中的这些阀汽缸装置13彼此轴向地对齐且轴向地偏移,并且设置在壳体孔12b中的阀汽缸装置13从设置在壳体孔12a和壳体孔12c中的这些阀汽缸装置13轴向地偏移并且设置在壳体孔12b中的阀汽缸装置13围绕该旋转轴线从设置在壳体孔12a和壳体孔12c中的这些阀汽缸装置13偏移。设置在壳体孔12b中的阀汽缸装置13的轴向尺寸与设置在壳体孔12a和壳体孔12c中的这些阀汽缸装置13的轴向尺寸重叠,而设置在壳体孔12a和壳体孔12c中的这些阀汽缸装置13的轴向尺寸典型地不重叠。实际上,典型地,设置在壳体孔12a和壳体孔12c中的这些阀汽缸装置13的汽缸15(在提供的情况下)彼此轴向地对齐且轴向地偏移,设置在壳体孔12b中的阀汽缸装置13的汽缸15(在提供的情况下)从设置在壳体孔12a和壳体孔12c中的这些阀汽缸装置13的汽缸15轴向地偏移,并且设置在壳体孔12b中的阀汽缸装置13的汽缸15围绕该旋转轴线3从设置在壳体孔12a和壳体孔12c中的这些阀汽缸装置13的汽缸15偏移。设置在壳体孔12b中的阀汽缸装置13的汽缸15的轴向尺寸典型地与设置在壳体孔12a和壳体孔12c中的这些阀汽缸装置13的汽缸15的轴向尺寸重叠,而设置在壳体孔12a和壳体孔12c中的这些阀汽缸装置13的汽缸15的轴向尺寸典型地不重叠。
这些阀汽缸装置13的整合的阀单元14包括低压阀和高压阀两者。将理解的是,对于泵(或在泵送模式下操作的泵/电动机)来说,该低压阀用作一个入口阀并且该高压阀用作一个出口阀;对于电动机(或在电动模式下操作的泵/电动机)来说,该高压阀用作一个入口阀并且该低压阀用作一个出口阀。这些阀单元14典型地包括一个螺纹头14a,该螺纹头可以拧进设置在这些壳体孔12的径向外部(相对于旋转轴线3)末端中的相应螺纹中以便将阀单元14保持在这些壳体孔12中。另外或作为替代方案,螺纹可以设置在这些汽缸15(在提供的情况下)的外径上,这些螺纹替代地与壳体孔12的螺纹相匹配。
这些阀单元14各自还包括设置在阀单元14的一个第二末端处的一个阀头部14b,该第二端与在阀汽缸装置13的一个径向外部(相对于该曲轴)末端处的螺纹头14a相对。设置在壳体孔12a和壳体孔12c中的这些阀汽缸装置13的阀单元14的头部14b彼此轴向地对齐且轴向地偏移,设置在壳体孔12b中的阀汽缸装置13的阀单元14的头部14b从设置在壳体孔12a和壳体孔12c中的这些阀汽缸装置13的阀单元14的头部轴向地偏移,并且设置在壳体孔12b中的阀汽缸装置13的阀单元14的头部14b围绕该旋转轴线3从设置在壳体孔12a和壳体孔12c中的这些阀汽缸装置13的阀单元14的头部偏移。设置在壳体孔12b中的阀汽缸装置13的阀单元14的头部14b的轴向尺寸典型地与设置在壳体孔12a和壳体孔12c中的这些阀汽缸装置13的阀单元14的头部14b的轴向尺寸重叠,而设置在壳体孔12a和壳体孔12c中的这些阀汽缸装置13的阀单元14的头部14b的轴向尺寸典型地不重叠。
如图4中所示,这些汽缸15的(或壳体孔12的)径向内部(相对于旋转轴线3)末端包括往复地接收与曲轴2处于驱动关系的活塞24的开口。曲轴2包括彼此轴向地移位的第一凸轮、第二凸轮和第三凸轮30-34(它们在所示实施例中为偏心轮)。这些活塞24各自包括放置在曲轴2的一个相应凸轮30-34上(并与该凸轮处于驱动关系)的活塞脚24a。更确切地说,经由相应活塞脚24a,第一凸轮30与在设置在(组5-10中的每一个的)第一壳体孔12a中的阀汽缸装置13中往复运动的活塞24处于驱动关系;第二凸轮32与在设置在(组5-10中的每一个的)第二壳体孔12b的阀汽缸装置13中进行往复运动的活塞24处于驱动关系;并且第三凸轮34与在设置在(组5-10中的每一个的)第三壳体孔12c的阀汽缸装置13中进行往复运动的活塞24处于驱动关系。所述活塞24基本上在一个相对于旋转轴线3径向的方向上在一个相应汽缸15(或壳体孔12)内循环地往复运动,从而循环地改变限定在相应活塞24与所述活塞在其中往复运动的汽缸15(或壳体孔12)之间的相应工作室的容积。这些活塞24被安排成使得当它们驱动曲轴2的相应凸轮30-34或由这些凸轮驱动时,它们围绕平行于该旋转轴线的相应摆动轴线旋转(并且摆动)。
整合的阀单元14包括可与一个阀座啮合的一个阀构件。整合的阀单元14典型地为一个环形阀单元,其具有呈设置在环形阀单元14(参见以下描述的图7a-图7c)的周长中的环形通道形式的多个阀入口和阀出口。整合的阀单元14的低压阀和高压阀中的一个或两个可电子地致动(即,这些阀的打开和/或关闭可以电子地控制)。可以提供一个位置和速度传感器,其确定曲轴2的瞬时角度位置和旋转速度并且将轴位置和速度信号传送到一个控制器(未示出)。这使得该控制器能够确定每个单独工作室的循环的瞬时相位。这些阀的打开和/或关闭典型地是在该控制器的主动控制下。该控制器因此调节这些低压阀和高压阀的打开和/或关闭以便基于逐个周期以与工作室容积的周期的定相关系来确定穿过每个工作室(或穿过每组工作室)的流体的位移,以便根据需求(例如,输入到该控制器的需求信号输入)确定穿过组5-10中的每一个的流体的净通过量。因此,该流体工作机器典型地根据在EP0 361 927、EP 0 494 236和EP 1 537 333中所披露的原理进行操作,所述文献的内容通过这种引用结合在此。
通过将组5-10围绕旋转轴线3彼此隔开,可以减少曲轴2的径向尺寸(这是与围绕曲轴2紧密地堆积这些组相比较来说的)。以下对此进行解释。需要活塞脚24a能够抵靠与之处于驱动关系的相应凸轮放置。将组5-10围绕曲轴2彼此隔开减少了可以围绕曲轴2设置的活塞汽缸装置的数量,并且因为需要更少的活塞脚放置在每个凸轮30-34上,所以这些凸轮30-34的表面积不需要那么大并且凸轮30-34的径向尺寸可以相应地减小。另外,汽缸体1可以机械地制造得比其中这些壳体孔12更紧密地堆积的汽缸体更强,因为(加强)材料设置在围绕旋转轴线3的这些组之间的空间中。
第一凸轮、第二凸轮和第三凸轮30-34围绕曲轴2的旋转轴线3彼此偏移,并且它们驱动(在泵或泵/电动机在泵送模式下操作的情况下)在壳体孔12a、12b、12c中往复运动的这些活塞或由这些活塞驱动(在电动机或泵/电动机在电动模式下操作的情况下)。每个组的第二壳体孔12b围绕该旋转轴线从那个组的第一壳体孔12a和第三壳体孔12c偏移,并且因此为了提供一个平稳的输出,凸轮30-34围绕该旋转轴线不均等地分布(0°、120°、240°)。相反地,与第二(偏移)阀汽缸装置12b处于驱动关系的第二凸轮32还从相对于第一凸轮30和第三凸轮34均等地隔开的一个位置偏移,以便向该机器提供在(基本上)均等地隔开的相位处驱动或被驱动的一起工作的多组活塞汽缸装置。例如,如果第二壳体孔12b从第一壳体孔12a和第三壳体孔12c的对齐轴线16偏移30°,那么第二凸轮32可以在一个第一旋转方向上(例如,顺时针)围绕该旋转轴线从第一凸轮30偏移90°,第三凸轮34可以在所述第一旋转方向上围绕该旋转轴线从第一凸轮30偏移240°,并且第三凸轮34可以在所述第一旋转方向上围绕该旋转轴线从第二凸轮32偏移150°。这使得第一凸轮、第二凸轮和第三凸轮30-34能够在依次隔开120°的相位处(即,在均等地隔开的相位处)驱动在壳体孔12a-12c中往复运动的这些活塞或由这些活塞驱动。
凸轮30-34和活塞脚24a彼此可滑动地抵靠,这样使得当凸轮30-34驱动在第一组5的壳体孔12a、12b、12c中往复运动的活塞24或由这些活塞驱动时,这些活塞24中的每一个在相应壳体孔中往复运动以产生一个正弦输出40-44(参见图6)。当凸轮30-34在均等地隔开的相位处驱动这些活塞24或由这些活塞驱动时,该第一组的这些活塞汽缸装置的正弦输出40-44相组合以提供一个基本上平稳的输出46。将理解的是,输出46在泵(或在泵送模式下操作的泵电动机)的情况下为高压流体,并且在电动机(或在电动模式下操作的泵-电动机)的情况下为机械扭矩。
图7a-图7c是围绕图5a-图5d的曲轴布置且远离其延伸的一组活塞汽缸装置的曲轴、活塞和阀汽缸装置的前视图、侧视图和透视图。在所示实施例中,这些阀汽缸装置13的阀单元14包括工作流体入口48和工作流体出口49。这些阀单元14为环形阀单元并且这些工作流体入口48和工作流体出口49是围绕这些阀单元的周长设置的环形通道(将理解的是,当该流体工作机器是可操作来在不同操作模式下充当泵和/或电动机的一个泵-电动机时,这些入口和出口可为可互换的,并且在这种情况下,该入口/出口术语假设该流体工作机器是在电动模式下操作的一个电动机或一个泵-电动机)。联接到第一组5的壳体孔12a、壳体孔12b和壳体孔12c上的整合的阀单元14的这些低压阀通过与出口49相交的一个第一共用管道50而彼此处于流体联通。将理解的是,为了使第一共用管道50与出口49相交,第一共用管道50典型地与其中设置有第一组5的多个阀汽缸装置13的壳体孔12a、12b、12c相交。另外,联接到第一组5的壳体孔12a、12b和12c上的整合的阀单元14的这些高压阀通过与入口48相交的一个第二共用管道52而彼此处于流体联通。将理解的是,为了使第二共用52与入口48相交,第二共用管道52典型地与其中设置有第一组5的多个阀汽缸装置13的壳体孔12a、12b、12c相交。
共用管道50、52具有平行于旋转轴线3的纵向轴线并且典型地由延伸穿过汽缸体1的单个直孔道形成。共用管道50在第一组5的这些活塞汽缸装置的低压阀之间延伸,而共用管道52在该第一组的这些活塞汽缸装置的高压阀之间延伸。共用管道50、52的纵向轴线围绕旋转轴线3在一个第一旋转方向上(例如,顺时针)从那个组的第一壳体孔12a和第三壳体孔12c偏移,并且围绕该旋转轴线在与该第一旋转方向相反的一个第二旋转方向上(例如,逆时针)从第二壳体孔12b偏移,这样使得该纵向轴线具有一个圆周位置,该位置周向地布置在该第二壳体孔12b的圆周位置与该第一壳体孔12a和第三壳体孔12c的圆周位置之间。这是一个节省空间的安排,这种安排之所以可能是因为第二壳体孔12b从第一壳体孔12a和/或第三壳体孔12c轴向地偏移并且第二壳体孔12b围绕旋转轴线3从第一壳体孔12a和第三壳体孔12c偏移。
通过经由相应(单个)共用管道将这些低压阀和这些高压阀流体地连接,在汽缸体1内需要形成更少的管道,并且重要的是,可以在一个单个操作中钻出每个管道并且因此制造起来更快且更便宜。另外,当凸轮30-34在不同相位处驱动在每个组的壳体孔12中往复运动的这些活塞或由这些活塞驱动时,共用管道50、52可以具有比其他可能情况下更小的直径,因为它们不必具有用于来自或去往那个组的所有阀汽缸装置的组合的峰值流量的容量。
由于阀入口和阀出口是呈环形通道的形式,所以这些阀单元14的取向对这些阀与共用管道50、52的流体联通的影响极小。然而,在替代实施例中,这些阀入口/出口可以是定向的(而不是环形通道),例如这些阀入口/出口各自可以包括一个单个钻孔(例如,该钻孔可以垂直于该旋转轴线)。在这种情况下,这些阀单元14在固定到适当位置之前需要进行定向并且与相应共用管道对齐,以确保它们之间的流体联通。
可能的是,组5-10中的一个或多个的第二壳体孔12b相对于那个组的第一壳体孔12a和第三壳体孔12c倾斜,这样使得当沿着旋转轴线3观察时,第二壳体孔12b的纵向轴线(活塞沿着该纵向轴线在第二壳体孔12b内往复运动)与第一壳体孔12a和/或第三壳体孔12c的纵向轴线(相应活塞沿着该纵向轴线在相应第一壳体孔和/或第三壳体孔中往复运动)在该旋转轴线处相交。然而,在一些情况下,一个或多个组5-10的第二壳体孔12b可以相对于那个组的第一壳体孔12a和第三壳体孔12c倾斜,这样使得当沿着旋转轴线3观察时,第二壳体孔12b的纵向轴线与第一壳体孔12a和/或第三壳体孔12c的纵向轴线在该旋转轴线上方的一个点处相交(即,比旋转轴线3距离第二壳体孔12b和第一壳体孔12a和/或第三壳体孔12c更接近第二壳体孔12b和第一壳体孔12a和/或第三壳体孔12c)。这允许提供更多的空间以用于共用管道50、52。
每个组5-10的活塞汽缸装置提供一些离散的服务输出,典型地每组一个。因此,共用管道50、52典型地延伸到设置在用螺栓连接到汽缸体1的前轴向面62的一个端板(未示出)处的相应端口(未示出)。更确切地说,共用管道50、52中的一个(哪一个取决于该流体工作机器是在泵送模式或电动模式下操作的泵、电动机或泵电动机)连接到一个流体源:一个推进返回、一个共用曲轴箱/罐或任何其他流体源,而其他共用管道50、52(同样哪一个取决于该流体工作机器是在泵送模式或电动模式下操作的泵、电动机或泵电动机)连接到一个流体池:推进输出、功函数输出、通用输出或任何其他流体池。
可能的是,在每个组5-10中提供多于或少于三个阀汽缸装置。可能的是,存在多于或少于四个组。在一些实施例中,每个组的第二壳体孔12b围绕该旋转轴线从那个组的第一壳体孔12a和第三壳体孔12c偏移一个(360/(m*n))°的角度,其中m是组的数量并且n是每组的壳体孔的数量(或者,如果不同的组具有每组不同的壳体孔数量,那么可能的是,n是具有最大数量壳体孔的组中的壳体孔的数量)。另外,为了确保每个组的多个活塞24在基本上均等地隔开的相位处驱动凸轮30-34或由这些凸轮驱动,第一凸轮30和第三凸轮34可以在一个第一旋转方向上(例如,顺时针)彼此偏移一个2*(360/(n))°的角度并且第二凸轮32可以围绕该旋转轴线在所述第一旋转方向上从第一凸轮30偏移一个((360/(n))-α)°的角度,其中α是第二壳体孔12b围绕旋转轴线3从第一壳体孔12a和第三壳体孔12c偏移的角度度数。
以上描述的流体工作机器可以制造如下。汽缸体2典型地是通过铸造或机械加工穿过一个整体材料坯料的中心的一个中心轴向孔4形成,并且每个组的壳体孔12a-12c典型地是通过钻出相对于中心轴向孔4基本上径向穿过该坯料的多个孔而形成在汽缸体2中,这些孔围绕轴向孔4布置并且相对于该轴向孔向外延伸。作为替代方案,可以在随后钻出壳体孔12a-12c之前在具有中心轴向孔4的坯料中铸造这些壳体孔。如以上所解释,每个组的第一壳体孔12a和第三壳体孔12c彼此轴向地偏移,并且第二壳体孔12b从第一壳体孔12a和第三壳体孔12c轴向地偏移并且第二壳体孔12b围绕中心轴向孔4从第一壳体孔12a和第三壳体孔12c偏移。组5-10的壳体孔围绕中心轴向孔4彼此隔开。另外,每个组的壳体孔12a-12c具有一个节省空间的嵌套安排,由此该第二壳体孔具有与第一壳体孔12a和第三壳体孔12c中的一个的轴向尺寸或两者的轴向尺寸至少部分地重叠的一个轴线尺寸。
共用管道50、52是通过钻出穿过每个组的壳体孔12a-12c之间的汽缸体2的直孔道形成,这些直孔道平行于轴向孔4延伸。一个螺纹切割工具被用来将螺纹添加到这些壳体孔的外部末端以便与整合的阀单元14上的相应螺纹相匹配。如以上所述,每个组的共用管道50、52的纵向轴线围绕旋转轴线3在一个第一旋转方向上(例如,顺时针)从那个组的第一壳体孔12a和第三壳体孔12c偏移,并且围绕该旋转轴线在与该第一旋转方向相反的一个第二旋转方向上(例如,逆时针)从那个组的第二壳体孔12b偏移,这样使得该纵向轴线周向地布置在第二壳体孔12b与第一阀壳体孔12a和第三阀壳体孔12c之间。
整合的阀单元14被拧进每个组的相应壳体孔12a-12c中。多个活塞24可以安装到联接至曲轴2的凸轮30-34上(或放置在其上)的连杆(其用作活塞脚),这样使得这些活塞24与凸轮30-34处于驱动关系,曲轴2安装在轴向孔4中并且这些活塞24可由相应组5-10的壳体孔12a-12c往复地接收。如以上所解释,曲轴2的凸轮30-34被安排成(典型地围绕旋转轴线3不均匀地偏移)使得它们在基本上均等地隔开的相位处驱动每个组内的多个活塞24或由这些活塞驱动。
将理解的是,在一些实施例中,第三壳体孔12c以及相关联的阀汽缸装置13和活塞24可以从每个组5-10中省略。然而,优选地包括第三壳体孔12c以及相关联的阀汽缸装置13和活塞24以便从每个组5-10提供一个基本上平稳的输出。
可以在在此描述的本发明的范围内做出其他变化和修改。
本发明的另外的信息,具体地另外的特征、实施例和优点可以在由相同申请人于同一天在欧洲专利局PCT申请受理处提交的申请人参考号为SAD1302WO的申请中找到。所述申请的披露内容被认为通过引用完全地包含在本申请中。

Claims (15)

1.一种流体工作机器,包括:一个汽缸体(1),该汽缸体具有一个轴向孔(4);一个曲轴(2),该曲轴在该轴向孔(4)内延伸并且围绕一个旋转轴线(3)可旋转;以及第一和第二阀汽缸装置(13),该第一和第二阀汽缸装置设置在该汽缸体(1)中、围绕该轴向孔(4)安排并且相对于该轴向孔向外延伸,该第一和第二阀汽缸装置(13)彼此轴向地偏移,该第一和第二阀汽缸装置(13)围绕该旋转轴线(3)彼此偏移,并且该第一阀汽缸装置具有与该第二阀汽缸装置的轴向尺寸重叠的一个轴向尺寸,其中该第一和第二阀汽缸装置(13)包括具有相应第一工作流体端口(48,49)的第一阀(14),该第一和第二阀汽缸装置(13)的这些第一阀(14)的所述相应第一工作流体端口(48,49)经由在该汽缸体(1)内延伸的一个共用管道(50,52)而彼此处于流体联通。
2.根据权利要求1所述流体工作机器,进一步包括设置在该汽缸体(1)中的一个第三阀汽缸装置,该第三阀汽缸装置从该第一阀汽缸装置和该第二阀汽缸装置轴向地偏移,并且该第二阀汽缸装置围绕该旋转轴线(3)从该第三阀汽缸装置偏移。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的流体工作机器,其中所述共用管道(50,52)与该第一和第二阀汽缸装置(13)的这些第一阀的所述相应第一工作流体端口(48,49)相交。
4.根据权利要求1或2所述的流体工作机器,其中所述共用管道(50,52)包括延伸穿过该汽缸体(1)的一个单个直孔道。
5.根据权利要求1或2所述的流体工作机器,其中所述共用管道(50,52)在基本上平行于该旋转轴线(3)的一个方向上延伸。
6.根据权利要求1或2所述的流体工作机器,其中该第一和第二阀汽缸装置(13)被包括在一个第一组(5,6,8,10)阀汽缸装置(13)中,该流体工作机器进一步包括设置在该汽缸体(1)中相邻于该第一组(5,6,8,10)阀汽缸装置(13)的一个第二组(5,6,8,10)阀汽缸装置(13),该第二组(5,6,8,10)阀汽缸装置围绕该旋转轴线(3)与该第一组(5,6,8,10)阀汽缸装置隔开。
7.根据权利要求6所述的流体工作机器,其中该第二组(5,6,8,10)阀汽缸装置包括具有包括相应第一工作流体端口的第一阀的多个阀汽缸装置(13),该第二组(5,6,8,10)的这些阀汽缸装置(13)的第一阀的相应第一工作流体端口(48,49)经由在该汽缸体(1)内延伸的一个第二共用管道而彼此处于流体联通。
8.根据权利要求7所述的流体工作机器,其中该第二组(5,6,8,10)阀汽缸装置包括一个阀汽缸装置(13),该阀汽缸装置具有与该第一组(5,6,8,10)阀汽缸装置(13)的一个阀汽缸装置(13)的轴向尺寸重叠的一个轴向尺寸。
9.根据权利要求1或2所述的流体工作机器,进一步包括在该第一和第二阀汽缸装置(13)中往复运动的多个相应活塞(24),其中该曲轴(2)包括包含第一凸轮和第二凸轮(30,32)的多个凸轮(30,32,34),并且其中在该第一阀汽缸装置中往复运动的该活塞(24)与该第一凸轮(30)处于驱动关系并且在该第二阀汽缸装置中往复运动的该活塞(24)与该第二凸轮(32)处于驱动关系。
10.根据权利要求9所述的流体工作机器,其中该第一和第二阀汽缸装置(13)被包括在一组(5,6,8,10)阀汽缸装置(13)中,该曲轴(2)的这些凸轮(30,32,34)围绕该旋转轴线(3)彼此旋转地偏移,这样使得在所述一组(5,6,8,10)阀汽缸装置(13)中往复运动的这些活塞(24)在基本上均等地隔开的相位处分别驱动该曲轴(2)的多个凸轮(30,32,34)或由这些凸轮驱动。
11.根据权利要求1或2所述的流体工作机器,其中该共用管道(50,52)的一个纵向轴线围绕该旋转轴线(3)在一个第一旋转方向上从该第一阀汽缸装置偏移并且围绕该旋转轴线在与该第一旋转方向相反的一个第二旋转方向上从该第二阀汽缸装置偏移,这样使得该共用管道(50,52)具有一个圆周位置,该圆周位置周向地布置在该第一阀汽缸装置的圆周位置与该第二阀汽缸装置的圆周位置之间。
12.根据权利要求1或2所述的流体工作机器,其中该第一和第二阀汽缸装置(13)分别设置在该汽缸体(1)的第一壳体孔和第二壳体孔(12a,12b)中,该第一壳体孔和该第二壳体孔(12a,12b)彼此轴向地偏移,该第一壳体孔和该第二壳体孔(12a,12b)围绕该旋转轴线(3)彼此偏移,并且该第一壳体孔和该第二壳体孔(12a,12b)具有彼此重叠的轴向尺寸。
13.一种操作流体工作机器的方法,该流体工作机器包括:一个汽缸体(1),该汽缸体具有一个轴向孔(4);一个曲轴(2),该曲轴在该轴向孔(4)内延伸并且围绕一个旋转轴线(3)可旋转;以及第一和第二阀汽缸装置(13),该第一和第二阀汽缸装置设置在该汽缸体(1)中、围绕该轴向孔(4)安排并相对于该轴向孔向外延伸,该第一和第二阀汽缸装置(13)彼此轴向地偏移,该第一和第二阀汽缸装置(13)围绕该旋转轴线(3)彼此偏移,并且该第一阀汽缸装置具有与该第二阀汽缸装置的轴向尺寸重叠的一个轴向尺寸,其中该第一和第二阀汽缸装置(13)包括具有相应第一工作流体端口(48,49)的第一阀(14),该第一和第二阀汽缸装置(13)的这些第一阀的这些相应第一工作流体端口(48,49)经由在该汽缸体(1)内延伸的一个共用管道(50,52)而彼此处于流体联通,该方法包括:使该曲轴(2)旋转;并且穿过这些阀汽缸装置(13)的这些第一阀的这些相应第一工作流体端口(48,49)将流体引导到所述共用管道(50,52)或从其引导。
14.一种制造流体工作机器的方法,该方法包括:提供包括一个轴向孔(4)的一个汽缸体(1);提供在该轴向孔(4)内延伸且围绕一个旋转轴线(3)可旋转的一个曲轴(2);在该汽缸体(1)中提供第一和第二阀汽缸装置(13),该第一和第二阀汽缸装置(13)围绕该轴向孔(4)安排并且相对于该轴向孔向外延伸,这样使得该第一和第二阀汽缸装置(13)彼此轴向地偏移,该第一和第二阀汽缸装置(13)围绕该旋转轴线(3)彼此偏移并且该第一阀汽缸装置具有与该第二阀汽缸装置的轴向尺寸重叠的一个轴向尺寸,该第一和第二阀汽缸装置包括具有相应第一工作流体端口(48,49)的第一阀;并且在该汽缸体内形成一个共用管道(50,52)以使该第一和第二阀汽缸装置(13)的这些第一阀的这些第一工作流体端口(48,49)经由该共用管道(50,52)而彼此形成流体联通。
15.根据权利要求14所述的方法,其中该第一和第二阀汽缸装置(13)被包括在一组(5,6,8,10)阀汽缸装置(13)中,该方法进一步包括:提供在所述一组(5,6,8,10)阀汽缸装置(13)中的这些阀汽缸装置(13)中往复运动的相应活塞(24);提供具有多个凸轮(30,32,34)的该曲轴(2),所述多个凸轮包括第一凸轮(30)和第二凸轮(32);并且使所述第一凸轮(30)与在第一阀汽缸装置(13)中往复运动的活塞(24)形成驱动关系,并且使所述第二凸轮(32)与在第二阀汽缸装置中往复运动的活塞(24)形成驱动关系,其中该曲轴的所述多个凸轮围绕该旋转轴线彼此偏移,使得它们在不同相位处驱动在该组阀汽缸装置中的这些阀汽缸装置中往复运动的这些活塞或由这些活塞驱动。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105209755B (zh) * 2013-06-18 2017-09-08 丹佛斯动力系统有限责任两合公司 流体工作机器
DK3009675T3 (da) 2014-10-13 2019-11-11 Danfoss Power Solutions Gmbh & Co Ohg Styring til hydraulisk pumpe
GB2546485A (en) 2016-01-15 2017-07-26 Artemis Intelligent Power Ltd Hydraulic apparatus comprising synthetically commutated machine, and operating method
JP6281853B1 (ja) * 2017-10-03 2018-02-21 有限会社ケイ・アールアンドデイ ロータリ式シリンダ装置
US10947962B1 (en) * 2018-10-05 2021-03-16 Lockheed Martin Corporation Low disturbance cryocooler compressor
JP7285768B2 (ja) * 2019-12-16 2023-06-02 株式会社クボタ ハウジング構造
US20230235729A1 (en) * 2020-03-11 2023-07-27 Cummins Inc. Compact opposed pump
CN111520303B (zh) * 2020-06-01 2024-03-22 江苏天健液压科技有限公司 一种压力能回收装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2349161A (en) 1941-08-15 1944-05-16 Interstate Aircraft And Engine Hydraulic pump
US2435874A (en) 1946-07-25 1948-02-10 Paul H Davey Six-cylinder crank throw arrangement
US2842060A (en) 1955-10-10 1958-07-08 John W Mecom High pressure reciprocating pump
FI46646C (fi) 1967-08-14 1973-05-08 Applied Power Ind Inc Hydraulisen pumpun ohjausjärjestelmä.
GB1347332A (en) * 1970-08-25 1974-02-27 Kawasaki Heavy Ind Ltd Radial piston machine
US4073216A (en) * 1975-07-03 1978-02-14 Energy Research Valve control apparatus for rotary engines
WO1991005163A1 (en) 1988-09-29 1991-04-18 The University Of Edinburgh Improved fluid-working machine
GB8822901D0 (en) 1988-09-29 1988-11-02 Mactaggart Scot Holdings Ltd Apparatus & method for controlling actuation of multi-piston pump &c
US5465817A (en) * 1992-11-27 1995-11-14 Muscatell; Ralph P. Hydraulic brake pump with eccentric cam and reciprocating piston
JPH08232832A (ja) * 1995-02-28 1996-09-10 Unisia Jecs Corp ラジアルプランジャポンプ
DE19825114A1 (de) 1998-06-05 1999-12-09 Bosch Gmbh Robert Hydraulische Fahrzeugbremsanlage
IL128934A (en) * 1999-03-11 2002-11-10 Mapple Technology Ltd Power unit
US6792968B1 (en) * 2000-05-30 2004-09-21 Robert H. Breeden Pump assembly and method
FR2831221A1 (fr) 2001-10-18 2003-04-25 Jean Yves Guittard Dispositif de pompe hydraulique basse pression pour l'alimentation d'au moins un moteur hydraulique, notamment destine a equiper une bicyclette a entrainement hydraulique
GB0221165D0 (en) 2002-09-12 2002-10-23 Artemis Intelligent Power Ltd Fluid-working machine and operating method
CN2756861Y (zh) 2004-11-19 2006-02-08 苏州黑猫(集团)有限公司 径向多缸柱、活塞泵三角形布置结构
DE102005029481B4 (de) * 2005-06-24 2008-04-10 Bran + Luebbe Gmbh Pumpengetriebe
DE102005055057A1 (de) 2005-11-18 2007-05-24 Robert Bosch Gmbh Mehrkolbenpumpe
GB0818811D0 (en) 2008-10-14 2008-11-19 Delphi Tech Inc Fuel pump assembly
DE102009000069A1 (de) 2009-01-08 2010-07-15 Robert Bosch Gmbh Pumpeneinheit in einer Bremsanlage
DE102009000580A1 (de) 2009-02-03 2010-08-05 Robert Bosch Gmbh Hydraulikaggregat zur Regelung des Bremsdrucks einer elektronisch schlupfregelbaren Fahrzeugbremsanlage
US8944780B2 (en) * 2011-03-25 2015-02-03 Bayer Medical Care Inc. Pumping devices, systems including multiple pistons and methods for use with medical fluids
CN102606436A (zh) 2012-04-09 2012-07-25 胡传术 柱塞泵
CN105209755B (zh) * 2013-06-18 2017-09-08 丹佛斯动力系统有限责任两合公司 流体工作机器

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WO2014202345A1 (en) 2014-12-24
US20160123311A1 (en) 2016-05-05
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JP2016521830A (ja) 2016-07-25
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