CN105518354A - 流体静压总成 - Google Patents

Abstract

一种流体静压总成，其使用了如说明书中所述的第一液压活塞驱动机构，其中，通过结合第二液压活塞驱动机构，将这两个液压活塞驱动机构的驱动轴连接在一起，并使用共用机构同步调节第一和第二液压活塞驱动机构的位移，由此提高所述第一液压活塞驱动机构的输出。在具体实施例中，以使所述第一液压活塞驱动机构与所述第二液压活塞驱动机构之间存在角向偏移的方式连接上述驱动轴，从而能够减小与流体静压总成输出相关的压力脉冲的振幅，由此平顺了总成的运行并提高了总成的使用寿命。

Description

流体静压总成

技术领域

本发明总的来说涉及一种流体静压总成。

背景技术

流体静压模块或总成为应用于流体静压及动力分配变速器中的变换传动输入和输出比例的液压装置。此类总成一般包括两个液压活塞驱动机构，并可具有弯曲轴线或轴向活塞驱动设计。这两个驱动机构彼此流体连通。其中的一个液压活塞驱动机构一般用作泵，而另一个液压活塞驱动机构一般用作马达。根据传动设计，泵和马达的作用可以是固定不变的，或可根据传动模式交替指定。上述模块的输入和输出轴之间的速度和扭矩比由这两个液压活塞驱动机构的位移比决定。通过将至少一个液压活塞驱动机构设置为可变位移类型，可使上述模块的速度和扭矩比产生变化。

通过上述模块传递的动力及扭矩的量会决定部件的尺寸。一般而言，较大的扭矩需要较大的位移驱动机构。随着大部分旋转部件因位移驱动机构的增大尺寸而增加了尺寸，这样使用较大的位移驱动机构，可降低被容许或许可的运行速度。在驱动装置被分别永久指定为泵和马达的变速器中，一般使用大尺寸的马达和小尺寸的泵。然而，如果使用不同尺寸的驱动机构，对于泵和马达而言则需要不同的旋转部件。

公开号为US2010/0212309的美国专利文献描述了一种通过共用轴驱动两个泵的双流体静压总成。其中，这两个泵彼此相向设置，而且其输入轴围绕同一轴线旋转。相似地，两个马达均具有一共用轴。其中，这两个马达彼此相向设置，而且其输出轴围绕同一轴线旋转。这些泵和马达分别位于彼此分开的可旋转轭架上。

公开号为DE1064311的德国专利文献公开了一种带有两个弯曲轴线式活塞驱动机构(bentaxispistondriveunit)的流体静压总成。其中的一个流体静压总成用作泵，而另一个流体静压总成用作马达。其中，泵和马达的液压缸体在同一轭架内旋转。然而，这些液压缸体设置在不同的角度上，而且，各液压缸体和弯曲轴线式活塞驱动机构的轴之间的角度由同一轭架部件调整。

尽管在现有技术中已有改进，但仍存在对于能够产生较大位移并传递较大动力和扭矩的双流体静压总成的需要，同时还要保持体积紧凑、运行流畅和设计简单。本发明致力于这种需要，并提供了下文将要详细介绍的其它优点。

发明内容

通过结合第二液压活塞驱动机构，将上述两个驱动机构的驱动轴连接在一起并使用同一机构同步调节第一、第二液压活塞驱动机构的位移，便可在无需使用额外的伺服总成的情况下增加流体静压总成中与第一液压活塞驱动机构相关的输出。可选地，这种方法可用于减小提供给定输出所必需的活塞尺寸。其中，该给定输出来自流体静压总成中的第一液压活塞驱动机构。

作为另一优点，该方法可用于减小与来自流体静压总成的输出相关的压力脉冲的振幅。在这种实施例中，将第一、第二液压活塞驱动机构的驱动轴连接起来，使第一液压活塞驱动机构相对于第二液压活塞驱动机构存在旋转偏移，这一过程可减小压力脉冲的振幅。

本发明的流体静压总成包括壳体、枢轴、第一和第二液压活塞驱动机构以及用于同步调节第一和第二液压活塞驱动总成的位移的共用机构。所述第一和第二液压活塞驱动机构均包括：带有端口的液压缸体；位于所述液压缸体的液压缸之内的活塞，以及安装在所述壳体上的驱动轴；其中，所述第一和第二液压活塞驱动机构的驱动轴连接在一起(例如，通过使用带轮组合、啮合的齿轮等实现这一连接。此外还应注意的是：这一连接可以在最直接的总成的外侧实现，并可包含与车辆的不同驱动轮连接的各个轴，其中，所述的车辆作为最后一链而与地面相接触)。所述共用机构安装在所述枢轴上并可旋转。所述流体静压总成还包括：第三液压活塞驱动机构，以及第二机构，该第二机构用于调节所述第三液压活塞驱动机构的位移。所述第三液压活塞驱动机构也包括带有端口的液压缸体；位于所述液压缸体的液压缸之内的活塞，以及安装在所述壳体上的驱动轴。所述第二机构同样安装在所述枢轴上并可独立于所述共用机构旋转。最后，所述流体静压总成还包括：至少一个流体通道，其将所述第一和第二液压活塞驱动机构中的液压缸体的端口与所述第三液压活塞驱动机构中的液压缸体的端口液体连接。

在一实施例中，优选使用弯曲轴线式活塞驱动机构。所述枢轴为轭架枢轴，而所述壳体包括所述轭架枢轴。此外，用于调节位移的所述共用机构为共用轭架；所述共用轭架包括至少一个位于其内部的流体通道。所述第一和第二液压活塞驱动机构的液压缸体和端口安装在所述共用轭架上。此外，用于调节位移的所述第二机构为第二轭架；所述第二轭架安装所述轭架枢轴上，与所述共用轭架邻近，并且包括至少一个设置在其内部的流体通道。所述第三液压活塞驱动机构的液压缸体和端口安装在所述第二轭架上。在此实施例中，至少一个所述流体通道将所述第一和第二液压活塞驱动机构中的液压缸体的端口与位于所述共用轭架和所述第二轭架之间的液压转动接头连接，并且至少一个所述流体通道将所述液压转动接头与所述第三液压活塞驱动机构中的液压缸体的端口流体连接。

在所述流体静压总成的这一实施例中，所述第一、第二和第三液压活塞驱动机构全部可以是弯曲轴线式活塞驱动机构。可选地，所述第一、第二和第三弯曲轴线式活塞驱动机构可以是类型基本相同的机构。有益的是，仅需使用一种驱动机构类型来制造这一改进型流体静压总成。

在第二实施例中，优选使用轴向活塞驱动机构。所述枢轴为旋转斜盘枢轴，而用于调节位移的共用机构为共用的旋转斜盘。此处，所述第一和第二液压活塞驱动机构的液压缸体和端口安装在所述壳体上。此外，用于调节位移的所述第二机构为安装在所述旋转斜盘枢轴上，并与共用的旋转斜盘邻近。所述第三液压活塞驱动机构的液压缸体和端口安装在所述壳体上。在这一实施例中，所述壳体包括至少一个流体通道；所述流体通道将所述第一和第二液压活塞驱动机构中的液压缸体的端口与所述第三液压活塞驱动机构中的液压缸体的端口连接。

在所述流体静压总成的第二实施例中，所述第一、第二和第三液压活塞驱动机构为轴向活塞驱动机构。而且与之前一样，所述第一、第二和第三轴向活塞驱动机构可以是类型基本相同的机构。

此外，更为复杂的实施例被认为是，举例来说，所述流体静压总成可包括第四液压活塞驱动机构。其中，所述第三和第四液压活塞驱动机构的驱动轴连接在一起。(与其它驱动机构相同，所述第四液压活塞驱动机构也包括：带有端口的液压缸体、位于所述液压缸体的液压缸内部的活塞以及安装在所述壳体上的驱动轴)。此外，举例来说，包括以适当方式配置在一起的弯曲轴线式活塞驱动机构和轴向活塞驱动机构的所述流体静压总成在原则上也是可预见到的。

在所述流体静压总成的优选实施例中，所述第一和第二液压活塞驱动机构的驱动轴可大致互相平行。此外，所述第一和第二液压活塞驱动机构的液压缸体能够以如下方式连接在一起：所述第一和第二液压活塞驱动机构的液压缸体与其各自的驱动轴形成相同的角度，由此可用作尺寸加倍的驱动机构。同样，所述第三液压活塞驱动机构的驱动轴也可大致平行于所述第一和第二液压活塞驱动机构的驱动轴。这种实施例适合以下应用，其中，所述第一和第二液压活塞驱动机构用作马达，而所述第三液压活塞驱动机构用作泵。

在一简单结构中，所述第一和第二液压活塞驱动机构的驱动轴彼此连接，并以相同的速度实施驱动。然而，所述第一和第二液压活塞驱动机构的驱动轴以如下优选的方式彼此连接：所述第一液压活塞驱动机构与所述第二液压活塞驱动机构之间存在角向偏移。这样，第一液压活塞驱动机构的压力脉冲会与第二液压活塞驱动机构的压力脉冲错开。因此，压力脉冲的量级要小于上述驱动机构被同步处理时的压力脉冲的量级，并可使输出流体压力曲线更加平滑，由此提高使用寿命。在一实用结构中，所述第一和第二液压活塞驱动机构的驱动轴以如下方式彼此连接：使所述第一液压活塞驱动机构存在角向偏移；所述角向偏移的大小为两个角向上邻近液压缸之间的夹角的一半。

一般而言，所述第一和第二液压活塞驱动机构均包括多个端口和多个活塞。在实用的示例性实施例中，举例来说，所述第一和第二液压活塞驱动机构均可包括9个活塞，而且这两个液压活塞驱动机构之间存在角向偏移，使所述第一液压活塞驱动机构在第二液压活塞驱动机构中两个角向上邻近的液压缸之间角向偏移了大小为20°角，即所述第一液压活塞驱动机构的旋转与所述第二液压活塞驱动机构的旋转相位相差20°。

如上所述，本发明无需使用额外的伺服总成便可改善流体静压总成的输出。由此，本发明的一种可控的流体静压总成包括：上述的流体静压总成、控制枢轴上用于位移调节的共用机构的角度的单独伺服总成，以及控制枢轴上的第二位移调节机构的角度的单独伺服总成。

附图说明

下面，为了便于较好的理解本发明并对本发明的实施作出示范，结合如下附图举例说明：

图1为依据本发明第一实施例的流体静压总成的示意图；

图2为贯穿图1所示流体静压总成的共用轭架和第二轭架的桶状部的平面截面的示意图，其中共用轭架和第二轭架彼此对齐；

图3为贯穿图1所示流体静压总成的共用轭架和第二轭架的臂部的流体通道的平面截面的示意图，其中共用轭架和第二轭架彼此对齐；

图4为贯穿图1所示的共用轭架的截面的示意图；

图5为依据本发明第二实施例的流体静压总成的示意图；

图6为根据本发明第三实施例的流体静压总成的示意图图；

图7为平行于轴向活塞驱动机构的驱动轴且贯穿图6所示的流体静压总成的流体通道的平面截面的示意图；

图8为本发明第四实施例的截面图，其中，所述第四实施例包括两个弯曲轴线式活塞驱动机构和一个轴向活塞驱动机构。

具体实施方式

图1示出了依据本发明第一实施例的流体静压总成或流体静压模块1。该流体静压总成1包括支承第一弯曲轴线式活塞驱动机构10的驱动轴12、第二弯曲轴线式活塞驱动机构20的驱动轴22以及第三弯曲轴线式活塞驱动机构30的驱动轴32的共用壳体2。该壳体2包括一个或多个轴承(未图示)。该轴承安装在上述壳体2内，并允许各驱动轴12,22,32旋转。也就是说，各驱动轴12,22,32以能够旋转的方式设置或安装在上述壳体2内。各弯曲轴线式活塞驱动机构的驱动轴12,22,32包括花键。该花键使上述驱动轴与其它输入或输出机构接合。

在图1所示的实施例中使用了两个轭架，即共用轭架14和第二轭架16。这两个轭架均以能够旋转的方式安装在枢轴40上。第二轭架16支承第三弯曲轴线式活塞驱动机构30的液压缸体28。第三弯曲轴线式活塞驱动机构30的液压缸体28以能够旋转的方式安装在第二轭架16内。第二轭架16一般为U形，且包括两个以能够旋转的方式安装在上述壳体2上的延伸臂。第二轭架16的旋转轴线即为枢轴40的旋转轴线，且穿过(例如垂直于)第三弯曲轴线式活塞驱动机构30的驱动轴32的轴线。第二轭架16相对于壳体2的旋转由伺服总成机构44实现。在这一实例中，伺服总成机构44由两个对立的或动作相反的液动装置(twoantagonistichydraulicactuators)构成。换句话说，这两个液动装置用于使第二轭架16旋转，其中第一液动装置使第二轭架16顺时针旋转，而第二液动装置用于使第二轭架16逆时针旋转。

共用轭架14支承第一弯曲轴线式活塞驱动机构10的液压缸体24和第二弯曲轴线式活塞驱动机构20的液压缸体26。第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20的液压缸体24,26分别以能够旋转的方式安装在共用轭架14内。共用轭架14一般为U形，且包括两个以能够旋转的方式安装在壳体2上的延伸臂。共用轭架14的旋转轴线即为枢轴40的旋转轴线，且穿过(例如垂直于)第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20的驱动轴12,22的轴线。共用轭架14相对于壳体2的旋转由伺服总成机构42实现。在这一实例中，伺服总成机构42由两个对立的液动装置构成。也就是说，这两个液动装置用于使共用轭架14旋转，其中，第一液动装置使共用轭架14顺时针旋转，而第二液动装置使共用轭架14逆时针旋转。

第三弯曲轴线式活塞驱动机构30的液压缸体28与第二轭架16流体连通。也就是说，流体可穿过第三弯曲轴线式活塞驱动机构30的液压缸体28与第二轭架16之间。第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20的液压缸体24,26彼此流体连通，且分别与共用轭架14流体连通。也就是说，流体可穿过第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20的液压缸体24,26与共用轭架14之间。此外，共用轭架14和第二轭架16彼此流体连通，从而使流体可穿过第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构。共用轭架14和第二轭架16之间的连接由诸如公开号为US2010/0212309的美国专利文献中具体描述的液压转动接头5实现。

根据本发明的实施例，对于伺服总成42,44的控制可由任意机构实施，例如机械机构、液压机构、电子机构或这些机构的组合机构。根据第一实施例，各伺服总成42,44受控于电动控制阀、向该控制阀提供加压控制流体的子系统以及控制该控制阀开合的微处理器。

各共用轭架14和第二轭架16被加工成至少两部分：第一支承部，其包括用于支承各弯曲轴线式活塞驱动机构的液压缸体的凹部或桶状部，且包括与各弯曲轴线式活塞驱动机构的液压缸体接合的流体通道。各上述轭架还包括第二臂部。上述第二臂部从第一支承部伸出。而且还包括与第一支承部的流体通道接合并允许流体进出轭架的流体通道。在这一实例中，流体在共用轭架14与第二轭架16之间的枢轴点处进出各个轭架。

第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20的驱动轴12,22通过机械方式连接在一起。在这一实例中，上述的机械连接方式由两个啮合的齿轮13,23实现。同样在这一实例中，驱动轴12,22彼此间相向旋转，但通过在驱动轴12,22之间额外设置惰齿轮，可使上述驱动轴同向旋转。然而，同向旋转要求在液压缸体26,28之间的共用轭架14中形成有不同的流体路径。在其它实例中，第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20可使用其它机械连接方式实现彼此连接，例如，各驱动轴12,22可包括链齿轮。这些链齿轮由链条实现彼此连接。此外，此处的第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20的驱动轴12,22彼此平行。附图中的共用轭架14和第二轭架16可彼此独立地旋转。

图2示出了贯穿图1所示流体静压总成1的共用轭架14和第二轭架16的桶状部的平面截面，其中共用轭架14和第二轭架16旋转至在枢轴40上彼此对齐。共用轭架14和第二轭架16的截面区在图2中以斜剖面线方式示出。图1、2中的相同特征由同一编号标注。

弯曲轴线式活塞驱动机构10,2030的液压缸体24,25,28围绕各自的驱动轴12,22,32旋转。各液压缸体包括多个端口以及多个位于液压缸的圆柱体内部的活塞。在图2中，液压缸体24,26,28的某一端口25,27,29分别是可见的。共用轭架14包括与来自于第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构(在图2中不可见)的某些端口接合的第一流体通道43。共用轭架14还包括与来自于第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构(在图2中仍不可见)的另外一些端口接合的第二流体通道45。第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20的活塞7(在图1中可见，但在图2中不可见)连接于枢轴40，并且可根据其在旋转周期中的位置，或将流体抽入其对应的液压缸体，或将流体从其对应的液压缸体内排出。被抽入或排出的流体的量取决于液压缸体相对于其驱动轴线的弯曲角度。第一流体通道43通过在通道43内形成的弧形与第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20的某些端口25,27流体连通。第一流体通道43的这些弧形在第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20中的多个活塞之间提供流体连通。由第一流体通道43连接的所有活塞将流体抽入，或由第一流体通道43连接的所有活塞将流体排出。同样，第二流体通道45通过在通道45内形成的弧形与第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20流体连通。第二流体通道45内的各个弧形在第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20内的其它多个活塞之间提供流体连接。第一流体通道43和第二流体通道45根据液压缸体相对于枢轴40的弯曲角度方向，分别允许液压用液体被抽入并排出，反之亦然。

在图2的实施例中，第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20由一对啮合的齿轮13,23直接连接，从而使各齿轮13,23在第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20旋转时在相反反向旋转。也就是说，在第一弯曲轴线式活塞驱动机构10顺时针旋转时，第二弯曲轴线式活塞驱动机构20逆时针旋转。

如图2所示，第二轭架16与共用轭架14对齐。第二轭架16包括均与第三弯曲轴线式活塞驱动机构(未在图2中示出)的某些端口29连接的第三流体通道47和第四流体通道49。第三流体通道47和第四流体通道49同样通过液压转动接头5与第一流体通道43和第二流体通道45接合，由此在共用轭架14和第二轭架16之间形成多条适当的通道。

图3示出了贯穿流体静压总成1共用轭架和第二轭架的臂部的第二流体通道45的平面截面，其中共用轭架和第二轭架像在图2中那样彼此对齐。图1、图2和图3中相同的特征由同一附图标记标注。

共用轭架14的第一、第二流体通道43,45从桶状部14a延伸至图3所示的共用轭架14左手侧的臂部14b。第一、第二流体通道43,45从桶状部14a延伸并穿过共用轭架14左手侧的臂部14b。共用轭架14左手侧的臂部14b包括与第二轭架16的开口64卡合且使共用轭架14相对于第二轭架16旋转的插口62(spigot)。共用轭架14的右手侧的臂部14c包括可在壳体2的开口66内旋转且使共用轭架14相对于壳体2旋转的插口60。

公开号为US2010/0212309的美国专利文件中介绍了在共用轭架14和第二轭架16之间建立流体连接的液压转动接头5。一般而言，共用轭架14的流体通道43,45终止于带有周向通道的插口62的表面。该周向通道设置在插口62的外表面，并与形成在第二轭架16的开口64的内表面上的相应周向通道对齐。形成在第二轭架16的开口64的内表面上的相应周向通道与第三弯曲轴线式活塞驱动机构30流体连通，具体连通方式与第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20的连通方式相似。

一般而言，弯曲轴线式活塞驱动机构10,20,30具有相同的运行方式和配置。以第一弯曲轴线式活塞驱动机构10为例，其上设置有将第一弯曲轴线式活塞驱动机构连接于旋转源(例如，电动马达)或连接于从动旋转的机构或轴的驱动轴12。第一弯曲轴线式活塞驱动机构包括液压缸体24。液压缸体24包括至少两个液压缸，通常包括奇数个液压缸。在本实例中，各弯曲轴线式活塞驱动机构包括9个液压缸。各液压缸均具有可在液压缸内线性移动的活塞7。液压缸体24可围绕设置在共用轭架14内的插口(例如弯曲轴线式活塞驱动机构20的插口62)旋转。活塞7的远端可在液压缸内移动，而活塞7的近端一般通过球窝结构(ballandsocketarrangement)与驱动轴12连接。在运行中，因为驱动轴12与液压缸体24通过活塞或诸如同步轴的其它时序方法连接在一起，故驱动轴12与液压缸体24以同样的速度旋转。此外，随着液压缸体24的旋转，活塞7会根据驱动轴12与液压缸体24之间的角度移动流体。这一角度由共用轭架14在壳体2内的角度设置。也就是说，如果液压缸体24与驱动轴12成直线排列，活塞则不会移动流体。根据弯曲轴线式活塞驱动机构被用作马达还是泵，使液压缸体24可由驱动轴12驱动，或由液压缸体24来驱动这个轴。

图4示出了贯穿图1所示的共用轭架的截面，从而使第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20的液压缸体可见。共用轭架14的被截取部件由斜剖面线表示。图1、图2、图3和图4中相同的特征由同一附图标记标注。

如图4所示，连接第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20的各自驱动轴12,22的齿轮13,23可为第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20安排不同的时序。也就是说，齿轮13,23的配置使第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构彼此间存在角向偏移。举例来说，如果第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20被安排了能够使第一弯曲轴线式活塞驱动机构10的液压缸的打开事件与第二弯曲轴线式活塞驱动机构20的液压缸的打开事件同时开始的时序，由此在共用轭架14中产生的压力脉冲的振幅会相当的高。液压缸的打开事件可理解为：活塞开始向液压缸内抽液体，或活塞开始将液体排出液压缸。通过错开第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20的打开事件，可减小产生的压力脉冲。如图4所示，第一弯曲轴线式活塞驱动机构10的液压缸打开事件与第二弯曲轴线式活塞驱动机构20的液压缸打开事件错开一定角度α。相应地，每个周期的脉冲数量加倍，但同第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20的液压缸打开事件同时开始的情形相比振幅减半。这一交错安排技术可通过减小压力脉冲的振幅降低噪音，平顺运行，并可提高液压总成的使用寿命。此外，因为诸如轴承这样的单个部件体积较小且可承受较高的速度，所以此类总成能够以较高的轴速运行。这些有益效果在商业应用中是非常重要的。角度α取决于液压缸体内的液压缸数量，并小于两个角向上邻近液压缸之间的角度。在这一实例中，存在9个液压缸，从而使邻近液压缸间的角度为40°。由此，角度α为20°，是两个角向上邻近的液压缸间夹角的一半。值得注意的是：在本实例中，角度α可以是介于1°至39°之间的整数值。

在运行过程中，第三弯曲轴线式活塞驱动机构30能够以泵的形式运行，而第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构10,20能够以由该泵驱动的马达的形式运行。共用轭架14和第二轭架16相对于壳体2旋转，以变换驱动轴与各弯曲轴线式活塞驱动机构的液压缸体之间的角度。通过变换驱动轴与各弯曲轴线式活塞驱动机构的液压缸体之间的角度，使相对速度和系统尺寸产生变化。在本实例中，优选：变换驱动轴与第一弯曲轴线式活塞驱动机构10液压缸体之间的角度和驱动轴与第二弯曲轴线式活塞驱动机构20液压缸体之间的角度被同时变换，且该变换独立于驱动轴与第三弯曲轴线式活塞驱动机构30的液压缸体之间的角度。

图5示出了依据本发明第二实施例的流体静压总成。图1和图5中相同的特征由同一附图标记标注。流体静压总成80包括支承第一、第二、第三和第四弯曲轴线式活塞驱动机构10,20,30,90的各自的驱动轴12,22,32,92的共用的壳体82。该壳体82包括安装在壳体82内的轴承(未图示)，以使各驱动轴12,22,32,92旋转。也就是说，各驱动轴12,22,32,92以能够旋转的方式设置在壳体82内。各弯曲轴线式活塞驱动机构的驱动轴12,22,32,92均包括允许驱动轴与其它输入或输出机构接合的花键。

第二共用轭架84支承第三、第四弯曲轴线式活塞驱动机构30,90。共用轭架14及其相关的弯曲轴线式活塞驱动机构10,20与前述第一实施例中描述的共用轭架及其相关的弯曲轴线式活塞驱动机构相同。第二共用轭架84及其相关的弯曲轴线式活塞驱动机构30,90在结构和运行方式上与前述第一实施例中描述的共用轭架14及其相关的弯曲轴线式活塞驱动机构10,20的结构和运行方式相似。

第三、第四弯曲轴线式活塞驱动机构30,90的轴32,92机械连接在一起。在这一实例中，这一机械连接通过包含两个啮合的齿轮96,98的齿轮组实现。此外，第三、第四弯曲轴线式活塞驱动机构30,90的轴32,92彼此平行。

根据本发明的实施例，可以使用一种尺寸的旋转装备(弯曲轴线式活塞驱动机构、轴向活塞驱动机构)构建多种尺寸的流体静压总成或模块。因此，使用较少的独立部件便可实现多种配置。此外，因为一般而言，同大体积的机构相比，小体积的机构具有较大的速度范围，因此使用两个弯曲轴线式活塞驱动机构(或轴向活塞驱动机构)而不是单独的大体积液压机构，可实现较大的旋转速度范围。这样可显著地提高给定尺寸的流体静压总成的功率密度。

根据本发明的第三实施例，可通过利用了轴向活塞驱动机构的旋转斜盘(swashplate)机构构建流体静压总成。此处，三个或更多的驱动机构的液压缸体和驱动轴被支承在壳体内。第一、第二轴向活塞驱动机构的活塞由共用的旋转斜盘支承。第三轴向活塞驱动机构支承在第二旋转斜盘上。第一、第二轴向活塞驱动机构搭档在一起，并同时作为泵或马达使用。

图6和图7示出了依据第三实施例的流体静压总成。在图6中，流体静压总成101包括支承第一、第二和第三轴向活塞驱动机构110,120,130各自的驱动轴112,122,123的共用的壳体102。壳体102包括安装在其内的轴承(在附图中未示出)，以使各驱动轴112,122,132旋转。而各驱动轴112,122,132均包括花键，从而允许这些驱动轴与其它输入或输出机构连接。

在图6的实施例中，使用了两个旋转斜盘，即共用的旋转斜盘114和第二旋转斜盘116，而且这两个旋转斜盘均以能够旋转的方式安装在共用枢轴140上。壳体102支承液压缸体128，而第二旋转斜盘116支承第三轴向活塞驱动机构130的活塞。第三轴向活塞驱动机构130的液压缸体128以能够旋转的方式安装在壳体102上。第二旋转斜盘116相对于壳体102的旋转由伺服总成机构144提供。壳体102还支承第一轴向活塞驱动机构110的液压缸体124和第二轴向活塞驱动机构120的液压缸体126。共用的旋转斜盘114支承第一轴向活塞驱动机构110和第二轴向活塞驱动机构120的活塞。第一、第二轴向活塞驱动机构110,120的各自的液压缸体124,126以能够旋转的方式安装在壳体102上。共用的旋转斜盘114相对于壳体102的旋转由另一个伺服总成机构142提供。

与前述实施例相同，第三轴向活塞驱动机构130的液压缸体128通过壳体102内的端口和通道的相似配置与第一、第二轴向活塞驱动机构110,120流体连接。然而，在这个使用了旋转斜盘的实施例中并不需要液压转动接头。此外，对于伺服总成的控制可由前述实施例中的相同方式实施。

第一、第二轴向活塞驱动机构110,120的驱动轴112,122通过机械方式连接在一起。在这一实例中，机械连接方式由将齿轮113,123连接在一起的附加齿轮133实现，从而使驱动轴112,122可在相同方向上旋转。

图7示出了平行于轴向活塞驱动机构的驱动轴且贯穿图6所示的流体静压总成的流体通道的平面截面。图6和图7中相同的特征由同一附图标记标注。对于本领域技术人员显而易见的是，除了涉及到使用旋转斜盘代替轭架的不同点之外，第三实施例的部件和功能与第一实施例中的部件和功能相似。

图8示出了另一实施例的截面。在该实施例中，液压活塞驱动机构包括至少一个弯曲轴线式活塞驱动机构和至少一个轴向活塞驱动机构。这个截面在一个平行于液压活塞驱动机构的驱动轴并贯穿流体静压总成的流体通道的平面上。在图8中，流体静压总成201包括支承第一、第二和第三液压驱动机构210,220,230的各自的驱动轴212,222,232的共用壳体202。然而，此处的第一、第二液压驱动机构210,220是弯曲轴线式活塞驱动机构，而第三液压驱动机构230是轴向活塞驱动机构。

此外，图8的实施例使用了均以能够旋转的方式安装在同一枢轴240上的共用轭架214和第二旋转斜盘216(注意：在相关实施例中，旋转斜盘的轴线不同于轭架的轴线)。与前述实施例相似，第二旋转斜盘216支承第三轴向活塞驱动机构230的活塞。而这一(第三轴向活塞驱动机构230的)液压缸体以可旋转的方式安装在壳体202上。第二旋转斜盘216相对于壳体202的旋转由伺服总成机构244提供。共用轭架214支承第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构210,220的共计为两个的液压缸体。与第一实施例一样，这两个液压缸体以能够旋转的方式安装在共用轭架214内。共用轭架214相对于壳体202的旋转由伺服总成机构242提供。

与前述实施例相同，第三轴向驱动机构230的液压缸体通过壳体202内的端口和通道的相似结构与第一、第二弯曲轴线式活塞驱动机构210,220液体连通。经过改进的液压转动接头205被使用。对于伺服总成的控制可由前述实施例中的相同方式实施。

类似图8中示出的“混合型”实施例由此可被认为是这样一种流体静压总成：在该流体静压总成中，弯曲轴线式活塞驱动机构的优点优选为马达功能，而轴向活塞驱动机构的优点优选为泵功能，反之亦然。此外，轴向活塞驱动机构的使用以及随同的旋转斜盘使输出驱动轴成为伸出总成顶部的贯穿轴。

通过整体引用本说明书中参考的所有上述美国专利、美国专利申请公开、美国专利申请、外国专利、外观专利申请以及非专利公开，将这些文献结合入本文。

本文通过列举多个实施例及相关示意图对本发明进行了介绍，本领域技术人员会意识到本发明并不限于这些实施例或示意图。应理解为：上述示意图以及针对这些示意图的具体描述并非将本发明限制成已公开的特定形式，与之相反，本发明涵盖了所有落入本发明精神和范围内的修改、等同替换及替代选择。本文中使用的标题仅为编写使用，并非用于限制本说明书的范围。本申请通篇使用的词语“能够”均为“许可”之意(即“可以”之意)，而非“强制”之意(即“必须”之意)。相似的，词语“包括”是开放式限定方式，而非封闭式限定方式。

Claims (21)

1.一种流体静压总成，其包括：

壳体；

枢轴；

第一和第二液压活塞驱动机构；所述第一和第二液压活塞驱动机构均包括：

带有端口的液压缸体；

位于所述液压缸体的液压缸之内的活塞，以及

安装在所述壳体上的驱动轴；其中，所述第一和第二液压活塞驱动机构的驱动轴连接在一起；

所述流体静压总成还包括：

共用机构，其用于同步调节所述第一和第二液压活塞驱动机构的位移，而且所述共用机构安装在所述枢轴上并可旋转；

第三液压活塞驱动机构，其包括：

带有端口的液压缸体；

位于所述液压缸体的液压缸之内的活塞，以及

安装在所述壳体上的驱动轴；

所述流体静压总成还包括：

第二机构，其用于调节所述第三液压活塞驱动机构的位移，而且所述第二机构安装在所述枢轴上并可独立于所述共用机构旋转；

至少一个流体通道，其将所述第一和第二液压活塞驱动机构中的液压缸体的端口与所述第三液压活塞驱动机构中的液压缸体的端口液体连接。

2.根据权利要求1所述的流体静压总成，其中，

所述枢轴为轭架枢轴，而所述壳体包括所述轭架枢轴；

用于调节位移的所述共用机构为共用轭架；所述共用轭架包括至少一个位于其内部的流体通道；

所述第一和第二液压活塞驱动机构的液压缸体和端口安装在所述共用轭架上；

用于调节位移的所述第二机构为第二轭架；所述第二轭架安装在所述轭架枢轴上，与所述共用轭架邻近，并且包括至少一个设置在其内部的流体通道；

所述第三液压活塞驱动机构的液压缸体和端口安装在所述第二轭架上；并且

至少一个所述流体通道将所述第一和第二液压活塞驱动机构中的液压缸体的端口与位于所述共用轭架和所述第二轭架之间的液压转动接头连接，并且除此之外的至少一个所述流体通道将所述液压转动接头与所述第三液压活塞驱动机构中的液压缸体的端口流体连接。

3.根据权利要求2所述的流体静压总成，其中，所述第一、第二和第三液压活塞驱动机构为弯曲轴线式活塞驱动机构。

4.根据权利要求3所述的流体静压总成，其中，所述第一、第二和第三弯曲轴线式活塞驱动机构本质上相同。

5.根据权利要求1所述的流体静压总成，其中，

所述枢轴为旋转斜盘枢轴；

用于调节位移的共用机构为共用的旋转斜盘；

所述第一和第二液压活塞驱动机构的液压缸体和端口安装在所述壳体上；

用于调节位移的所述第二机构安装在所述旋转斜盘枢轴上，并与共用的旋转斜盘邻近；

所述第三液压活塞驱动机构的液压缸体和端口安装在所述壳体上；

所述壳体包括至少一个流体通道；所述流体通道将所述第一和第二液压活塞驱动机构中的液压缸体的端口与所述第三液压活塞驱动机构中的液压缸体的端口连接。

6.根据权利要求5所述的流体静压总成，其中，所述第一、第二和第三液压活塞驱动机构为轴向活塞驱动机构。

7.根据权利要求6所述的流体静压总成，其中，所述第一、第二和第三轴向活塞驱动机构本质上相同。

8.根据权利要求1所述的流体静压总成，其中，所述第一和第二液压活塞驱动机构的驱动轴大致互相平行。

9.根据权利要求8所述的流体静压总成，其中，所述第一和第二液压活塞驱动机构的液压缸体以如下方式连接在一起：

所述第一和第二液压活塞驱动机构的液压缸体与其各自的驱动轴形成相同的角度。

10.根据权利要求8所述的流体静压总成，其中，所述第三液压活塞驱动机构的驱动轴大致平行于所述第一和第二液压活塞驱动机构的驱动轴。

11.根据权利要求1所述的流体静压总成，其中，所述第一和第二液压活塞驱动机构用作马达，而所述第三液压活塞驱动机构用作泵。

12.根据权利要求1所述的流体静压总成，其中，所述第一和第二液压活塞驱动机构的驱动轴彼此连接，并以相同的速度实施驱动。

13.根据权利要求12所述的流体静压总成，其中，所述第一和第二液压活塞驱动机构的驱动轴以如下方式彼此连接：

所述第一液压活塞驱动机构与所述第二液压活塞驱动机构之间存在角向偏移。

14.根据权利要求13所述的流体静压总成，其中，所述第一和第二液压活塞驱动机构的驱动轴以如下方式彼此连接：

使所述第一液压活塞驱动机构与所述第二液压活塞驱动机构之间存在角向偏移；所述角向偏移的大小为两个角向上邻近液压缸之间的夹角的一半。

15.根据权利要求12所述的流体静压总成，其中，所述第一和第二液压活塞驱动机构均包括多个端口和多个活塞。

16.根据权利要求14所述的流体静压总成，其中，所述第一和第二液压活塞驱动机构均包括9个活塞，而且所述第一液压活塞驱动机构与所述第二液压活塞驱动机构之间存在角向偏移；在两个角向上邻近的液压缸之间，所述角向偏移的大小为20°角。

17.根据权利要求12所述的流体静压总成，其中，所述第一和第二液压活塞驱动机构的驱动轴通过链齿轮和链条连接在一起，或通过啮合的齿轮连接在一起。

18.根据权利要求1所述的流体静压总成，还包括：第四液压活塞驱动机构

所述第四液压活塞驱动机构包括：带有端口的液压缸体、位于所述液压缸体的液压缸内部的活塞以及安装在所述壳体上的驱动轴，其中，所述第三和第四液压活塞驱动机构的驱动轴连接在一起。

19.一种可控的流体静压总成，其包括：权利要求1所述的总成、控制枢轴上用于位移调节的共用机构的角度的单独伺服总成，以及控制枢轴上的第二位移调节机构的角度的单独伺服总成。

20.一种无须使用额外伺服总成便可提高流体静压总成中的第一液压活塞驱动机构输出的方法，所述流体静压总成包括：

壳体；

枢轴；

第一液压活塞驱动机构；所述第一液压活塞驱动机构包括：

带有端口的液压缸体；

位于所述液压缸体的液压缸之内的活塞，以及

安装在所述壳体上的驱动轴；

所述流体静压总成还包括：

共用机构，其用于同步调节所述第一液压活塞驱动机构的位移，而且所述共用机构安装在所述枢轴上并可旋转；

第三液压活塞驱动机构，其包括：

带有端口的液压缸体；

位于所述液压缸体的液压缸之内的活塞，以及

安装在所述壳体上的驱动轴；

所述流体静压总成还包括：

第二机构，其用于调节所述第三液压活塞驱动机构的位移，而且所述第二机构安装在所述枢轴上并可独立于所述共用机构旋转；

至少一个流体通道，其将所述第一液压活塞驱动机构中的液压缸体的端口与所述第三液压活塞驱动机构中的液压缸体的端口液体连接；

所述方法包括：

设置第二液压活塞驱动机构，所述第二液压活塞驱动机构包括：带有端口的液压缸体；位于所述液压缸体的液压缸之内的活塞，以及安装在所述壳体上的驱动轴；

将所述第二液压活塞驱动机构的驱动轴与所述第一液压活塞驱动机构的驱动轴连接；

使用所述共用机构同步调节所述第一和第二液压活塞驱动机构的位移。

21.一种减小与流体静压总成中第一液压活塞驱动机构输出的提高相关的压力脉冲振幅的方法，其包括：

根据权利要求19所述的方法，提高所述第一液压活塞驱动机构的输出；并且

将所述第一液压活塞驱动机构的驱动轴与第二液压活塞驱动机构的驱动轴连接，从而使所述第一液压活塞驱动机构与所述第二液压活塞驱动机构之间存在角向偏移。