CN105814313A - 既能作为液压马达又能作为泵运行的涡轮机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种既能用作马达又能用作泵的涡轮机(1)，具有轴向固定安装的轴、包含带有转动的入口和出口的动力部分(2)和相关联的控制器(3)。因为已经使轴向力(Fgx)独立于转动方向，所以该涡轮机(1)明显更可靠，而且因为密封力已被调节，所以该涡轮机在两个运行方向上具有明显更高的效率(η)。该涡轮机可用流体和气体运行。该涡轮机(1)可通过增加控制装置(13)并为控制装置增加驱动器(14)而得到扩展，以便提供自由轮、制动和/或阻塞功能，从而在整个控制范围内偏移、修改和优化特征曲线(K0，K1，K2，K3)。原则上该涡轮机(1)在顺时针方向和逆时针方向上有同样的性能，尽管这些性能可以被控制装置(13)修改和优化。动力部分(2)可以是被调整的或未被调整的内齿轮油泵机或轴向或径向活塞机。

Description

既能作为液压马达又能作为泵运行的涡轮机

技术领域

本发明涉及一种既能用作液压马达又能用作泵的涡轮机，该涡轮机具有一个以轴向固定方式安装的轴，该涡轮机包含一个动力部分及一个控制器，该控制器包含至少一个连接部件，且该连接部件上安排了至少一个带有贯穿口的分配器部件和至少一个进给部件，其中该分配器部件通过至少一个安排在该轴上的驱动器驱动，且轴向力被分布到一个被轴向安排在该分配器部件上的活塞上，其中在机器部分上提供的至少一个流入和流出以转动的方式被配置并由该分配器部件和活塞通过进给部件用至少两个随同转动的驱动压力来供应，其中这些驱动压力用其所属的在该活塞处投影的环形面积产生力。在下文中，动力部分将被理解为一种机器，对该机器提供至少两个随同转动的进给压力以用于运作，为此目的该机器具有一个输出，该输出驱动涡轮机的分配器部件。这里的机器可以是可调节或不可调节的机器。

背景技术

具有不可变容积流量的流体静压旋转活塞式马达在现有技术WO2006/010471A1中是已知的。此外，EP0166995B1描述了一种具有无限可变容积的流体静压旋转活塞机器。这些机器既可用作马达、又可用作泵，并具有向右旋转和向左旋转的功能，因此作为马达和泵在两个转动方向上各有两个运行模式，因而有四个象限(马达向右旋转、马达向左旋转、泵向左旋转和泵向右旋转)。

这里的缺点在于这些机器中存在非常高的随压力和转动方向变化的轴向力。这些力导致非常高的随压力和转动方向变化的摩擦损失。因此，这些机器为非线性的、在向右旋转和向左旋转时拥有不同的属性和降低的效率。

这些解决方案的更多已知缺点在下文中描述。机器在两种模式下进行向右旋转和向左旋转时不对等的非线性行为使其无法完全适应许多应用，例如用作轮毂电动机，又例如用作测量系统或伺服传动装置。例如，轮毂电动机必须在向左旋转和向右旋转时精确地拥有相同的性能，以使左轮和右轮被同等驱动。降低的效率也会使机器对各种应用来说没有吸引力，同时产生大量废热，这在许多应用中甚至是完全无法接受的。向右旋转和向左旋转中的不同等行为是因设计造成的，因此，在配置时通过改变几何参数也只能对其产生有限的影响。在特定的压力条件下，甚至会发现，此类机器进入一种状态，即产生非常强大的内部短路流，甚至造成机器在一种转动方向和至少一种操作方式中的功能不再可用；因此，无法可靠地保证全部功能。为了起动，该机器要求非常高的压力差，这经常会阻止使用此类驱动器的可能性。此外，根据三管原则，具有这种设计功能的机器只拥有一个流入、一个流出和一个分离的泄漏流出。这些机器的其他缺点是其没有自由轮转动功能、制动功能或软起动，也没有阻塞功能。另外，这些机器的特点无法适应在全部四个象限中运行时变化的条件。此外，这些机器只适合用流体运作，因为其最小压力差很大。

DE102008025054B4披露了用于提供加压的液压流体以便驱动与之连接的液压传动器的一种液压单元，该液压单元配备了被安排在一个增压马达外壳中的一个马达、被安排在一个储压器外壳中的一个液压储压器，以及被安排在一个泵壳中的一个液压泵，和一个液压块。所述液压单元的特点是，至少马达外壳、泵壳和液压块组成了一个标准且易于处理的刚性模块，且在模块周围的液压流体在特定区域在纵向方向上(循环系统)流动通过模块的所有元件。该液压单位的重要要素是：液压泵和液压块组成一个功能单元，该液压块设置有多个液压连接元件，并且被安排在泵壳中的一个递送室通过一个凸缘被液压块在朝向马达外壳的那一侧覆盖。

US3853435A披露了一种液压装置，该装置包含一个带有流体进给开口以及流体排放开口的外壳，其中提供了一个位于外壳中的转子和定子，另外还提供了一个相对于该定子可转动的、具有一个低压区和一个高压区的转子。外壳内容纳一个可转动的换向阀，其中在两个空腔内高压区和低压区被连接到流体进给连接和流体输出开口。

发明内容

本发明以提供一种涡轮机为目的，在该涡轮机中轴向力很低或甚至为零，除非有一个最小的力用来封闭运行面，并且该涡轮机可被用作泵和驱动机器两者，并且可以用所有能想到的流体来运行，其中意在使向右旋转和向左旋转同等地运行，并且还意在与驱动压力的压力配置无关地可靠地确保其功能。

根据本发明，上述目的是通过权利要求1的特征来实现的。从属权利要求中说明了根据本发明对涡轮机的有利改进。

因此，前述类型的涡轮机的特征在于，在分配器部件的至少一个端侧处，至少一个另外的压力施加于至少一个等效面积，并且使在该活塞与该分配器之间以及该分配器与该进给部件之间的接触面挤压到一起的总合力的效率在一个调节范围内改变。

该涡轮机优选地能够在没有分离的泄漏流出的情况下使用双管原则实施，且可以配备控制装置和相关的驱动器，因而在高压下仍能维持其高效率。控制装置使得能够实现自由轮转动功能、制动功能、阻塞功能、软起动、特征曲线的线性化及于在调节范围内使特征曲线适配于特定载荷要求。

除密封力外，所有施加作用在分配器部件上的力在涡轮机的四种运行状态中的每一种下，均在轴向和径向上首先处于平衡状态。为能够保持甚至与转动速度和转动方向无关的轴向力平衡，额外的压力区域以如下方式被安排在分配器部件上，使得在分配器部件的端侧上形成自身对称的规则的压力分布。这个平衡然后可通过优选地提供的且具有驱动器的一个额外控制装置而选择性地改变。在下文中，一个控制装置被理解为将轴向力传送给活塞的一个力传递器件。这个力是由一个分离的驱动器产生的，并且也可被用来制动或软起动或阻塞或断开涡轮机。

对于本领域技术人员来说会相当令人惊讶的是，在根据本发明的涡轮机中上述所有的缺点不再出现。所提出的涡轮机的重要且决定性的优点在于，该涡轮机在所有四个象限的功能都非常可靠，在向右旋转和向左旋转时拥有相同的性能，并通过消除摩擦损失获得明显更高的效率和非常高的起动扭矩。

附图说明

根据本发明的涡轮机的进一步的目的、特点、优点和应用可能性，可在下面描述的示范实施例及参考附图中找到。在这里，所有被描述和/或以附图方式示出的特点本身或以任何所希望的组合形成发明的主题，与他们在单独的权利要求或回引中的组合无关。

在附图中

图1示出了透过涡轮机的等轴截面图；

图2示出了一个已知驱动器的典型特征曲线和在调整范围内三条可能的特征曲线之间的比较；

图3示出了施加在活塞和分配器部件上的并且加在一起形成总力的这些轴向力；

图4示出了在第一截面X-X中，在驱动压力和另外的压力之间具有非恒定梯度的示例压力分布图，在第二截面X-X中示出，一个带有恒定压力的替代系统和三个作用在分配器部件的端侧的总力的情形；该模型和替代系统在曲线下方有相同的面积A；

图5示出了该涡轮机作为泵或马达时的运行状态；

图6示出了该涡轮机处于自由轮转动状态；

图7示出了控制器的一个实施例；

图8示出了控制器的又一个实施例；

图9示出了该涡轮机的回路框图；以及

图10以示例的方式示出了带有转动流入和转动流出的动力部分的四个示意图。

具体实施方式

如从图1明显可见，优选的涡轮机1由一个动力部分2和一个控制器3组成，其中动力部分2通过驱动器12驱动分配器部件10。通过进给部件11，利用两个工作压力p1、p2给动力部分2供应转动流入和流出。分配器部件10相对于进给部件11轴向安排。活塞9被轴向安排在分配器部件10上，并通过连接部分4用两个驱动压力p1、p2轴向供应。活塞9、分配器部件10和进给部件11被安排在连接部分4上。两个连接件5、6位于连接部分4中。

控制装置13在轴向方向上作用于活塞9，并在此处被控制装置的驱动器14所驱动。两个止回阀16、17被安排在内部泄漏区域7和两个连接件5、6之间。

另一个压力区域8通过进给部件11中的至少一条进给管线24被连接到内部压力区域7，该压力区域8位于分配器部件10的外边缘处。

一个弹簧15产生弹簧力Ff，利用该弹簧力，活塞9和分配器部件10被压到进给部件11上，以便将这些部件10、11相对于彼此密封。所述弹簧15被安排在连接部分4和活塞9之间。

用驱动压力p1、p2轴向和几乎线性地供给该动力部分2在此对涡轮机1的效率特别有利。此处液体的流量几乎不被偏转所制动。

在另一个有利的实施例中，涡轮机1也可以在没有控制装置13(带有控制装置的驱动器14)的情况下实现。该实施例的优点在于，如果该应用中没有要求自由轮转动、软起动、制动或阻塞这些功能中的任何一项，涡轮机1变得明显更有利，但它仅仅是一个具有优良效率的有利的机器并在向右旋转和向左旋转功能上有着同样可靠的功能。

如从图2明显可见，常见的涡轮机在向右旋转和向左旋转时具有不同的特征曲线K0。与之相比，示出了根据本发明的涡轮机1在调节范围19以内的三条可能的特征曲线K1、K2、K3。示出了针对轴的转速nw的效率η。在恒定的驱动压力p1、p2下，该效率大致与转矩Mwnw成比例。

特征曲线K1以示例的方式示出了涡轮机1在没有控制装置13情况下的表现。在四个象限I-IV内，K1已经几乎对称或甚至是完全对称的。在驱动过程中在前两个象限I、II内以及在泵送过程中在III、IV两个象限内在轴处相对较高的起动转矩在此处是有利的。即使当两个驱动压力p1、p2之间存在极小的压力差时，也总是能可靠地确保起动。较小的起动转矩很重要，例如在风车中，由此风车并不是在例如3m/s的风速下才开始产生能量，而是在例如1m/s的风速下就已经开始产生能量。

例如，特征曲线K2示出了具有控制装置13和该控制装置的驱动器14的涡轮机1的一条特征曲线，其中，特征曲线K2效率在某些部分是线性化的，并且已经在调节范围19以内为了得到高压力而被优化，其方式为，涡轮机1内必要的密封力已经被相应地适配于这两个驱动压力p1、p2当前的压力状况并且适配于涡轮机1的旋转速度。

特征曲线K3以示例的方式示出了一个涡轮机1，在调节范围19以内，该涡轮机1在四个象限I-IV内的表现不同。机器的阻塞在点20被示出。在所述的点，nw＝0并且Mw＝0。例如，第一象限I里的特征曲线K3上示出了制动21。在第二象限II里，特征曲线K3的适配22以示例的方式被示出。通过向右旋转和向左旋转示出了自由轮转动23。在所述的点，Mw＝0并且nw≠0。

另一个优点是，根据本发明的涡轮机1现在能够被控制。它连同提升的性能、更可靠的运行以及自由轮转动、软起动、制动和阻塞的附加功能一起适用于例如移动驱动、风车、测量系统、安全协议应用中的驱动器或伺服驱动器等多种应用。

如从图3明显可见，作用于活塞9和控制板10的这些轴向力加到一起形成总力Fg。控制板10在此交替地具有贯穿口26、27，驱动压力p1、p2能够通过这些贯穿口发挥作用。驱动压力p1在此处从p1产生力Fp1。驱动压力p2在此处从p2产生力Fp2。这些力Fp1、Fp2根据驱动压力p1、p2以及活塞9上相关联的投影的环形面积计算。弹簧15产生弹簧力Ff。内部泄漏压力pli用相关联的投影面积产生力Fl。

如果涡轮机1配备一个具有驱动器14的控制装置13，则控制力Fs也另外产生作用。在分配器部件10的内部，不同的压力产生作用，并且这些压力也未被恒定分配。因此，力Fgsx普遍计算为Fgsx＝fpA,nvdA。取决于实施例，Fgsx被计算为FgsA、FgsB或FgsC。这一面上精确的压力比是非线性的，取决于转速，并且很复杂。

图3以放大方式示出了每种情况下带有具有驱动压力p1的贯穿口26和具有驱动压力p2的贯穿口27的一个部段，也示出了每种情况下具有内部泄漏压力pl和另一个压力pw1的一个压力区域。

为了更清楚地示出这些复杂的压力比，以下假设了p1、p2、pli、pw1、pw2……每两个压力之间为几乎恒定的梯度。这使得等效面积A1、A2、A3……、B1、B2、B3……、C1、C2、C3……被简化，各压力与之相乘，并且相乘以形成FgsA、FgsB和FgsC。

Fp1、Fp2、Fs、Ff、Fl、Fw、Fgsx所有这些力之和是总合力Fgx，该总合力Fgx取决于实施例被指定为FgA、FgB、FgC。在这一总合力Fgx把活塞9和分配器板10之间、以及分配器部件10和进给部件11之间的这些接触面压到一起以达到充分但不过度的程度，并且因此无阻塞地将其密封之前，涡轮机1无法起动。否则，或者会产生外部短路流Vka的内部短路流Vki，因为活塞9、分配器部件10和进给部件11彼此之间没有密封；或者涡轮机1甚至会阻塞，因为在活塞9、分配器部件10和进给部件11之间产生Fgx的接触压力太高。因此特别有利的是总能够通过控制装置13和相关联的驱动器14，把力Fgx设定到机器的运行点的一个最佳的程度。

另一个优点是，当存在具有驱动器14的控制装置13时，如果弹簧力Ff由驱动控制装置13、14产生，甚至有可能用弹簧15进行分配。

此外，另一个优点在于，根据活塞9和/或分配器10和/或控制装置13是磁性设计的这一情况，轴向力也能以这种方式产生。例如可以用一个简单的电磁体作为控制装置13的驱动器。

如从图4明显可见，在一个示范的压力分布图上用简化的形式示出了分配器部件10各端侧复杂的压力分配，该分布图在驱动压力p2和另一个压力pw1之间有非恒定的多个梯度。在第二截面X-X中，一个极限点25以这种方式被确定，因此在模型系统和等效系统中的两个面积A是同样大的。如果这一程序在涡轮机1的不同位置上被重复执行，那么各极限点25之间的连接会产生等效面积A1、A2、A3、B1、B2、B3、B4、C1、C2、C3、C4、C5……，其中相应的压力p1、pli、pw1、pw2……是恒定的。

对于现有技术来说，获得了作用情况A，使得A1>>A2。在作用情况A中，总力FgsA为：

在向左旋转期间：FgsA＝p1*A1+p2*A2+pli*A3；

在向右旋转期间：FgsA＝p2*A1+p1*A2+pli*A3。

如果A1＝A2，那么这两个力只能是同样大的。然而，此处恰恰永远不会发生这种情况。传统机器的大部分严重弊端源于这一矛盾。

在作用情况B中，另一个压力pw1作用于分配器部件10的外部。理想情况下，两个面积B1和B2大小相等。在作用情况B中，分配器部件10的端侧上的总力FgsB为：

在向左旋转期间：FgsB＝p1*B1+p2*B2+pw1*B3+pli*B4；

在向右旋转期间：FgsB＝p2*B1+p1*B2+pw1*B3+pli*B4。

由于B1、B2面积在此处大小可以相等，B1＝B2。不论旋转方向如何，端侧的总力FgB因此还有力FgsB的大小是相等的。

有利的是由于对称的条件，现在涡轮机1在向右旋转和向左旋转过程中已获得相同或者至少几乎相同的性能。另一个优点是，根据另一个压力pw1等同于内部泄漏压力pi的情况，涡轮机1的设计被极大地简化，因为压力区域B3和B4现在只需要通过进给管线24被连接。

在作用情况C中，另一个压力pw1在分配器部件10上作用于面积C3。理想状态下，面积C1和C2大小相等。面积C4通过进给管线24用另一个压力pw2供应。例如，该压力可能是内部泄漏压力pli或其他压力，比如在示意图中可能是在外部存在的另一个压力pw1，或者也可能是控制压力pw2。

在作用情况C中，分配器部件10端侧的总力FgsC因此为：

在向左旋转期间：FgsC＝p1*C1+p2*C2+pw1*C3+pw2*C4+pli*C5；

在向右旋转期间：FgsC＝p2*C1+p1*C2+pwl*C3+p2*C4+pli*C5。

由于C1、C2面积在此处大小可以相等，C1＝C2。端侧总力FgC因此还有总力FgsC可以相等，与旋转方向无关。如果pli＝pw1＝pw2，涡轮机1的设计进而也被明显简化，因为压力区域C3、C4、C5仅需由进给管线24连接。这有利地导致多个可设想的构型，以便优化影响并优化涡轮机1的性能。

另一个优点是另一个压力pw1还可以作为控制压力通过至少一个进给管线由连接部件4从外部被送入到另一个压力区域24。

如从图5明显可见，涡轮机1在运行状态下作为泵或作为马达需要总合力Fg，所述力Fg通过活塞9和分配器部件10压在进给部件11上，并因此密封活塞9、分配器部件10和进给部件11相对彼此的端面。两个驱动压力p1、p2之间的压差造成驱动涡轮机1的驱动流Va。活塞9、分配器部件10和进给管线11之间的泄漏造成内部泄漏流Vli和外部泄漏流Vla。通过优选通向另一个压力区域24的进给关系，这两个泄漏流Vla、Vli彼此相连。这些泄漏流Vla、Vli汇集并产生惰性泄漏压力pli。一旦这一内部泄漏压力pli变得足够高，它将通过两个止回阀16、17之一转向到两个驱动压力p1、p2中较低的一个中。

有利的是现在只需结合在向右旋转和向左旋转期间相同的特性，就有可能仅用两个进给管线在所有运行点运行涡轮机1。用于转向泄漏流Vla、Vli的第三个泄漏管线被省略。

另一个优点是分配器部件10轴向地由活塞9和连接部件4几乎无偏转地供应，并且这两个驱动压力p1、p2的贯穿口26、27的大截面还造成很大的流动截面。这两个优点有助于形成高的总效率η。

还有一个优点是涡轮机1在其所有部件的制造和技术方面被优化，因此，除了通向另一个压力区域24的进给管线之外，不具有倾斜的钻孔。

如从图6明显可见，如果总合力Fg挤压活塞9远离分配器部件10，涡轮机1处于自由轮转动的工作状态中。为此，力Fs通过控制装置13(带有控制装置的驱动器14)的作用于活塞9。因此，分配器部件10的活塞9和进给部件11之间产生间隙，通过这些间隙形成内部短路流Vki和外部短路流Vka。通过控制装置13，有利地可能从自由轮转动非常灵敏地过渡至机器启动，导致软启动发生。

因为控制器2的轴通过分配器部件10的驱动器12与减速比和分配器部件10连接，有利的可能是通过反转位于活塞9和进给部件11之间的分配器部件10的控制力Fs来制动，并以此方式直接影响在轴处的转矩Mw。

另一个优点是自由轮打开时产生的制动扭矩非常低，因为总合力Fg不能再产生内部制动扭矩。

如从图7明显可见，连接件5、6也可以直接安排在活塞9上。弹簧15通过活塞9将分配器部件10压向进给部件11上。分配器部件10在此优选的安排中径向地从内部用驱动压力p1、p2供应。因此，因供给压力p1、p2形成的轴向力Fp1、Fp2几乎变为零。

有利的是在此实施例中驱动力p1、p2的压力浮动不再影响总合力Fg。在此优选实施例中，控制装置13有利地包括一种位于缸筒内的流体，该缸筒安排在活塞9和两个连接部件4之间。控制装置14的驱动器向该流体施加控制压力并因此产生控制力Fs。分配器部件10由该分配器部件10的驱动器12以转速nv驱动。在此情况下，两个止回阀16、17安排在内部泄漏区域7和连接件5、6之间。

涡轮机1的此实施例另一个优点也归于以下事实：该总系统借助流体运行，因此有助于整合到控制信息已经以控制压力形式存在的总系统中。

如从图8是明显可见的，在控制器3的进一步改进中，连接件5、6被安排在连接部件4上并且不经活塞9直接用驱动压力p1、pw供给分配器部件10。因此，在此有利的是，由于供给压力p1、p2而形成的轴向力Fp1、Fp2径向地作用并因此在轴向方向几乎变为零。p1、p2的压力浮动因此不再影响总合力Fg。弹簧15通过活塞9将分配器部件10压向进给部件11上。在此优选安排中，分配器部件10从外部径向地用驱动压力p1、p2来供应。控制装置的驱动器14通过控制装置13向活塞施加控制力Fs。分配器部件10由分配器10的驱动器12以转速nv驱动。另一个压力区域安排在分配器部件10的外部。分离的泄漏连接件18安排在连接部件4内。该流体是在驱动压力p1下经由连接件5流入涡轮机1并经由连接件6流到户外的气态流体，因此泄漏流Vli还可以经由泄漏连接件18流出到户外，无需首先积聚压力来激活止回阀15、16。因此，涡轮机1的启动压力p1降至有利的最小值。此实施例的另一个优点是涡轮机1可在没有止回阀的情况下更有利地构造。

如从图9明显可见，涡轮机1由安排有控制器3的动力部分2构成，该涡轮机在回路框图中被示出以角度区域0至360°/ii＝1、2、3……卷起。活塞9安排在分配器部件10上。弹簧15安排在连接部件4和活塞9之间。弹簧15首先把活塞9压向分配器部件10。控制装置13(驱动器14被安排在其上)可任选安排在活塞9上。驱动压力p1、p2施加于活塞9和分配器部件10内的单独的贯穿口26、27。两个驱动压力p1、p2在各自情况下在从0°至180°/i和从180°/i至360°/i的两个压力范围中的分布由分配器部件10根据分配器部件10内的贯穿口26、27的数量和进给管线11内通向动力部分28的进给管线的数量之间的差来执行。此处由进给管线24代表的另一个压力区域8作用在分配器部件10的端侧。

带有转动流入和流出的动力部分2被安排在进给部件11上。分配器部件10的驱动器12安排在分配器部件10和动力部分2之间。动力部分2通过驱动器12同步驱动分配器部件10，从而二者均以转速nv同步转动分配器部件10。在分配器部件10和动力部分2之间有一个调节角度，ξ因此动力部分2的压力区域p1、p2可领先于、精确地同步或滞后于分配器部件10。根据动力部分2的设计，用于适配转速的减速比u对此是有必要的。

此处有利的是分配器部件10的驱动器12不再必须与分配器部件10同轴。另一个优点是根据动力部分2的类型，减速比u也可以等于1，并且因此可能直接驱动，直接驱动不会产生任何附加的运行噪声。有利的是效率η以及特征曲线K0、K1、K2、K3的对称性可由调节角度ξ通过分配器部件10领先或滞后于动力部分2而被改变。

如从图10明显可见，可以想到带有转动流入和流出的动力部分2的多个设计，这些设计可与控制器3相结合以形成一个涡轮机1。

在第一实施例A中，如从图1的截面可以看到，动力部分2由一个具有恒定容积流量的内齿轮油泵(GEROTOR)机构成。示出穿过该内齿轮油泵机的一个截面，所述截面示出两个具有驱动压力p1、p2的压力区域。减速比u不等于1。两个具有驱动压力p1、p2的压力区域以转速nv转动。此处的优点是这种涡轮机1的设计简单紧凑。

在第二实施例B中，动力部分2由一个具有可调节的容积流量的内齿轮油泵机成。在截面图中示出所述机器。最重要的优点是容积流量的可调节性，这在许多应用中是绝对必要的。

在第三实施例C中，动力部分2由一个具有摆动板的轴向活塞机器组成。该机器的轴直接与控制器3的分配器部件10连接。因此减速比u等于1。这导致了一种特别简单的设计，该设计也可通过摆动板的倾斜而在容积流量方面被调节，并且当u＝1时，允许控制器3的特别简单且无噪声的直接驱动。

在第四实施例D中，动力部分2由一个带有连接杆和一个曲轴的径向活塞机器构成。该机器的轴直接与控制器3的分配器部件10连接。因此减速比u等于1。

根据本发明，涡轮机1的一个中心优点是将其与多个可以想到的动力部分2相结合，以便为涡轮机1对应的应用提供理想的解决方案。

参考符号清单

1涡轮机

2带有转动流入和流出的动力部分

3控制器

4连接部件

5第一连接件

6第二连接件

7泄漏区域，内部

8另外的压力区域

9活塞

10分配器部件

11进给部件

12分配器部件的驱动器

13控制装置

14控制装置的驱动器

15弹簧

16第一止回阀

17第二止回阀

18泄漏连接件

19调节范围

20阻塞

21制动

22适配

23自由轮

24进给管线

25极限点

26驱动压力p1的贯穿口

27驱动压力p2的贯穿口

28通向动力部分的进给管线

η效率

Mw轴转矩

Nw轴转速

Nv分配器部件的转速

Fp1来自驱动压力p1的力

Fp2来自驱动压力p2的力

Fs控制力

Ff弹簧力

Fl泄漏压力的力

Fw另外的压力的力

FgsA端侧处的总力根据现有技术

FsgB根据实施例B的端侧处的总力

FsgC根据实施例C的端侧处的总力

Fgx总合力

P1第一驱动压力

p2第二驱动压力

ξ调节角度

Va驱动流

Vki内部短路流

Vka外部短路流

pli泄漏压力，内部

ps控制压力

Vli泄漏流，内部

Vla泄漏流，外部

pw1，pw2…另外的压力

Vw另外的流量

A面积

A1，A2，A3根据现有技术的等效面积

B1，B2，

B3，B4根据实施例B的等效面积

C1，C2，C3，

C4，C5，……根据实施例C的等效面积

K0，K1，

K2，K3特征曲线

u减速杆比

Claims (10)

1.一种既能用作液压马达又能用作泵的涡轮机(1)，该涡轮机具有一个以轴向固定方式被安装的轴(Mw)，该涡轮机包含一个带有至少一个进口和出口的动力部分(2)，一个包括至少一个连接部件(4)的控制器(3)，该连接部件上安排有至少一个带有贯穿口(26，27)的分配器部件(10)和至少一个进给部件(11)，其中该分配器部件(10)通过至少一个安排在该轴(Mw)上的驱动器(12)来驱动，并且轴向力被分布到一个被轴向安排在该分配器部件(10)上的活塞(9)上，其中在该动力部分(2)上提供的至少一个流入和流出以转动的方式被配置并由该分配器部件(10)和该活塞(9)通过该进给部件(11)用至少两个随同转动的驱动压力(p1，p2)来供应，其中这些驱动压力(p1，p2)用其所属的在该活塞(9)处投影的环形面积(A1，A2)产生力Fp1和Fp2，

其特征在于，

在该分配器部件(10)的至少一个端侧处，至少一个另外的压力(pw1，pw2，……)作用于至少一个等效面积(B3，C3，C4，……)，并且使在该活塞(9)与该分配器(10)之间以及该分配器(10)与该进给部件(11)之间的接触面挤压到一起的总合力(Fgx)的效率(η)在一个调节范围(19)内改变。

2.如权利要求1所述的涡轮机(1)，

其特征在于，

作用于另外的压力区域之一中和/或该等效面积(8，B3，C3，C4，……)上的至少一个另外的压力(pw1，pw2，……)通过进给管线(24)被连接到该内部泄露区域(7)并且因此等于该内部泄漏压力(pli)。

3.如权利要求2所述的涡轮机(1)，

其特征在于，

通过进给管线(24)或一个控制装置(13)，另外的压力区域之一或等效面积(8，B3，C3，C4，……)被连接到该控制装置的一个驱动器(14)并且因此一个控制压力(ps)被施加其上并且因此该端侧的总力(Fgsx)及总合力(Fgx)及因此该效率(η)在调节范围(19)内改变。

4.如权利要求3所述的涡轮机(1)，

其特征在于，

该控制力(Fs)通过一个控制装置(13)和该控制装置的一个驱动器(14)作用于该活塞(9)，并且于是总合力(Fgx)被改变，其中由此用该涡轮机(1)的内部和/或外部短路流(Vka，Vki)引起对效率、制动、阻塞、软启动或自由轮转动的适配。

5.如前述权利要求2至4中一项所述的涡轮机(1)，

其特征在于，

这两个驱动压力(p1，p2)的进给发生在

a)基本上线性的轴向方向或

b)自内部的径向方向或

c)自外部的径向方向。

6.如前述权利要求2至5中一项所述的涡轮机(1)，

其特征在于，

该内部泄漏区域(7)通过一个泄漏连接件(18)向外排放到该连接部件(4)中，和/或通过各一个止回阀(1，2，16，17)被连接到各一个连接件(5，6)。

7.如前述权利要求中一项所述的涡轮机(1)，

其特征在于，

该动力部分(2)是一个内齿轮油泵机或一个轴向活塞机器或一个径向活塞机器。

8.如前述权利要求4至7中一项所述的涡轮机(1)，

其特征在于，

该活塞(9)和/或该分配器部件(10)和/或该进给部件(11)和/或该控制装置(13)具有磁性设计。

9.如前述权利要求4至8中一项所述的涡轮机(1)，

其特征在于，

该控制装置(14)是一个电磁体。

10.如前述权利要求中一项所述的涡轮机(1)，

其特征在于，在该动力部分2和分配器部件10之间具有一个调节角度ξ，特征曲线K0，K1，K2，K3的对称性随该角度改变。