CN105864154A - 液压装置 - Google Patents

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Abstract

一种液压装置(1)包括可相对于第二构件(5)移动的第一构件(2)。在这种装置中，应最小化空化噪音和空化损坏的风险。为此目的，所述第一构件(2)具有压力腔室(3)，压力腔室(3)在所述第一构件(2)的一面(7)中打开，面(7)与所述第二构件(5)的接触面(6)接触，所述第二构件(5)具有低压区(9)，其中当压力腔室(3)靠近所述低压区(9)时，节流流动路径设置于连接所述压力腔室(3)与所述低压区(9)的凹槽(11)中，其特征在于在通过所述凹槽(11)流动的方向上，所述凹槽(11)的节流阻力增加。

Description

液压装置
技术领域
本发明涉及一种液压装置，其包括可相对于第二构件移动的第一构件，所述第一构件具有压力腔室，压力腔室在与所述第二构件的接触面接触的所述第一构件的一面中打开，所述第二构件具有低压区，其中当所述压力腔室靠近所述低压区时，节流流动路径被设置于连接所述压力腔室与所述低压区的凹槽中。
背景技术
这种液压装置例如从EP 0 679 227 B1已知。
节流流动路径用来产生压力均衡以避免从压力腔室中相对较高压力过渡到低压区中相对较低压力期间出现的问题。
在某些情况下，当填充有液体的体积，即压力腔室通过连接到低压区的节流流动路径而被减压时，可以观察到空化噪音和空化损坏。
发明内容
本发明的目的在于减轻在液压装置中的空化噪音和空化损坏的风险。
在如开始处所描述的液压装置中实现了这个目的，因为在节流的持续时间期间，流动路径的节流阻力增加。
当通过节流流动路径，使得流体体积减压时，压差使得流体处于运动状态从而使得流体从压力腔室内的高压区通过节流流动路径朝向低压区流动。驱动所述流体通过节流流动路径的压差在节流期间减小。然而，由于流体的惯性，通过节流流动路径的流动倾向于甚至在已实现了压力均衡之后继续。这造成了压力腔室中的压力下冲低于(undershoot)低压区中的压力的风险。如果在压力腔室中的初始高压与低压区中的低压之间的压差显著大于在低压区与液体的蒸气压力之间的压差，那么将存在着压力腔室中的压力到达液体的蒸气压力从而使得形成空化气泡的风险。当这些气泡经受增加的压力时，它们可能内爆(implode)并且对装置的结构材料造成空化噪音和空化损坏。然而，在节流期间，流动路径的节流阻力增加时，经过节流流动路径的液体由于增加的流动阻力而减缓，使得可以避免对低压区中的低压水平的下冲或者至少保持对低压区中的低压水平的下冲较小。能避免形成蒸气的风险。在节流期间，压力均衡可以是长久地可能的。然而，通过流动路径流动的流体的速度和因此动能被减小，因而防止下冲。
在一优选实施例中，在通过所述凹槽的流动的方向上，所述凹槽的节流阻力增加。换言之，每个单位长度的差分节流阻力增加。凹槽的节流阻力的增加是一种用以增加节流流动路径的总阻力的简单方式。
优选地，所述凹槽的液压直径在穿过所述节流流动路径的流动的方向上减小。液压直径是影响节流流动路径的节流阻力的一个因素。
这在优选实施例中可以实现，因为所述凹槽的流动面积在穿过所述节流流动路径的流动方向上减小。这是能易于产生的、相当简单的手段。
在优选实施例中，所述凹槽位于与所述第一构件接触的所述第二构件的所述接触面中。这种凹槽可以容易地机加工。当这个凹槽仅部分地被第一构件覆盖时，换言之当凹槽处于与压力腔室的重叠关系时，建立了节流流动路径。
在此方面，优选地，与所述第一构件相对于所述第二构件的移动方向相垂直的所述凹槽的宽度在穿过所述节流流动路径的流动的方向上减小。这是用以减小流动面积的简单手段。
在额外或替代实施例中，垂直于所述接触面的所述凹槽的深度在穿过所述节流流动路径的流动的方向上减小。这也存在着减小在流动方向上所述节流流动路径的流动面积的可能性。
在一优选实施例中，所述凹槽在所述接触面中呈三角形的形式。换言之，当从其上布置有第一构件的侧部观看所述接触面时，凹槽具有三角形的形式。
在替代或额外实施例中，优选地，所述凹槽具有呈三角形形式的垂直于所述面的截面。因此可能朝向凹槽与低压区接触处的位置而线性地减小节流凹槽的深度或者可能保持该深度恒定并且给予凹槽以三角形的形状或者可能使用二者的组合。
优选地，所述第一构件包括由壁分离开的至少两个压力腔室，其中在所述第一构件相对于所述第二构件的移动的方向上所述壁的厚度小于所述节流流动路径的长度。当介于两个压力腔室之间的壁已移动经过节流流动路径上时，在两个压力腔室之间总是存在连接。然而，当壁朝向低压区移动时，流动路径的压力阻力增加。
附图说明
现将参考附图更详细地描述本发明的优选实施例，在附图中：
图1是帮助解释本发明的示意图，
图2是液压装置的一部分的透视图；以及
图3是对比根据本领域现有技术状况和根据本发明的压力行为的视图。
具体实施方式
图1示意性地示出了液压装置1的某些零件，液压装置1可以例如由轴向活塞泵或者压力交换器而实现。液压装置1包括第一构件2。压力腔室3被形成于所述第一构件2中。压力腔室3具有开口4。在压力腔室3内的液体可以例如由活塞(未图示)加压。
液压装置1还包括第二构件5。第一构件2和第二构件5彼此接触，即，第二构件5具有接触面6，第一构件的面7搁靠在接触面6上。第一构件2可以相对于第二构件5在由箭头所示的方向8上移动。在本示例中，第一构件2相对于第二构件5旋转。
第二构件5具有低压区9。当压力腔室3的开口4靠近低压区9时，建立节流流动路径10以便能在压力腔室3与低压区9成完全重叠关系之前允许在压力腔室3与低压区9之间的压力均衡。由多个箭头示出了节流流动路径10。
由在第二构件5的接触面6中所形成的凹槽11建立了节流流动路径10。当从第一构件2观看时，这种凹槽11具有三角形式。换言之，与第一构件2相对于第二构件5的移动方向8垂直的凹槽11的宽度在穿过节流流动路径10的流动的方向上减小。选择这种三角形，因为其加工简单。然而，其它形式的凹槽11也是可能的，只要宽度在移动方向8上减小。在此情况下，凹槽11可以具有恒定深度，其中深度是在垂直于接触面6的方向上。
在附图中未示出的另一实施例中，凹槽11可以具有在移动方向8上，即在穿过所述节流流动路径10的流动的方向上减小的深度。在此情况下，凹槽11的宽度可以保持恒定。
然而，可能组合这两种可能性，即，在移动方向8上具有减小的宽度和减小的深度。
减小的深度11也可以由三角形截面实现。
如在图2中可以看出，第一构件2具有不仅一个压力腔室3，而是具有两个压力腔室3。两个压力腔室3由壁12分离开。在面7处，即在与接触面6接触的区域中的壁12的厚度小于在移动方向8上的凹槽11的长度。一旦壁12与凹槽11成重叠关系，则建立了节流流动路径10。
在此视情况下，节流流动路径10具有第一部段和第二部段，第一部段与处于高压下的压力腔室3连通，第二部段与具有低压的下一压力腔室3连通。当壁12在旋转方向8上移动时，在流体能逸流至处于低压下的压力腔室3所经过的第二部段中的流动路径10的截面减小并且因此所述节流流动路径10的节流阻力增加，这减缓了液体的流动和因此流体的动能。
关于图3a和图3a解释了所述节流流动路径10的这种增加的差分流动阻力的效果。图3a示出了在常规液压装置中的情形。水平轴线示出了时间并且竖直轴线示出了压力P。P1是当并不建立节流流动路径10时在压力腔室3中的高压力水平。压力P2是在低压区9中的低压水平，并且压力P3是液体的蒸气压力水平。在时间T1，减压开始。压力从压力水平P1减小。在时间T2，由流体惯性造成压力下冲。由于压力减小能继续直到时间T3，则可能形成空化泡沫。在这个时间T3之后，存在均衡，即压力升高到压力水平P2，即在低压区9中的低压。空化泡沫可能内爆，从而导致不利的空化。
图3b示出了利用上文示出的凹槽11实现的情形。在时间T1，减压开始。压力降低。然而，因为凹槽11的特殊形式以及增加的差分节流阻力，通过增加流动阻力，则节流在时间T2减缓。尽管在时间T3存在着较小的压力下冲，压力并不降低到低于液体的蒸气压力P3。

Claims (10)

1.一种液压装置(1)，其包括可相对于第二构件(5)移动的第一构件(2)，所述第一构件(2)具有压力腔室(3)，所述压力腔室(3)在所述第一构件(2)的一面(7)中打开，所述面(7)与所述第二构件(5)的接触面(6)接触，所述第二构件(5)具有低压区(9)，其中当所述压力腔室(3)靠近所述低压区(9)时，节流流动路径(10)设置于连接所述压力腔室(3)与所述低压区(9)的凹槽(11)中，其特征在于,在所述节流的持续时间期间，所述流动路径的总节流阻力增加。
2.根据权利要求1所述的液压装置，其特征在于，在通过所述凹槽(11)流动的方向上，所述凹槽(11)的节流阻力增加。
3.根据权利要求1或2所述的液压装置，其特征在于，所述凹槽(11)的液压直径在穿过所述节流流动路径(10)流动的方向上减小。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液压装置，其特征在于，所述凹槽(11)的流动面积在穿过所述节流流动路径(10)流动的方向上减小。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液压装置，其特征在于，所述凹槽(11)位于与所述第一构件(2)接触的所述第二构件(5)的所述接触面(6)中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的液压装置，其特征在于，垂直于所述第一构件(2)相对于所述第二构件(5)的移动方向(8)的所述凹槽(11)的宽度在穿过所述节流流动路径(10)的流动方向上减小。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的液压装置，其特征在于，垂直于所述接触面(6)的所述凹槽(11)的深度在穿过所述节流流动路径(10)的流动方向上减小。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的液压装置，其特征在于，所述凹槽(11)在所述接触面(6)中呈三角形的形式。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的液压装置，其特征在于，所述凹槽(11)具有呈三角形的垂直于所述接触面(6)的截面。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的液压装置，其特征在于，所述第一构件(2)包括由壁(12)分离开的至少两个压力腔室(3,3a)，其中在所述第一构件(2)相对于所述第二构件(5)移动的方向(8)上所述壁(12)的厚度小于所述节流凹槽(11)的长度。
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