CN108105048B - 具有居中固定的压紧装置的液压轴向活塞单元 - Google Patents

具有居中固定的压紧装置的液压轴向活塞单元 Download PDF

Info

Publication number
CN108105048B
CN108105048B CN201711170108.5A CN201711170108A CN108105048B CN 108105048 B CN108105048 B CN 108105048B CN 201711170108 A CN201711170108 A CN 201711170108A CN 108105048 B CN108105048 B CN 108105048B
Authority
CN
China
Prior art keywords
piston unit
axial piston
cylinder
hydraulic
mounting ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201711170108.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108105048A (zh
Inventor
安雅·菲宾
尼尔斯·克里斯托弗森
卡斯滕·菲宾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Danfoss Power Solutions GmbH and Co OHG
Original Assignee
Danfoss Power Solutions GmbH and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Danfoss Power Solutions GmbH and Co OHG filed Critical Danfoss Power Solutions GmbH and Co OHG
Publication of CN108105048A publication Critical patent/CN108105048A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108105048B publication Critical patent/CN108105048B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/22—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block having two or more sets of cylinders or pistons
    • F04B1/24—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block having two or more sets of cylinders or pistons inclined to the main shaft axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/0032—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F01B3/0044—Component parts, details, e.g. valves, sealings, lubrication
    • F01B3/007—Swash plate
    • F01B3/0073—Swash plate swash plate bearing means or driving or driven axis bearing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/0032—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F01B3/0041—Arrangements for pressing the cylinder barrel against the valve plate, e.g. fluid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/0082—Details
    • F01B3/0085—Pistons
    • F01B3/0088—Piston shoe retaining means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/06—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinder axes generally coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F03C1/0636—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinder axes generally coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F03C1/0673—Connection between rotating cylinder and rotating inclined swash plate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/06—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinder axes generally coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F03C1/0678—Control
    • F03C1/0686—Control by changing the inclination of the swash plate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014—Details or component parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2092—Means for connecting rotating cylinder barrels and rotating inclined swash plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/26—Control
    • F04B1/30—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks
    • F04B1/32—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B1/324—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block by changing the inclination of the swash plate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/06—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinder axes generally coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F03C1/0636—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinder axes generally coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F03C1/0644—Component parts
    • F03C1/0668—Swash or actuated plate
    • F03C1/0671—Swash or actuated plate bearing means or driven axis bearing means

Abstract

一种具有驱动轴(2)的斜盘构造类型的液压轴向活塞单元(1)，所述驱动轴(2)适于驱动缸体(4)或被该缸体(4)驱动。缸体具有多个缸膛(6)，其中多个活塞(8)能够大致沿着驱动轴(2)的转动轴线(10)移动并且相对于缸膛(6)移动。活塞(8)的第一端突出到缸膛(6)之外，并且借助于滑块(14)被可滑动固定到斜盘(16)。滑块(14)借助于与滑动表面(18)平行地设置的滑块压紧环(20)以滑动的方式被压靠在斜盘(16)的滑动表面(18)上。滑块压紧环(20)使得其径向内表面(22)与引导球体(24)上的配合表面(26)滑动接触，其中引导球体(24)旋转地固定在驱动轴(2)上，并能够克服弹簧(28)的弹力沿转动轴线(10)的方向朝向缸体(4)轴向移动，其特征在于：安装环(30)被连接到缸体(4)以限制引导球体(24)朝向缸体(4)的轴向移动。

Description

具有居中固定的压紧装置的液压轴向活塞单元
技术领域
本发明涉及一种斜盘构造类型的液压轴向活塞单元，优选地是可变排量类型的液压轴向活塞单元。本发明特别涉及一种将活塞滑块压紧在斜盘上的压紧装置。
背景技术
为了设定上述类型的液压轴向活塞单元的排量-固定排量或可变排量-使用倾斜的或可倾斜的斜盘。在这个不可旋转的倾斜的斜盘上，多个作业活塞可滑动地安装在活塞滑块中，该活塞滑块在斜盘上能够周向地转动。活塞可相对于缸体在缸膛内往复运动。由此，缸体能够旋转，以驱动限定液压轴向活塞单元的转动轴线的驱动轴或者由该驱动轴驱动。在一个可变排量的可调液压轴向活塞单元的优选情况下，斜盘是可能够枢转的，以便调节活塞在缸膛内的行程。为了防止滑块从斜盘上抬起，设置一个压紧装置，从而以滑动的方式将活塞滑块压紧在斜盘的滑动表面上。由此滑块压紧装置使得其径向内表面与引导球体的相应的配合表面接触，该引导球体是可转动地固定的，然而相对于驱动轴和缸体是能够轴向移动的。通常，引导球体在轴向方向被预加载地安装，从而引导球体将活塞滑块的压紧装置压向斜盘的滑动表面。
在液压轴向活塞单元处于静止时，活塞滑块-在下文中仅为“滑块”-通过引导球体的预加载力而被按压在斜盘上，从而与斜盘的滑动表面物理接触。随着缸体转速的升高，滑块从滑动表面上抬起，其中从斜盘的滑动表面抬起滑块的抬起力由于陀螺效应随着转动速度而增加。自然地，滑块与斜盘的滑动表面之间的滑动接触必须被润滑以减少摩擦和磨损并且提供液压轴向活塞单元的适当的功能。在一个优选实施例中，滑块与斜盘之间的滑动轴承被设计成流体动力轴承，通过活塞和滑块内的中心孔将作业流体供给到该流体动力轴承。在其他实施例中，该滑动轴承被泄漏流体或油槽润滑，其中液压轴向活塞单元的驱动单元在该油槽中旋转。
不管滑动轴承的种类如何，滑块的滑动表面和斜盘的滑动表面之间必须有一个最小间隙，特别是在流体动力轴承的情况下。这意味着，当驱动单元的旋转开始时，从滑动表面抬起滑块的抬起力抵消将滑块压到斜盘的滑动表面上的引导球体力。这些抬起力在低转速时应该已经能够实现低摩擦的条件，并且应该避免对所涉及的部件的磨损和损坏，并且在驱动单元的转速上升时还应该允许快速响应。当引导球体力较低而使得当液压轴向活塞单元的驱动单元开始旋转时，滑块与滑动表面之间的摩擦迅速减小时，这些方面是有利的。
另一方面，如果液压轴向活塞单元的驱动单元处于高转速，则引导球体作用在压紧装置上的按压力必须较高，这是因为随着驱动单元的转速的上升，抬起力增大。在高转速下，如果预加载力过低，则压紧装置容许滑块从斜盘的滑动表面上抬起太多，使得滑块与滑动表面之间的间隙对于适当的滑动轴承来说太大了。此外，在具有流体动力轴承的液压轴向活塞单元中，如果滑块与滑动表面之间的间隙太大，则滑块与斜盘之间的泄漏增加到不希望的程度。
此外，在滑块被流体动力地安装在斜盘的滑动表面上的情况下，抬起力也随着作业压力而增加，即，在驱动单元上的高作业负载条件下，滑块与滑动表面之间的距离/间隙随着作业压力的增加而增大。因此，引导球体的压紧力必须足够高以保持足够小的间隙，以便流体动力轴承的正确操作，并因此避免通过该间隙的过量泄漏。如果滑块具有流动动力轴承的情况下，由转速引起的抬起力增大了由作业压力产生的抬起力。这意味着，在设计引导球体的预加载安装所产生的压紧力时，必须考虑高作业压力情况下的低速度。
在现有技术中已经在这些上述的操作要求之间做出了折衷，由此在旋转开始时经常接受较高的压紧力，以便在高转速和/或高作业负载(即高作业压力下)下，将滑块和斜盘之间的间隙保持在可接受的极值内。在DE 10 2012 110 853A1(JP2014-095384A)中，为此，盘簧元件作为压紧装置，以用于在滑块上产生压紧力。由此，盘簧元件抵靠在与缸体一体设计的引导球体上。在DE 1 453 639 C(US 3,191,543 A)中，通过压缩弹簧将球形套圈按压在压紧所述活塞滑块的压紧环上，从而施加压力，为了使滑块与斜盘的滑动表面保持滑动接触，建议使用最小300磅至高至860磅的力。在US 4,111,103中，压紧环在滑块板的径向外边缘处固定到斜盘，并用于将滑块板保持在与斜盘相距固定的距离的位置处，由此在液压轴向活塞单元的任何操作状态中允许相同的泄漏间隙。这个间隙是由滑块板和斜盘之间的垫片预先定义和调整的。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于斜盘构造类型的液压轴向活塞单元的滑块压紧装置，该装置能够在驱动单元旋转开始时降低摩擦，以防止滑块和斜盘的磨损和损坏，并允许驱动单元的转速快速上升。同时，本发明的目的是在驱动单元的高转速和/或高作业负载的情况下，即当缸膛内的作业压力高时，在滑块和斜盘之间提供最佳的润滑和滑动条件。同时，本发明的一个目的是将由于泄漏造成的任何损失保持在最低限度。因此，但是如果液压轴向活塞单元是已经存在的或将要被制造的话，本发明的装置应该设计简单并且易于放置在任何液压轴向活塞单元内。此外，本发明的解决方案应该容易安装在单元中，并且应当构成成本有效且稳健的解决方案，其中，本发明的解决方案的构造应当需要最少的部件和空间。
斜盘构造类型的液压轴向活塞单元包括驱动轴，所述驱动轴适于驱动缸体或被该缸体驱动。该缸体具有多个缸膛，在该缸膛中，作业活塞能够大致沿着驱动轴的转动轴线并且相对于缸膛往复移动。活塞的第一端突出到缸膛之外并且通常包括球形形状。活塞的第一端借助于活塞滑块被可滑动固定到斜盘，其中这些滑块借助于滑块压紧环以滑动的方式被压紧在斜盘的滑动表面上。滑块压紧环设置成与滑动表面平行，其中滑块压紧环的径向内表面与引导球体上的相应配合表面物理接触。引导球体将滑块压紧环压紧在滑块上并且旋转地固定在驱动轴上。引导球体可以相对于驱动轴和缸体沿转动轴线的方向轴向移动。由此，引导球体例如借助于弹簧而被轴向预加载地安装，该弹簧抵靠在缸体上并将引导球体压向斜盘。根据本发明，将安装环连接到缸体上，从而限制引导球体朝缸体的相对轴向移动。引导球体使得其球面与压紧环保持永久接触，而在液压轴向活塞单元的驱动单元处于静止时和/或在低转动速度和/或低作业压力下，在引导球体的相反端部处，与安装环之间存在间隙。由此，在操作条件下，当引导球体移向缸体时，滑块和斜盘之间的间隙的尺寸由物理止挡件(这里是安装环)限制。该间隙优选地被限制到一个距离，该距离允许流体动力的最佳润滑或通过内部或外部润滑的最佳润滑。
有利地，间隙的最大尺寸借助于安装环受到物理止挡的限制。由此，可以显著地降低在静止时和/或在低转速下和/或在低作业压力下用于压紧所述压紧环的弹簧力，从而实现低摩擦和低磨损条件，并允许用于使得驱动单元加速的陡坡。同时装配力降低，使驱动单元到液压轴向活塞单元的装配过程更容易进行。
滑块和斜盘之间的间隙的最大尺寸最好能在液压轴向活塞单元的设计阶段被定义为如下的尺寸，该尺寸对于润滑是最佳的，或者对于具有最小泄露的流体动力轴承的制造是最佳的。此外，安装环的位置最好能够根据液压轴向活塞单元的生产和/或组装公差调整。进一步地，在液压轴向活塞单元的使用寿命期间，当液压轴向活塞单元投入使用和/或在维护或维修过程中，安装环到引导球体的距离是可调的。
在本发明的液压轴向活塞单元的优选实施例中，当液压轴向活塞单元处于静止状态时和/或在低转动速度和/或低作业压力下，在安装环与引导球体之间存在间隙。在这种情况下，相对于缸体可移动的引导球体在轴向方向上被预加载地安装到缸体上，使得引导球体被推离缸体。因此，通过滑块压紧环使得其径向内表面与引导球体的配合表面接触而限制弹簧行程。
同时，在低压和/或低转速条件下，已经达到了足以实现滑块压紧力与造成的滑块抬起力之间的力平衡的最小力。因此，与现有技术相比，润滑条件以及摩擦条件是优化的。这也使得液压轴向活塞单元能够更好地响应作业条件的变化，特别是增大的作业压力和转速要求。
在本发明的优选实施例中，活塞包括纵向孔，该纵向孔用于将作业流体从缸膛移动到滑块，以便在滑块和斜盘之间形成流体动力轴承。在液压轴向活塞单元的操作中，液压流体通过纵向活塞孔被供给到斜盘的滑动表面上，即滑块和斜盘之间。根据作业压力的不同，滑块将根据作业压力和离心力及陀螺力而产生的力，从斜盘滑动表面上升起。滑块压紧环的目的是限制滑块与斜盘之间的距离/间隙。因此，在现有技术中，在滑块的径向外侧上，压紧环直接固定为与斜盘保持间隔，或者在径向内侧处提供大的弹力以将滑块压紧在斜盘上，以抵抗抬起流体动力回转力。但是，如上所述，如果液压轴向活塞单元的作业压力和旋转速度升高，那么从斜盘上抬起滑块的流体动力回转力和旋转回转力也上升，滑块与斜盘之间的间隙变大。这可以通过缸体上的附加安装环来提供防止引导球体向缸体运动的物理止挡。因此，斜盘和滑块之间的间隙尺寸受到限制。由此，由于滑块的滑动表面和斜盘的滑动表面之间的间隙保持在最小，由于泄露而损失的作业流体保持在最小量，从而保证在低摩擦和低磨损条件下的良好润滑条件。
另一方面，在低作业压力和/或低转动速度条件下，将滑块压紧在斜盘上的力较低且足以保证良好的润滑。这提供了液压轴向活塞单元在低压和/或低速条件下的高效率。最后，通过本发明的包括固定在缸体上的额外的安装环的滑块压紧装置满足了矛盾的压紧力要求-高转速和/或高作业压力下的高压紧力以及低转动速度和/或高作业压力下的低压紧力。借助于安装环，在引导球体的移动距离的所需端部处的物理止挡件限定滑动条件，在该滑动条件下，能够实现高转速和/或高作业压力条件。通过在高作业负载条件下将用于压紧所述压紧环的装置与将引导球体压到压紧环上的弹簧力解耦，可以将这些弹簧力减小到最小，以便在低作业压力和/或低转动速度条件下，确保在斜盘的滑动表面上的滑块的低摩擦滑动接触。
用于限制引导球体相对于缸体的轴向移动的安装环可以通过压配，固化，焊接，加热，夹紧，压接或塑性变形连接到缸体上。另一个优选的可能性是在安装环可以抵靠的缸体上形成肩部。在这种情况下，安装环可以通过压配或热收缩在轴向方向上固化。尽管如此，也可以轴向自由地抵靠安装环的肩部，但是这可能在液压活塞单元的操作期间产生噪音。轴向方向上的非固定安装环也可以与缸体楔入，从而减小了引导球体相对于缸体的可移动距离，从而减小了滑块和斜盘之间的可能的间隙。减小这个间隙会危害滑块和斜盘之间的润滑膜。然而，安装环限定并保持了引导球体的最大允许的可移动轴向距离，在该基于肩部的实施例中，可以通过根据产品和装配公差而选择具有不同宽度的安装环来设置该可移动轴向距离。例如在静压轴向活塞单元的最终组装和投入运行之前或在液压轴向活塞单元的维护期间，测量这些公差。所涉及的部件的较晚磨损也可以考虑在内。
在本发明的另一个实施例中，在液压轴向活塞单元的组装过程中，垫片(间隔件)放置在引导球体和安装环之间，其中垫片的厚度对应于在液压轴向活塞单元的设计阶段中而计算/预定的间隙的尺寸。因此，在组装之后必须去除垫片(间隔件)以保证引导球体在轴向方向上的间隙和可动性。在另一个实施例中，可以通过测量所涉及的部件和/或它们相对于彼此的轴向位置来调节安装环相对于缸体或压紧环的轴向位置。
安装环优选由金属，橡胶或塑料材料或这些材料的组合制成。安装环应使用哪种材料取决于液压轴向活塞单元的特性，如体积尺寸，适用的速度范围和/或最大作业压力等。在适当情况下，优选使用橡胶材料例如与金属或塑料材料相结合，以便至少在引导球体撞击安装环的区域上实现引导球体在安装环上的轴向抵接的弹性特征。这对于液压轴向活塞泵是有利的，所述液压轴向活塞泵在快速和频繁变化的作业压力和/或快速改变的转速下操作。
人们可以想象安装环的设计具有足够厚的弹性材料以在轴向方向上件将引导球体从缸体上推离，从而通过安装环提供用于保持滑块在斜盘上的滑动接触的弹性力。在这种情况下，引导球体和缸体之间的弹簧或其它弹性部件可以被省略，这可以导致更加成本有效的结构。
对于本领域技术人员而言，显而易见的是，安装环的横截面可以选择为与引导球体的抵接面积最佳匹配的且最适合于缸体的设计的任何合适的横截面。对安装环的横截面进行设计没有限制，但是从成本方面考虑，优选的是简单的横截面，通常为矩形或者圆形的横截面。
对于本领域具有相关技能的人员来说，显而易见的是，本发明的液压轴向活塞单元可以是固定排量结构类型或者可变排量结构类型，即具有固定的倾斜的斜盘或者具有可枢转以用于调整液压轴向活塞单元的排量的斜盘。其中斜盘可以旋转到正角度和负角度的可变排量单元也被本发明的思想所覆盖。
附图说明
在附图中更详细地描述了根据本发明的液压轴向活塞泵的一个实施例，这些附图不限定本发明构思的范围。所公开和示出的实施例的所有特征可以在本发明的范围内以任何期望的组合相互组合。附图示出为：
图1示意性地示出了液压轴向活塞单元的横截面；
图2是图1的横截面的局部放大图。
具体实施方式
图1示意性地示出了斜盘构造类型的液压轴向活塞单元1的横截面。在液压轴向活塞单元1的壳体3中，安装有具有转动轴线10的驱动轴2。转动轴线10限定液压轴向活塞泵1的轴向方向。驱动轴2适于驱动具有多个缸镗6的缸体4或被该缸体4驱动。活塞8被容纳在总体上沿转动轴线10的方向定向的缸镗6中，并且可沿缸膛方向往复移动，即大致沿液压轴向活塞单元1的轴向方向10往复运动。活塞8的突出到缸镗6外部的第一端借助于活塞滑块14被可滑动地固定到斜盘16，该斜盘16不能围绕驱动轴2转动。当驱动轴2与缸镗6一起转动时，滑块14在斜盘16的滑动表面18上滑动。滑块压紧环20被安装以防止滑块14从斜盘16上抬起。滑块压紧环20本身由引导球体24保持就位，该引导球体24旋转地固定到驱动轴2并且在驱动轴2的轴向方向上可移动。因此，引导球体24与缸体4部分重叠并且经由引导球体弹簧28预加载地安装到缸体4上以便向滑块压紧环20提供弹力，从而在液压轴向活塞单元的驱动单元的静止和/或低转动速度和/或低作业压力下，防止滑块14从斜盘16上抬起。在引导球体24的面对缸体4的同一端附近，在液压轴向活塞单元1的前述条件下，在与引导球体24隔开一定距离/间隙的情况下，将安装环30定位在缸体4上。
在操作液压轴向活塞单元1时，例如作为液压轴向活塞泵作业，如图1所示，受压的作业流体被引入到缸镗6中，以将活塞8压出缸镗6，由此启动缸体4的旋转。在活塞8内设有纵向孔9，用于将来自缸镗6的液压流体引导至滑块14，每个滑块包括用于将液压流体引导至斜盘16上的滑动表面18的润滑孔19。从图1中可以得出，当受压的液压流体经由活塞8中的纵向孔9并经由滑块14中的润滑孔19被引导到斜盘16的滑动表面18上时，滑块14倾向于从斜盘16的滑动表面18上抬起。滑块压紧环20使得其径向内表面22抵靠在引导球体24上的配合表面26上，从而对抗这些抬起力。引导球体24被安装在驱动轴2上，并在轴向方向上弹性地抵接在缸体4上。以这种方式，允许引导球体24的弹性轴向移动，其中引导球体24总是使得其配合表面26与压紧环20的径向内表面22接触。至少在液压轴向活塞单元1停止时，引导球体24与安装环30之间存在间隙。
在液压轴向活塞单元1的作业状态下，引导球体24与安装环30之间的间隙可部分或全部封闭，从而使滑块14与斜盘16上的滑动表面18之间产生相应的间隙。在滑块14和斜盘16之间的这个间隙中，润滑装置(优选受压的液压作业流体)可以进入。安装环30通过形成引导球体24在轴向方向上朝向缸体4的运动的物理止挡，从而来限制滑块14与斜盘16上的滑动表面18之间的间隙。液压力和旋转的回转力将滑块14从斜盘16的滑动表面18上抬起，并将压紧环20的径向内表面22推到引导球体24上的配合表面26上，并与导向球24一起推向安装环30。最后，在液压轴向活塞单元1的操作条件下，滑块14、滑块压紧环20、引导球体24、安装环30、缸体4和在缸体4的另一端处的阀板32彼此连续物理接触。此外，安装环30可以适当地定位在缸体4的轴向方向上，使得滑块14和斜盘16之间的间隙的宽度被优化，以形成用于液压轴向活塞单元1的驱动单元的最佳润滑和操作条件。
在图2中，示出了图1的放大的局部横截面，其中本发明的液压轴向活塞单元处于静止状态。从图2中可以看出，弹簧28将引导球体24推离缸体4，并且借助于弹簧28的弹性力，经由引导球体24上的配合表面26和压紧环20的径向内表面22，滑块14压靠在斜盘16的滑动表面18上。在引导球体24附近，安装环30以与引导球体存在预定间隙而固定在缸体4上，从而当引导球体24在轴向方向上朝向缸体4移动时，为引导球体24提供物理的止挡件。当受压的液压流体经由活塞8中的纵向孔9和滑块14中的润滑孔19产生液压力以便使得滑块14与斜盘16分离时，会发生上述的情况。虽然滑块压紧环20使得其径向内表面22与引导球体24上的配合表面26物理接合，但是滑块14、安装环20和引导球体24这三个元件在轴向方向上朝向缸体4移动，直到引导球体24抵靠安装环30。在液压轴向活塞单元的如下作业状态下，其中当引导球体24接触安装环30时，滑块14和斜盘16之间的间隙最大，发生这种情况。只要作业压力与旋转回转力一起超过弹簧28的力，该最大间隙就保持恒定。这个限定的间隙为滑块14和斜盘16的滑动表面18之间的润滑提供了最佳尺寸。
特别是从图2可以容易地推导出，安装环30的位置限定了滑块14和斜盘16之间的间隙的尺寸。因此，如果安装环30的位置是可调的，滑块14和斜盘16之间的间隙也是可调的。这提供了对缸体4，引导球体24，安装环30，滑块14和斜盘16的生产和装配公差的补偿。在该公差补偿链中，缸体4的另一侧上的阀板32和端盖34也参与在其中，阀板32和端盖34构成液压轴向活塞单元1的驱动单元的另一端。
特别是从图2可以进一步推导出，弹簧28结合在安装环30中形成本领域的相关技术人员的设计可能性范围的一部分，以实现引导球体24在安装环30上的弹性抵接。然而，对于高精度单元来说，引导球体24的轴向移动的相应间隙尺寸的限制优选地是通过物理止挡件来进行的，由此在物理上限制了滑块14与斜盘16之间的间隙的宽度。
最后，提供一种液压轴向活塞单元1，其中，在液压轴向活塞单元1的任何操作条件下，滑块(活塞滑靴)和斜盘16之间的最佳润滑条件是通过简单的，成本效益和稳健的方式实现的。

Claims (10)

1.一种具有驱动轴(2)的斜盘构造类型的液压轴向活塞单元(1)，所述驱动轴(2)适于驱动具有多个缸膛(6)的缸体(4)或被该缸体(4)驱动，其中多个活塞(8)能够大致沿着驱动轴(2)的转动轴线(10)移动并且相对于缸膛(6)移动，其中活塞(8)的第一端突出到缸膛(6)之外，并且借助于滑块(14)被可滑动固定到斜盘(16)，其中滑块(14)借助于与滑动表面(18)平行地设置的滑块压紧环(20)以滑动的方式被压靠在斜盘(16)的滑动表面(18)上，滑块压紧环(20)使得其径向内表面(22)与引导球体(24)上的配合表面(26)滑动接触，其中引导球体(24)旋转地固定在驱动轴(2)上，并能够克服弹簧(28)的弹力沿转动轴线(10)的方向朝向缸体(4)轴向移动，
安装环(30)被连接到缸体(4)以限制引导球体(24)朝向缸体(4)的轴向移动，并且
如果所述液压轴向活塞单元(1)处于静止和/或在低转速下运行和/或在低作业压力下运行，在安装环(30)和引导球体(24)之间存在间隙。
2.根据权利要求1所述的液压轴向活塞单元(1)，其中所述安装环(30)通过与止挡件抵接连接到缸体(4)。
3.根据权利要求1所述的液压轴向活塞单元(1)，其中所述安装环(30)通过压配、通过胶合、通过焊接、通过热收缩、通过夹紧、通过压接或通过塑性变形连接到缸体(4)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液压轴向活塞单元(1)，其中，所述安装环(30)由金属，橡胶或塑料材料或这些材料的组合制成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的液压轴向活塞单元(1)，其中，所述安装环(30)在轴向方向上具有弹性。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的液压轴向活塞单元(1)，其特征在于，在液压轴向活塞单元(1)的组装过程中，通过大于在液压轴向活塞单元(1)的操作期间的轴向方向上的任何轴向力的轴向力，能够在转动轴线(10)的轴向方向上定位和/或调整所述安装环(30)。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的液压轴向活塞单元(1)，其特征在于，在液压轴向活塞单元(1)的作业期间，通过大于在液压轴向活塞单元(1)的操作期间的轴向方向上的任何轴向力的轴向力，能够在转动轴线(10)的轴向方向上定位和/或调整所述安装环(30)。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的液压轴向活塞单元(1)，其特征在于，在液压轴向活塞单元(1)的维修期间，通过大于在液压轴向活塞单元(1)的操作期间的轴向方向上的任何轴向力的轴向力，能够在转动轴线(10)的轴向方向上定位和/或调整所述安装环(30)。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的液压轴向活塞单元(1)，其中，所述安装环(30)具有大致矩形横截面。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的液压轴向活塞单元(1)，其中，所述斜盘(16)适于相对于驱动轴(2)的转动轴线(10)旋转，以调整活塞(8)的行程。
CN201711170108.5A 2016-11-24 2017-11-21 具有居中固定的压紧装置的液压轴向活塞单元 Expired - Fee Related CN108105048B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016223307.6 2016-11-24
DE102016223307.6A DE102016223307A1 (de) 2016-11-24 2016-11-24 Hydraulische axialkolbeneinheit mit zentralbefestigtem niederhalter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108105048A CN108105048A (zh) 2018-06-01
CN108105048B true CN108105048B (zh) 2020-10-30

Family

ID=62068765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711170108.5A Expired - Fee Related CN108105048B (zh) 2016-11-24 2017-11-21 具有居中固定的压紧装置的液压轴向活塞单元

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10662773B2 (zh)
CN (1) CN108105048B (zh)
DE (1) DE102016223307A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11333135B2 (en) * 2018-11-01 2022-05-17 Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. Axial piston machine and method of extending neutral position for axial piston machine
DE102019130844A1 (de) * 2019-11-15 2021-05-20 Danfoss A/S Hydraulische Kolbenmaschine
DE102019130843A1 (de) 2019-11-15 2021-05-20 Danfoss A/S Kolben einer hydraulischen Kolbenmaschine und hydraulische Kolbenmaschine

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3191543A (en) 1962-07-27 1965-06-29 Sundstrand Corp Pump or motor device
US3241495A (en) * 1963-08-12 1966-03-22 American Brake Shoe Co Construction for axial piston pump or motor
US3274897A (en) * 1963-12-23 1966-09-27 Sundstrand Corp Piston return mechanism
GB1127293A (en) * 1964-10-09 1968-09-18 Lucas Industries Ltd Hydraulic reciprocating pumps or motors
FR2097453A5 (zh) * 1970-07-07 1972-03-03 Renault
FR2308806A1 (fr) * 1975-04-23 1976-11-19 Applic Mach Motrices Perfectionnement a l'equilibrage des pompes et moteurs dits en barillet
US4111103A (en) 1977-02-14 1978-09-05 Commercial Shearing, Inc. Thrust rings for swash plate pumps and motors
JPS5776357A (en) 1980-10-31 1982-05-13 Honda Motor Co Ltd Hydraulic stepless transmission
JPH0886273A (ja) * 1994-09-19 1996-04-02 Hitachi Ltd 斜板型アキシャルピストン機械
JP4202832B2 (ja) * 2002-06-10 2008-12-24 株式会社荏原製作所 アキシャルピストンポンプ又はモータ
KR20130030761A (ko) 2010-12-07 2013-03-27 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 사판형 액압 회전기
DE102012110853A1 (de) 2012-11-12 2014-05-15 Linde Hydraulics Gmbh & Co. Kg Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise
CN103184990B (zh) 2013-03-14 2015-04-29 北京工业大学 倾斜柱塞式纯水液压斜盘泵

Also Published As

Publication number Publication date
CN108105048A (zh) 2018-06-01
DE102016223307A1 (de) 2018-05-24
US10662773B2 (en) 2020-05-26
US20180142553A1 (en) 2018-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108105048B (zh) 具有居中固定的压紧装置的液压轴向活塞单元
US8167580B2 (en) Axial piston machine with hydrostatic support of the holding-down device
KR20130030761A (ko) 사판형 액압 회전기
US8678654B2 (en) Axial bearing for use in a hydraulic device, a hydraulic transformer and a vehicle with a hydraulic drive system
KR19980071252A (ko) 피스톤 펌프
KR101711067B1 (ko) 액셜 피스톤 펌프 모터의 피스톤, 액셜 피스톤 펌프 모터의 실린더 블록 및 액셜 피스톤 펌프 모터
JP4884135B2 (ja) 液圧回転機
US6244160B1 (en) Axial piston machine with RMP-dependent pressure acting against the cylinder drum
EP3339642A1 (en) Hydraulic pump
US10533544B2 (en) Swash plate type liquid-pressure rotating device and method of manufacturing same
KR102328899B1 (ko) 가변 용량형 유압 장치
EP0746682B1 (en) Hydraulic axial piston machine
US3868889A (en) Fluid device having means for aligning a cylinder barrel
CN101270739A (zh) 轴向柱塞式液压马达或泵
US3890882A (en) Fluid device having plastic housing and means for mounting a cylinder barrel
US20240011475A1 (en) Piston-cylinder assembly for a radial piston compressor, and radial piston compressor
US6719460B1 (en) Swash-plate drag bearing
USRE32373E (en) Fluid device having means for aligning a cylinder barrel
EP1030057B1 (en) Hydraulic pump or motor
KR102345509B1 (ko) 실린더 블록 및 그를 구비한 사판형 액압 회전 장치
EP3109471A1 (en) Water-hydraulic machine
EP3808946A1 (en) Oil pump
US11761435B2 (en) Cradle bearing and cradle bearing support
KR102168578B1 (ko) 오일펌프
CN116025536A (zh) 用于轴向活塞机的控制板和具有控制板的轴向活塞机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20201030