CN110529451A - 用于液压系统的储存器 - Google Patents

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CN110529451A CN201910327943.8A CN201910327943A CN110529451A CN 110529451 A CN110529451 A CN 110529451A CN 201910327943 A CN201910327943 A CN 201910327943A CN 110529451 A CN110529451 A CN 110529451A
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Abstract

一种用于液压系统的储存器(2)，所述储存器具有：壳体(4)，所述壳体具有内腔(12)和流体出口(34)；液压驱动装置(38)，所述液压驱动装置与在所述壳体(4)中延伸的轴(14)联接以用于引入扭矩；以及布置在所述壳体(4)中的分隔装置(32)，所述分隔装置用于将所述内腔(12)划分为两个彼此分隔开的区段(I，II)，其中所述流体出口(34)与第一区段处于流体连通，其中所述分隔装置(32)在所述壳体(4)中沿着所述轴(14)延伸，其中所述分隔装置(32)被配置成用于通过使所述分隔装置(32)的与所述轴(14)联接的至少一个第一面(18)围绕由所述轴(14)预先设定的轴线(16)进行枢转来调整这两个分隔开的区段(I，II)的尺寸比，并且其中所述分隔装置(32)与所述液压驱动装置(38)以如下方式联接，使得所述至少一个第一面(18)将与所述第一面(18)的面积尺寸和所述扭矩相关联的压力施加至位于所述第一区段(I)中的流体。

Description

用于液压系统的储存器
技术领域
本发明涉及一种用于液压系统的储存器、一种具有至少一个此类液压储存器的液压系统、以及一种具有这种液压系统的载具。
背景技术
液压系统通常可以具有液压液体的预先确定的体积，并且能够以预先设定的压力提供液压液体。在此提供储存器，这些储存器可以储存液压液体的在预先设定的范围内可变的量。因为位于消耗器中的液压液体的量在运行中同样是可以变化的，所以储存器的可变的填充度是有意义的。
尤其在飞行器中，所谓的自增压式储存器(Bootstrap-Reservoir)已经普及，除了储存液压液体的功能之外，这些储存器还可以在吸入侧提供轻微的正向压力，该正向压力明显低于液压系统的压力水平。由此可以避免液压泵上的气穴。
常用的自增压式储存器具有两个活塞，这两个活塞彼此机械连接且具有不同的面积尺寸。较小的活塞被施加有由液压系统提供的压力，从而使得该较小的活塞借助与其压力和面积相关联的力作用于另一个较大的活塞。在此期间，该较大的活塞与低压侧连通并作用于指向泵的吸入侧的液压液体。由此在低压侧产生一定的压力。根据这两个活塞的面积比，可以确定液压液体在低压侧以及由此在泵的吸入侧的压力。
这种构造是非常高效且有效的，但为此需要一定的结构长度。
发明内容
可以提供一种储存器以供使用，所述储存器虽然可以提供与自增压式储存器相同的功能，但构造更为紧凑并且尤其具有更小的结构长度。此类设计并非从现有技术中已知的。
因此，本发明的目的在于，提供一种替代性的液压储存器，所述液压储存器具有明显更小的尺寸并且尤其具有更小的结构长度。
该目的通过独立权利要求1的特征来实现。有利的实施方式和改进方案能够从从属权利要求和下文的描述中得出。
提出一种用于液压系统的储存器，所述储存器具有：壳体，所述壳体具有内腔和流体出口；液压驱动装置，所述液压驱动装置与在所述壳体中延伸的轴联接以用于引入扭矩；以及布置在所述壳体中的分隔装置，所述分隔装置用于将所述内腔划分为两个彼此分隔开的区段，其中所述流体出口与第一区段处于流体连通，其中所述分隔装置在所述壳体中沿着所述轴延伸，其中所述分隔装置被配置成用于通过使所述分隔装置的与所述轴联接的至少一个第一面围绕由所述轴预先确定的轴线进行枢转来调整这两个分隔开的区段的尺寸比，并且其中所述分隔装置与所述液压驱动装置以如下方式联接，使得所述至少一个第一面将与所述第一面的面积尺寸和所述扭矩相关联的压力施加至位于所述第一区段中的流体。
因此，根据本发明的储存器的基本构造与传统的自增压式构造明显不同。核心方面在于液压驱动装置和上面提到的分隔装置的、与轴联接的第一面的组合。如下文详细阐述的，由此可以实现与自增压式储存器相同的优点，但可以实现明显更紧凑的尺寸。
所述壳体用于容纳流体、尤其液压液体。优选地、但非必须地，在所述壳体中限定的内腔可以是圆柱形的。尤其，所述壳体可以具有纵向轴线或中轴线，所述纵向轴线或中轴线预先设定所述壳体的延伸方向。
所述壳体的内腔由所述分隔装置划分为两个彼此分隔开的区段。在此，区段应理解为内腔的一部分，其与内腔的另一部分或区段是分离的。例如，所述第一面可能从所述轴径向向外延伸并且完全跨接所述壳体的内壁与所述轴之间的间隙。固定的第二面可能被布置在所述轴的另一侧，所述第二面通过径向延伸完善了所述内腔的分隔。这两个彼此分隔开的区段的尺寸根据所述第一面围绕所述轴或所述纵向轴线或中轴线的枢转角度来确定。
这些区段中的一个区段与所述流体出口处于流体连通。所述流体出口被设置成用于向液压泵供应流体。如果从第一区段取出流体，则所述第一面由于经由所述轴施加的扭矩可以进一步围绕所述纵向轴线或中轴线枢转。通过枢转，第一区段的体积可以逐渐减小，从而使得流体的体积损失得以补偿，但尽管如此力或压力仍然作用于剩余流体。因此，在所述流体出口处总是存在具有特定压力的流体，所述流体可以被供应给泵。
如果流体在此期间经过在此未详细指出的流体入口再次被引入第一区段中，则第一面可以朝向另一个方向枢转，从而使得第一区段的体积再次增大。第一面的当前角度由藉由流体作用在第一面上的力与轴上扭矩的力平衡进行调整。
所述液压驱动装置被配置成用于将特定的扭矩引入所述轴中，从而使得在所述流体出口处施加期望的压力。可以使用各种变型，这些变型可以从液压压力(例如从液压系统的高压侧)产生扭矩。由于第一面的受限制的枢转角度，例如可能提出：设置有具有受限制的行程的活塞，所述活塞通过杠杆结构或类似装置被用于产生扭矩。然而在该变型中所述活塞的行程不是必须沿着所述中轴线或纵向轴线(即轴延伸方向)延伸，而是可以横向于此延伸。其结果是，相对于传统的自增压式储存器，根据本发明的储存器所需的结构长度明显减小。此外，由于使用围绕轴可枢转的面元件，可以实现更平坦、更紧凑的构造。
总体上，通过根据本发明的储存器实现改善的紧凑性和明显更小的结构长度，同时保留相同的功能并且同样保留对所期望压力的一样好的适应性。
在一种有利的实施方式中，所述内腔是圆柱形的。由此得到了壳体的特别简单的结构。所述轴可以沿着所述内腔的中轴线延伸。在这种情况下，所述第一面可以基本上被实施为矩形并且完全覆盖圆柱形内腔的一半。例如，所述第一面从内腔的底面延伸至相对布置的顶面，并且在轴与径向靠外的内壁之间延伸。
因此优选的是，所述第一面从轴径向向外延伸至内腔的内壁。为了在所述轴与所述内壁之间实现完全密封，可以在所述第一面上布置第一滑动密封件。所述第一滑动密封件可能支撑在内壁上并被设计成使得防止流体在所述第一面旁从第一区段进入第二区段。
在一种同样优选的实施方式中，所述分隔装置还具有第二面，所述第二面刚性地布置在所述内腔中并且从所述内腔的内壁径向地朝向所述轴延伸。在此还提出：在所述第二面上布置第二滑动密封件，所述第二滑动密封件支撑在所述轴上。由此应防止流体在第二面周围从第一区段进入第二区段。因此通过第一面和第二面的布置得出如下可能：第一区段与第二区段分别作为圆柱形截面件来实现。所述圆柱形截面件可以提供一种具有以圆形截面作为基础面的楔形体积，其中两个区段基本上互补成360°，并且这两个区段的划分仅由第一面与第二面之间的角度确定。
在一种有利的实施方式中，所述液压驱动装置具有活塞，所述活塞能够移动地支承在缸体中、与驱动轴机械联接、并且能够经由所述缸体中的高压入口被施加液压压力。因此，所述活塞可以被施加高压入口处的液压压力，从而使得力作用在所述活塞上，以使所述活塞在适当时在缸体中移动。高压可以源自包括储存器的液压系统。通过与驱动轴机械联接，活塞可以通过所引起的力将扭矩引入驱动轴。应理解，所述驱动轴与所述轴联接以用于将扭矩引入所述轴。这可以通过对应的联接件实现。在该变型中，液压驱动装置和壳体可以彼此分隔开地被设置为独立的单元。
在一种优选的实施方式中，所述活塞与具有第一齿部的杆相连，其中所述驱动轴配备有第二齿部，并且其中所述第一齿部接合到所述第二齿部中。因此，作用在所述活塞上的力可以在所述驱动轴的圆周上直接被引入所述驱动轴。杠杆力臂(作用在活塞上的力经由所述杠杆力臂作用在驱动轴上)由第二齿部的有效直径确定。因此，驱动轴上的扭矩可以根据活塞的面的尺寸和高压入口处的压力水平来确定。如上文已经提及的，通过考虑第一面的面积尺寸，可以确定第一区段内的压力。
因此，根据本发明的储存器在多个位置处允许第一区段内的压力影响。由此允许储存器的特别好的可调节性和模块性。所述储存器可以通过一个或更多个部件的变化(而不是总是在第一区段中产生另外的压力)适应于液压系统的各种压力水平。所述第一区段内的压力可以通过增大活塞面积而增加。随着所述压力的增加，第二齿部的有效直径也增大。此外，所述压力还通过第一面的面积尺寸和径向延伸尺寸的变化受到影响。这三个部件可以彼此独立地选择并组合。可能提出：为了实现特定的模块性，同样提供第一面的具有不同设计的不同壳体尺寸以及具有不同活塞尺寸的不同液压驱动装置。
尤其，由于受限制的枢转路径，作为齿杆的替代方案，也可能实现为彼此相连的杠杆的杠杆机构，所述杠杆机构与活塞和驱动轴相连。借此可能实现第一面的接近180°的枢转运动。
在一种有利的实施方式中，所述壳体配备有切口，所述切口与所述第二区段处于流体连通。由此可以在第一面运动时补偿第二区段内的可变的气体体积。气体可以经过所述切口进入所述第二区段中或经此再次逸出。为了防止可能的污染，所述切口可以配备有过滤器或类似装置。气体尤其可以是空气。
在本发明的一种有利的实施方式中，所述液压驱动装置和所述第一面以如下方式实施，使得所述液压驱动装置与所述流体出口处的压力之间的压力比在1:25至1:120的范围内进行调整。
此外，本发明还涉及一种液压系统，所述液压系统具有至少一个根据上述说明的液压储存器。
在一个优选的实施方式中，所述液压系统具有泵，所述泵具有入口和出口，其中所述入口与所述液压储存器的流体出口联接，并且其中所述出口与所述液压驱动装置联接。
此外，本发明还涉及一种载具，所述载具具有根据上述说明的液压系统。
在一个变型中，所述载具是飞行器。在此可能提供的是，将第一区段内的压力水平与液压储存器相对于泵安装位置的安装位置进行相关联。此外，可以使对液压驱动装置以及第一面的面积尺寸的确定与液压系统的预先设定的压力相关联。
附图说明
本发明的其他特征、优点和应用可能性由以下对实施例和附图的说明得出。在此，所有所描述的和/或图示的特征自身和以任意组合构成本发明的主题，而与其在单独权利要求中或其所引用的权利要求中的关系无关。此外，在附图中相同的附图标记代表相同或相似的物体。
图1示出一种根据本发明的储存器的示意图。
图2示意性地示出一种具有这种储存器的液压系统。
图3示出一种飞行器，在该飞行器中集成有此类的液压系统。
具体实施方式
图1示出根据本发明的液压储存器2的示意图。储存器2具有壳体4，该壳体示例性地实施为圆柱形。为此，壳体4具有外表面6，该外表面借助底部8和盖10加以补充。壳体4形成内腔12，轴14延伸穿过该内腔。该轴是沿着中轴线16布置的、基本上完全延伸穿过整个内腔12并从盖10向外伸出。
优选地，轴14例如通过径向轴密封圈(未示出)或类似装置被密封在盖10中。轴14可旋转地支承在壳体4中并与第一面18相连。该第一面示例性地实施为矩形并且在内腔12中从底部8延伸至盖10。该第一面通过连接至轴14而跟随该轴的运动。在第一面18的径向靠外的端部20处存在第一滑动密封件22，该第一滑动密封件将第一面18朝向内壁24密封。
在轴14的在附图的相反侧示出了第二面26，该第二面同样示例性地实施为矩形。第二面26与内壁24刚性连接并朝向轴14径向延伸。在第二面26的朝向轴14的边缘28处存在第二滑动密封件30，该第二滑动密封件可以与第一滑动密封件22类似地构造并且将轴14相对于第二面26密封。轴14、第一面18和第二面26构成分隔装置32，该分隔装置将内腔12划分为第一区段I和第二区段II。
借助这种构造，第一面18可以通过轴14的旋转而因此围绕中轴线16枢转，从而使得第一区段I增大而第二区段II减小或反之亦然。
在第一区段I中布置有流体出口34，该流体出口与第一区段I处于流体连通。此外还设置有流体入口36，该流体入口同样与第一区段I处于流体连通。从流体出口34可以将液压泵或类似装置的流体从第一区段I中取出，并且从流体入口36可以将流体再次引入第一区段I中。
附加地，设置有液压驱动装置38，并且其具有缸体40，活塞42可移动地支承在该缸体中。缸体40在第一端44处具有高压入口46，该高压入口可与液压系统的高压管道联接。由此，活塞42被施加液压系统的高压并经受背离第一端44的力。
在活塞42的背离第一端44的一侧布置有杆48，该杆设有第一齿部50。液压驱动装置38还具有驱动轴52，该驱动轴设有第二齿部54。驱动轴52以如下方式可旋转地支承在液压驱动装置38中，使得第一齿部50和第二齿部54互相接合。因此，如果给活塞42施加压力，那么扭矩将经由齿部50和54被引入驱动轴52。
驱动轴52经由联接件56与轴14相连。因此，被引入驱动轴52的扭矩经由联接件56被进一步传递至轴14。如果在第一区段I中存在液压液体，那么因此液压液体的压力施加经由第一面18得以实现，从而使得该液压液体的压力施加在流体出口34处提供特定的超压。该超压由活塞42的面的尺寸、第二齿部54的有效直径、第一面18的尺寸以及其从中轴线16的径向延伸、并且由施加在高压入口46处的压力确定。因此，在液压系统的预先设定的压力水平下，流体出口34处期望的低压水平通过适配活塞42、驱动轴52和第一面18来实现。
在从第一区段I取出流体的情况下，第一面18也可以跟随第一区段I中减小的流体体积，或者在第一区段I中流体体积增大的情况下，通过流动的流体偏离流体入口36。第一面18的可能的枢转运动由第一齿部50的长度确定。
尤其，空气可以位于第二区段II中，空气同样面临第二区段II的可变体积。为了补偿该可变体积设置有切口58，该切口与第二区段II处于流体连通并示例性地布置在盖10中。由此，空气可以顺畅地从第二区段II逸出或经此进入。
图2示例性地示出了示意性的液压系统60，该液压系统配备有液压管道62、泵64、消耗器66和液压储存器2。在此，高压入口46示例性地与管道62中的一个管道联接，从而使得由泵64引起的压力导致在流体出口34处产生压力。
最后，图3示出了飞行器68，该飞行器配备有这种液压系统60。泵64例如可能布置在推进装置70中或布置在该推进装置处。
补充性地可以指出，“具有”并不排除其他的元件或步骤，并且“一个”或“一种”不排除多数。此外还可以指出，可以使用已经参照上述实施例之一描述的特征还有与上文描述的另外实施例的其他特征的组合。权利要求书中的附图标记不应视为限制。

Claims (12)

1.一种用于液压系统的储存器(2)，所述储存器具有：
-壳体(4)，所述壳体具有内腔(12)和流体出口(34)；
-液压驱动装置(38)，所述液压驱动装置与在所述壳体(4)中延伸的轴(14)联接以用于引入扭矩；以及
-布置在所述壳体(4)中的分隔装置(32)，所述分隔装置用于将所述内腔(12)划分为两个彼此分隔开的区段(I，II)，其中所述流体出口(34)与第一区段处于流体连通，
其中所述分隔装置(32)在所述壳体(4)中沿着所述轴(14)延伸，
其中所述分隔装置(32)被配置成用于通过使所述分隔装置(32)的与所述轴(14)联接的至少一个第一面(18)围绕由所述轴(14)预先设定的轴线(16)进行枢转来调整这两个分隔开的区段(I，II)的尺寸比，并且
其中所述分隔装置(32)与所述液压驱动装置(38)以如下方式联接，使得所述至少一个第一面(18)将与所述第一面(18)的面积尺寸和所述扭矩相关联的压力施加至位于所述第一区段(I)中的流体。
2.根据权利要求1所述的储存器(2)，其中所述内腔(12)是圆柱形的。
3.根据权利要求1或2所述的储存器(2)，其中所述第一面(18)从所述轴(14)径向向外延伸至所述内腔(12)的内壁(24)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的储存器(2)，所述分隔装置(32)还具有第二面(26)，所述第二面刚性地布置在所述内腔(12)中并且从所述内腔(12)的内壁(24)径向地朝向所述轴(14)延伸。
5.根据前述权利要求中任一项所述的储存器(2)，其中所述液压驱动装置(38)具有活塞(42)，所述活塞能够移动地支承在缸体(40)中、与驱动轴(52)机械联接、并且能够经由所述缸体(40)中的高压入口(46)被施加液压压力。
6.根据权利要求5所述的储存器(2)，其中所述活塞(42)与具有第一齿部(50)的杆(48)相连，其中所述驱动轴(52)配备有第二齿部(54)，并且其中所述第一齿部(50)接合到所述第二齿部(54)中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的储存器(2)，其中所述壳体(4)具有切口(58)，所述切口与所述第二区段(II)处于流体连通。
8.根据前述权利要求中任一项所述的储存器(2)，其中所述液压驱动装置(38)和所述第一面(18)以如下方式实施，使得所述液压驱动装置(38)与所述流体出口(34)处的压力之间的压力比在1:25至1:120的范围内进行调整。
9.一种液压系统(60)，具有至少一个根据权利要求1至8所述的储存器(2)。
10.根据权利要求9所述的液压系统(60)，其中所述液压系统(60)具有泵(64)，所述泵具有入口和出口，其中所述入口与所述储存器(2)的流体出口联接，并且其中所述出口与所述液压驱动装置(38)联接。
11.一种载具(68)，具有根据权利要求9和10中任一项所述的液压系统(60)。
12.根据权利要求11所述的载具(68)，其中所述载具(68)为飞行器(68)。
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DE102018112523.2 2018-05-24

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