CN115898804A - 具有冷却回路的静液压轴向活塞机和具有静液压轴向活塞机和冷却回路的伺服液压致动器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种静液压轴向活塞机和具有轴向活塞机的伺服液压致动器。轴向活塞机的至少一个传动机构和轴承中的一个轴承借助于额外冷却回路冷却。因为冷却回路也导出传动机构的可能的泄漏，所以冷却剂对应于流经轴向活塞机的传动机构的工作压力剂。用于冷却剂的进入壳体中的入口或从壳体中的出口形成为具有轴承6的支架和/或盖部的单元。在具有这种轴向活塞机的伺服液压致动器中，利用冷却回路也可以冷却其部件、例如控制块或电动机。

Description

具有冷却回路的静液压轴向活塞机和具有静液压轴向活塞机和冷却回路的伺服液压致动器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的具有冷却回路的轴向活塞机。本发明还涉及一种伺服液压致动器，该伺服液压致动器具有轴向活塞机和冷却回路。
背景技术
由现有技术已知轴向活塞机，其缸筒与传动轴同心地布置并且与传动轴一起相对于静止的控制盘旋转。在此，轴向取向的活塞在缸筒的相应的缸孔中实施冲程运动。在其循环的第一部分中，冲程运动沿第一方向定向，并且在此，气缸通过控制盘的第一圆弧形的控制开口与轴向活塞机的第一接口连接。在其循环的第二部分中，冲程运动沿相反方向定向，并且在此，气缸通过第二圆弧形的控制开口与轴向活塞机的第二接口连接。为了使这样形成的传动机构的泄漏最小化，旋转的缸筒压靠到静止的控制盘上。
这种轴向活塞机的缺点是热量产生，所述热量产生通过构件、尤其是旋转的缸筒与静止的控制盘的摩擦产生，但是也通过工作压力剂的摩擦产生。该热量部分地利用工作压力剂导出，并且根据安装情况也从轴向活塞机的壳体外侧排出到环境空气中。这种轴向活塞机的缺点是，所输出的热量受到限制。限制一方面通过工作压力剂在其流回到轴向活塞机之前再次冷却的有限可能性产生，并且另一方面通过壳体外侧的尺寸和包围壳体外侧的环境空气的温度产生。
在文献DE 1 951 234 A1中示出了一种轴向活塞机，其具有额外冷却回路。因为该冷却回路为了冷却传动机构而延伸穿过壳体的内部空间（传动机构室），在那里它也吸收传动机构的泄漏，所以冷却回路必须以轴向活塞机的工作压力剂运行。这具有的优点是，不必提供特殊的冷却剂并且相对于周围环境密封，并且加热的泄漏也可以用于输出热量。
在本文中，形容词“额外”是指冷却回路与工作压力剂（液压油）的回路分离，并且--除了泄漏--至少暂时独立于工作压力剂（液压油）的回路。
在DE 1 951 234 A1中，用作冷却剂的工作压力剂在侧面直接地并且在相对于传动轴的径向方向上流入到壳体中并且在另一侧上直接地并且径向地又从壳体中流出。冷却回路由供给泵运行，所述供给泵耦合到轴向活塞机的传动轴上。贮存器用于将吸收的热量从冷却剂排出到环境中。
这种具有冷却回路的轴向活塞机的缺点是冷却效率次优。
发明内容
与此相对，本发明的目的在于，提供一种具有额外冷却回路的轴向活塞机和一种相应的伺服液压致动器，在其中进一步改善热量导出。
该目的通过具有权利要求1的特征的轴向活塞机和具有权利要求6的特征的伺服液压致动器来实现。
本发明的其他有利的设计方案在从属权利要求中描述。
所要求保护的静液压轴向活塞机优选地是轴向活塞泵并且具有通过轴承（优选地滚动轴承）支承在壳体中的传动机构。轴承也可以称为前轴承。轴承与控制盘（分配盘）相邻地布置。因此，轴承远离传动轴的端部区段，该端部区段从壳体中伸出并且该端部区段具有耦合装置（例如用于电动机）。在那里可以布置另一轴承（优选另一滚动轴承）。在壳体内部的传动机构室上排除了用于冷却传动机构的冷却回路。冷却回路的冷却剂等于工作压力剂或它对应于轴向活塞机的一种工作压力剂。冷却回路具有冷却剂泵和散热装置。根据本发明，冷却回路延伸穿过第一提到的前轴承。该轴承特别热，因此在那里可以实现特别有效地散热。
所述轴承是特别容易接近的，因为在那里没有布置和联接其他的部件或机器（例如电动机）。因此，在装置技术上简单的是，在壳体上密封地固定所述盖部（例如罩），所述盖部遮盖所述轴承和/或所述传动轴的端侧，并且所述盖部形成用于所述冷却回路的接口。
特别优选的是，传动机构室与轴向活塞机的低压接口或料箱接口连接。
此外，冷却回路可以在入口侧或出口侧被引导通过壳体接口，该壳体接口直接与传动机构室连接。特别优选的是出口侧的变型方案，由此冷却回路从轴承穿过传动机构室指向壳体接口。于是，冷却剂在到达轴承时还特别冷，从而能够实现特别有效的热传递和特别有效的散热。
散热装置可以是本身由现有技术已知的贮存器。优选地，散热装置是有效的板式热交换器，或者在装置技术上简单地是冷却回路的长的管路区段。
根据本发明的伺服液压致动器具有前述轴向活塞机，所述轴向活塞机大多作为泵工作并且因此在闭合的回路中供给工作缸。由于闭合的回路，工作压力剂几乎没有可能再次排出在轴向活塞机中吸收的热量。因此，根据本发明的额外冷却回路是特别有利的。即使在低转速和零冲程时保持负载的情况下也会产生优点。
如果致动器具有用于控制轴向活塞机与工作缸之间的流体连接的液压控制块，则冷却回路也可以延伸穿过控制块。因此，该部件也被冷却。
轴向活塞机通常具有用于传动轴的另一轴承（优选另一滚动轴承），该另一轴承与根据本发明流过的第一提到的轴承关于缸筒相对置。如果致动器与该另一轴承相邻地具有电动机，该电动机耦合到轴向活塞机并且驱动该轴向活塞机，那么冷却回路可以延伸穿过该另一轴承并且延伸穿过该电动机。因此，这些部件也被冷却。
轴向活塞机可以固定在致动器上并且与致动器形成结构单元。由于轴向活塞机在空间上接近致动器的其余部分，轴向活塞机的壳体外侧具有很少的环境空气以排出热量。因此，根据本发明的额外冷却回路在这种情况下是特别有利的。
结构单元可以理解为所述部件彼此固定连接。
在致动器的第一变型方案中，冷却剂泵和散热装置固定在伺服液压致动器上并且与该伺服液压致动器形成结构单元。因此，包括根据本发明的冷却回路在内的致动器形成可操作的单元，所述可操作的单元能够以小的耗费装配和安装在其使用位置上。
在致动器的第二变型方案中，散热装置经由冷却剂管路、优选冷却剂软管与轴向活塞机的壳体连接（并且因此必要时也与致动器连接）。由此能够实现散热装置与轴向活塞机的间距，使得所排出的热量不会再次返回到所述轴向活塞机。散热装置也可以与冷却剂泵形成单独的冷却机组。
附图说明
在附图中示出了本发明的多个实施例。
图1以视图示出了根据两个实施例的根据本发明的轴向活塞机，
图2以透视图示出了根据本发明的伺服液压致动器的实施例，以及
图3以示意图示出了图2中的伺服液压致动器的截取部分。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的轴向活塞机3的实施例。（未示出的）缸筒与传动轴1同心地布置并且与传动轴1一起相对于静止的控制盘旋转。传动轴1在图1中在上方从壳体4中伸出，从而在那里可以耦合另一机器、例如用于驱动作为泵起作用的轴向活塞机3的电动机。
传动轴1（在图1的下方）借助于构造为滚动轴承的轴承6并且（在图1的上方）借助于未示出的另一轴承支承在壳体4中。
轴向取向的活塞在缸筒的相应的缸孔中实施冲程运动。在其循环的第一部分中，冲程运动沿第一方向定向，并且在此，气缸通过控制盘的第一圆弧形的控制开口与轴向活塞机3的第一接口连接。在其循环的第二部分中，冲程运动沿相反方向定向，并且在此，气缸通过第二圆弧形的控制开口与轴向活塞机3的第二接口连接。为了使这样形成的传动机构的泄漏最小化，旋转的缸筒压靠到静止的控制盘上。
缸筒容纳在传动机构室2中，该传动机构室形成在轴向活塞机的壳体4的内部中。
在图1中示出了根据本发明的额外冷却回路的两个不同的实施例。两个实施例都具有冷却剂泵10和构造为板式热交换器12的散热装置。此外，两个实施例的冷却回路延伸穿过轴承6，所述轴承支承传动轴1的轴端，所述轴端不与另一机器耦合。此外，两个实施例延伸穿过壳体接口8，所述壳体接口直接与传动机构室2连接。
在第一实施例中，壳体接口8是出口侧的。因此，冷却回路从壳体接口8经由冷却剂泵10和板式热交换器12延伸至入口侧的壳体接口，该壳体接口与轴承6的（未示出的）盖一起形成。在轴向活塞机3的这个特别温暖的区域中，冷却剂吸收热量并且继续流过传动机构室2，在该传动机构室中冷却剂吸收可能的泄漏。最后，冷却剂流向出口侧的壳体接口8。
在第二实施例中，冷却回路与第一实施例相反地延伸，使得壳体接口8在入口侧。因此，冷却回路从壳体接口8经由传动机构室2并且经由轴承6穿过在那里的壳体接口经由板式热交换器12和冷却剂泵10再次延伸至入口侧的壳体接口8。
图2示出了根据本发明的紧凑的并且实施为结构单元的伺服液压致动器的实施例。其具有轴向活塞机3，所述轴向活塞机具有在图3中示出的冷却回路。
在图2中示出，伺服液压致动器具有用于驱动作为泵工作的轴向活塞机3的电动机14。轴向活塞机3在闭合的液压回路中经由控制块16供给构造为差动缸的工作缸20。此外，致动器具有液压存储器22和电子控制器24。
致动器还与图3中所示的用于轴向活塞机3和用于控制块16的冷却回路一起在紧凑的结构单元中实施，使得致动器可以作为构件安装在其使用位置处。
图3以示意图示出了图2中的轴向活塞机3及其冷却回路。
在该实施例中，冷却回路从冷却剂泵10延伸至入口侧接口，该入口侧接口与轴承6的（未示出的）盖一起形成。在轴向活塞机3的特别热的轴承6中，冷却剂吸收热量并且继续流过传动机构室2，在该传动机构室中冷却剂吸收可能的泄漏并且继续流向控制块16，该控制块因此同样被冷却。冷却剂从控制块16经由板式热交换器12再次流向冷却剂泵10。
公开了一种静液压轴向活塞机3和具有轴向活塞机3的伺服液压致动器。轴向活塞机的至少一个传动机构和轴承6中的一个轴承借助于额外冷却回路冷却。因为冷却回路也导出传动机构的可能的泄漏，所以冷却剂对应于流经轴向活塞机3的传动机构的工作压力剂。用于冷却剂进入壳体4中的入口或从壳体4中的出口形成为具有轴承6的支架和/或盖部的单元。
在具有这种轴向活塞机3的伺服液压致动器中，利用冷却回路也可以冷却其部件、例如控制块16或电动机14。
附图标记列表
1  传动轴/驱动轴
2  传动机构室
3  轴向活塞机
4  壳体
6  轴承
8  壳体接口
10 冷却剂泵
12 散热装置/板式热交换器
14 电动机
16 控制块
20 工作缸
22 液压存储器
24 电子控制器

Claims (11)

1.一种静液压轴向活塞机，在其壳体（4）中布置有带有传动机构的传动机构室（2），所述传动机构通过轴承（6）支承在所述壳体（4）中，其中，所述轴承（6）与所述传动机构的控制盘相邻地布置，其中，在所述壳体（4）或所述传动机构室（2）上排除了用于冷却所述传动机构的冷却回路，其中，所述冷却回路的冷却剂等于所述轴向活塞机的工作压力剂，其中，所述冷却回路具有冷却剂泵（10）和散热装置（12），其特征在于，所述冷却回路延伸穿过所述轴承（6）。
2.根据权利要求1所述的静液压轴向活塞机，其中，盖部密封地固定在所述壳体（4）上，所述盖部遮盖所述传动轴（1）的端侧和/或所述轴承（6），并且所述盖部形成用于所述冷却回路的接口。
3.根据前述权利要求中任一项所述的轴向活塞机，其中，所述冷却回路延伸穿过壳体接口（8），所述壳体接口直接与所述传动机构室（2）连接。
4.根据权利要求3所述的轴向活塞机，其中，所述冷却回路从所述轴承（6）穿过所述传动机构室（2）指向所述壳体接口（8）。
5.根据前述权利要求中任一项所述的轴向活塞机，其中，所述散热装置（12）是板式热交换器（12）或所述冷却回路的长的管路区段。
6.一种伺服液压致动器，其具有根据前述权利要求中任一项所述的轴向活塞机（3），所述轴向活塞机与工作缸（20）在闭合回路中连接。
7.根据权利要求6所述的伺服液压致动器，所述伺服液压致动器具有用于控制所述轴向活塞机（3）与所述工作缸（20）之间的至少一个流体连接的液压控制块（16），其特征在于，所述冷却回路延伸穿过所述控制块（16）。
8.根据权利要求6所述的伺服液压致动器，所述伺服液压致动器具有电动机（14），所述电动机耦合到所述轴向活塞机（3）上，其中，所述轴向活塞机（3）具有与所述轴承（6）对置的另一轴承，所述另一轴承与所述电动机（14）相邻地布置，其特征在于，所述冷却回路延伸穿过所述另一轴承并且穿过所述电动机（14）。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的伺服液压致动器，其中，所述轴向活塞机（3）固定在所述致动器上并且与所述致动器形成结构单元。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的伺服液压致动器，其中，所述冷却剂泵（10）和所述散热装置（12）固定在所述致动器上并且与所述致动器形成结构单元。
11.根据权利要求6至9中任一项所述的伺服液压致动器，其中，所述散热装置（12）经由冷却剂软管与所述轴向活塞机（3）的壳体（4）连接。
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