CN116025536A - 用于轴向活塞机的控制板和具有控制板的轴向活塞机 - Google Patents

Abstract

公开的是用于轴向活塞机的控制板，其具有控制面，所述控制板处构造至少一个沿轴向穿透所述控制板的、肾形的高压控制开口和至少一个沿轴向穿透所述控制板的、肾形的低压控制开口，并且所述控制板限定了沿径向构造在至少一个高压控制开口和至少一个低压控制开口之内的第一密封条和沿径向构造在至少一个高压控制开口和至少一个低压控制开口之外的第二密封条。在此，第二密封条沿径向、优选区段式地比第一密封条宽。

Description

用于轴向活塞机的控制板和具有控制板的轴向活塞机

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于或者属于轴向活塞机的基本上环盘形的控制板/分配盘和一种根据权利要求7的轴向活塞机。

背景技术

在常规的轴向活塞机中，可纵向移动地（可轴向移动地）布置在缸筒（所述缸筒可旋转地被容纳在壳体中）的缸孔中的活塞，在缸筒的每个转动中执行往复运动，即吸入冲程和压缩冲程。为此，所述活塞在头部侧在相对于缸筒的旋转轴线倾斜地取向的盘处滑移，由此，将缸筒的旋转运动转化成支承在其中的活塞的轴向运动。为了在轴向活塞机的缸筒和工作管路之间建立旋转同步连接，在所述缸筒背离倾斜的盘的端侧处，将环盘形的控制板/分配板/控制盘装入所述壳体中，所述控制板/分配板/控制盘能够借助布置在圆形轨道上的肾形的控制开口/控制入口/控制出口来实现缸筒与高压接头或者低压接头的连接，即构造在其中的缸孔与高压接头或者低压接头的连接。借助所述控制板的构造，尤其借助所述控制开口的布局和尺寸设计，能够调节并且必要时通过更换控制板来改变所述轴向活塞机的工作特性。

为了所述缸筒和控制板之间的连接的（滑动）密封，通常在所述控制板处，在所述控制开口之间或者围绕所述控制开口构造/布置所谓的密封条。这意味着，所述缸筒与控制板的密封条（摩擦/滑动）处于接触之中。所述密封条必须具有较高的表面质量，以便保证这样的高密封效果，并且在长时间段内防止或者减少泄漏。在此，所述密封条通常以恒定的外直径和恒定的内直径构造。

因此，例如在DE 10 2012 105 302 A1中示出了具有常规的（即沿径向和周向相同的）控制开口或者具有常规的（即在它的内轮廓和外轮廓方面是圆形的）密封条的轴向活塞机的控制板。

此外，在EP 1 590 569 B1中公开了一种用于常规的轴向活塞机的非圆形的控制板。在此，所述控制板的控制开口分别相同地分布在该控制板的高压侧以及低压侧上。这意味着，所述控制开口均匀地构造在所述控制板的在安装状态中与高压接头连接的一侧和所述控制板的与低压接头连接的一侧。在这里，所述密封条在它的内轮廓和外轮廓方面圆形地构造。

在DE 43 40 061 C2中示出常规的轴向活塞机的控制板的另一示例。在这里，所述控制板具有控制开口和/或密封条，它们具有相对于缸筒的旋转轴线的不同的径向距离并且/或者具有不同的尺寸。因此，能够产生非对称的压力场，所述非对称的压力场又产生补偿扭矩，所述补偿力矩抵抗缸筒在轴向活塞机的运行中产生的倾翻扭矩（Kippmoment）。

与此相似地，DE 10 2005 021 029 A1也示出了采用斜盘构造方式的轴向活塞机，在它的控制板上产生非对称的压力场用于补偿倾翻扭矩。为此，所述控制板具有控制开口，所述控制开口具有不同尺寸的、在周向上增大或者减小的横截面。

发明内容

与此相对地，本发明以下述任务为基础：优化用于轴向活塞机的控制板，或者优化轴向活塞机。

根据本公开，所述任务通过具有权利要求1的特征的控制板和具有权利要求7的特征的轴向活塞机来解决。本发明的有利的改型方案在相应的从属权利要求中说明。

在根据本发明的控制板的特别优选的构造中，第二密封条在至少一个高压控制开口的区域中，沿径向比第一密封条宽。借此，所述控制开口能够尽可能远地向径向内部移动，这又能够由于降低的离心力实现缸筒的高转速。此外，借此能够实现，提供一种具有提高的卸载度和降低的倾翻扭矩的相对而言成本有利的轴向活塞机。此外，能够防止在缸筒和控制板之间的（摩擦）接触的过载。当然，在这里能够有利的是，设置另外的密封条，即多个密封条，所述多个密封条在它们的径向延伸量方面，即在它们沿径向的宽度方面彼此不同。

优选地，第二密封条能够在至少一个高压控制开口的区域中具有径向扩展部。借此，能够局部受限地产生的较高的卸载力，所述卸载力进一步提高卸载度。

根据有利的改型方案，所述控制板沿径向——从壁厚的角度考虑——能够具有第一区段、第二区段和第三区段，其中，相比于第一区段和第三区段，第二区段能够具有较大的厚度/材料尺寸。

此外，在此能够有利的是：在第二区段处构造所述控制面，即所述控制开口和密封条。当然，所述控制板也能够具有多个具有不同的厚度/材料尺寸的区段。因此，例如能够设想的是，所述控制板具有四个区段，即两个具有较大的材料尺寸的区段和两个具有较小的材料尺寸的区段。此外，在此能够有利的是，具有较大材料尺寸的区段的材料尺寸有差别，或者具有较小材料尺寸的区段的材料尺寸有差别。

一般地，对于在缸筒和控制板之间的密封而言，必要的是具有高表面质量的接触面，所述接触面能够导致成本密集且非常耗时的后处理步骤，例如研磨。借助前面提及的改型方案，能够将对于高表面质量的要求和随同的待后处理的面限制到第二区段上。

在另一优选的构造方案中能够设置具有不同尺寸的多个、尤其四个高压控制开口。在此，各个在圆形轨道上周向间隔的、肾形的控制开口能够尤其在它们沿所述控制板的周向的延伸量方面彼此不同。轴向活塞机的工作特性能够通过控制开口的单独的尺寸设计来调节。

此外，本发明涉及一种优选采用斜盘构造方式的轴向活塞机，其具有控制板，所述控制板具有至少一个沿轴向穿透所述控制板的、肾形的高压控制开口和至少一个沿轴向穿透所述控制板的、肾形的低压控制开口。通过所述控制开口，可旋转地支承在轴向活塞机的壳体中的缸筒的活塞孔/活塞凹槽，在所述缸筒旋转时交替地与高压接头和低压接头可连接或者连接。在此，在控制板和缸筒之间的接触区域处构造位于径向内部的第一密封条和位于径向外部的第二密封条，并且所述第二密封条沿径向、优选区段式地比第一密封条更宽地构造。

在这里能够有利的是，在根据本发明的控制板处构造第一密封条和第二密封条。替代地，也能够在所述缸筒的与控制板接触的端面处构造第一密封条和第二密封条。这意味着，根据本发明的、变化的密封条宽度既能够通过所述控制板限定，也能够在所述缸筒上限定。

附图说明

下面根据附图对具有根据本发明的控制板的轴向活塞机的优选的实施例进行详细阐述。其中：

图1示出轴向活塞机的纵剖面图；

图2根据优选的实施例示出根据本发明的缸筒的立体视图以及

图3根据优选的实施例示出根据本发明的控制板的立体视图。

具体实施方式

在图1中示出轴向活塞机1的纵剖面。在此，所述轴向活塞机1采用斜盘构造方式构造成泵或马达。所述轴向活塞机1具有传动机构组件3，所述传动机构组件围绕旋转轴线2可旋转地布置，所述传动机构组件具有缸筒4，所述缸筒设有多个与旋转中心轴线2同心地布置的、优选采用缸孔的形式的活塞凹槽5。在所述活塞凹槽5中分别可纵向移动地支承一个活塞6。此外，所述传动机构组件3具有传动轴7，所述传动轴以与旋转中心轴线2同心的方式被引导穿过在缸筒4中的开口/孔。此外，所述传动轴7和随同的传动机构组件3被可旋转地容纳在轴向活塞机1的壳体8中。所述壳体8又由两个沿轴向彼此拧紧的壳体部件构成，所述壳体部件共同地限定用于传动机构组件3的容纳空间。在图1中示出的实施例中，所述壳体8具体由壳体罐8a和对应的壳体盖8b组成，使得借此在壳体内部中形成空心空间或容纳空间用于容纳传动机构组件3，并且所述传动轴7穿过在壳体罐8a中与旋转轴线2同心地构造的开口，伸展到壳体8的外侧上。

为了在壳体8中支撑所述传动机构组件3或者旋转固定地承载这个传动机构组件的传动轴7，布置两个构造成锥形滚柱轴承的轴承位置9、10。在此，轴承位置9在壳体罐8a中布置在前面提及的用于引导传动轴7穿过的开口的区域中；与之相反，另外的轴承位置10构造在壳体盖8b中。此外，在轴承位置9的区域中布置采用径向轴密封环11形式的密封元件用于密封所述壳体8。

如在图1中示出的，缸筒4具有内齿部12，所述内齿部与构造在传动轴7上的外齿部13啮合。这意味着，所述缸筒4与传动轴7以旋转同步、但能够轴向移动的方式连接。此外，所述传动机构组件3具有构造成（螺旋）压力弹簧的弹簧14，所述弹簧使缸筒4如此抵靠传动轴7预紧，使得缸筒4相对于传动轴7沿着朝向壳体盖8b的方向挤压，使得在下文中详细说明并且沿着旋转中心轴线方向（轴向）布置在缸筒4和壳体盖8b之间的控制板15与壳体盖8b保持抵靠。换言之，弹簧14设置用于借助缸筒4把控制板15抵靠壳体盖8b挤压。

前面提及的活塞6在它们背离所述壳体盖8b的端部区段（活塞头部）处分别通过球节与构造成滑靴的支撑元件16连接，并且通过这个支撑元件16支撑在斜盘17上。相对于旋转轴线2倾斜的斜盘17能够在壳体8处模制或以旋转固定的方式紧固，使得轴向活塞机1具有固定的挤压容积。然而，同样能够设想的是，以能够调节倾斜度（该倾斜度以旋转轴线2为基准）的方式构造所述斜盘17，由此能够使轴向活塞机1的挤压容积可调节/可变。

由所述滑靴构成的支撑元件16通过压紧板18（所述压紧板是环盘形的并且与缸筒4一起旋转，然而被所述壳体通过轴环保持）抵靠斜盘17挤压，并且因此阻止其从斜盘17上抬起。

在示出的实施例中，缸筒4沿旋转轴线方向以端侧支撑在壳体固定的控制面19处。在此，所述控制面19构造在控制板15处。前面提及且在图3中单独示出的控制板15又旋转固定地保持在壳体盖8b处。

如在图2中示出的，所述缸筒4在它与控制板15贴靠的端侧处具有在周上分布的、肾形的连接开口20，所述连接开口相应地配属于活塞凹槽5。这意味着，为每个活塞凹槽5构造一个连接开口20。

在图3中根据优选的实施例示出控制板15。以优选圆形的外轮廓构造的控制板15沿径向从内向外具有第一区段21、第二区段22和第三区段23，其中，第一区段21和第三区段23的板厚度/材料尺寸比第二区段22的板厚度小。这意味着，第二区段22按照面状凸出部的方式来构造并且沿轴向从第一区段21和第三区段23伸出。

此外，如在图3中示出的，所述控制板15具有低压控制开口/低压控制肾形部24和至少一个、尤其四个高压控制开口/高压控制肾形部25。换言之，在控制板15中，在低压侧上（图3中的下部）构造低压控制开口24并且在高压侧上（图3中的上部）构造四个高压控制开口25。低压控制开口24和高压控制开口25构造成肾形的通孔，其中，在优选的实施例中，高压控制开口25的尺寸（即沿周向的延伸量）是变化的。在这里，高压控制开口25的其中两个尤其具有比另外两个高压控制开口25小的尺寸。

如在图3中示出的，第二区段22在高压侧上，即在高压控制开口25的区域中，具有沿径向突出且沿周向延伸的扩展部（凸台）26，使得第二区段22在扩展部26的区域中具有沿径向增加的宽度。由于第二区段22在高压侧上的加宽部，增加的机械载荷能够在这个区域中被较好地补偿。此外，在这个区域中能够局部受限地产生较高的卸载力。通过这个局部的增加能够提升卸载率，并且同时能够减小残余力半径（Restkraftradius）（尤其局部地位于极限值处的）。如果所述扩展部26在更大的区域上延伸，那么残余力的作用点沿径向进一步向外移动。借此，尽管卸载力重新增加了，但是缸筒4明显更快地倾向于倾翻。

如果此时，如前面提及的那样，借助弹簧14把缸筒4抵靠控制板15和壳体盖8b挤压，那么缸筒4的端侧只与控制板15的第二区段22接触。在传动轴3和随同的缸筒4旋转时，活塞凹槽5通过连接开口20和低压控制开口24和高压控制开口25可选地与高压接头/进入侧（例如采用吸入通道27的形式）和低压接头/排出侧（在图1中未示出）流体接触。

在运行中，在活塞凹槽5和所述进入侧或者排出侧之间的连接通道/流体通道必须密封。同时，应该在旋转的缸筒4和壳体固定的控制板15之间存在润滑膜用于降低摩擦阻力。为此，所述控制板15和尤其是控制面19必须具有较高的表面质量。因为只有控制板15的第二区段23与缸筒4接触，即只有第二区段23构成控制面19，所以也只是这个区段23必须单独地进行后处理，例如通过附加的研磨，以便保证较高的表面质量。

如前面提及的，第二区段23在运行中必须确保在缸筒4和控制板15之间的密封。换言之，第二区段23构成了位于径向内部的第一密封条28和位于径向外部的第二密封条29，其中，所述低压控制开口24以及高压控制开口25沿径向构造在第一密封条28和第二密封条29之间。如在图3中示出的，在此，第一密封条28的宽度在整个周向上是恒定的；与之相反，第二连接部29在低压侧上具有比在高压侧上更小的宽度。如前面阐述的，在高压侧上的第二密封条29构成扩展部26。因为第一密封条28在整个周向上具有恒定的宽度，所以低压控制开口24和高压控制开口25能够沿径向尽可能远地向内移动，这减小了在控制开口24、25中的离心力，并且因此能够实现较高的转速。

根据优选的实施例，所述控制板15位置固定地安置在壳体8处。此外，所述控制板15借助它的内周面支撑在轴承位置10的外轴承环上。此外，控制板15在它的内周面处具有多个，尤其两个槽30，所述槽例如用于借助安置在轴承位置10的轴承环处的定心元件（尤其是配合销）来定心和/或用于将泄漏油从弹簧14的区域中排出。

在前面说明的、优选的实施例中，所述密封条28、29构造在控制板15的控制面19上，并且缸筒4的端侧平坦地构造。当然，缸筒4的端侧也能够具有密封条28、29，并且控制板15的控制面19平坦地构造。

公开的是，用于采用斜盘构造方式的轴向活塞机的控制板，其具有控制面，所述控制面具有至少一个肾形的高压控制开口和至少一个肾形的低压控制开口，通过所述控制开口，可转动地支承在所述轴向活塞机的壳体中的缸筒的活塞凹槽在缸筒旋转时能够交替地与高压接头和低压接头连接；以及具有构造在至少一个高压控制开口和至少一个低压控制开口径向内部的第一密封条和构造在至少一个高压控制开口和至少一个低压控制开口径向外部的第二密封条。在此，第二密封条沿径向、优选区段式地比第一密封条宽。

此外，公开的是采用斜盘构造方式的轴向活塞机，其具有控制板，所述控制板具有至少一个肾形的高压控制开口和至少一个肾形的低压控制开口，通过所述控制开口，可旋转地支承在所述轴向活塞机的壳体中的缸筒的活塞凹槽在缸筒旋转时能够交替地与高压接头和低压接头连接。在此，在所述控制板和缸筒之间的接触面处构造位于径向内部的第一密封条和位于径向外部的第二密封条，并且所述第二密封条沿径向、优选区段式地比第一密封条更宽地构造。

Claims (9)

1.用于轴向活塞机（1）的控制板（15）或轴向活塞机的控制板，其具有优选地环形的控制面（19），在所述控制面中构造至少一个沿轴向穿透所述控制板（15）的、肾形的高压控制开口（25）和至少一个沿轴向穿透所述控制板（15）的、肾形的低压控制开口（24），并且所述控制面限定了参照至少一个高压控制开口（25）和至少一个低压控制开口（24）在径向内部的第一密封条（28）和参照至少一个高压控制开口（25）和至少一个低压控制开口（24）在径向外部的第二密封条（29），其特征在于，第二密封条（29）沿径向至少区段式地比第一密封条（28）宽。

2.根据权利要求1所述的控制板（15），其特征在于，第二密封条（29）至少或者仅在至少一个高压控制开口（25）的区域中沿径向比第一密封条（28）宽。

3.根据权利要求1或者2所述的控制板（15），其特征在于，第二密封条（29）至少或者仅在至少一个高压控制开口（25）的区域中具有沿径向向外取向的扩展部（26）。

4.根据上述权利要求1至3中任一项所述的控制板（15），其特征在于，所述控制板（15）沿径向具有第一区段（21）、第二区段（22）和第三区段（23），其中，相比于第一区段（21）和第三区段（23），第二区段（22）沿轴向具有较大的厚度。

5.根据权利要求4所述的控制板（15），其特征在于，所述控制面（19）构造在第二区段（22）中。

6.根据上述权利要求1至5中任一项所述的控制板（15），其特征在于，设置多个、尤其四个具有不同尺寸的高压控制开口（25）。

7.轴向活塞机（1），其优选采用斜盘构造方式，其具有控制板（15），所述控制板具有至少一个肾形的高压控制开口（25）和至少一个肾形的低压控制开口（24），通过所述控制开口，可旋转地支承在所述轴向活塞机（1）的壳体（8）中的缸筒（4）的活塞凹槽（5）在所述缸筒（4）旋转时能够交替地与高压接头和低压接头连接，其特征在于，在所述控制板（15）和缸筒（4）之间的接触面处构造位于径向内部的第一密封条（28）和位于径向外部的第二密封条（29），所述第二密封条沿径向、优选区段式地比第一密封条（28）宽。

8.根据权利要求7所述的轴向活塞机（1），其特征在于，第一密封条（28）和第二密封条（29）优选地构造在根据上述权利要求1至6中任一项所述的控制板（15）处。

9.根据权利要求7所述的轴向活塞机（1），其特征在于，第一密封条（28）和第二密封条（29）构造在所述缸筒（4）的与所述控制板（15）接触的端面处。

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