CN117419022A - 轴向活塞机 - Google Patents

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CN117419022A CN202310876669.6A CN202310876669A CN117419022A CN 117419022 A CN117419022 A CN 117419022A CN 202310876669 A CN202310876669 A CN 202310876669A CN 117419022 A CN117419022 A CN 117419022A
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D·博德
H·梅耶
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Abstract

本发明涉及轴向活塞机，具有围绕着旋转轴线能转动地支承的缸筒，它具有带活塞孔的缸孔；及在活塞孔中能运动地支承的活塞，活塞的各一个活塞工作面支承在活塞孔支承面上并在活塞的和活塞孔的轴向端部上存在工作室，至少一个活塞孔支承面上构造至少一个孔口，该孔口与活塞孔支承面的沿相应活塞孔的轴向方向与工作室对置的端部相隔间距，该间距为长度L的0.35到0.46倍：活塞在该长度中总与活塞孔支承面接触，孔口关于活塞孔的纵轴线圆形地构成且具有面积在0.04mm2与0.5mm2间的横截面形状及不对称形状。本发明还涉及具有上述特征的轴向活塞机，在至少一个活塞工作面上构造至少一个凹部该凹部关于活塞孔的纵轴线圆形地构成。

Description

轴向活塞机
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1及并列的权利要求7的前序部分＝所述的、尤其能够用最小压力/最低压力来运行的轴向活塞机、尤其涉及一种封闭的循环泵，所述封闭的循环泵优选地被构造为斜盘机。
背景技术
诸如在EP 0 943 798 B1中所公开的轴向活塞机那样的已知的高压驱动装置如此在活塞支承面上构造有槽，从而将液压液从工作室输送至活塞支承面，并且就这样在活塞与相应的活塞孔之间出现尽可能小的摩擦。为了使得对此而言必需的润滑发挥功能并且防止润滑不足或者活塞卡住，当然需要比较高的最低压力。
JP59058171也说明了一种活塞机，在该活塞机的活塞支承面上多道周向槽或者螺旋形的周向槽在轴向上被构造在衬套或缸的内表面上。
发明内容
因此，本发明的任务是，提供一种轴向活塞机，所述轴向活塞机即使在较小的最低压力的情况下也能够防止活塞卡住。
该任务通过权利要求1的及并列的权利要求7的特征来解决。有利的改进方案是从属权利要求的主题。
按照公开文件的轴向活塞机具有缸筒，该缸筒围绕着旋转轴线能转动地或者可旋转地得到支承并且该缸筒设有缸孔，其中所述缸孔分别具有活塞孔。此外，所述轴向活塞机具有活塞，这些活塞在活塞孔中能运动地得到支承，使得活塞的各一个活塞工作面分别被支承在相应的活塞孔的活塞孔支承面上，并且在各一个活塞的及各一个活塞孔的轴向端部处存在工作室，并且在所述缸筒的旋转运动中由于所述旋转运动而有离心力作用到所述活塞上。
在所述活塞孔支承面中的至少一个活塞孔支承面上构造有至少一个孔口。所述至少一个孔口到活塞孔支承面的、沿着相应的活塞孔的轴向方向与工作室对置的轴向端部相隔了间距A。
所述至少一个孔口仅仅在相应的活塞孔支承面的关于缸筒的旋转轴线处于里面的区域中(在径向的内侧面上)延伸，从而借助于在所述至少一个孔口中的液压液能够将流体静压力施加到相应的活塞上，所述流体静压力在缸筒的旋转运动中与所述作用到活塞上的离心力相反。
按照本公开文件，所述至少一个孔口关于相应的活塞孔的纵轴线圆形地构成，并且具有面积在0.04mm2与0.5mm2之间的不对称的横截面形状。也就是说，所述孔口在横截面中不对称地构成，其中所述面积处于0.04mm2与0.5mm2之间。此外，按照本公开文件，所述在至少一个孔口与活塞支承面的、和工作室对置的轴向端部之间的轴向间距A是衬套的长度的0.35到0.46倍、尤其是0.38到0.43倍、优选0.39到0.41倍，其中所述长度L被构造为活塞在衬套的内部的运行区域，在所述运行区域中所述活塞不仅在工作状态中而且在静止状态中都处于所述运行区域之内。
通过对于所述孔口的空间限制，能够以有利的方式防止压力分布到更大的面上，并且由此防止在活塞工作面与相应的活塞孔支承面之间的压力的下降，由此能够减小所述活塞机械地抵靠在相应的活塞孔支承面上的可能性并且最终减小活塞卡住的可能性。
按照本公开文件的一个方面，所述缸筒能够具有缸孔和衬套，各一个衬套能够被轴向地推入到相应的缸孔中，并且所述活塞孔能够被构造在衬套中。
优选所述衬套的材料能够不同于其余的缸筒的材料。
如果设置了衬套，则所述缸筒的其余部分能够被优化到所述缸筒的结构上的完整性，而在此不必考虑到相对于活塞的滑动特性。
按照本公开文件的一个方面，所述衬套的外侧面和所述缸孔的内侧面能够旋转对称地构成，使得所述衬套能够关于相应的活塞孔的纵轴线在每个旋转位置中被轴向地推入到相应的缸孔中。通过所述衬套的外侧面的和缸孔的内侧面的旋转对称的构造，能够简化所述轴向活塞机的装配。
按照本公开文件的一个方面，所述至少一个孔口能够被构造为槽/凹部/凹穴/留空部。如果所述孔口被构造为槽，则能够简化所述按照本公开文件的轴向活塞机的制造。
按照本公开文件的一个方面，所述至少一个孔口能够在关于相应的活塞孔的径向的透视图中具有半圆形的轮廓，其中所述半圆形的轮廓在其指向活塞的一侧上具有倾斜侧，由此为所述孔口给定其非对称的形状。换言之，所述至少一个孔口能够以U字形来构成，所述U字形朝径向的内侧面敞开，其中所述U字形的一条支臂、尤其是在指向活塞的一侧上、也就是朝所述缸筒的未用压力来加载的一侧或者朝摇架布置的支臂被构造为倾斜侧。所述孔口的倾斜侧在此能够与活塞孔支承面围成角α，该角包括20°到60°的范围、尤其是30°-50°的范围、优选32°-45°的范围。换言之，所述角α优选能够小于45°。
按照本发明，所述至少一个孔口具有处于0.25mm-0.55mm的范围内的深度。
按照权利要求7的另一种按照本公开文件的轴向活塞机具有缸筒，该缸筒围绕着旋转轴线能转动地或可旋转地得到了支承，并且该缸筒设有活塞孔。此外，所述轴向活塞机具有活塞，所述活塞能运动地被支承在活塞孔中，使得活塞的各一个活塞工作面被支承在相应的活塞孔的各一个活塞孔支承面上，并且在各一个活塞的和各一个活塞孔的轴向端部处存在工作室，并且在所述缸筒的旋转运动时由于所述旋转运动而有离心力作用到所述活塞上。
在所述活塞工作面中的至少一个活塞工作面上构造有至少一个凹部，所述凹部仅仅在相应的活塞导引面的、关于缸筒的旋转轴线处于外面的活塞工作区域中延伸，从而能够借助于所述至少一个凹部中的液压液将流体静压力施加到相应的活塞上，所述流体静压力在缸筒的旋转运动中与所述作用到活塞上的离心力相反。
按照本公开文件，所述活塞工作区域包括一个面，在这个面中所述活塞不仅在其工作状态中而且在其静止状态中总是与活塞孔支承面接触。
按照本公开文件，所述至少一个凹部关于相应的活塞孔的纵轴线圆形地构成。
通过对于所述凹部的空间限制，能够以有利的方式防止压力分布到更大的面上，并且由此防止在活塞工作面与相应的活塞孔支承面之间的压力的下降，由此能够减小所述活塞机械地抵靠在相应的活塞孔支承面上的可能性，并且最终减小活塞卡住的可能性。
按照本公开文件的一个方面，所述至少一个凹部被构造为槽/凹穴/留空部。如果所述凹部被构造为槽，那就能够简化所述按照本公开文件的轴向活塞机的制造。
按照本公开文件的一个方面，所述凹部能够在关于相应的活塞孔的径向的透视图中具有半圆形的轮廓。换言之，所述凹部具有半圆的(横截面)形状。
按照本公开文件的一个方面，所述轴向活塞机能够被构造为斜盘机。
按照本公开文件的一个方面，所述轴向活塞机能够被构造为优选封闭的循环泵或者不过也能够被构造为敞开的循环泵。
附图说明
下面借助于一种优选的实施例参照附图对本发明进行详细解释。其中：
图1示出了按照本公开文件的轴向活塞机的一部分的剖视图；
图2示出了按照本公开文件的衬套的剖视图；
图3示出了按照本公开文件的衬套的详细视图；
图4示出了按照本公开文件的活塞的剖视图；并且
图5示出了按照本公开文件的活塞的详细视图。
具体实施方式
图1示出了按照本公开文件的轴向活塞机的一部分的剖视图，所述轴向活塞机原则上相应于按照EP 0943798B1的轴向活塞机来发挥功能。
在图1中示出了活塞1，该活塞如此被支承在缸筒3的衬套2中，使得所述活塞1能够沿着其纵轴线4或者沿着衬套2的纵轴线5轴向地移动。为此，处于所述活塞1的外侧面上的活塞工作面6以预先确定的间隙装配到处于衬套2的活塞孔8的内侧面上的活塞孔支承面7中。
所示出的衬套2与另外的未示出的衬套及缸筒本体9一起形成缸筒3。所述衬套2在外侧面上具有衬套配入面10，通过所述衬套配入面使得所述衬套2被压入到处于所述缸筒本体9中的缸孔12的内侧面上的缸孔支承面11中。所述缸孔支承面11在缸孔12的、指向未示出的斜盘的轴向侧上延伸。所述衬套2如此被压入到缸孔12中，使得所述衬套2的指向斜盘的端侧13与缸孔12的指向斜盘的端部齐平，或者与缸筒本体9的指向斜盘的表面齐平。所述缸孔支承面11的纵向延伸度大于衬套2的纵向延伸度，使得所述衬套2的背离斜盘的端侧14是自由的、也就是与所述缸筒本体9无接触。
在所述缸孔支承面11的背离斜盘的端部上，所述缸孔12具有凸肩15，在该凸肩处所述缸孔12的直径在该直径直至缸孔12的背离斜盘的端部上在死区16中基本上保持恒定之前朝离开斜盘的方向阶跃式地缩小。在所述缸孔12的背离斜盘的端部上设置了排放口17，通过该排放口使得液压液能够由死区16被输送至控制体18。
所述活塞1中空地构成并且具有朝向所述排放口17或者控制体18的方向敞开的空腔19。在指向斜盘的端部上，所述活塞1在外侧面上具有球头20，该球头被支承在滑座21中。所述滑座21借助于压板22被挤压到处于斜盘上的未示出的滑盘上。所述压板22借助于被支撑在缸筒本体9上的弹簧23朝斜盘的方向被预紧。
所述死区16、所述缸孔12中的在凸肩15与活塞1的指向控制体18的端部之间的区域与所述空腔19一起形成了工作室24。所述工作室24通过在球头20中的钻孔25朝斜盘的方向敞开，在所述钻孔中设置了节流阀26。
图2示出了按照本公开文件的衬套2的剖视图。根据在图1中示出的xyz笛卡尔坐标系，在图2中示出的视图如此以围绕着x轴扭转45°的方式来定向，从而在图2中能够看到所述活塞孔支承面7的在图1中布置在上方的顶点线27。所述顶点线27处于以下平面中；该平面包含活塞1的或者活塞孔8的纵轴线5和缸筒3的旋转轴线。
正如在图2中所示的那样，在所述活塞孔支承面7上设置有孔口28，所述孔口关于相应的活塞孔的纵轴线5圆形地构成。换言之，所述孔口28圆环形地围绕着活塞孔的纵轴线5来伸展。所述孔口28被构造为槽，该槽沿着相应的活塞孔的轴向方向到活塞孔支承面7的与工作室24(未示出)对置的轴向端部相隔了间距A。所述至少一个孔口28到活塞孔支承面7的与工作室相对置的轴向端部的间距A优选包含衬套2的长度L的0.4倍。所述衬套2的长度L比如为48mm±0.5mm，并且所述间距比如为长度L的0.4倍，从而从中产生19到19.4mm的间距A。此外，所述孔口28具有可在图3中看出的不对称的形状。
图3示出了所述按本公开文件的衬套2的详细视图，在该详细视图中示出了所述孔口28的不对称的形状。所述不对称的形状通过半圆形的轮廓来产生，所述半圆形的轮廓在其指向活塞1(未示出)的一侧上具有倾斜侧。所述孔口28的倾斜侧与活塞孔支承面7围成角α，该角优选具有35°的角度。
此外，所述孔口优选具有经过倒圆的棱边。此外，所述孔口28在所示出的实施方式中优选具有处于25.75±0.2mm的范围内的直径，其中所述孔口具有优选处于0.25mm-0.55mm的范围内的深度。
此外，所述孔口的半圆形的轮廓具有比如0.2mm的半径。
图4示出了按本公开文件的活塞的剖视图。在图4中示出了活塞1，该活塞在该活塞1的外侧面上具有活塞工作面6。所述活塞1中空地构成并且具有朝向所述排放口17或者控制体18(未示出)的方向敞开的空腔19。在指向斜盘的端部上，所述活塞1在外侧面上具有球头20，在该球头中布置有钻孔25。在所述钻孔的内部设置了节流阀26。
所述活塞1在其活塞工作面6上具有作为槽来构成的凹部。所述凹部29关于活塞的纵轴线4圆形地构成。换言之，所述凹部29圆环形地围绕着活塞的纵轴线4来伸展。所述凹部29沿着相应的活塞孔的轴向方向与活塞1的指向工作室24(未示出)的轴向端部相隔了间距PA。所述凹部29比如以活塞1的配合长度P的0.45至0.65倍的间距PA来伸展，其中所述配合长度P被构造为活塞1的工作面并且所述活塞1比如具有78.5±0.3mm的配合长度。
此外，在关于相应的活塞孔的径向的透视图中，所述凹部29具有半圆形的轮廓。换言之，所述凹部29能够具有半圆筒的形状，正如由图5中的凹部29的详细视图可见的那样。所述凹部29具有比如21.05mm±0.05mm的直径。

Claims (11)

1.轴向活塞机，具有：围绕着旋转轴线能转动地得到支承的缸筒(3)，所述缸筒具有带活塞孔(8)的缸孔(12)；以及在所述活塞孔(8)中能运动地得到支承的活塞(1)，使得活塞(1)的各一个活塞工作面(6)分别被支承在相应的活塞孔(8)的活塞孔支承面(7)上，并且在各一个活塞(1)的和各一个活塞孔(8)的轴向端部处存在工作室(24)，并且在所述缸筒(3)的旋转运动时由于所述旋转运动而将离心力作用到所述活塞(1)上，其中在所述活塞孔支承面(7)中的至少一个活塞孔支承面上构造有至少一个孔口(28)，所述至少一个孔口到所述活塞孔支承面(7)的、沿着相应的活塞孔(8)的轴向方向与工作室(24)对置的端部相隔了间距A，并且所述至少一个孔口(28)仅仅在相应的活塞孔支承面(7)的关于缸筒的旋转轴线处于内部的区域中延伸，从而借助于在所述至少一个孔口(28)中的液压液能够将流体静压力施加到相应的活塞(1)上，所述流体静压力在所述缸筒(3)的旋转运动时与作用到活塞(1)上的所述离心力相反，
其特征在于，
所述至少一个孔口(28)的间距A被构造为以下长度L的0.35到0.46倍：所述活塞(1)在所述长度中总是与所述活塞孔支承面(7)接触，所述至少一个孔口(28)关于相应的活塞孔(8)的纵轴线(5)圆形地构成，并且具有面积在0.04mm2与0.5mm2之间的横截面形状以及不对称的形状。
2.根据权利要求1所述的轴向活塞机，其特征在于，所述缸筒(3)具有缸孔(12)和衬套(2)，衬套(2)分别被轴向地推入到相应的缸孔(12)中，并且所述活塞孔(8)被构造在衬套(2)中。
3.根据权利要求1或2所述的轴向活塞机，其特征在于，所述衬套(2)的外侧面和所述缸孔(12)的内侧面旋转对称地构成，使得所述衬套(2)能够关于相应的活塞孔(8)的纵轴线(5)在每个旋转位置中被轴向地推入到相应的缸孔(12)中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轴向活塞机，其特征在于，所述至少一个孔口(28)被构造为槽。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的轴向活塞机，其特征在于，所述至少一个孔口(28)的不对称的形状如此构成：从而在关于相应的活塞孔(8)的径向的透视图中所述孔口(28)具有半圆形的轮廓，其中所述半圆形的轮廓在其指向活塞(1)的一侧上具有倾斜侧，所述倾斜侧指向活塞孔支承面(7)地围成角(α)，所述角处于20°到60°之间的范围内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的轴向活塞机，其特征在于，所述孔口(28)具有处于0.25mm-0.55mm的范围内的深度。
7.轴向活塞机，具有：围绕着旋转轴线能转动地得到支承的缸筒(3)，所述缸筒具有带活塞孔(8)的缸孔(12)；以及在所述活塞孔(8)中能运动地得到支承的活塞(1)，使得活塞(1)的各一个活塞工作面(6)被支承在相应的活塞孔(8)的各一个活塞孔支承面(7)上，并且在各一个活塞(1)的和各一个活塞孔(8)的轴向端部处存在工作室(24)，并且在所述缸筒(3)的旋转运动时由于所述旋转运动而有离心力作用到所述活塞(1)上，其中在所述活塞工作面(6)中的至少一个活塞工作面上构造有至少一个凹部(29)，所述至少一个凹部仅仅在相应的活塞工作面(6)的、关于缸筒的旋转轴线处于外部的活塞工作区域中延伸，从而能够借助于在所述至少一个凹部(29)中的液压液将流体静压力施加到相应的活塞(1)上，所述流体静压力在所述缸筒(3)的旋转运动时与所述作用到活塞(1)上的离心力相反，
其特征在于，
所述活塞工作区域包括一个面，在这个面中所述活塞(1)总是与所述活塞孔支承面(7)接触，所述至少一个凹部(29)关于相应的活塞孔(8)的纵轴线(5)圆形地构成。
8.根据权利要求7所述的轴向活塞机，其特征在于，所述至少一个凹部(29)被构造为槽。
9.根据权利要求7或8所述的轴向活塞机，其特征在于，所述至少一个凹部(29)如此构成：从而在关于相应的活塞孔(8)的径向的透视图中所述凹部(29)具有半圆形的轮廓。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的轴向活塞机，其特征在于，所述轴向活塞机被构造为斜盘机。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的轴向活塞机，其特征在于，所述轴向活塞机被构造为封闭的或敞开的循环泵。
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