CN1712702A - 具有通过内部弹性装置保持密封地压靠相应接触表面的可伸缩推进构件的液压马达 - Google Patents
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Abstract
一种液压马达，其具有位于在与轴(2)相关联的凸轮(3)和反作用元件(1b)之间的推进构件(10)，所述推进构件(10)包括两元件(11，12)，即内部元件(12)和外部元件(11)，它们可在径向上相对彼此可伸缩地滑动，并分别具有通过各自的弹性装置(16)保持压靠所述反作用元件(1b)和所述凸轮(3)的相应接触表面(1a，3a)的环状承压边缘(11a，12b)，与推进构件的外部元件(11)相关的所述弹性装置布置在所述元件的外侧，其特征在于，与内部元件(12)相关的弹性装置(16)布置在推进构件(10)的内侧，并位于在所述内部元件(12)和用于机械地保持它们的相关装置(52，55)之间的径向上。
Description
本发明涉及一种具有通过弹性装置保持压靠相应接触表面的推进构件的液压马达，所述弹性装置安装在所述推进构件的内部，并位于后者与在径向进行机械保持作用的相关装置之间。
已知，在关于具有推进构件的发动机或马达的构造的技术领域，所述推进构件可通过流体供应即通常被定义为液压装置而运动，在该技术领域可以通过利用气缸和活塞形成所述推进构件，气缸和活塞可伸缩的耦合在一起，以相互之间可移动，在与驱动轴连接的凸轮的旋转下，从而施加推力到所述轴上。
所述推进构件可倾斜地或径向地布置。
同时已知，对于径向发动机或马达，由所述推进构件引起的其中一个问题在于，需要将气缸和活塞的尾边缘保持密封地分别紧贴到所述凸轮和反作用元件上，从而在活塞和气缸的相关冲程运动期间不会引起流体的渗漏，所述反作用元件具有固定到发动机罩上的帽。
通常用于获得该密封效果的一个解决方案在于弹性元件插入到每一推进构件内，所述弹性元件包括与推进构件同轴布置的螺旋弹簧，该螺旋弹簧能够施加推力压靠气缸和活塞的相应内部突出物，从而按压后者压靠相关支撑面。
从专利US3577830中知道这种类型的驱动系统的一个实例。
然而，该解决方案具有某种缺点，包括在活塞相对于气缸的冲程运动期间，弹簧所承受的动态荷载，导致需要设计的所述弹簧具有非常大的直径，从而在滑动接触表面产生强大的推力，并伴随着其上较大的磨损。
除此之外，弹簧和在气缸内支撑弹簧的相关突出物的存在防止了在压缩阶段不能流出气缸的流体的体积(通常称作“死容积”)的减少，增加了用通过输送管道供应的新流体对所述流体进行替换的问题。
因此，所引起的技术问题是，必须确保可提供一种液压马达，这种马达配置有可机械地保持每一推进构件压靠各自支承和接触表面的装置，在所述支承和接触表面，液压密封防止了推力流体的渗漏。
在该问题的范围内，进一步要求，所述机械保持装置必须考虑以平行于推进构件的纵轴方向并独立于所述推进构件的工作(压缩/排放)阶段的推力作用于推进构件的弹性装置。
除此之外还要求，所述弹性保持装置应该可简单并便宜地实现，并可简单地安装在已知类型的马达上，并且应当允许马达也可用作泵。
根据本发明这些技术问题可通过这样的液压马达来解决，所述液压马达具有位于与轴相连的凸轮和反作用元件之间的推进构件，所述推进构件包括两个元件，即内部元件和外部元件，它们可在径向相对彼此可伸缩地滑动，并分别配有通过各自弹性装置保持压靠所述反作用元件和所述凸轮的相应接触表面的环状承压边缘，与推进构件的外部元件相关的所述弹性装置布置在所述元件的外侧，而与内部元件相关的弹性装置布置在推进构件的内侧，并位于在所述内部元件和用于机械地保持它们的相关装置之间的径向。
参考附图，将在以下说明书中对本发明的实施例的非限定性实例进行详细说明，其中：
图1示出了沿着垂直于驱动轴的轴线的平面的，根据本发明的径向马达的部分横截面简图；
图2示出了根据图1中马达的推进构件的放大细节图；
图3示出了沿着图1中III-III所标识的平面的横截面图；
图4示出了沿着图1中IV-IV所标识的平面的横截面图；
图5示出了使气缸抵靠凸轮的滑动器的放大零件图。
如图所示，在该方案中具有径向推进构件的根据本发明的液压马达包括壳体1，该壳体内部容纳有安装在轴承2a上的轴2，并承载有凸轮3，推进构件10在所述凸轮3上径向运动。
所述推进构件10依次包括气缸11和活塞12，所述气缸11的两个端边缘中的一个放置在所述凸轮3的外表面上，所述活塞12可在气缸11内的径向上可伸缩地滑动，并且两端边缘中的一个靠在形成在盖1b内的球面1a上，通过合适的固定装置将盖1a固定到壳体1上。
放置在盖1b和凸轮3的相应接触表面1a和3a上的所述气缸11和所述活塞12的边缘(图2)基本上包括环形边缘11a、12a，所述环形边缘11a、12a具有平行于凸轮表面的接触表面11b、12b。
在气缸11和凸轮3之间的接触区域中，所述保持元件包括：具有同轴孔13a的滑动器13，所述孔13a具有略大于气缸11的外径的直径，从而允许气缸11通过孔13a直到冲程末止块，所述冲程末止块包括向外延伸并可与下述径向保持装置配合的齿状物11c。
此外，所述滑动器13(图5)具有至少一对相对且平行的凹区13c，所述凹区具有圆柱形表面13f，该表面13f能够形成用于环15的结合座(图3和图4)，环15绕所有滑动器13的每一边缘布置以固定每一气缸11，并且其中心所在的轴线平行于驱动轴2的轴线并经过球面凸轮3的中心。
如此，相对的环15径向地保持所有的滑动器13，而滑动器在凸轮3旋转期间保持相关气缸11与凸轮3承压接触。
为了保持滑动器13和气缸11的基底11a之间的紧贴，在它们之间布置有弹性元件，在该实例中该弹性元件包括波状弹簧16，所述弹簧设计成可传递径向力，从而引起接触表面11b和3a之间的相对接触，该力是恒定的并独立于推进机构10的工作阶段。
从图2中可以看出，弹簧16保持插入到由环13的底部所形成的座内，因而，环13以这种方式形成用于压缩所述弹簧的冲程末元件，以防止被压缩超出弹簧的自身屈服点，从而该装置具有耐久性和可靠性。
在活塞12和盖1a之间接触的区域，保持元件包括具有头部53的销52，所述头部53具有放置在相应支撑元件54上的球面53a，支撑元件54固定到壳体1a上，从而头部53a自身形成了球窝接头；销52的销身具有圆柱体55，所述圆柱体55具有这样的直径，其侧面55a与活塞12的侧面接触，并且其外端面55b布置在气缸12的环形齿状物12c之下，该环形齿状物12c向其内侧凸出。
弹簧16形式的弹性装置布置在圆柱体55和所述环形齿状物12c之间，以确保接触面12b、1a在推进构件10的各种工作阶段都保持恒定紧贴；类似于环13的底部所出现的情况，此外活塞12支承冲程末元件15用于防止弹簧16被加压超出其屈服点。
圆柱体55还包括在其内部形成的管道56，用于输送供应给马达的流体。
此外，明显的是，根据本发明的保持装置的方法与已知技术相比具有两个主要的优点；实际上，它们允许弹性装置不再取决于动荷载，所述动荷载由随着凸轮的每一次旋转而引起的推进构件的活塞和气缸之间的相对运动所导致产生，此外，允许用高容积且低重量的圆柱体55装填气缸11的腔室，以限制动态不均衡并减少流体死容积。
除此之外，根据本发明的内部保持装置允许当推进构件10在充分展开时，在气缸11和活塞12之间获得较大区域的接触，这对于在返回运动进入两组件的最小相对伸展期间，避免咬缸非常重要。
上述解决方案设想了具有相关接触表面的气缸与活塞的结合，同样允许气缸在不损失对所述表面的紧贴的情况下执行流体抽吸功能，并且该装置可作为泵使用而不是作为马达使用。
Claims (18)
1.一种液压马达，其具有位于在与轴(2)相关联的凸轮(3)和反作用元件(1b)之间的推进构件(10)，所述推进构件(10)包括两元件(11，12)，即内部元件(12)和外部元件(11)，它们可在径向上相对彼此可伸缩地滑动，并分别具有通过各自的弹性装置(16)保持压靠所述反作用元件(1b)和所述凸轮(3)的相应接触表面(1a，3a)的环状承压边缘(11a，12b)，与推进构件的外部元件(11)相关联的所述弹性装置布置在所述元件的外侧，其特征在于，与内部元件(12)相关联的弹性装置(16)布置在推进构件(10)的内侧，并位于在所述内部元件(12)和用于机械地保持它们的相关联装置(52，55)之间的径向上。
2.如权利要求1所述的马达，其特征在于，所述推进构件(10)布置在相对于驱动轴的轴线的径向上。
3.如权利要求1所述的马达，其特征在于，推进构件(10)的所述保持作用在径向上产生。
4.如权利要求1所述的马达，其特征在于，用于推进构件(10)的内部元件(12)的所述反作用元件是马达的盖(1b)。
5.如权利要求4所述的马达，其特征在于，所述盖(1b)具有用于推进构件(10)的内部元件(12)的球面接触和滑动座(1a)。
6.如权利要求1所述的马达，其特征在于，所述弹性装置包括弹簧(16)。
7.如权利要求6所述的马达，其特征在于，所述弹簧(16)是弯曲弹簧。
8.如权利要求6所述的马达，其特征在于，所述弹簧(16)是弯曲/扭转弹簧。
9.如权利要求6所述的马达，其特征在于，所述弹簧(16)是盘形弹簧。
10.如权利要求1所述的马达，其特征在于，所述弹簧(16)与能够形成冲程末止块的同轴装置(13；50)相关联，所述止块用于压缩所述弹簧。
11.如权利要求1所述的马达，其特征在于，用于将推进构件(10)的内部元件(12)保持在径向上的所述装置包括同轴圆柱体(55)和突向其内侧的气缸(12)的环形齿状物(12c)，所述圆柱体(55)在活塞(12)的内侧并通过同轴销(52)连接到马达的壳体(1)。
12.如权利要求11所述的马达，其特征在于，所述弹性装置位于所述圆柱体(55)的外端面(55b)和推进构件(10)的内部元件(12)的所述齿状物(12c)的内端面之间。
13.如权利要求11所述的马达，其特征在于，所述销(52)具有头部(53)，所述头部具有可在与马达成整体的相关支撑件(54)上振动的球面(53a)。
14.如权利要求11所述的马达，其特征在于，用于输送供应给马达的流体的管道(56)形成在圆柱体(55)的内侧。
15.如权利要求1所述的马达，其特征在于，用于将推进构件(10)的外部元件(11)机械地保持在径向上的所述装置包括至少一与推进构件(10)同轴并与它的所述环形边缘结合的滑动器(13)，以及至少一对将所述滑动器(13)约束在径向上的元件(15)。
16.如权利要求15所述的马达，其特征在于，用于保持气缸(11)的所述滑动器(13)具有用于在气缸(11)同轴插入的孔(13a)，以及至少一对具有平的底面(13f)的、相对且平行的凹区(13c)。
17.如权利要求15所述的马达，其特征在于，用于保持气缸(11)的滑动器(13)的所述元件包括一对环(15)，所述环(15)的中心所在的轴线平行于驱动轴(2)的轴线，并经过球面凸轮(3)的中心，且与在所述滑动器(13)上的每一所述凹区(13f)结合。
18.如权利要求1所述的马达，其特征在于，其可作为泵使用。
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