CN216691360U - 静液压伺服组件单元和可变排量静液压单元 - Google Patents

静液压伺服组件单元和可变排量静液压单元 Download PDF

Info

Publication number
CN216691360U
CN216691360U CN202121772565.3U CN202121772565U CN216691360U CN 216691360 U CN216691360 U CN 216691360U CN 202121772565 U CN202121772565 U CN 202121772565U CN 216691360 U CN216691360 U CN 216691360U
Authority
CN
China
Prior art keywords
servo
hydrostatic
unit
piston
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202121772565.3U
Other languages
English (en)
Inventor
海科·拉夫仁泽恩
安德烈·巴布萨
威廉·戈尔纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Danfoss Power Solutions GmbH and Co OHG
Original Assignee
Danfoss Power Solutions GmbH and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Danfoss Power Solutions GmbH and Co OHG filed Critical Danfoss Power Solutions GmbH and Co OHG
Application granted granted Critical
Publication of CN216691360U publication Critical patent/CN216691360U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/26Control
    • F04B1/28Control of machines or pumps with stationary cylinders
    • F04B1/29Control of machines or pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B1/295Control of machines or pumps with stationary cylinders by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block by changing the inclination of the swash plate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03CPOSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/06Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinder axes generally coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F03C1/0678Control
    • F03C1/0686Control by changing the inclination of the swash plate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/06Control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/26Control
    • F04B1/30Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks
    • F04B1/32Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B1/324Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block by changing the inclination of the swash plate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/002Hydraulic systems to change the pump delivery
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/02Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10Valves; Arrangement of valves
    • F04B53/108Valves characterised by the material
    • F04B53/1082Valves characterised by the material magnetic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种静液压伺服组件单元、可变排量静液压单元、可变静液压传动装置和作业机械。静液压伺服组件单元(1)用于布置在可变排量静液压单元(100)之内、之外或远离可变排量静液压单元(100)布置,并且用于控制可变排量静液压单元的排量。伺服组件单元包括伺服壳体(10),至少一个伺服活塞(40)被布置在所述伺服壳体(10)中。伺服活塞(40)的活塞头可以被加压,使得伺服活塞(40)可以相对于形成在伺服壳体(10)中的伺服缸(12)线性地移动。伺服组件单元(1)还包括伸出到伺服壳体(10)的外部的可移动的输出元件(49),可移动的输出元件(49)可以被机械地耦接至可变排量静液压单元(100)的排量元件(102)。

Description

静液压伺服组件单元和可变排量静液压单元
技术领域
本实用新型涉及一种静液压伺服单元,静液压伺服单元用于例如调整可变排量静液压单元的排量容积、或用于以双向线性移动的方式移动转向机构、或移动襟翼等等。另外,本实用新型例如涉及被布置在开式或闭式液压回路中的具有可变排量的静液压单元。另外,本实用新型涉及使用伺服单元来执行双向线性移动的作业机械,特别是农业机械、挖掘机、伸缩臂叉装机、或其它越野或道路行驶机械。
背景技术
静液压伺服单元经常应用于调整例如可用于液压传动装置的可变排量静液压单元(诸如旋转斜盘或斜轴式泵和马达)的排量容积。虽然静液压伺服单元可以以各种方式和装置,例如,使用液压压力或电磁力致动和使用,但是在大部分应用中重要的是,为器具提供精确且可靠的居中位置,尤其是当伺服单元被用于控制例如作业车辆的静液压推动单元或襟翼装置的转向时。弹簧经常被布置在伺服单元的伺服活塞的两侧并且在一侧抵靠伺服活塞头并且在另一侧抵靠壳体。这导致调整伺服活塞的居中不精确并且困难,因为在一侧的弹簧的居中力被在另一侧的弹簧吸收,至少导致大的滞后范围。因此,在已知的伺服单元中,这两个伺服弹簧的制造和安装公差被叠加并且居中位置可以在宽范围内变化。
另外,伺服单元经常被布置在可调整的静液压排量单元的壳体中。结果,无法实现设计标准化(其可使得液压排量单元生产成本较低且较易组装),因为对于每种排量单元都需要特定版本的伺服单元。另外,通常只能在伺服单元被布置在排量单元的外壳中之前,对伺服单元的居中位置进行调整。在这种配置中,不可能在可变排量液压单元被组装至可变排量液压单元的中性位置之后调整伺服阀芯的居中位置,由于制造和组装公差,在实践中居中位置会偏离理论位置。
与对静液压单元所描述的内容类似的内容也适用于由伺服单元控制的其它设备,该设备因此同样被本实用新型所涵盖。因为根据本实用新型的伺服单元的优选用途适用于可变排量静液压单元,因此仅示例性地针对静液压单元来详细描述本实用新型。相关领域的普通技术人员容易将教导转换到使用静液压伺服单元的其它装置或设备,并且因此被本实用新型的构思所涵盖且在本实用新型的范围内。
在许多已知的应用中,伺服单元包括位于伺服阀芯/活塞的相对侧的两个压力腔室,当要使伺服活塞沿其阀芯轴线移动时,压力腔室可以被加压。如果伺服活塞的移动将被传递到壳体的外部,则例如应用活塞杆,该活塞杆从伺服阀芯的一侧穿过其中一个压力腔室伸出至伺服单元的壳体的外部。这导致伺服活塞的不对称行为,因为压力不能被施加至伺服阀芯的前表面的连接有活塞杆的那部分。
示例性地,US3,521,450公开了机械地连接至静液压传动装置的马达和泵的可倾斜的旋转斜盘的两个伺服单元,由此旋转斜盘被顺序地定位以改变排量并控制静液压传动装置的速度。伺服单元中的每一个伺服单元都包括能在伺服缸中移动的伺服活塞,其中两个压力腔室位于伺服活塞的相对侧。在每个压力腔室中,布置伺服弹簧,伺服弹簧在一侧抵靠伺服活塞并且在另一侧抵靠伺服缸孔的底部。压力腔室根据遥控的液压控制信号而被加压和减压。活塞杆被固定至伺服活塞的中心部分,以便将伺服活塞移动传递至连接至对应的旋转斜盘的机械杠杆装置。
实用新型内容
因此,本实用新型的目的是提供一种液压伺服单元,所述液压伺服单元可以与各种类型和版本的静液压可变排量单元结合使用并且包括稳健性、可靠的、经济的和易于调整的居中机构,并且即使在安装所述伺服单元之后所述液压伺服单元的中心位置也是可调整的。
根据本实用新型的用于控制可变排量静液压单元的排量的静液压伺服单元包括伺服壳体,至少一个伺服活塞被布置在所述伺服壳体中。所述伺服活塞被布置在伺服缸中,所述伺服缸形成在伺服壳体中。所述伺服活塞的活塞头可以被加压,使得所述伺服活塞可以相对于所述伺服缸线性地移动。另外,根据本实用新型的伺服单元包括伸出到伺服壳体的外部的可移动的输出元件,所述可移动的输出元件可以被机械地耦接至可变排量静液压单元的排量元件。根据本实用新型,输出元件可以是能线性地移动的。然而,所述输出元件还可以是可转动的。由所述输出元件传递的运动类型依赖于由可变排量静液压单元的排量元件提供的接合部。根据本实用新型的静液压伺服单元被设置为具有其自己的壳体的单独的组件。因此,所述静液压伺服单元可以被布置在可变排量静液压单元的外壳之内、之外或可以远离所述可变排量静液压单元的外壳布置,并且可以与可变排量静液压单元分开使用和销售。根据本实用新型,可移动的输出元件提供接合部,液压伺服压力通过所述接合部被所述静液压伺服单元转换成排量元件的机械调整以控制可变排量静液压单元的排量。
所述伺服活塞的伺服活塞杆可以可操作地连接至偏心机构的第一端部,使得当所述伺服活塞正在移动时所述偏心机构的第二端部转动。由此,所述伺服活塞的线性的平移移动被转换成所述偏心机构的第二端部的转动移动,然后例如所述偏心机构的第二端部能够使可变排量静液压单元的排量元件倾斜。
所述偏心机构可以位于根据本实用新型的所述静液压伺服单元的壳体的内部。在这种情况下,所述偏心机构的第二端部伸出到所述壳体的外部并且作为可以被机械地连接至排量元件的可移动的输出元件。
替代地,所述偏心机构可以位于根据本实用新型的所述伺服单元的伺服壳体的外部。所述伺服活塞杆伸出到所述伺服单元的壳体的外部并且被可操作地耦接至所述偏心机构的第一端部。这意味着在这个实施例中所述伺服活塞杆用作可移动的输出元件。类似于先前描述的实施例,所述偏心机构将所述伺服活塞杆的线性运动转换成在所述偏心机构的第二端部处的转动运动。在许多应用中,根据本实用新型的伺服单元被附接至可变排量静液压单元的外壳。在这种情况下,所述偏心机构可以被布置在所述可变排量静液压单元的外壳之内或所述可变排量静液压单元的外壳的外部。
依赖于所述偏心机构布置在所述伺服单元的壳体之内或之外,所述可移动的输出元件可以是所述伺服活塞杆或所述偏心机构的第二端部。如果所述可移动的输出元件是所述伺服活塞杆,则在根据本实用新型的所述伺服单元的输出处提供线性移动,当要为需要线性机械控制输入件的可变排量静液压单元提供伺服单元以进行控制时,例如,如果在所述可变排量静液压单元的机械控制输入件与所述排量元件之间集成有偏心机构,这将是优选的选项。如果(如在大多数应用中一样)需要转动控制输入件来控制所述静液压单元的排量,则所述偏心机构可以被设置在所述可变排量静液压单元的外壳的外部且在所述伺服单元的壳体的外部。
替代地,所述偏心机构可以被设置在可变排量静液压单元的外壳的外部且在所述伺服单元的壳体之内,这是优选的,因为这提供了所述伺服单元与需要转动排量控制输入件的所有静液压单元的统一接合部,而不需要提供额外的部件。在这种情况下,所述可移动的输出元件,即,所述偏心机构的第二端部,是可转动的。
所述伺服活塞可以包括两个活塞头,每个活塞头密封所述壳体中的压力腔室。所述活塞头的朝外的前表面可以通过伺服压力来加压以移动所述伺服活塞。
本实用新型的静液压伺服单元的伺服壳体可以包括沿纵向孔轴线被同轴地布置的两个压力腔室。这些压力腔室可以由端帽来形成,所述端帽被布置在所述壳体的相对侧且从外部密封所述壳体的内部。每个端帽都包括通过所述双头活塞的一个活塞头在内部密封的内部空腔。通过这样做,压力腔室由每个活塞头的朝外的前表面和所述端帽的朝内的空腔形成。所述双头伺服活塞还可以包括活塞杆,所述活塞杆从所述壳体向外伸出,以将线性活塞移动机械地传递至例如所述可变排量液压单元的排量元件。
所述压力腔室中的每个压力腔室可以被流体地连接至压力源,所述压力源能够向被连接的压力腔室提供(受控的)伺服压力。为了从未由所述伺服压力加压的压力腔室排放液压流体,所述压力腔室可以被流体地连接至液压油箱,使得通过向一个压力腔室中的一个朝外的活塞表面加压且同时从另一个压力腔室排放液压流体至在低压下的液压油箱(例如,油箱或补偿油箱),所述双头伺服活塞可移动至任一侧。
另外,至少一个伺服弹簧可以被布置在所述双头伺服活塞的两个活塞头之间。所述至少一个弹簧坐于两个弹簧座上,每个弹簧座具有径向外部部分和径向内部部分。所述径向外部部分被定位成比所述径向内部部分更远离所述纵向孔轴线。在组装状态下,所述弹簧座的径向外部部分抵靠所述端帽的内环,而所述径向内部部分可通过所述活塞头来移动。换句话说,所述朝内的伺服活塞表面被设计成使得当压力正作用于所述朝外的伺服活塞表面时所述双头伺服活塞能够压缩所述至少一个伺服弹簧。所述至少一个伺服弹簧的另一个端部通过相应的弹簧座的径向外部部分抵靠未由伺服压力加压的另一个相对的压力腔室的端帽的内边缘。
对于本领域所属技术人员而言显而易见,所述液压伺服单元(主要是所述双头伺服活塞)的组装顺序和特定设计依赖于所使用的弹簧的数目。例如,使用围绕两个活塞头之间的活塞裙布置的仅仅一个弹簧需要所述伺服活塞的至少两件式设计,因为两个活塞头比所述伺服弹簧或所述伺服弹簧座的径向内部区域具有更大的直径。因此,对于这个实施例,所述双头伺服活塞的一个活塞头优选地是可拆卸的。
然而,使用至少两个较小的弹簧,所述至少两个较小的弹簧不围绕所述活塞杆,但相对于纵向孔轴线被等距地布置在相应的弹簧座上,并且因此可以垂直于所述纵向孔轴线被插入在两个活塞头之间。这种情况下,所述伺服活塞的一件式设计也是可能的。在这个实施例的实现方式中,使用沿周向方向布置的多个弹簧是可能的,并且位于活塞头的朝内表面两侧的、抵靠所述端帽的内轮廓的仅两个弹簧座必须适于将弹簧沿圆周方向固定。为此,例如,所述弹簧座可以包括开口的环状结构或可安装在两个活塞头之间的伺服活塞裙区域上的任何其它适合的设计。
在一个实施例中,双头伺服活塞包括容纳所述伺服活塞杆的纵向中心孔,所述伺服活塞杆以能够拆卸的方式附接至所述活塞头中的一个活塞头并且在伺服活塞的另一侧从所述伺服壳体向外伸出。
在一个实施例中,所述双头伺服活塞呈在两个活塞头之间具有较小直径区域的大致骨状,类似于骨。优选地,在中心纵向孔中的骨状主体内安装所述活塞杆,使得所述活塞杆的一个端部被固定至一个活塞头并且另一个端部伸出到根据本实用新型的所述伺服单元的壳体的外部。在所述双头伺服活塞的变型例中,所述活塞头中的一个活塞头与所述活塞杆一起与所述活塞裙一体地形成。只要所述伺服活塞呈骨状部分且活塞杆从所述骨状部分伸出,在相关领域的技术人员的知识范围内的另外的实施例和解决方案就被本实用新型的精神所涵盖。这也给予根据本实用新型的伺服活塞类似于双T形的横截面,而活塞头具有不同或相同的直径,并且所述活塞头之间和所述活塞头之外的杆部分也具有不同或相同的直径。
例如,为了移动所述双头伺服活塞,压力源向第一压力腔室提供高压并且所述第二压力腔室被连接至液压油池。由于在所述伺服活塞的两个朝外的前表面处的压力差,所述双头伺服活塞(并且尤其是所述活塞杆)将朝向具有较低的压力的所述压力腔室移动。随着正在进行的移动,对较高压力的所述压力腔室进行密封的活塞头在所述伺服弹簧的径向内部部分上施加力并且所述伺服弹簧被压缩,其中所述伺服弹簧经由其径向外部部分抵靠位于较低压力的所述压力腔室的一侧的端帽。当被施加于高压伺服头的外侧前表面上的力等于所述弹簧的反作用力/复位力时,所述移动将停止。
如果两个压力腔室压力相等,例如,被连接至液压油箱,例如,经由先导阀被连接至箱,则所述双头伺服活塞被置于中心,因为所述至少一个伺服弹簧用其内部区域抵靠所述伺服活塞的两个活塞头并且同时用其径向外部区域抵靠相对于伺服单元壳体静止的端帽。由于用于抵靠所述端帽的内端部的这些位置限定了用于所述伺服弹簧的精确的止挡,因此当所述双头伺服活塞的朝外的前表面上的液压力等于或小于所述伺服弹簧的力时,不管所述双头伺服活塞之前被移动到哪个位置,所述双头伺服活塞都将始终使其自身精确地重新对齐在这个居中位置。
在本实用新型的优选实施例中,所述端帽(即,其内端部)的位置是可调整的,例如可通过将两个端帽中的至少一个端帽拧进或拧出所述伺服单元壳体来调整。由于在优选实施例中可以针对两个端帽独立地这样做,因此可以根据使用根据本实用新型的所述伺服单元的设备处的公差情况,沿纵向方向调整/移动中心位置。由于所述伺服单元优选地被安装在例如静液压可变排量单元的壳体之外,因此例如当静液压可变排量单元投入使用时、或在所述静液压单元的维护或维修期间的稍后时间点等等,可以进行所述调整。
然而,不仅可以使所述中心位置适合于本实用新型的伺服单元所控制/致动的装置(例如,静液压可变排量单元),而且例如用于调整伺服单元液压踏板力或其它致动力的所述伺服弹簧的偏置力/预应力/复位力也可以根据所述伺服单元应用的器具的需要来设定。
在本实用新型的实施例中,所述端帽中的至少一个端帽与所述伺服壳体和/或伺服壳体盖一体地形成。
在本实用新型的一个实施例中,所述双头伺服活塞的两个活塞头具有不同的直径。采用这种设计,可以调整第一压力腔室与第二压力腔室之间的压力比,该压力比是移动所述双头伺服活塞所必须的。在优选实施例中,两个活塞头的直径被设计成使得液压压力可以作用的朝外的前表面的表面尺寸是相等的。尤其是,当所述活塞杆从一个朝外的前表面通过相应的压力腔室伸出至所述伺服单元的壳体的外部时,对于所述活塞头两者,压力可以作用的表面形式是不相同的,因为所述活塞杆的横截面覆盖了朝外的伺服活塞头表面的一部分。因此,优选的是将伸出有所述活塞杆的活塞头的直径调整成更大的直径,使得相等的压力表面尺寸可以被用于沿两个方向移动所述双头伺服活塞。由于所述伺服单元优选地被安装在将被控制的液压单元的外壳之外,因此所述双头伺服活塞的两侧的设计可能性提供了可以应用根据本实用新型的伺服单元的更大的可能应用范围。特别地,所述压力腔室的直径比不必针对特定应用(即,液压单元)来调节,并且根据本实用新型的伺服单元可以不仅被用于一系列静液压单元等等内的不同的容积大小,而且还可以用于不同系列的液压装置或甚至非静液压装置。如果所述偏心机构被布置在根据本实用新型的所述伺服单元的壳体的内部,则这种积极效果被进一步增强。这提供了所述伺服单元与安装所述伺服单元的设备之间的接合部的甚至更高的统一。
在本实用新型的一个实施例中,所述压力腔室被直接地液压地连接至液压源和液压油箱,例如液压转向回路或液压踏板。以这种方式产生的液压流体压力可以直接作用于所述伺服活塞的朝外的前表面上。在这种情况下,本实用新型涵盖在所述压力源/油箱与所述伺服单元的压力腔室之间布置有液压子回路(如例如补油压力回路)的情形。
在本实用新型的另一实施例中,所述压力腔室中的压力通过可机械地、液压地和/或电磁地致动的先导阀来控制。由此,所述先导阀的入口被连接至提供高压液压流体的压力源,先导阀的一个出口被连接至对应的压力腔室并且另一个出口被连接至液压流体油箱。在这个示例性配置中,当所述先导阀打开时高压液压流体可以从所述压力源被引导至被连接的压力腔室,并且当所述先导阀处于其关闭位置时液压流体可以从被连接的压力腔室排放。因此,根据所描述的实施例的先导阀是包括一个入口、两个出口和两个阀位的三通/二通阀。然而,本领域技术人员可以应用不同设计和类型的阀来将高和/或低压引导至所述液压伺服单元的压力腔室。
所述先导阀可以另外装备有压力补偿装置,以便即使对于所述阀上的变化的压降也能实现通过所述阀的恒定流量。在本实用新型的实施例中,所述先导阀包括被液压地连接至压力源(例如,液压补油压力管线)的供应端口。对本领域技术人员而言显而易见,各种其它液压压力源可以被连接至所述先导阀的供应端口。
在本实用新型的一个实施例中,每个所述先导阀都包括具有两个相对的前表面的先导阀阀芯,力可以作用在所述两个相对的前表面上。例如,在第一表面上布置先导阀弹簧,先导阀弹簧在所述第一表面上施加力,该力将所述先导阀阀芯保持在其第一关闭位置,在所述第一关闭位置所述压力腔室与所述液压油箱相连。所述先导阀可以通过相对的第二前表面上的致动力而被致动至第二打开位置,在所述第二打开位置所述压力腔室和所述先导阀的入口端口被液压地连接,所述致动力在与所述先导阀弹簧的力相反的方向上作用。本领域技术人员可获得施加这样的致动力的不同的方法,例如可以应用液压、机械或电磁致动器。
在优选实施例中,使用接收电信号并通过电磁体在所述第二前表面上施加相应的力的螺线管来致动所述先导阀。在另一优选实施例中,例如通过控制单元来发送螺线管接收的电信号,控制单元接收与所述可变排量液压单元的排量元件的位置有关的机械或电子反馈、或作业机械的操作者经由操纵杆输入的命令。所述控制单元由所接收的反馈信号或操纵杆信号计算控制信号,所述控制信号随后被发送至所述螺线管以致动所述先导阀。然而,在其它实施例中,所述先导阀可通过机械力来致动,所述机械力例如由杠杆系统或由与致动前表面相邻的压力腔室中的液压压力来施加。
另外,所述入口端口(即,所述先导阀的供应端口和排放端口) 分别被连接至同一压力源和/或压力油池、或被连接至不同压力源和/ 或压力油池被本实用新型所涵盖。
优选地,所述先导阀与所述液压伺服单元被布置在同一壳体中或同一壳体处,但是也可以将所述先导阀单独布置在液压系统处并例如用液压管将所述先导阀连接至所述伺服单元。
根据本实用新型的液压伺服单元可以被应用以控制可变排量静液压单元的排量。可变排量静液压单元包括外壳,根据本实用新型的静液压伺服组件单元可以附接于该外壳。所述偏心机构的第二端部可以直接地或间接地移动所述可变排量静液压单元的排量元件,以设定所述可变排量静液压单元的排量容积。
根据本实用新型的一个实施例,所述伺服单元被布置在所述静液压单元的外壳的内部或外部,并且所述排量元件基本上被布置在所述静液压单元的外壳的内部。所述偏心机构的第二端部被机械地耦接至所述静液压单元的排量元件,例如旋转斜盘或轭。
许多可变排量静液压单元需要排量容积控制装置的转动或倾斜移动以调整所述液压单元的排量容积。因此,在本实用新型的优选实施例中,所述偏心机构将所述活塞杆的线性运动转换成可以被传递至所述排量元件的转动运动。本领域技术人员熟悉用于将线性运动转换成转动运动的许多其它方式。所有这些方法同样被本实用新型所涵盖。在本申请中,优选使用偏心机构,在所述偏心机构中,活塞杆在远离所述排量元件的旋转中心的位置处以可操作连接的方式经由延长杠杆被连接至所述可变排量容积控制装置。因此,所述活塞杆的线性移动被转换成所述排量元件的转动/倾斜。
由于机械耦合,例如,所述伺服单元可以被布置在所述可变排量静液压单元的外壳的内部或外部,或远离所述可变排量静液压单元。根据现有技术众所周知,伺服单元是由这些伺服单元控制的设备的外壳的组成部分。然而,将所述伺服单元布置在所述设备的外壳的外部提供了优于现有技术的主要设计的许多优点。
由于所述伺服系统不是所述装置(例如,静液压单元)的组成部分,因此在部件失效的情况下所述伺服单元可容易地被互换。此外,所述伺服单元可以被组装至不同容积设计或不同类型的静液压单元或装置,这导致较大的统一性和较低的制造成本。还可以理解,如果例如不得不进行对所述伺服单元的居中位置的调整以便所述伺服单元的居中位置精确地对应于所述可变排量液压单元或任何其它装置的中性位置,则可以更容易进行这些调整并且也可以在所述伺服单元已经被组装到上级系统之后进行这些调整。
根据本实用新型的静液压伺服单元可以相对于所述静液压单元被自由地布置,这导致当设计静液压单元或作业机械时较高的自由度。同一静液压伺服组件单元可以被用于不同应用中并且相应地在所述静液压伺服单元的不同位置中,只有机械耦合不得不适于上级系统或装置。通过偏心机构机械耦合提供了本实用新型的伺服系统与被控制设备之间的连接,并且因此将穿过所述装置/设备的外壳布置。此外,所述液压单元/设备可以被设计得更小,因为所述伺服单元可远离所述液压单元/设备而被安装。通过这样做,例如,静液压传动装置可以被设计得甚至更小,因为在所述液压单元的外壳的内部不需要用于所述伺服单元的安装空间。
优选地,所公开的示例性可变排量静液压单元是静液压泵或静液压马达。甚至更优选地,所述静液压单元具有轴向活塞或用于径向活塞设计。
在本实用新型的一个实施例中,所述静液压伺服单元被用于控制静液压传动装置的传动比,其中由所述静液压传动装置所包括的所述静液压单元经由开式回路或闭式回路来连接。在根据本实用新型的这样的静液压传动装置中,可以用所述静液压伺服系统远程地控制所述静液压单元中的一个静液压单元的排量。多于一个静液压排量单元和 /或多于一个静液压传动装置由多于一个本实用新型的静液压伺服单元来控制、或者一个本实用新型的静液压伺服单元控制所述静液压传动装置的多于一个静液压单元同样被本实用新型所涵盖。
本实用新型还提供了一种可变静液压传动装置,所述可变静液压传动装置具有至少一个可变排量静液压泵和一个静液压马达,所述可变静液压传动装置包括公共的传动装置外壳,所述静液压伺服组件单元能够被附接至所述公共的传动装置外壳,使得偏心机构的第二端部能够直接地或间接地移动所述可变排量静液压泵的排量元件,以便设定所述可变排量静液压泵的排量容积。
根据本实用新型的静液压伺服组件单元还可以被用于形成和控制转向单元的移动,所述转向单元可以示例性地被布置在作业机械 (例如,农业机械(例如拖拉机))中。在这样的作业机械中,所述伺服组件单元根据来自所述作业机械的控制单元的命令信号来控制。例如,所述作业机械的控制单元从所述作业机械的操作者接收其命令信号。例如,本实用新型的另外的可能的用途是作为用于飞机的襟翼等的移动机构。通常,所有装置/设备都使用伺服控制的线性的双向移动或伺服控制的转动移动。
本领域技术人员将得出,本实用新型的液压伺服单元、本实用新型的静液压单元和本实用新型的其它实施例适用于其它压力流体单元并且不限于油驱动静液压单元。
附图说明
在下文中,借助于附图来示出本实用新型的静液压伺服单元。然而,即使说明书中未提到,本实用新型也不限于下面示出的实施例。在不背离本实用新型的构思的范围的情况下不同的实施例可以由本领域普通技术人员组合或修改。
图1是与通常的致动系统结合的根据本实用新型的静液压伺服组件单元的示意图;
图2是具有先导阀致动系统的根据本实用新型的静液压伺服组件单元的示意图;
图3是根据本实用新型的静液压伺服组件单元的剖视图;
图4是根据本实用新型的静液压伺服组件单元的等轴测视图;
图5是具有根据本实用新型的远程附接的伺服组件单元的可变排量静液压单元的等轴测视图;
图6是根据本实用新型的静液压伺服组件单元的第二实施例的侧视图;
图7是根据本实用新型的静液压伺服组件单元的所述第二实施例的剖视图;
图8是具有根据本实用新型的侧向附接的静液压组件单元的可变排量静液压单元的第二实施例的剖视图。
具体实施方式
图1示出了本实用新型的静液压伺服单元1的实施例的示意图,所述静液压伺服单元1包括壳体10(被图示为点划线),两个压力腔室25、35沿纵向孔轴线14被同轴地布置在所述壳体10内且位于所述壳体10的相对侧。所述压力腔室25、35中的每个压力腔室被形成为布置在所述壳体10中的端帽20、30中的杯状空腔,其中所述空腔朝向所述壳体10的内部开口。所述端帽20、30朝向壳体10的内部的开口在每侧都被双头伺服活塞40的活塞头42、46密封。结果,所述压力腔室25、35由所述端帽20、30的内表面和所述活塞头42、 46的朝外的前表面43、47形成。所述活塞头42、46共用活塞杆41,所述活塞杆41穿过所述压力腔室25并穿过相应的端帽20朝向所述壳体10的外侧在一侧伸出。两个压力腔室25、35都被液压地连接至压力源60,所述压力源60可以将加压流体作为伺服压力引导到所述压力腔室25、35中,使得伺服压力可以作用于所述伺服活塞40的朝外的前表面43、47上。两个压力腔室25、35都可以替代地被连接至液压油箱70,所述液压油箱70提供了从所述压力腔室25、35排放流体的可能性。因此,可以在两个朝外的前表面43、47上建立压力差,这导致所述双头伺服活塞40的移动,所述双头伺服活塞40包括第一活塞头42和第二活塞头46以及被连接至所述活塞头42、46中的至少一个活塞头的所述活塞杆41。
在所述实施例中,两个伺服弹簧50被布置在所述缸孔轴线14的相对侧且介于所述伺服活塞40的活塞头42、46的第一朝内的前表面 44和第二朝内的前表面48之间。所述伺服弹簧50中的每个伺服弹簧抵靠两个弹簧座52、54,其中所述伺服弹簧50的每一侧定位一个弹簧座。所述弹簧座52、54包括径向外部部分56,所述径向外部部分56在居中位置/初始位置被推靠在所述端帽20、30的端面22和 32上,使得所述伺服弹簧50在所述端帽20、30之间居中。所述弹簧座52、54的径向内部部分58可以被活塞头42、46的第一朝内的前表面44和第二朝内的前表面48接触。
在根据本实用新型的所述伺服活塞的居中位置,两个弹簧50在两侧都与所述第一弹簧座52和第二弹簧座54接触,所述第一弹簧座 52和第二弹簧座54以它们的径向外部区域56与端帽20和30的端面22和32接触并且以它们的径向内部区域58与所述活塞头42和 46接触。对本领域技术人员而言显而易见,当所述端帽20、30的内端面22、32的位置被改变时这个居中位置可以被调整,其中,例如,两个端帽20、30之间的距离可以保持恒定。然而,依赖于应用,也可能期望改变两个端帽20、30的内端面22、32之间的距离,以调整所述伺服弹簧50的预加载。这将导致如在下一段中所展示的更强或更弱的复位行为。
每个活塞头42、46在其朝外的前表面43、47处被加压时,能够以沿朝向所述弹簧50的方向移动(分别朝向另一个(未加压的)压力腔室25或35)的方式来压缩所述弹簧50。所述双头伺服活塞40 的这种移动经由所述弹簧座52、54被传递到所述弹簧50的相邻端部上。然而,所述弹簧50经由位于伺服弹簧50两侧的弹簧座52、54 的径向外部部分56来抵靠端帽20和30的端面22和32。这导致随着所述伺服活塞40的移动的进行所述伺服弹簧50的压缩增加,从而伺服弹簧50施加反作用于所述伺服活塞40的移动的力。只要反作用的弹簧力低于朝外的前表面43、47上的液压力平衡的结果,所述伺服活塞40就将移动。如果所述弹簧力和液压合力相等,所述伺服活塞40保持在其当前位置。然而,如果所述伺服活塞40偏离居中位置并且液压合力小于复位弹簧力,例如,如果液压流体从加压的腔室排出,则所述伺服活塞40将由所述伺服弹簧50的力而朝向所述伺服活塞40的居中位置被推回。由此,所述弹簧力随着朝向中心位置进行的移动而降低,直到所述伺服活塞40到达中心/初始位置为止,在所述中心/初始位置中相应的弹簧座52或54接触所述端帽20或30 (其之前已经作为压力腔室25或35)的内端面22或32。
在图1中示出的实施例中,所述活塞杆41通过所述第一压力腔室25伸出到所述壳体10的外部。假使两个活塞头42、46具有相同的直径,则在密封的压力腔室25和35中会需要不同的伺服压力以获得所述伺服活塞40的相同的移动距离。在图1的实施例中,两个朝外的前表面43、47的表面上压力所能够作用的部分具有相同的尺寸,因为压力不能作用于被所述活塞杆41与所述活塞头42的连接部所覆盖的表面区域。为了增强本实用新型的伺服单元的模块化可用性,期望在两个朝外的前表面43、47之间建立等于1的压力表面尺寸比率。这意味着特定压力差将导致所述伺服活塞的特定移动,而与哪个压力腔室25、35压力更高无关。因此,在根据图1的实施例中,所述第一活塞头42比所述第二活塞头46具有更大的直径。这会补偿由于所述活塞杆连接部而导致的表面损失,并导致与移动方向无关的很平衡的移动。
根据本实用新型,所述伺服单元1的所述压力腔室25、35包括液压连接端口,即至少一个排放端口67和至少一个供应端口66,所述液压连接端口可以被直接连接至液压油池70和/或液压油箱70。虽然图1未示出被布置在所述液压源60/油箱70与所述压力腔室25 和35之间的任何额外的液压部件,本实用新型的构思也涵盖在所述伺服单元1的连接端口之间布置其它液压回路(例如,液压转向组件的控制回路)的思路。
图2示出了本实用新型的液压伺服单元1的另一实施例。在这个实施例中,所述伺服单元1的所述压力腔室25、35经由先导阀63、 64被连接至所述压力源60和所述液压油箱70,其中第一先导阀63 的出口68被液压地连接至所述第一压力腔室25并且第二先导阀64的出口68被液压地连接至所述第二压力腔室35。每个先导阀63、64 包括被连接至压力源60(例如,补油压力管线)的供应端口66和被连接至液压油箱70(例如,液压箱)的排放端口67。
在压力较小的状态下,根据图2的实施例的所述先导阀63、64 处于第一关闭位置,在所述第一关闭位置中相应的压力腔室25、35 经由所述先导阀63、64被液压地连接至所述液压油箱70。在所述先导阀63或64中的一个先导阀的第二打开位置中,相应的压力腔室25、35与所述压力源60连接,并且伺服压力由所述先导阀63、64 中的一个先导阀从其供应端口66经由所述出口68被引导至所述压力腔室25或35。当所述第二先导阀64或63保持在其第一关闭位置中时,对应的另一个压力腔室35或25保持在液压油箱70的压力水平,在第一关闭位置中,供应端口66被关闭并且使液压流体能够从相应的压力腔室35或25排放至所述液压油箱70。
每个先导阀63、64包括可以施加致动力的两个前表面。在第一前表面上布置先导阀弹簧65,所述先导阀弹簧65抵靠所述第一前表面并且只要施加于相对的第二前表面上的致动力小于相对的前表面上的弹簧力,所述先导阀弹簧65就将所述先导阀63、64保持在其第一关闭位置。另外,液压反馈管线69可以将液压压力从所述先导阀63、64的出口68引导至所述第一前表面。这种液压压力在先导阀阀芯上施加额外的关闭力,该额外的关闭力与被引导至所述压力腔室 25或35中的一个压力腔室的伺服压力成比例。
致动器62被布置在所述先导阀63、64的与所述弹簧65相对的第二前表面上,并且例如,当所述致动器62被赋予能量时,致动器 62可以在所述前表面上施加打开致动力,使得所述先导阀63、64被移动至第二打开位置。在根据图2的实施例中,所述致动器62是螺线管,所述螺线管接收来自控制单元(未示出)的电气控制信号且在所述第二前表面上施加相应的力。虽然螺线管作为致动器62在图2 中被示出,但是其它类型的致动器也被本实用新型的构思涵盖,例如机械致动器或液压致动器。
图3示出了本实用新型的静液压伺服单元1的剖视图。在这个实施例中,所述壳体10包括壳体基部11和以流体密封方式连接至所述壳体基部11的壳体盖15。注意,所述第一端帽20和第二端帽30由布置在所述壳体10的纵向孔12中的螺纹来容纳。这些螺纹提供了独立地对所述端帽20、30相对于彼此的位置进行调整的可能性。端帽 20、30与壳体10之间的连接表面以及所述活塞头42和46与所述端帽20、30之间的连接表面可以被密封以防止泄漏流体。虽然在图3 中未示出,但是本实用新型涵盖所述端帽20、30中的至少一个端帽与所述壳体10(特别是与所述壳体基部11和/或所述壳体盖15)一体形成的情况。
根据图3中示出的实施例的所述弹簧座52、54包括T形横截面,从而在相关联的朝内的前表面44或48上为所述伺服弹簧50提供大尺寸的接触区域。所述弹簧座52和54的径向外部部分56分别在所述端帽20、30的内端部22或32处与所述端帽20、30接触。另外,提供中空的筒形径向内部区域58,径向内部区域58能够同时起到对所述伺服弹簧50沿所述纵向孔轴线14的方向的移动进行引导的作用。
图3中示出的所述伺服活塞40包括具有中心纵向孔45的基本上骨状的形状,所述活塞杆41被布置在所述中心纵向孔45中。所述活塞杆41用螺钉以可拆卸的方式被附接至所述第二活塞头46,螺钉由布置在所述活塞杆41中的螺纹容纳。所述活塞杆41在所述伺服组件单元1的另一侧从所述壳体10向外伸出。所述活塞40的多部件设计可以便于所述伺服单元1的组装过程,尤其是在仅使用环绕所述骨状伺服活塞40的一个伺服弹簧50或单件式环状弹簧座52、54的情况下。于是,将两个活塞头42、46分成不同组件单元提供了将环绕的部件布置在所述骨状活塞上的可能性。然而,所述双头伺服活塞40 的一体设计也被本实用新型涵盖。在使用多于一个伺服弹簧50且所述弹簧座52、54在周向上被分成多于一个件的情况下,这是尤其有利的。
图4示出了根据本实用新型的静液压伺服单元1的示例性实施例的等轴测视图。本实用新型的伺服单元1包括具有壳体基部11和壳体盖15的两件式壳体10。这两个壳体部件以可释放的方式通过使用螺钉来连接。在所述壳体10的一侧,所述活塞杆41的向外伸出的端部是可见的。所述活塞杆41被容纳在所述壳体基部11和/或所述壳体盖15中,使得所述活塞杆41能沿所述缸孔轴线14移动。然而,重要的是,流体不能通过所述活塞杆41的轴承泄漏。
供应端口66和排放端口67被布置在所述壳体10的侧面。这两个端口使本实用新型的伺服单元1的所述压力腔室25、35能够与液压压力源60和液压油箱70流体连接,使得可以通过供给至所述压力腔室25、35中的一个压力腔室的伺服压力以及从另一个压力腔室25、35排放液压流体来迫使所述伺服组件单元1的双头活塞40移动。然而,在图4中示出的实施例中,使用了所述先导阀63、64(在图4 中不可见)来控制进入所述压力腔室25、35的流体流。所述先导阀 63、64例如通过螺线管62来致动,所述螺线管62将电气输入信号转换成机械力,该机械力可以作用于先导阀阀芯中的一个先导阀阀芯的前表面上以使该一个先导阀阀芯移动(还参见图2)。
在图5中示出了具有两个可变排量静液压单元100的静液压传动装置110。本领域所属技术人员熟悉静液压传动装置的一般工作原理。在图5的实施例中,所述静液压传动装置110包括具有可变排量容积的液压泵100,例如,所述液压泵100利用机械能将液压流体泵送至具有恒定排量的静液压马达。所述马达将所述液压能转换成转动机械能。所述静液压传动装置110的传动比通过调整泵100的排量容积(从而泵100将更多或更少的液压流体流传送至所述马达)来改变。在所描述的实施例中,所述排量容积通过排量元件102的倾斜运动来调整,在这种情况下,所述排量元件102是具有控制杆的旋转斜盘,所述控制杆被附接至所述旋转斜盘且从泵100向外伸出。然而,可以使用不同数目、类型或布置的泵和马达的其它类型的静液压传动单元110也被本实用新型的构思涵盖。
根据本实用新型的所述静液压单元100的排量元件102通过本实用新型的伺服单元1来转动。所述静液压伺服单元1被布置在被控制的静液压单元100的外壳106的外部。因此,所述排量元件102的控制杆伸出到所述静液压传动装置110的外壳106的外部。所述排量元件102与其朝外的端部耦接,所述朝外的端部被偏心地耦接至本实用新型的静液压伺服单元1的活塞杆41,所述静液压伺服单元1也被布置在所述外壳106的外部。偏心机构104将所述活塞杆41的线性运动转换为所述排量元件102的旋转运动。然而,用于将所述活塞杆41的线性运动转换成所述控制杆的旋转运动的其它机械方法也是本领域技术人员已知的,例如杠杆或凸轮系统。甚至可以应用将线性移动的活塞杆41耦接至可旋转地偏转的控制装置102的电子或液压构思,例如传感器-执行器系统。
在图5中示出用于对所述伺服活塞1的压力腔室25、35进行加压的两种不同构思。如从图4已经知道,先导阀63、64的致动器62 被布置在所述壳体10的侧表面。另外,所述伺服组件单元1可以使用驱动踏板61来致动。这些踏板61经由液压子回路,例如控制阀(未示出),被连接至所述伺服单元1的压力腔室25、35。
图6描绘了根据本实用新型的静液压伺服组件单元1的第二实施例。图7示出沿图6的线A-A截取的剖视图。
所述伺服单元1包括可移动的输出元件49,所述可移动的输出元件49从所述伺服单元1的壳体10可旋转地伸出。所述可移动的输出元件49是偏心机构104的第二端部82,所述偏心机构104将伺服活塞40(未示出)的线性运动转换成所述可移动的输出元件49的旋转运动。根据本实用新型的所述伺服单元1的壳体10不与可变排量静液压单元100的外壳106一体地形成,而是被单独地提供。因此,根据本实用新型的伺服单元1可以与可变排量静液压单元100独立地组装。由于这种差别的构造方法,所述静液压伺服单元1的各组件可以在所述伺服单元1的组装过程期间和之后被轻易地彼此协调。特别地,可以容易地将由根据本实用新型的静液压伺服组件单元1来控制的静液压单元100的伺服阀芯中心位置调整/协调至中性位置。
所述壳体10包括两件式构造并且因此通过壳体基部11和壳体盖 15来形成(还参见图7)。双头伺服活塞40被可滑动地布置在所述伺服单元1的壳体10中的纵向孔12中。所述双头伺服活塞40包括第一活塞头42和第二活塞头46。致动器62被设置在所述壳体10的与所述可移动的输出元件49相反的一侧。所述致动器62控制所述压力腔室25、35中的伺服压力,所述压力腔室25、35分别形成在第一朝外的前表面43和第二朝外的前表面47与所述第一端帽20和第二端帽30之间。
提供伺服弹簧50,如果所述伺服活塞40从其居中的起始位置滑动至一侧,则伺服弹簧50在所述伺服活塞40上施加居中力。所述伺服弹簧50在每一侧经由弹簧座52、54抵接端帽20、30的内端面22、 32。类似于由图3示出的实施例,当所述双头伺服活塞40位于其起始位置时,所述弹簧50同时接触所述第一弹簧座52和所述第二弹簧座54的径向内部部分58和径向外部部分56。所述弹簧50可以以预加载、压缩的方式被插入在所述弹簧座52、54之间,使得力被同时施加于所述弹簧座52、54的径向内部部分58以及所述弹簧座52、 54的径向外部部分56上,并且所述双头伺服活塞40在所述壳体10 的台肩之间居中。由此,外部部分56被所述壳体支撑,并且所述径向内部部分58被所述双头伺服活塞40的第一朝内的前表面44或第二朝内的前表面48支撑。
如果所述压力腔室25、35中的一个压力腔室被充入伺服压力并且另一个压力腔室35、25同时与液压油箱70连接,则所述伺服活塞将朝向液压流体被排出到所述油箱70中的所述压力腔室35、25移动。当所述伺服活塞40离开其居中位置时,被压缩的所述伺服弹簧50的复位力对所述伺服活塞40的运动进行反作用。所述伺服活塞40的运动经由所述朝内的前表面44或48被传递至所述第一弹簧座52或第二弹簧座54的径向内部部分58而被传递至所述弹簧50。所述弹簧座52、54在所述弹簧50的相对侧(所述伺服活塞40滑向的一侧) 经由所述径向外部部分56被支撑在壳体处。
根据图6和图7的实施例的双头伺服活塞40包括活塞杆41,所述活塞杆41沿所述纵向孔轴线14的方向延伸。偏心机构104的第一端部80被附接至所述活塞杆41的中心部分。因此,所述第一端部 80与所述活塞杆41可操作地连接,并且所述双头伺服活塞40的纵向移动被直接传递至所述偏心机构104的第一端部80从而转动所述第二端部82。本领域技术人员将选择适当的接头连接用于所述活塞杆41与所述偏心机构104的第一端部80之间,以提供适当的移动自由度的。由此,例如,可以优选地尽量减小接头连接在沿所述纵向孔轴线14的方向上的游隙。例如,球连接仅传递纵向/侧向移动且不妨碍所述偏心机构104的第一端部80的相对转动移动。然而,本领域技术人员还可以选择刚性接头、滑动接头或替代的接头连接。
所述偏心机构104的第一端部80的线性/纵向运动被转换成所述第二端部82的旋转运动,在根据图6和图7的实施例中所述第二端部82是所述可移动的输出元件49。所述可移动的输出元件49从所述壳体10伸出并且向倾斜排量容积控制装置102提供旋转移动接合部,所述倾斜排量容积控制装置102用于控制可变排量静液压单元 100的排量(例如,参见图8)。所提供的接合部(即,所述可移动的输出元件49)的形式和运动可以优选地被标准化,使得一种样式的静液压伺服单元1可以控制各种类型和样式的排量控制装置102的倾斜角。这降低了由根据本实用新型的单独的伺服单元1和可变排量静液压单元100组成的组件的复杂性。由于共有和通用部件的数目较多,因此根据本实用新型的伺服单元1能够便于组装过程并能够改善可变排量静液压单元100的制造质量和成本。
单独的静液压伺服组件单元1可以通过螺栓85或类似的固定装置(例如,夹紧装置)被固定至可变排量静液压单元100。本领域技术人员也可以选择不可分解的固定技术,诸如胶合或焊接。将所述静液压伺服单元1固定至可变排量静液压单元100的外壳106的其它方法也被本实用新型的构思的范围所涵盖。
图8示出了静液压传动装置110,该静液压传动装置110具有一个可变排量静液压单元100(例如,可变排量静液压单元100是静液压泵)和具有恒定排量容积的另一个静液压单元(例如,静液压马达)。本领域技术人员清楚,静液压传动装置110可以包括不同的静液压单元,例如,两个可变排量静液压单元100。所述静液压传动装置110 位于相对于外部密封的传动装置外壳106的内部。静液压伺服组件单元1作为单独的组件被提供并且通过螺栓85被附接至所述静液压传动装置110的外壳106。所述伺服单元1的壳体10还靠近所述外部。然而,开口被设置在所述壳体10的一侧。可移动的输出元件49通过所述开口伸出至所述伺服单元1的壳体10的外部并且伸出至所述静液压传动装置110的外壳106的内部。作用于所述伺服单元1的伺服活塞40上的伺服压力可以通过致动器62(例如,机电螺线管)或通过被机械地或液压地耦接至所述静液压伺服单元1的移动踏板61来控制。结果,所述压力腔室25、35中的一个压力腔室中的压力升高并且所述伺服活塞1从其居中位置被侧向推动。
由于偏心机构104被设置在所述伺服单元1的壳体10的内部,因此所述活塞杆41的线性运动被传递至所述偏心机构104的第一端部80。所述偏心机构104的第二端部82(在这种情况下是所述可移动的输出元件49)转动以使排量元件102(未示出)倾斜,所述输出元件49被可操作地连接至所述排量元件102。
总而言之,采用根据本实用新型的静液压伺服组件单元1,提供了稳健且成本有效的伺服单元,这确保了将所述伺服单元的中心位置调整至将由本实用新型的伺服单元控制的液压单元的中性位置的良好能力。本实用新型还提供了液压单元的更灵活的设计,因为根据本实用新型的伺服组件单元1可作为标准化伺服单元而用于各种设备。因此,液压单元特别是可以被设计得更小,因为所述伺服组件单元可以远离所述液压单元地被安装。
附图标记列表
1 静液压伺服组件单元
10 伺服壳体
11 壳体基部
12 纵向孔
14 纵向孔轴线
15 壳体盖
20 第一端帽
22 端帽的内端面
25 第一压力腔室
30 第二端帽
32 端帽的内端面
35 第二压力腔室
40 双头伺服活塞
41 活塞杆
42 第一活塞头
43 第一朝外的前表面
44 第一朝内的前表面
45 纵向孔
46 第二活塞头
47 第二朝外的前表面
48 第二朝内的前表面
49 可移动的输出元件
50 伺服弹簧
52 第一弹簧座
54 第二弹簧座
56 径向外部部分
58 径向内部部分
60 压力源
61 踏板
62 致动器
63 第一先导阀
64 第二先导阀
65 先导阀弹簧
66 供应端口
67 排放端口
68 出口
69 液压反馈管线
70 液压油箱/液压油池
80 偏心机构的第一端部
82 偏心机构的第二端部
85 螺栓
100 可变排量静液压单元
102 排量容积控制装置/排量元件
104 偏心机构
106 外壳
110 静液压传动装置

Claims (26)

1.一种静液压伺服组件单元,其特征在于:
所述静液压伺服组件单元(1)被布置在可变排量静液压单元(100)之内、之外、或远离所述可变排量静液压单元(100)布置并且用于控制所述可变排量静液压单元(100)的排量,所述静液压伺服组件单元(1)包括伺服壳体(10),至少一个伺服活塞(40)被布置在所述伺服壳体(10)中,所述至少一个伺服活塞(40)的活塞头能够被加压,使得所述伺服活塞(40)能够相对于形成在所述伺服壳体(10)中的伺服缸(12)线性地移动,其中所述静液压伺服组件单元(1)包括伸出到所述伺服壳体(10)的外部的可移动的输出元件(49),所述输出元件(49)能够被机械地耦接至可变排量静液压单元(100)的排量元件(102)。
2.根据权利要求1所述的静液压伺服组件单元,其中所述输出元件(49)能够线性地移动或能够转动。
3.根据权利要求1或2所述的静液压伺服组件单元,其中所述伺服活塞(40)的伺服活塞杆(41)以能够操作的方式连接至偏心机构的第一端部(52),使得当所述伺服活塞(40)正在移动时所述偏心机构的第二端部(54)转动。
4.根据权利要求3所述的静液压伺服组件单元,其中所述偏心机构位于所述伺服壳体(10)的内部并且所述偏心机构的第二端部(54)伸出到所述伺服壳体(10)之外。
5.根据权利要求3所述的静液压伺服组件单元,其中所述伺服活塞杆(41)伸出到所述伺服壳体(10)的外部并且所述偏心机构位于所述伺服壳体(10)之外。
6.根据权利要求1或2所述的静液压伺服组件单元,其中所述伺服活塞(40)包括两个活塞头,每个活塞头密封所述伺服壳体(10)中的压力腔室(25、35),使得所述活塞头的朝外的前表面(43、47)可以被加压以便移动所述伺服活塞(40)。
7.根据权利要求6所述的静液压伺服组件单元,其中两个压力腔室(25、35)呈圆柱形状,并且沿纵向孔轴线(14)被同轴地布置,并且通过两个端帽(20、30)而被形成在所述伺服壳体(10)的两侧。
8.根据权利要求7所述的静液压伺服组件单元,其中至少一个伺服弹簧通过两个弹簧座(52、54)被布置在所述两个活塞头之间,每一侧定位一个弹簧座,所述弹簧座的相对于所述纵向孔轴线(14)而言的径向外部部分(56)抵靠所述端帽(20、30),并且所述弹簧座的径向内部部分(58)能够由所述活塞头移动,以便当所述压力腔室(25、35)中的一个压力腔室被伺服压力加压时压缩所述伺服弹簧。
9.根据权利要求6所述的静液压伺服组件单元,其中所述两个活塞头具有不同的直径。
10.根据权利要求6所述的静液压伺服组件单元,其中所述活塞头的朝外的前表面(43、47)在伺服压力能够作用的表面尺寸方面是相等的。
11.根据权利要求6所述的静液压伺服组件单元,其中所述伺服活塞(40)的伺服活塞杆(41)以能够操作的方式连接至偏心机构的第一端部(52),使得当所述伺服活塞(40)正在移动时所述偏心机构的第二端部(54)转动,并且其中双头伺服活塞(40)包括容纳所述伺服活塞杆(41)的纵向中心孔(45),其中所述伺服活塞杆(41)以能够拆卸的方式附接至所述活塞头中的一个活塞头并且在伺服活塞(40)的另一侧从所述伺服壳体(10)向外伸出。
12.根据权利要求6所述的静液压伺服组件单元,其中额外的弹簧和/或阻尼器被布置在所述压力腔室(25、35)中的至少一个压力腔室中。
13.根据权利要求6所述的静液压伺服组件单元,其中用于提供能够调整的伺服压力的压力源(60)是液压驱动踏板、电子排量控制回路、液压转向回路、或液压装置的任何升高的系统压力。
14.根据权利要求13所述的静液压伺服组件单元,其中升高的系统压力经由先导阀(63、64)被引导至每个所述压力腔室(25、35)并从每个所述压力腔室(25、35)排放,其中每个所述先导阀(63、64)能够由致动器(62)控制。
15.根据权利要求14所述的静液压伺服组件单元,其中所述致动器(62)是液压致动器、机械致动器或电磁致动器。
16.根据权利要求14或15所述的静液压伺服组件单元,其中所述先导阀(63、64)装备有压力补偿装置。
17.根据权利要求8所述的静液压伺服组件单元,其中由所述伺服弹簧施加的复位力和/或所述伺服活塞(40)的中心位置能够通过所述端帽(20、30)来调整,所述端帽(20、30)能够相对于所述伺服壳体(10)调整定位。
18.根据权利要求7或8所述的静液压伺服组件单元,其中所述端帽(20、30)中的至少一个端帽与所述伺服壳体(10)和/或伺服壳体盖(15)一体地形成。
19.根据权利要求3所述的静液压伺服组件单元,其中所述伺服活塞(40)和所述伺服活塞杆(41)被一体地形成为一个件。
20.一种可变排量静液压单元,其特征在于:
所述可变排量静液压单元(100)具有外壳,根据权利要求1至19任一所述的静液压伺服组件单元能够被附接至所述外壳,使得偏心机构的第二端部(54)能够直接地或间接地移动所述可变排量静液压单元(100)的排量元件(102)以便设定所述可变排量静液压单元(100)的排量容积。
21.根据权利要求20所述的可变排量静液压单元,其中所述静液压伺服组件单元(1)被布置在所述可变排量静液压单元(100)的外壳的内部或外部,并且所述排量元件(102)基本上被布置在所述可变排量静液压单元(100)的外壳的内部。
22.根据权利要求20或21所述的可变排量静液压单元,其中所述可变排量静液压单元(100)是静液压泵或静液压马达。
23.根据权利要求22所述的可变排量静液压单元,其中所述可变排量静液压单元(100)具有轴向柱塞设计或径向柱塞设计。
24.一种可变静液压传动装置,其特征在于:
所述可变静液压传动装置具有至少一个可变排量静液压泵和一个静液压马达,所述可变静液压传动装置包括公共的传动装置外壳,根据权利要求1至19任一所述的静液压伺服组件单元(1)能够被附接至所述公共的传动装置外壳,使得偏心机构的第二端部(54)能够直接地或间接地移动所述可变排量静液压泵的排量元件(102),以便设定所述可变排量静液压泵的排量容积。
25.一种作业机械,其特征在于:
所述作业机械包括根据权利要求20至23中任一项所述的可变排量静液压单元或根据权利要求24所述的可变静液压传动装置,其中所述静液压伺服组件单元(1)的先导阀(60、65)根据由所述作业机械的操作者给予控制单元的命令信号来控制。
26.根据权利要求25所述的作业机械,其中所述作业机械是农业机械、挖掘机、伸缩臂叉装机或非道路机械。
CN202121772565.3U 2020-08-14 2021-07-30 静液压伺服组件单元和可变排量静液压单元 Active CN216691360U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020210397.6A DE102020210397B3 (de) 2020-08-14 2020-08-14 Hydrostatische servoeinheit
DE102020210397.6 2020-08-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN216691360U true CN216691360U (zh) 2022-06-07

Family

ID=77300902

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202121772565.3U Active CN216691360U (zh) 2020-08-14 2021-07-30 静液压伺服组件单元和可变排量静液压单元
CN202110878396.XA Pending CN114076077A (zh) 2020-08-14 2021-07-30 伺服系统的螺栓连接设计

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110878396.XA Pending CN114076077A (zh) 2020-08-14 2021-07-30 伺服系统的螺栓连接设计

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230304468A1 (zh)
EP (1) EP4196676A1 (zh)
CN (2) CN216691360U (zh)
DE (1) DE102020210397B3 (zh)
WO (1) WO2022033899A1 (zh)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3521450A (en) 1968-05-23 1970-07-21 Cessna Aircraft Co Remote hydraulic control
KR950003064B1 (ko) * 1992-05-30 1995-03-30 삼성중공업 주식회사 가변용량형 유압펌프의 제어장치
US20100158706A1 (en) * 2008-12-24 2010-06-24 Caterpillar Inc. Pressure change compensation arrangement for pump actuator
CN102741529B (zh) 2010-02-03 2015-07-08 株式会社小松制作所 发动机的控制装置
DE102012213585A1 (de) 2012-08-01 2014-02-06 Sauer-Danfoss Gmbh & Co. Ohg Steuervorrichtung für hydrostatische antriebe
US9803660B1 (en) * 2014-02-04 2017-10-31 Danfoss Power Solutions Inc. Low friction compact servo piston assembly
US10890252B2 (en) * 2014-08-07 2021-01-12 Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. Control mechanism for stepless transmission
JP6335093B2 (ja) 2014-10-10 2018-05-30 川崎重工業株式会社 建設機械の油圧駆動システム
DE102015209074B3 (de) * 2015-05-18 2016-08-25 Danfoss Power Solutions Gmbh & Co. Ohg Vorrichtung und verfahren zum steuern einer hydraulikmaschine
JP6913527B2 (ja) 2017-06-22 2021-08-04 株式会社小松製作所 油圧ポンプおよびモータ

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022033899A1 (en) 2022-02-17
DE102020210397B3 (de) 2021-10-14
US20230304468A1 (en) 2023-09-28
EP4196676A1 (en) 2023-06-21
CN114076077A (zh) 2022-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3803987A (en) Servoactuated hydraulic transducer apparatus
US5226349A (en) Variable displacement hydrostatic pump and improved gain control thereof
CN110325734B (zh) 伺服调节器
EP1220990A1 (de) Verstellvorrichtung einer schrägscheibenkolbenmaschine
US10738690B2 (en) Connecting rod having an adjustable connecting rod length with a mechanical actuating means
US6119456A (en) Displacement control with load feedback and stroke control for a hydraulic unit
JP6993950B2 (ja) 液圧回転機
US8074558B2 (en) Axial piston device having rotary displacement control
KR20080031854A (ko) 교번 억제부가 달린 제어밸브장치
CN105637231A (zh) 用于自动变速器的液压控制装置
US20060130914A1 (en) Position feedback pilot valve actuator for a spool control valve
US3817150A (en) Hydraulic actuator with mechanical feedback
US20040168434A1 (en) Hydraulic module
EP0796999B1 (en) Variable displacement pump and remote control system therefor
US5205201A (en) Displacement control valve
CN216691360U (zh) 静液压伺服组件单元和可变排量静液压单元
US5706712A (en) Adjusting drive for transmission of motorized vehicles
CN103547800A (zh) 伺服调节器
US10876474B2 (en) Length-adjustable connecting rod, device for setting a compression ratio and internal combustion engine
KR20000064677A (ko) 유압시스템에서제1이동기의속도제어용제어밸브
KR101703375B1 (ko) 유압모터용 제어장치 및 유압모터 조립체
US10316867B2 (en) Hydraulic rotary actuator with built-in mechanical position feedback
KR20200125429A (ko) 가변 용량형 유압 펌프 및 건설 기계
US6283007B1 (en) Regulating cylinder and piston unit and method of utilizing the same
WO2018008209A1 (ja) 斜板式ピストンポンプ

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant