CN85105021A - 液压斜盘式轴向柱塞机 - Google Patents

Abstract

轴向柱塞泵有一可旋转缸筒，各活塞从其一端的各缸孔中伸出。一斜盘邻近缸筒就位并带有一斜面，依据缸筒相对于斜面的转动而与活塞配合使之作往复运动。一轴承在朝向缸筒的方向离开斜盘支承缸筒。轴承的定位和取向便得所产生的轴承力及活塞和斜盘之间的接触力作用于同一等效力点。因此缸筒上的俯仰力矩便基本上得以消除。

Description

本发明涉及一个液压斜盘式轴向柱塞机，此柱塞机具有一个汽缸体和一个装在汽缸体的汽缸中的活塞，活塞的活塞头支承在斜盘上，这使得活塞力除了在汽缸体上能产生相对汽缸体轴线的一个有用的转动力矩外，还能产生一个径向作用的汽缸体横向力，横向力的作用点位于汽缸体轴线上，除了汽缸体和活塞之外，柱塞机还具有一个在汽缸体横向力作用范围内支承汽缸体的轴承，汽缸体被支承在机壳上。

实际上已属于公知的这种类型的柱塞机，其汽缸体在外园上带有一凸缘，凸缘在轴向朝斜盘的方向突出于汽缸体端面之外，直到超出与汽缸体轴线垂直的、与汽缸体横向力作用点相交的平面之外。在凸缘和机壳的罩壳之间，有一个支承汽缸体的轴承，此轴承是一种具有园柱轴承面的，按流体力学方式作用的滑动轴承。由于这个凸缘，轴承面，（也就是轴承园周面）能直接与汽缸体轴线相交于汽缸体横向力作用点范围内，这使得即使在汽缸体横向力作用点位于与经过活塞头中点，并平行于斜盘的平面上时，或即使此作用点沿汽缸体轴线往外，并明显突出在朝向斜盘的端面之外时，轴承也能有效地支承汽缸体。汽缸体轴承的优点在于：汽缸体横向力不可能对汽缸体拖加颠覆力矩，一般来说，某种对汽缸体带干扰性的颠覆作用往往会在控制盘的控制面上产生一些影响，控制面能控制压力介质进出汽缸体的汽缸，并与汽缸体朝向斜盘的端面以间隙密封的方式相邻接。然而，凸缘和轴承必须在外部与斜盘和在斜盘上支承活塞头的活塞滑块系列相连，这样做还是有缺点的：径向和轴向的结构尺寸大而不能令人满意，且由于斜盘偏差，设备庞大，以及直径较大因而导致的摩擦损耗也比较大。

本发明的任务在于，对前述轴向活塞机按装这样一个汽缸体轴承，从而使得即使不用凸缘和轴承把斜盘和活塞滑块在外部连在一起，也能使汽缸体得到支承，而且这种支承对汽缸体能不产生颠覆力矩，或只产生极小的颠覆力矩，从而使得控制盘能容许这样的剩余力矩而不出现任何毛病。

此任务将通过本发明的下列措施得到解决：轴承面（即轴承园周面）在汽缸体一侧与汽缸体轴线相交，交点相距汽缸体横向力作用点有一段距离;所有与轴承导向面垂直的轴承力合力的作用线与汽缸体轴线构成一顶角，并在汽缸体横向力作用点范围内与汽缸体轴线相交。

按本发明的与导向面垂直的轴承力，位于一锥体的外表面内，该锥体的顶端可以被认为是轴承力的作用点。锥体的基园由轴承的园周构成，位于汽缸体轴线上的锥体顶端或者与汽缸体横向力作用点相重合，或者十分紧密地靠近汽缸体横向力作用点，从而使得汽缸体横向力和合成的轴承力之间的差距极小而不致对汽缸体产生干扰性的颠覆力矩。锥体顶端和锥体基园之间的高度，应使轴承面沿轴向能从汽缸体横向力作用点放入汽缸体，而不必在汽缸体轴线上移动合成的轴承力的作用点，或把它从汽缸体横向力作用点上除掉。因此，在保留在汽缸体横向力作用点范围内起作用的轴承支承的同时，轴承本身能沿轴向从汽缸体横向力作用点放入汽缸体或从汽缸体横向力作用点上除掉，其结果使轴承位置沿轴向远离斜盘并处在汽缸体范围内，也就不再需要沿径向在外部与斜盘相连了，承载轴承的凸缘因此也显得没有必要了，因为轴承可直接装在汽缸体上了。这样做减小了轴向和径向的尺寸，也减小了总的设备结构和设备费用。当汽缸体横向力和合成的轴承力，沿轴向彼此分开时，有一点也应看到，即汽缸体横向力作用点实际上总是周期性地落在汽缸体轴线上，这种周期性很微弱，视汽缸体循环而定，因此它也总只能暂时性地与锥体顶端相重合。然而，汽缸体横向力作用点与汽缸体轴线上的锥体顶端彼此能互相分开的范围是这样的小，以致于由此而产生的相对于汽缸体的颠覆力矩可以忽略不计。因为作用于汽缸体轴线的轴承力合力，显然只能和汽缸体横向力的径向分力保持平衡，所以其轴向分力必须由汽缸体本身承受。这一点并不难实现，因为实际上需要考虑的、轴承力合力和汽缸体轴线之间的夹角总是大于60°，而这个轴向分力却只有由汽缸体承受并平衡的轴向力的百分之几，这儿所说的轴向力是由输送介质的压力直接施加于汽缸体之上的。

本发明的一个优选实例的特征在于，导向面是由锥形环状面构成，园锥形环状面在汽缸体轴线上的锥顶与汽缸体一样位于汽缸体横向力作用点同一侧，其宽度大到能使汽缸体横向力的作用点限于或至少紧靠园锥形环状面沿其平面垂线方向投在汽缸体轴线上的投影范围内。因此，园锥形环状面的宽度，至少也应大到能使其在汽缸体轴线上的投影，超过前面已经提到过的，汽缸体横向力在汽缸体上的作用点的周期性轴向位移。每个施加在这个作用点的轴承支承力，都是通过园锥形状面起作用的。

轴承还可以直接装在汽缸体外园周面和机壳的罩壳之间的且朝向斜盘的汽缸体端面范围内。这有利于在汽缸体轴线（一方面）和轴承力的合力（另一方面）之间导致一个大的角度。若不用这种汽缸体“外置”的办法，也可以将汽缸体“内置”。汽缸体“内置”的特征在于，机壳具有一个固定在机壳上的，与汽缸体轴线同轴的轴颈，轴承装在这个轴颈和汽缸体之间。在这种情况下，轴颈穿过斜盘通至汽缸体，轴颈可做成空心状，以使其能支承与汽缸体相连的轴。轴颈也可以从机壳的另一端穿过汽缸体的一个中心孔再与轴相连。在所有这些情况下，轴承可以是按流体力学或流体静力学方式作用的滑动轴承，也可以是园锥滚柱轴承。

下列附图所示的实施例，将对本发明给出更为详细的说明。

图1.按本发明的斜盘式轴向柱塞机的轴向剖视图·局部视图1a所示为另外一种轴承的实施例。

图2.按本发明的柱塞机的另外一种实施例·其视图与图1视图相当。

图3.本发明又一种不同的实施例。

图中所示轴向柱塞机，具有一个与轴1相连的汽缸体2，和装在汽缸3中的活塞4。活塞头5通过滑座6支承在斜盘7的滑动面上，斜盘位于机壳8上，其倾斜角可调。由于斜盘的倾斜，由输送介质压缩而引起的活塞力，在每个活塞4上均产生一个与斜盘7的滑动平面相垂直的作用力，这个作用力用其轴向分力与活塞力保持平衡，除此之外，还产生一个活塞横向力PKS（所有活塞4上的横向力将相加），这个活塞横向力除了在汽缸体2上能产生相对汽缸体轴线9的一个有用的转动力矩之外，还能产生一个径向作用的汽缸体横向力PKRes，汽缸体横向力PKRes的作用点10位于汽缸体轴线9上。轴1按柱塞机用途的不同，可作为主动轴使用（当柱塞机当作泵使用时），也可作为从动轴使用（当柱塞机当作马达使用时）。轴1通过轴承11按装在机壳8上。此外，汽缸体2通过另一个轴承12，支承在机壳8上。轴承12的平面13，与汽缸体轴线相交，此交点与作用在汽缸体2上的横向力PKRS的作用点之间。有一段距离。垂直于轴承12导向面15的合成的轴承力，其作用线14与汽缸体轴线9构成顶角26，并与汽缸体轴线9相交于汽缸体横向作用力PKRes的作用点10上。顶角26实际上常大于60°。

如图1a所示，轴承12可以是一滚珠轴承，在这种情况下导向面15可能缩小成一种介于滚珠列16和轴承滚道17之间的线性接触。大多数情况下，导向面15将由一个园锥形环状面构成，如图1、2和3所示。这个园锥形环状面的锥顶18位于汽缸体轴线9上，并与汽缸体2一样，位于作用点10的同一侧。此外，园锥形环状面的宽度，应大到能把汽缸体横向力PKRes的作用点10限制在该锥形环状面在其平面垂线方向投在汽缸体轴线9上的投影范围内，此投影范围在图1中是用X来表示。轴承12可以是按流体动力学或流体静力学方式作用的滑动轴承，如各附图中右半图中所示的那样，也可以是如各附中左半图所示的那样，是园锥滚柱轴承。图1中，轴承12是直接装在汽缸体2的外园表面20和机壳8的罩壳21之间的，其范围不超过汽缸体2朝向斜盘7的端面22。图2和图3所表示的情况与此相反：机壳8具有一个固定的、与汽缸体轴9同轴的轴颈23、轴承12装在该轴颈和汽缸体2之间。图2中空心轴颈23，由机壳8底部通至汽缸体2，并穿过斜盘7，轴1放在此空心轴颈上。在图3中情况与此不同，轴颈23是通过汽缸体2的一个中心孔与轴相连的，其装配情况与图2相反。在所有情况下，汽缸体2与控制盘24背向斜盘7的控制面的端面相邻，控制盘24是控制输送介质进出汽缸体3的。输送介质通过输油口25进出。

勘误表

CPME854277

勘误表

Claims (7)

1、液压斜盘式轴向柱塞机，它具有一个汽缸体(2)和装在汽缸体(2)的汽缸(3)内的活塞(4)，活塞(4)的活塞头(5)支承在斜盘(7)上，以使得活塞头(5)除了在汽缸体体上能产生相对汽缸体轴线(9)的有用的转动力矩外，还能产生一个径向作用的汽缸体横向力(PKRes)，横向力(PKRes)的作用点(10)位于汽缸体轴线(9)上，除了汽缸体和活塞之外，柱塞机还具有一个在汽缸体横向力(PKRes)作用范围内支承汽缸体的轴承(汽缸体是被支承在机壳(8)上的)，其特征在于轴承(12)的平面(13)与汽缸体轴线(9)相交于汽缸体(2)同一侧，其交点相距汽缸体横向力(PKRes)作用点(10)一段距离，所有垂直作用在轴承(12)导向面(15)上的轴承力合力的作用线(14)，与汽缸体轴线(9)构成一顶角(26)，并在汽缸体横向力(PKRes)作用点(10)范围内与汽缸体轴线(9)相交。

2、按照权利要求1的轴向柱塞机，其特征在于导向面（15）由一个园锥形环状面构成，园锥形环状面的锥顶（18）与汽缸体（2）一样位于汽缸体轴线上，并在汽缸体横向力（PKRes）作用点（10）的同一侧，园锥形环状面的宽度大到能使汽缸体横向力（PKRes）作用点（10）限于或至少紧靠园锥形环状面沿其平面垂线方向（19）投在汽缸体轴线（9）上的投影（X）范围内。

3、按照权利要求1或2的轴向柱塞机，其特征在于轴承（12）直接装在汽缸体（2）外园表面（20）和机壳（8）的罩壳（21）之间且朝向斜盘（7）的汽缸体（2）端面（22）的范围内。

4、按照权利要求1或2的轴向柱塞机，其特征在于机壳（8）具有一个固定在机壳上的、并与汽缸体轴线（9）同轴的轴颈（23），而轴承（12）装在轴颈（23）和汽缸体（2）之间。

5、按照权利要求4的轴向柱塞机，其特征在于轴颈（23）穿过斜盘（7）通至汽缸体（2）、且为空心状，轴颈（23）支承与汽缸体（2）相连的轴（1）。

6、按照权利要求4的轴向柱塞机，其特征在于轴颈（23）通过汽缸体（2）上的一个中心孔与轴相连。

7、按照权利要求2-6中的一个权利要求的轴向柱塞机，其特征在于轴承（12）是滑动轴承或园锥滚柱轴承。

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