DE102011121523A1 - Swash plate design hydrostatic axial piston machine for e.g. axial piston motor for adjusting delivery volume of pump, has recess formed corresponding to groove and extending in swivel direction and ending in distance to edges of surface - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einer hydrostatischen Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise, die die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.The invention is based on a hydrostatic axial piston machine in swash plate construction having the features of the preamble of claim 1.
Hydrostatische Axialkolbenpumpen bzw. Axialkolbenmotoren in dieser Bauart dienen zur Einstellung des Förder- bzw. Schluckvolumens der Pumpe bzw. des Motors pro Umdrehung der Antriebsscheibe. Zu diesem Zweck wird die Schwenkwiege gegenüber dem Gehäuse verschwenkt. Die Lagerung der Schwenkwiege im Gehäuse ist häufig als hydrostatisch unterstütztes Gleitlager ausgebildet. Das Gleitlager erlaubt eine teilweise hydrostatische Entlastung durch Zufuhr von Druckflüssigkeit zwischen die Gleitflächen. Das bedeutet, dass der Lagerspalt mit Druckflüssigkeit beaufschlagt ist, wodurch die Schwenkwiege vom Gehäuse bzw. von der Lagerschale abgehoben wird, wodurch wiederum eine schnelle, widerstandsarme Schwenkwinkelverstellung möglich ist.Hydrostatic axial piston pumps or axial piston motors in this design serve to adjust the delivery or absorption volume of the pump or of the motor per revolution of the drive disk. For this purpose, the pivoting cradle is pivoted relative to the housing. The storage of the pivoting cradle in the housing is often designed as a hydrostatically supported slide bearing. The plain bearing allows a partial hydrostatic discharge by supplying pressure fluid between the sliding surfaces. This means that the bearing gap is acted upon with hydraulic fluid, whereby the pivoting cradle is lifted from the housing or from the bearing shell, which in turn a fast, low-resistance pivoting angle adjustment is possible.
Allerdings entstehen bei hydrostatischer Lagerung Schwierigkeiten bei der Verstellung durch die unterschiedlich großen Lagerreibkräfte bei einer relativ kleinen Relativbewegung der Lagergleitflächen. Besonders nach längerem Stillstand oder Betrieb bei konstanten Betriebsparametern können im Lager sehr hohe Reibungskräfte auftreten.However, difficulties arise in hydrostatic storage in the adjustment by the different sized Lagerreibkräfte at a relatively small relative movement of the bearing sliding surfaces. Especially after prolonged standstill or operation at constant operating parameters very high frictional forces can occur in the camp.
Die
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile des bekannten Standes der Technik zu beseitigen und die Leckölverluste der hydrostatischen Schwenkwiegenentlastung sowie den Verschleiß der Lagerschalen zu reduzieren und den Wirkungsgrad der Axialkolbenmaschine zu verbessern.The object of the present invention is therefore to eliminate the disadvantages of the known prior art and to reduce the loss of oil losses of the hydrostatic Schwenkweiegenentlastung and the wear of the bearing shells and to improve the efficiency of the axial piston machine.
Diese Aufgabe wird für eine hydrostatische Axialkolbenmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff durch eine zusätzliche Ausstattung mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved for a hydrostatic axial piston machine with the features of the preamble by an additional equipment with the features of the characterizing part of claim 1.
Bei einer erfindungsgemäßen hydrostatischen Axialkolbenmaschine schwenkt eine als Wiege ausgebildete, gleitgelagerte Schwenkscheibe, die eine zylindrische Lagerfläche aufweist, in einer mit hohlzylindrischer Lagerfläche ausgebildeten Lagerschale. Zumindest eine Lagerfläche weist zumindest eine Vertiefung auf, welcher über einen Zulaufkanal Druckflüssigkeit zuführbar ist. Die Vertiefung entspricht einer Nut mit ornamentähnlichem grundmusterförmigem Verlauf, die sich gleichmäßig in Schwenkrichtung über die Lagerfläche erstreckt und im Abstand zu einem Rand der Lagerfläche endet.In a hydrostatic axial piston machine according to the invention pivots designed as a cradle, sliding bearing swash plate having a cylindrical bearing surface in a formed with a hollow cylindrical bearing surface bearing shell. At least one bearing surface has at least one depression, which can be supplied with pressure fluid via an inlet channel. The recess corresponds to a groove with ornament-like grundmusterförmigem course, which extends uniformly in the pivoting direction over the bearing surface and ends at a distance to an edge of the bearing surface.
Bei der konstruktiven Auslegung einer Axialkolbenmaschine wird darauf geachtet, dass der Leckagestrom möglichst gering ausfällt. Dadurch dass die Vertiefung bzw. die Nut im Abstand zum Lagerflächenrand endet, kann die Druckflüssigkeit nicht direkt über die Nut sondern lediglich über den Lagerspalt zwischen den Lagerflächen in den Leckageraum entweichen.In the design of an axial piston machine care is taken to ensure that the leakage current is as low as possible. The fact that the recess or the groove ends at a distance from the bearing surface edge, the pressure fluid can not escape directly through the groove but only over the bearing gap between the bearing surfaces in the leakage chamber.
Durch die erfindungsgemäße schmale und länglich ausgebildete Nutform ist der Flächenanteil zur Übertragung der Restkraft im Vergleich zu flächig ausgeführten Entlastungstauschen wesentlich größer. Deshalb ist die Flächenpressung im Vergleich zu Entlastungstaschen wesentlich geringer und damit reduziert sich der Verschleiß an den Lagerschalen.As a result of the narrow and elongated groove shape according to the invention, the area fraction for the transmission of the residual force is substantially greater in comparison with flat discharge reliefs. Therefore, the surface pressure is much lower compared to relief pockets and thus reduces the wear on the bearing shells.
Die Nut verläuft ornamentähnlich grundmusterförmig. Der Nutverlauf entspricht somit einer Aneinanderreihung von grundmusterförmigen Vertiefungen wie z. B.The groove runs like an ornament like a basic pattern. The Nutverlauf thus corresponds to a juxtaposition of basic pattern-shaped depressions such. B.
Wellen oder in bestimmtem Winkel zueinander angeordnete Geraden. Dadurch erstreckt sich die Nut auf einfache Art über die Lagerflächenlänge, also in Schwenkrichtung bis zu einem Abstand zum Lagerflächenrand und über die Lagerflächenbreite bis zu einem Abstand zum gehäuseseitigen Rand bzw. zum gegenüberliegenden schwenkwiegenseitigen Rand. Ein derartiger Nutverlauf ohne wesentliche Reduzierung der Lagerfläche führt aufgrund der geringen Flächenpressung zu einer Verbesserung des Wirkungsgrades und zur Reduzierung der Verschleißneigung der Axialkolbenmaschine.Waves or at a certain angle to each other arranged straight lines. As a result, the groove extends in a simple manner over the bearing surface length, ie in the pivoting direction up to a distance from the bearing surface edge and over the bearing surface width up to a distance to the housing-side edge or to the opposite edge of the pivoting rocker. Such Nutverlauf without significant reduction of the bearing surface leads due to the low surface pressure to improve the efficiency and to reduce the tendency of the axial piston machine to wear.
Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen hydrostatischen Axialkolbenmaschine sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of a hydrostatic axial piston machine according to the invention are specified in the subclaims.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Nut in der zylindrischen Lagerfläche der Schwenkscheibe angeordnet, wobei sie in jeder Position von der hohlzylindrischen Lagerfläche überdeckt ist. Hierdurch ist das Druckfeld zwischen den Lagerflächen definiert. Die hydrostatische Entlastung ist damit nicht abhängig vom Schwenkwinkel, da die Nut stets von der hohlzylindrischen Lagerfläche überdeckt ist. Zusätzlich entsteht durch diese Anordnung keine zusätzliche Leckage.According to a particularly advantageous embodiment of the present invention, the groove is arranged in the cylindrical bearing surface of the swash plate, wherein it is in any position of the hollow cylindrical bearing surface is covered. As a result, the pressure field between the bearing surfaces is defined. The hydrostatic discharge is thus not dependent on the swing angle, since the groove is always covered by the hollow cylindrical bearing surface. In addition, this arrangement does not create any additional leakage.
Auf besonders einfache Weise kann die Nut hergestellt werden, wenn sie zickzackförmig ausgebildet ist. Die Nut bildet dann ein in der Lagerfläche geschlossenes Zickzack-Band.In a particularly simple manner, the groove can be produced if it is formed zigzag. The groove then forms a zigzag band closed in the bearing surface.
Abhängig vom Herstellverfahren kann die Nut auch mäanderförmig oder wellenförmig ausgebildet sein.Depending on the manufacturing method, the groove may also be formed meander-shaped or wavy.
Als äußerst vorteilhaft erweist es sich, dass die Nutmittelachse in Schwenkrichtung parallel zur Mittelachse der Lagerfläche in Schwenkrichtung verläuft. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Nutmittelachse in Schwenkrichtung genau auf der Mittelachse der Lagerfläche in Schwenkrichtung.It proves to be extremely advantageous that the Nutmittelachse runs in the pivoting direction parallel to the central axis of the bearing surface in the pivoting direction. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the Nutmittelachse runs in the pivoting direction exactly on the central axis of the bearing surface in the pivoting direction.
Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen hydrostatischen Axialkolbenmaschine sind in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren wird die Erfindung nun näher erläutert.Embodiments of a hydrostatic axial piston according to the invention are shown in the following drawings. With reference to the figures, the invention will now be explained in more detail.
Die in
Bei einer Drehung der Triebwelle
Die
Die Schwenkwiege
Druckflüssigkeit gelangt zur hydrostatischen Entlastung von der Hochdruckseite der Pumpe über den Zuführkanal
Dabei kann der Zuführkanal
Die Nut
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DT 2100028 [0004] DT 2100028 [0004]
- DE 4409370 C2 [0005] DE 4409370 C2 [0005]
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