DE2751951A1

DE2751951A1 - Reciprocating swashplate type hydraulic motor - has axial cylinders in stationary drum surrounding revolving shaft and swashplate

Info

Publication number: DE2751951A1
Application number: DE19772751951
Authority: DE
Inventors: Herbert Diener
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-11-21
Filing date: 1977-11-21
Publication date: 1979-10-11

Abstract

The motor has an output shaft (15) which carries an inclined swashplate (11) midway along its length. It has a valve plate (17) at its far end. The shaft with the swashplate and valve plate revolves within a stationary drum (2) which is assembled from two axial sections (6, 7). The drum contains opposed axial cylinders (8) on either side of the swashplate. A piston (9) reciprocates in each cylinder and is given its motion by the rotation of the swashplate. The valve plate admits and releases hydraulic liquid to and from the cylinders through passages within the shaft. The construction reduces the rotating masses and thus enables quicker acceleration and deceleration.

Description

AxialkolbenmotorAxial piston motor

Die Erfindung bezieht sich auf einen Axialkolbenmotor. The invention relates to an axial piston motor.

Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 2 609 185). Addition to patent (patent application P 2 609 185).

Die Erfindung bezieht sich auf einen Axialkolbenmotor gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Gegenstand des Hauptpatents ....(Patentanmeldung P 2 609 185) ist ein Axialkolbenmotor, bei dem die Trommel mit der Abtriebswelle eine umlaufende Einheit bildet, wobei die axial gegenläufig arbeitenden Axialkolben jeweils in einer gemeinsamen Bohrung der Trommel sitzen und sich an den entgegengesetzten Seiten der Trommel jeweils an einer Schrägscheibe abstützen. Eine solche Ausgestaltung hat den Vorteil, daß sich gegenüber Axialkolbenmotoren mit nur in einer Richtung wirkenden Kolben eine Halbierung der Schrägstellung der Schrägscheibe ermöglicht,da der Arbeitsdruck der Kolben durch zwei Schrägscheiben zustande kommt, wobei für jeden Kolben ein geringerer Hub bei insgesamt gleichem Verdrängungsvolumen möglich ist, so daß sich kleinere Kolbengeschwindigkeiten ergeben und der Axialkolbenmotor dadurch für höhere Drehzahlen besonders geeignet ist. Durch die geringere Schrägstellung der Schrägscheiben ergibt sich außerdem eine geringere Reibung am Kolben, so daß auch für niedrigere Drehzahlen gute Voraussetzungen bei gutem Wirkungsgrad erhalten werden. The invention relates to an axial piston motor according to the preamble of patent claim 1. Subject matter of the main patent .... (patent application P 2 609 185) is an axial piston motor in which the drum with the output shaft is rotating Forms a unit, the axial pistons working in opposite directions each in one common bore of the drum sit and move on opposite sides each of the drum on a swash plate. Such a design Has the advantage that, compared to axial piston motors, they only act in one direction Piston enables the inclination of the swash plate to be halved, as the working pressure the piston comes about through two swash plates, with one for each piston smaller stroke is possible with a total of the same displacement volume, so that Lower piston speeds result and the axial piston motor thereby for higher Speeds is particularly suitable. Due to the lower inclination of the swash plates there is also a lower friction on the piston, so that also for lower Speeds good conditions can be obtained with good efficiency.

Bei Axialkolbenmotoren dieser Ausgestaltung läuft die Trommel zusammen mit den Kolben und der Abtriebswelle um. In the case of axial piston motors of this configuration, the drum converges with the piston and the output shaft.

Dies bedeutet, daß innerhalb des Motors erhebliche Massen in relativ großem Radialabstand von der Drehachse bewegt werden.This means that within the engine significant masses in relative large radial distance from the axis of rotation.

Hierdurch wird schnelles Stoppen und schnelles Anlaufen erschwert, wie es für Stellmotoren z.B. erwünscht ist.This makes it difficult to stop and start quickly, as required for servomotors, for example.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Axialkolbenmotor der Gattung gemäß Patentanspruch 1 so weiterzubilden, daß die innerhalb des Motors bewegten Massen und damit das Trägheitsmoment vermindert wird. The object of the invention is to provide an axial piston motor of the type to further develop according to claim 1 so that the moved within the motor Masses and thus the moment of inertia is reduced.

Diese Aufgabe ist durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch diese Merkmale wird das Trägheitsmoment erheblich vermindert, da vor allem Rotationsmassen wegfallen, die v erhältnismäßig großen Abstand von der Drehachse haben und sowohl die Trommel als auch die Kolben nicht umlaufen. IIierdurch ist schnelleres Stoppen und auch Anfahren möglich. Darüberhinaus ergibt sich der Vorteil, daß bei der mittigen Anordnung der Stützflächen an einer Schrägscheibe die Dreheinheit aus Abtriebswelle, Schrägscheibe und Steuerzapfen nicht gegen axiale Kräfte aus dem Antrieb gestützt zu werden braucht. This task is characterized by the features of the claim 1 solved. These features significantly reduce the moment of inertia because Above all, rotational masses are omitted, the relatively large distance from the Have an axis of rotation and neither the drum nor the pistons rotate. IIby faster stopping and starting is possible. In addition, the Advantage that with the central arrangement of the support surfaces on a swash plate the rotary unit consisting of the output shaft, swash plate and control pin is not against the axial Forces from the drive needs to be supported.

Die Erfindung läßt sich in der Weise verwirklichen, daß die Schrägscheibe zwei parallele Stützflächen aufweist. The invention can be implemented in such a way that the swash plate has two parallel support surfaces.

In diesem Fall müßten jedoch auf entgegengesetzten Seiten der Schrägscheibe diametral gegenüberliegende Axialkolben gemeinsam beaufschlagt werden. Eine solche Anordnung hat gleichförmigen Umlauf, bedingt jedoch umständlichere Maßnahmen in der Speisung der gemeinsam zu beaufschlagenden Kolben. - Eine vereinfachte Speisung gemeinsam zu beaufschlagender Kolben ist dann erreichbar, wenn die Schrägscheibe zwei in bezug auf die Drehachse entgegengesetzt geneigte Stützflächen aufweist, da in diesem Fall die auf entgegengesetzten Seiten der Schrägscheibe miteinander fluchtenden Axialkolben gemeinsam beaufschlagt sind.In this case, however, the swash plate would have to be on opposite sides diametrically opposed axial pistons are acted upon together. Such Arrangement has uniform circulation, but requires more cumbersome measures in the supply of the pistons to be acted upon together. - A simplified feed The piston to be acted upon can be reached when the swash plate has two oppositely inclined support surfaces with respect to the axis of rotation, because in this case those on opposite sides of the swash plate with each other aligned axial pistons are acted upon together.

In diesem Fall ergibt sich jedoch eine keilförmige Schrägscheibe, so daß eine geringe Unwucht hierdurch bedingt wird, die ausgeglichen werden muß.In this case, however, the result is a wedge-shaped swash plate, so that a small imbalance is caused by this, which must be compensated.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Steuerzapfen auf der den Steuerkammern diametral gegenüberliegenden Seite mit geschlossenen Ausgleichsnuten versehen ist, die mit der jeweils gegenüberliegenden Steuerkammer für Zulauf bzw. Ablauf verbunden sind, so daß bei Beaufschlagung einer Steuerkammer die gegenüberliegende Seite einen Gegendruck erhält, so daß hydrostatische Lagerung des Steuerzapfens ohne Massenberührung unter Reibungsverminderung möglich ist. It is particularly advantageous if the control pin on the Control chambers diametrically opposite side with closed compensation grooves is provided, which is provided with the opposite control chamber for inlet or Process are connected, so that when a control chamber is applied to the opposite Side receives a counter pressure, so that hydrostatic bearing of the control pin is possible without mass contact with reduced friction.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. The invention is described below with reference to schematic drawings explained in more detail using two exemplary embodiments.

Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Axialkolbenmotor gemäß einer ersten Ausführungsform; Fig. 2 zeigt einen Ouerschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1; Fig. 3 zeigt einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Axialkolbenmotor gemäß einer zweiten Ausführungsform, dessen Schnitt fI-II demjenigen der Fig. 1 entspricht. Fig. 1 shows an axial section through an axial piston motor according to the invention according to a first embodiment; Fig. 2 shows a cross section along the line II-II in Fig. 1; Fig. 3 shows an axial section through an inventive Axial piston motor according to a second embodiment, the section fI-II the one corresponds to FIG.

Der Axialkolbenmotor 1 besitzt eine Trommel 2 aus zwei an den Stirnseiten 3 und 4 miteinander bei 5 zusammengeflanschten Gehäusehälften 6 und 7. In jeder Gehäusehälfte 6 und 7 sind im gleichen Umfangsabstand eine gleiche ungerade Anzahl von Längsbohrungen 8 vorgesehen (Fig.2), wobei die Längsbohrungenbeider Gehäusehälften miteinander fluchten. In jeder Längsbohrung 8 befindet sich ein Axialkolben 9. Die den Stirnseiten 3 und 4 der Gehäusehälften zugewandten Kopfflächen der Axialkolben 9 beider Gehäusehälften liegen über jeweils gemeinsame Lagerringe 10 an axial entgegengesetzten Stützflächen 11 bzw. 12 einer Schrägscheibe 13 an, die eine Dreheinheit mit einer in der Gehäusehälfte 6 über Radiallager 14 gelagerten Abtriebswelle 15 und einem in einer Steuerbohrung 16 in der Gehäusehälfte 7 im wesentlichen hydrostatisch gelagerten Steuerzapfen 17 bildet. Diese Dreheinheit ist ferner an beiden Gehäusehälften durch Axiallager 18 abgestützt. The axial piston motor 1 has a drum 2 of two on the end faces 3 and 4 together at 5 flanged housing halves 6 and 7. In each Housing halves 6 and 7 are equally odd numbers at the same circumferential spacing provided by longitudinal bores 8 (Fig. 2), the longitudinal bores of both housing halves align with each other. In each longitudinal bore 8 there is an axial piston 9 the end faces 3 and 4 of the housing halves facing head surfaces of the axial pistons 9 of the two housing halves are located on axially opposite one another via common bearing rings 10 Support surfaces 11 and 12 of a swash plate 13, which is a rotating unit with a in the housing half 6 via radial bearings 14 mounted output shaft 15 and a essentially hydrostatically supported in a control bore 16 in the housing half 7 Control pin 17 forms. This rotating unit is also through to both housing halves Axial bearing 18 supported.

Die Axialkolben 9 werden auf der der Schrägscheibe 13 abgewandten Seite durch ein Druckmittel unter Steuerung durch den Steuerzapfen beaufschlagt. Hierzu besitzt der Steuerzapfen - wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist - zwei durch eine diametrale Wand 19 getrennteSteueikarrtrn 20 und 21 auf gleicher axialer Höhe. In die Steuerbohrung 16 mündet in Höhe der Steuerkammer 20 und 21 von jeder Längsbohrung 8 der Gehäusehälfte 7 eine Radialbohrung 22, die beim Umlauf des Steuerzapfens abwechselnd mit der einen bzw. anderen Steuerkammer in Verbindung kommen, wobei die diametrale Wand 19 durch Anlage an der Wandung der Steuerbohrung 16 die Steuerkammern 20, 21 stets voneinander trennt. Die Steuerkammern sind jeweils mit zwei Axialkanälen 23 bzw. 24 des Steuerzapfens verbunden. Die Axialkanäle 23 der Steuerkammer 20 stehen über eine zugehörige radiale Speisebohrung mit eine Ringkanal 25 der Steuerbohrung in Verbindung, der für Druckmittelablauf dient, während die Axialkanäle 24 der Steuerkammer 21 über radiale Speisebohrungen mit einem Ringkanal 27 der Steuerbohrung 16 verbunden sind, der für Druckmittelzulauf dient und gegenüber dem Ringkanal 25 axial versetzt ist. Die Ringkanäle 25 und 27 sind jeweils an einen radialen Ablauf 28 bzw. Zulauf 29 für ein Druckmittel angeschlossen.Jeder Steuerkammer 2e und21 ist auf ihrer diametral gegenüberliegenden Seite zu jeder Seite der anderen Steuerkammer 21 bzw. 20 je eine etwa halbringförmige Ausgleichsnut 30 bzw. 31 zugeordnet, die über entsprechende, gestrichelt angedeutete Stichkanäle 32 mit der zugehörigen Steuerkammer verbunden sind. Die beiden Steuerkammern 20 und 21 sind über Radialanschlüsse 33 und 34 und Anschlußleitungen - die nur bei der Ausführungsform nach Fig. 3 angedeutet sind - mit Radialanschlüssen 35 bzw. 36 für die Längsbohrungen 8 der zugeordneten Axialkolben der anderen Gehäusehälfte 6 verbunden. The axial pistons 9 are facing away from the swash plate 13 Side acted upon by a pressure medium under control by the control pin. For this purpose, the control pin has - as can best be seen from FIG. 2 - two Steerikartrn 20 and 21 separated by a diametrical wall 19 on the same axial Height. In the control bore 16 opens at the level of the control chamber 20 and 21 of each Longitudinal bore 8 of the housing half 7 has a radial bore 22 which, when the control pin rotates alternately come into communication with one or the other control chamber, with the diametrical wall 19 by resting on the wall of the control bore 16, the control chambers 20, 21 always separates from each other. The control chambers each have two axial channels 23 or 24 of the control pin tied together. The axial channels 23 of the Control chambers 20 are available via an associated radial feed bore with an annular channel 25 of the control hole in connection, which is used for pressure medium drain, while the Axial channels 24 of the control chamber 21 via radial feed bores with an annular channel 27 of the control bore 16 are connected, which is used for pressure medium supply and opposite the annular channel 25 is axially offset. The annular channels 25 and 27 are each connected to one radial outlet 28 or inlet 29 for a pressure medium connected. Each control chamber 2e and 21 is on their diametrically opposite side to either side of the other Control chamber 21 and 20 each assigned an approximately semi-circular compensating groove 30 and 31, respectively, the branch channels 32, indicated by dashed lines, with the associated Control chamber are connected. The two control chambers 20 and 21 are via radial connections 33 and 34 and connecting lines - only indicated in the embodiment of FIG are - with radial connections 35 and 36 for the longitudinal bores 8 of the associated Axial piston of the other housing half 6 is connected.

Im Falle der Ausführungsform nach Fig. 1 weist die Schrägscheibe 3 zwei parallele Stützflächen 11 bzw. 12 auf, wobei auf entgegengesetzten Seiten der Schrägscheibe diametral einander qegenüberliegende Axialkolben 8 gemeinsam beaufschlagbar sind. In the case of the embodiment according to FIG. 1, the swash plate 3 has two parallel support surfaces 11 and 12, respectively, on opposite sides the swash plate diametrically opposed axial pistons 8 can be acted upon jointly are.

Im Falle der Ausführungsform nach Fig. 3 hat die Schrägscheibe 13 zwei in bezug auf die Drehachse enttegenge setzt geneigte Stützflächen 11 bzw. 12, wobei auf entgegengesetzten Seiten der Schrägscheibe miteinander fluchtende Axialkolben 9 gemeinsam beaufschlagbar sind. Im übrigen entspricht diese Ausführunosform derjenigen nach Fig. 1. In the case of the embodiment according to FIG. 3, the swash plate has 13 two with respect to the axis of rotation enttegenge sets inclined support surfaces 11 and 12, respectively, axial pistons aligned with one another on opposite sides of the swash plate 9 can be acted upon together. Otherwise, this version corresponds to that according to Fig. 1.

Im übrigen sind im dem Steuerzapfen Leckölkanäle 37 und 38 vorgesehen, die das über die Steuerbohrung durchsickernde öl auffangen und an die Lagerungen 14, 18 weiterleiten. In addition, leakage oil channels 37 and 38 are provided in the control pin, which catch the oil seeping through the control bore and to the bearings 14, 18 forward.

Die Gehäusehälfte 7 ist durch einen Deckel 40 und die Gehäusehälfte 6 durch einen Deckel 41 abgeschlossen.The housing half 7 is through a cover 40 and the housing half 6 closed by a cover 41.

Claims

Claims 1. Axial piston motor with a to AbtriebswelJr kl? Ti, r.

tric drum, in the same circumferential distance working in opposite directions Axial pistons are guided, each under tension on a swash plate assembly and each sit in bores, each of which has a radial bore a central bore of the drum are connected into the one on the output shaft remote side a cylindrical control pin protrudes, which is level with the radial bores Forms two control chambers through a diametrical wall, each of which is connected to an inlet line or drain line for a pressure medium are connected, characterized in that that the drum (2) forms a stationary housing (6,7) and the output shaft (15) and the control pin (17) a unit that rotates relative to the drum form, on the in the middle between the opposing pistons (9) a swash plate (13) is provided.

2. Axial piston motor according to claim 1, characterized in that the swash plate (13) has two parallel support surfaces (11, 12), and on opposite ones Side of the swash plate diametrically opposite axial piston (9) acted upon jointly are.

3. Axial piston motor according to claim 1, characterized in that the swash plate (13) two oppositely inclined with respect to the axis of rotation Has support surfaces (11,12) and on opposite sides of the swash plate aligned axial pistons are acted upon jointly.

4. Axial piston motor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control pin (17) on the control chambers (20; 21) diametrically opposite side with closed compensation grooves (30 or 31) is provided, which is provided with the opposite control chamber for inlet or Flow are connected.

5. Axial piston motor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the axial piston (9) via bearing rings (10) on the respective Support surface (11; 12) of the swash plate (13) are supported.

6. Axial piston motor according to claim 4, characterized in that each control chamber (20; 21) two axially spaced compensation grooves (30; 31) assigned.

7. Axial piston motor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control chambers (20; 21) via axial bores (23; 24) of the control pin (17) are connected to radial feed bores, each of which via ring channels (25; 27) to a radial inlet (27) or. Drain (28) connected are.