靜液壓柱塞的制造方法
【專利摘要】靜液壓柱塞機，特別是軸向柱塞機，包括具有多個缸室(26)的旋轉(zhuǎn)的缸部分(25)，在所述缸室中設(shè)置在運行中執(zhí)行往復(fù)直線運動的活塞。在運行中每個缸室(26)通過缸室開口(27)交替地能與靜止的控制板(28)的低壓控制開口(30)和高壓控制開口(29)連接，在所述靜止的控制件上兩個轉(zhuǎn)換區(qū)域位于低壓控制開口(30)與高壓控制開口(29)之間，在所述轉(zhuǎn)換區(qū)域內(nèi)活塞在死點轉(zhuǎn)換其移動方向，并且所述控制件具有先導(dǎo)槽(34)，所述先導(dǎo)槽從控制開口(29，30)延伸到轉(zhuǎn)換區(qū)域(32)中。在所述轉(zhuǎn)換區(qū)域(32)中設(shè)有流入口(47)，所述流入口通過缸室開口(27)的至少大約整個長度；設(shè)有限定大小的流體容積(45)，所述流體容積經(jīng)由一個特別是節(jié)流的流體連接(46)與流入口(47)連接；并且所述流入口(47)位于所述先導(dǎo)槽(34)中。通過該構(gòu)造實現(xiàn)一種靜液壓柱塞機，其中轉(zhuǎn)換容積以簡單的方式總是節(jié)流地連接到所屬的壓力接頭。
【專利說明】靜液壓柱塞機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1前序的靜液壓柱塞機，特別是軸向柱塞機。這樣的靜液壓柱塞機包括具有多個缸室的旋轉(zhuǎn)的缸部分，在所述缸室中設(shè)置在運行中執(zhí)行往復(fù)直線運動的活塞。在運行中每個缸室通過缸室開口交替地能與在靜止的控制件的控制面上的低壓控制開口和高壓控制開口連接，在所述靜止的控制件上兩個轉(zhuǎn)換區(qū)域位于在低壓控制開口與高壓控制開口之間，在所述轉(zhuǎn)換區(qū)域內(nèi)活塞在死點轉(zhuǎn)換其移動方向，并且所述控制件具有先導(dǎo)槽，所述先導(dǎo)槽從控制開口延伸到轉(zhuǎn)換區(qū)域中。
【背景技術(shù)】
[0002]例如在文獻(xiàn)DE19706116A1中公開了一種這樣的軸向柱塞機。已知的軸向柱塞機具有在驅(qū)動軸上設(shè)置的具有多個缸室的滾筒作為缸部分，在缸室中分別可移動地引導(dǎo)一個活塞。每個缸室經(jīng)由一個在端側(cè)在滾筒上安裝的缸室開口交替地能與在一個用作控制件的控制盤中引入的腎形的低壓控制開口和高壓控制開口連接。滾筒在運行中在端側(cè)在控制盤上沿著滑動。低壓控制開口和高壓控制開口位于在一個共同的分度圓上并且沿圓周方向相互間隔，由此形成兩個轉(zhuǎn)換區(qū)域。相應(yīng)的活塞在一個轉(zhuǎn)換區(qū)域中位于在其內(nèi)部死點或下死點(BDC)的區(qū)域中，在該區(qū)域中該活塞最遠(yuǎn)地拉入到其缸室中；而在另一轉(zhuǎn)換區(qū)域中位于在其外部死點或上死點(TDC)的區(qū)域中，在該區(qū)域中該活塞最遠(yuǎn)地由其缸室突出。
[0003]由文獻(xiàn)DE19706116A1已知的斜盤結(jié)構(gòu)方式的靜液壓軸向柱塞機由一個正的置換容積經(jīng)由零置換容積可調(diào)節(jié)到負(fù)的置換容積并且可以在四方運行中、亦即沿兩個方向不僅作為泵而且作為電機工作。在高壓與低壓之間的轉(zhuǎn)換應(yīng)該由此在減少壓力波動方面改善，即在相應(yīng)轉(zhuǎn)換區(qū)域中的缸室與流體容積或存儲容積連接。在DE19706116A1中的一個實施例中，設(shè)有存儲件，該存儲件經(jīng)由朝向其關(guān)斷的止回閥和與止回閥并行設(shè)置的節(jié)流閥與在控制板的轉(zhuǎn)換區(qū)域中的流入口連接。該流入口在已知柱塞機的確定的運行方式下與控制板的高壓控制開口具有更小的間隔。在從低壓到高壓的轉(zhuǎn)換中打開到流入口的缸室開口，一旦關(guān)閉其到低壓控制開口的連接?，F(xiàn)在壓力流體經(jīng)由止回閥從存儲件流入到缸室中。在缸室與存儲件之間的壓力平衡后不久并且由此在閉合止回閥之后不久建立缸室與高壓控制開口的連接并且隨后存儲件經(jīng)由節(jié)流閥又處于高壓。此外由此影響該轉(zhuǎn)換，即先導(dǎo)槽由高壓控制開口延伸到轉(zhuǎn)換區(qū)域中。
[0004]如果由DE19706116A1已知的軸向柱塞機基于高壓控制開口和低壓控制開口的轉(zhuǎn)換在相同的轉(zhuǎn)向和液壓介質(zhì)相同的流向的情況下作為液壓電機工作，那么如果缸室與低壓連接，那么存儲件經(jīng)由節(jié)流閥在壓力下降的情況下在缸室中首先加載并且卸載。
[0005]術(shù)語“存儲容積”和“流體容積”應(yīng)該在下文中分別具有相同的含義。特別是一個空腔被如此命名，該空腔充以或能夠充以液體液壓介質(zhì)例如液壓油并且其中壓力變化已經(jīng)單獨地由于液壓介質(zhì)的壓縮性與液壓介質(zhì)的流入或流出相聯(lián)系。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的任務(wù)在于，實現(xiàn)一種靜液壓柱塞機，其中轉(zhuǎn)換容積以簡單的方式總是節(jié)流地連接到所屬的壓力接頭。
[0007]該任務(wù)通過根據(jù)權(quán)利要求1的特征的靜液壓柱塞機來解決。
[0008]按照本發(fā)明，靜液壓柱塞機，特別是靜液壓軸向柱塞機，包括具有多個缸室的旋轉(zhuǎn)的缸部分，在所述缸室中設(shè)置在運行中執(zhí)行往復(fù)直線運動的活塞。每個缸室在運行中通過缸室開口交替地能與在靜止的控制件的控制面上的低壓控制開口和高壓控制開口連接，在所述靜止的控制件上兩個轉(zhuǎn)換區(qū)域位于在低壓控制開口與高壓控制開口之間，在所述轉(zhuǎn)換區(qū)域內(nèi)活塞在死點轉(zhuǎn)換其移動方向，并且所述控制件具有先導(dǎo)槽，所述先導(dǎo)槽從控制開口延伸到轉(zhuǎn)換區(qū)域中。按照本發(fā)明，在轉(zhuǎn)換區(qū)域中設(shè)有流入口，所述流入口通過缸室開口的至少大約整個長度。設(shè)有限定大小的流體容積，流入口經(jīng)由一個特別是節(jié)流的流體連接與所述流體容積連接。所述流入口位于在所述先導(dǎo)槽中。
[0009]迄今在實踐中應(yīng)用的具有到控制和/或調(diào)節(jié)系統(tǒng)的內(nèi)部壓力傳遞的靜液壓柱塞機需要系統(tǒng)對于穩(wěn)定性必要的緩沖。對于壓力信號處理出現(xiàn)的高的波動必須通過液壓方式或電氣方式進(jìn)行緩沖。這對單元的動態(tài)性具有負(fù)面的效果?，F(xiàn)有的解決方案那么基于有用信號的緩沖，其中在液壓緩沖中除了動態(tài)性的降低之外也可能出現(xiàn)基于緩沖噴嘴的液壓損耗。按照本發(fā)明，在流體柱塞機的信號提取位置發(fā)生直接的無損耗的波動降低。更高的調(diào)節(jié)動態(tài)性是可能的。由于基于按照本發(fā)明的設(shè)計的更小的緩沖損耗，在液壓調(diào)節(jié)器中在調(diào)節(jié)運行中單元的效率改善是可能的。那么改善了柱塞機的運行特性。按照本發(fā)明的設(shè)計以簡單的方式在存在的轉(zhuǎn)換中是可能的。按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)換具有大的可利用的功能范圍。
[0010]在按照本發(fā)明的靜液壓柱塞機中由此用于轉(zhuǎn)換的流體容積通過簡單、低成本和緊密的方式總是連接到對應(yīng)的壓力接頭(在控制件上的高壓控制開口或低壓控制開口)。
[0011]按照本發(fā)明的靜液壓柱塞機的有利的改進(jìn)位于在從屬權(quán)利要求中。
[0012]有利地，先導(dǎo)槽具有朝所述控制開口特別是連續(xù)地變大的橫截面，流入口位于在先導(dǎo)槽中。通過適合地選擇位置，流入口沿著先導(dǎo)槽位于在該位置上，那么可以使得流通截面并因此流通量相互協(xié)調(diào)，該流通量一方面在缸室與流體容量之間并且另一方面在缸室與控制開口之間流動。
[0013]一個有利的調(diào)整通過流入口在先導(dǎo)槽中的這樣的定位以及流體連接的這樣的節(jié)流橫截面產(chǎn)生，即流體連接的節(jié)流橫截面大于在流入口的區(qū)域中先導(dǎo)槽的橫截面，并且先導(dǎo)槽朝控制開口還具有一個橫截面，該橫截面比流體連接的節(jié)流橫截面大得多；并且朝其出口還具有一個橫截面，該橫截面比流體連接的節(jié)流橫截面小得多。
[0014]優(yōu)選地人們簡單地由此獲得橫截面比例，使得流體連接的流入口如此定位到先導(dǎo)槽中，使得先導(dǎo)槽從流入口開始經(jīng)由一個較大的路段、優(yōu)選其整個長度的大約三分之二朝控制開口延伸而經(jīng)由一個較小的路段朝其出口端延伸。
[0015]特別是對于在泵式運行或電機式運行中從低壓到高壓的轉(zhuǎn)換選擇轉(zhuǎn)換的方式。相應(yīng)地，先導(dǎo)槽從高壓控制開口開始，流體連接到流體容積的流入口定位在所述先導(dǎo)槽中。轉(zhuǎn)換的方式然而也可轉(zhuǎn)變?yōu)閺母邏旱降蛪旱霓D(zhuǎn)換。
[0016]在流入口與流體容積之間流體連接的節(jié)流作用有利地獨立于流體的流向。
[0017]由迄今考慮的控制開口的另一端或由另一控制開口的一端，同樣一個具有特別是連續(xù)的橫截面擴展的先導(dǎo)槽可以延伸到轉(zhuǎn)換區(qū)域中。流體連接到另一流體容積的流入口可以沿缸部分的運行方向看去在側(cè)面在該第二先導(dǎo)槽旁邊位于在控制面中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]在下文中根據(jù)附圖進(jìn)一步闡明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0019]附圖示出:
[0020]圖1:按照實施例的按照本發(fā)明的軸向柱塞機的控制板和連接板的截面；
[0021]圖2:圖1中的實施例的滾筒、控制板和連接板的截面，其中滾筒占據(jù)喜愛那個對于控制板的確定的位置并且軸向柱塞機位于在泵式運行中；
[0022]圖3:如圖2那樣在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的滾筒的情況下相同的截面；
[0023]圖4:如圖3那樣在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的滾筒的情況下相同的截面；以及
[0024]圖5:如圖4那樣在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的滾筒的情況下相同的截面。
【具體實施方式】
[0025]在各個圖中示出斜盤結(jié)構(gòu)方式的靜液壓軸向柱塞機的各個部分，該柱塞機在保持轉(zhuǎn)向并且沒有高壓側(cè)和低壓側(cè)的轉(zhuǎn)換的情況下應(yīng)該不僅作為泵而且作為電機運行。因此未進(jìn)一步示出的斜盤可以因此通過已知的方式關(guān)于一個零位置向相反的方向擺動，在該零位置至少原理上沒有液壓介質(zhì)流過柱塞機。這樣的軸向柱塞機通常也稱為可超零擺動或調(diào)節(jié)的。
[0026]多個例如九個缸孔形式的缸室26以與滾筒軸相同的間隔并且以相互相同的角間隔位于在滾筒25中，未進(jìn)一步示出的活塞可移動地容納在缸室中，并且在滾筒的端側(cè)上沿著長形的通常彎曲的缸室開口 27流入，該缸室開口在下文中稱為控制狹孔?？刂篇M孔27的寬度小于缸孔的直徑。
[0027]滾筒25以具有控制狹孔27的端側(cè)貼靠在用作控制件的控制板28上并且在運行中滑動超過該控制板。該控制板具有兩個腎形的控制開口 29和30，它們位于在與控制狹孔27相同的分度圓上，并且其中在此控制開口 29用作高壓控制開口，其中在運行中存在高壓(例如200巴的壓強)，并且控制開口 30用作低壓控制開口，其中在運行中存在低壓(例如小于5巴的壓強)、特別是油箱壓強。在高壓控制開口 29與低壓控制開口 30之間在控制板上具有兩個轉(zhuǎn)換區(qū)域，亦即一個未示出的轉(zhuǎn)換區(qū)域，在該轉(zhuǎn)換區(qū)域中控制狹孔27由與高壓控制開口 29的打開的流體連接轉(zhuǎn)換到與低壓控制開口 30的打開的流體連接；一個轉(zhuǎn)換區(qū)域32，在該轉(zhuǎn)換區(qū)域中控制狹孔27由與低壓控制開口 30的打開的流體連接轉(zhuǎn)換到與高壓控制開口 29的打開的流體連接。
[0028]在兩個轉(zhuǎn)換區(qū)域中死點也位于在活塞的往復(fù)直線移動中，其中活塞最遠(yuǎn)地拉入到缸孔內(nèi)(內(nèi)部死點)或最遠(yuǎn)地由缸孔突出(外部死點)。根據(jù)斜盤如何直線地關(guān)于零點擺動，死點位于在一個轉(zhuǎn)換區(qū)域內(nèi)或另一轉(zhuǎn)換區(qū)域內(nèi)。
[0029]為了在轉(zhuǎn)換中將活塞孔中的壓力峰值保持很小并且將控制孔29和30中并因此在軸向柱塞機的流體接口中并且在整個液壓系統(tǒng)中的不均勻的流動和壓力波動保持得很小，在控制開口的一個端部或兩個端部上或在兩個控制開口 29和30的端部上安置先導(dǎo)槽，其中在附圖中示出了在高壓控制開口的先導(dǎo)槽34。先導(dǎo)槽34如此設(shè)計，使得先導(dǎo)槽的橫截面由高壓控制開口 29連續(xù)地變小。該先導(dǎo)槽是一個三角形切口，其深度和寬度由控制開口線性地變小。
[0030]控制板28抗扭地貼靠在軸向柱塞機的連接板40上，其中在連接板中構(gòu)成高壓通道41和低壓通道42，它們由連接板的外側(cè)通到連接板的轉(zhuǎn)向控制板的端側(cè)并且在該端側(cè)上具有相應(yīng)于控制板中的控制開口的橫截面形狀并且至少盡可能地與控制開口一致。
[0031]為了超出先導(dǎo)槽的作用地在按照常規(guī)可作為泵和作為電機運行的軸向柱塞機中引起轉(zhuǎn)換的功能改善，在連接板40中設(shè)有限定的大小的空腔45，其形成流體容積或存儲容積并且由此開始一個穿過連接板40和控制板28的孔46以流入口 47進(jìn)入到轉(zhuǎn)換區(qū)域31中。通過孔46形成在存儲容積與流入口 47之間的節(jié)流的連接。流入口 47位于在先導(dǎo)槽34中，該先導(dǎo)槽如已經(jīng)提及的那樣是三角形槽，其具有由控制開口 29離開地連續(xù)地減小的橫截面。
[0032]亦即如此選擇先導(dǎo)槽34中的流入口的位置，使得先導(dǎo)槽的橫截面在流入口的區(qū)域中小于節(jié)流孔46的橫截面。另一方面，在流入口 47與先導(dǎo)槽34的流出的端部之間還具有一個更長的路段，在該更長的路段中先導(dǎo)槽的橫截面比節(jié)流孔46的橫截面小得多。到高壓控制開口 29另一方面還具有先導(dǎo)槽34的一個路段，在該路段中其橫截面比節(jié)流孔46的橫截面大得多。
[0033]在控制板28上在運彳丁中具有缸室26的滾筒25沿著滑動，活塞位于在缸室中并且缸室在控制狹孔27中朝控制板打開。這正好如已經(jīng)所述的實施例中那樣。
[0034]用于功能方式的考慮的初始點現(xiàn)在是圖2。在那兒滾筒25的相互分離兩個控制狹孔27的連接片正好位于在先導(dǎo)槽34上?？刂篇M孔27在先導(dǎo)槽34之前位于在轉(zhuǎn)換區(qū)域32中。在相應(yīng)的缸室26中存在低壓。存儲容積45經(jīng)由節(jié)流孔46和先導(dǎo)槽34與高壓控制開口 29并且此外與高壓通道41連接。在存儲容積45中因此存在與在高壓控制開口 29中相同的壓力。
[0035]在滾筒25繼續(xù)旋轉(zhuǎn)中考慮的缸室26的控制狹孔27由該先導(dǎo)槽的遠(yuǎn)離高壓控制開口 29的一端通過先導(dǎo)槽，直至其前棱邊位于在流入口 47上(參見圖3)。在該路徑上在缸室26中開始壓力減小。在此取決于上述橫截面比例優(yōu)先從存儲容積45提取對于壓力減
小需要的流量。
[0036]控制狹孔27的前棱邊繼續(xù)通過先導(dǎo)槽34直至一個位置，在該位置該前棱邊到達(dá)高壓控制開口 29(參見圖4)。繼續(xù)的壓力減小如在標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換中那樣進(jìn)行，該標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換僅僅具有先導(dǎo)槽34。
[0037]由此，在從低壓到高壓的轉(zhuǎn)換直至壓力平衡的情況下在缸室與高壓控制開口之間從高壓控制開口 29和高壓通道41提取相比于在沒有存儲容積地轉(zhuǎn)換的情況下更少的流體用于缸室中的壓力減小。
[0038]在圖4中確定的時間點，存儲容積46中的壓力取決于給定的橫截面比例顯著更小于在高壓控制開口和在考慮的缸室26中的壓力。
[0039]在滾筒25繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時缸室26的控制狹孔27通過高壓控制開口 29 (參見圖5)。通過此外在節(jié)流孔46和先導(dǎo)槽34的上述橫截面比例在高壓控制開口 29與存儲容積45之間的壓力平衡基本上僅僅在當(dāng)高壓控制開口 29與缸室26之間實現(xiàn)壓力平衡之后開始。結(jié)果就是總體上在更長的時間間隔上持續(xù)的并且與之相似的來自高壓控制開口 29的流體提取和用于在缸室26中壓力下降的液壓回路的與之連接的部分并由此在高壓區(qū)域中壓力波動的顯著減小。
[0040]該解決方案——其中流入口位于在先導(dǎo)槽中——提供特別是以下優(yōu)點:
[0041]相比于具有包括連續(xù)的橫截面擴展的先導(dǎo)槽的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換在接頭——按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)換朝向該接頭一上壓力波動顯著更小。再者具有常規(guī)轉(zhuǎn)換的柱塞機以更小的成本在該設(shè)計中是可改造的。
[0042]相比于在利用存儲容積的情況下的轉(zhuǎn)換，其中連接存儲容積與轉(zhuǎn)換區(qū)域的通道的流入口位于在轉(zhuǎn)換區(qū)域中的先導(dǎo)槽之外，存在的優(yōu)點在于，通過一個唯一的存儲容積和一個唯一的流入口非常好地覆蓋靜液壓柱塞機的更大的運行區(qū)域，因為具有先導(dǎo)槽的位于下面的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換是顯著“更寬容的”。存儲容積可以更小地設(shè)計，其中轉(zhuǎn)換保持具有完全功能能力。
[0043]相比于具有在存儲容積與高壓控制開口之間的連續(xù)的節(jié)流的連接的轉(zhuǎn)換，其中除了由存儲容積通到轉(zhuǎn)換區(qū)域的一個通道之外，還存在有在柱塞機的存儲容積與高壓區(qū)域之間的附加的節(jié)流孔，不用考慮附加的節(jié)流孔。通過加載過程的自動橫截面控制的中斷更加改善了存儲容積的效果。
【權(quán)利要求】
1.靜液壓柱塞機，特別是靜液壓軸向柱塞機，包括具有多個缸室(26)的旋轉(zhuǎn)的缸部分(25)，在所述缸室中設(shè)置在運行中執(zhí)行往復(fù)直線運動的活塞，其中每個缸室(26)通過缸室開口(27)交替地能與靜止的控制件(28)的低壓控制開口(30)和高壓控制開口(29)連接，在所述靜止的控制件上兩個轉(zhuǎn)換區(qū)域位于低壓控制開口(30)與高壓控制開口(29)之間，在所述轉(zhuǎn)換區(qū)域內(nèi)活塞在死點轉(zhuǎn)換其移動方向，并且所述控制件具有先導(dǎo)槽(34)，所述先導(dǎo)槽從控制開口(29)延伸到轉(zhuǎn)換區(qū)域(32)中，其特征在于，在所述轉(zhuǎn)換區(qū)域(32)中設(shè)有流入口(47)，所述流入口通過缸室開口(27)的至少大約整個長度；設(shè)有限定大小的流體容積(45),所述流體容積(45)經(jīng)由一個特別是節(jié)流的流體連接(46)與流入口(47)連接；并且所述流入口(47)位于在所述先導(dǎo)槽(34)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜液壓柱塞機，其特征在于，所述先導(dǎo)槽(34)的橫截面朝所述控制開口(29)特別是連續(xù)地變大。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜液壓柱塞機，其特征在于流入口(47)在先導(dǎo)槽(34)中的這樣的定位以及流體連接(46)的這樣的節(jié)流橫截面，即流體連接(46)的節(jié)流橫截面大于在流入口(47)的區(qū)域中先導(dǎo)槽(34)的橫截面，并且先導(dǎo)槽(34)朝控制開口(29)還具有一個橫截面，該橫截面比流體連接(29)的節(jié)流橫截面大得多；并且先導(dǎo)槽朝其出口還具有一個橫截面，該橫截面比流體連接(46)的節(jié)流橫截面小得多。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的靜液壓柱塞機，其特征在于，先導(dǎo)槽(34)從高壓控制開口(29)開始，流體連接(46)到流體容積(45)的流入口(47)定位在所述先導(dǎo)槽中。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的靜液壓柱塞機，其特征在于，流體連接(46)的節(jié)流作用獨立于在所述流體連接中流體的流向。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的靜液壓柱塞機，其特征在于，一個具有特別是連續(xù)的橫截面擴展的先導(dǎo)槽由控制開口延伸到轉(zhuǎn)換區(qū)域中，并且沿缸部分的運行方向看去，流體連接的流入口在側(cè)面位于先導(dǎo)槽旁邊。
【文檔編號】F04B11/00GK103917780SQ201280055240
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月12日
【發(fā)明者】A·黑爾斯特恩, R·阿佩爾, P·魯思 申請人:羅伯特·博世有限公司