斜轴构造方式的静液压轴向活塞机 |
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| 申请号 | CN201410379729.4 | 申请日 | 2014-08-04 | 公开(公告)号 | CN104343653A | 公开(公告)日 | 2015-02-11 |
| 申请人 | 林德液压两合公司; | 发明人 | M·贝格曼; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种斜轴构造方式的静液压轴向 活塞 机，所述静液压轴向活塞机具有：可围绕一旋 转轴 线旋转的 驱动轴 ，该驱动轴设有驱动 法兰 ；可围绕一 旋转轴 线旋转的柱体转筒。所述柱体转筒设有多个相对于所述柱体转筒的旋转轴线同中心地设置的活塞槽，在所述活塞槽中分别纵向可移动地设置一活塞。设置一携动装置用于携动所述柱体转筒。所述驱动轴被构造成空 心轴 ，贯穿所述轴向活塞机的转矩杆被引导穿过所述空心轴，用于将转矩从所述轴向活塞机的驱动法兰侧的端部直接传输至所述轴向活塞机的柱体转筒侧的端部。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种静液压轴向活塞机(1)，其以斜轴构造方式构造，所述静液压轴向活塞机具有： |
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| 说明书全文 | 斜轴构造方式的静液压轴向活塞机技术领域[0001] 本发明涉及一种斜轴构造方式的静液压轴向活塞机，所述轴向活塞机具有：可围绕一旋转轴线旋转的驱动轴，该驱动轴设有驱动法兰；可围绕一旋转轴线旋转的柱体转筒。所述柱体转筒设有多个相对于所述柱体转筒的旋转轴线同中心地设置的活塞槽，在活塞槽中分别纵向可移动地设置一活塞。设置携动装置用于携动所述柱体转筒。 背景技术[0002] 在非根据类属的斜轴构造方式的轴向活塞机中，在柱体转筒中纵向可以移动的活塞分别借助于滑座支撑在搅打盘上。由于活塞大的惯性力和设置在活塞上的滑座在斜轴构造方式的轴向活塞机运行中在柱体转筒旋转的情况下的原因，斜轴构造方式的轴向活塞机关于最大允许转速方面被限制。斜轴构造方式的轴向活塞机的被限制的最大允许转速在作为液压马达使用时是不利的。 [0004] 在斜轴构造方式的静液压轴向活塞机中，纵向可移动地设置在柱体转筒中的活塞一般借助于球窝关节直接或者间接地固定在驱动轴的驱动法兰上。活塞力在此通过活塞支撑在位于驱动轴上的驱动法兰上并且产生转矩。在斜轴构造方式的轴向活塞机中由原理引起地在旋转时柱体转筒与设置在该柱体转筒中的活塞不实现携动。需要附加的携动装置用于携动所述柱体转筒。 [0005] 在根据类属的斜轴构造方式的轴向活塞机中，在所述轴向活塞机中用于携动所述柱体转筒的携动装置由设置在所述驱动轴和所述柱体转筒之间的携动关节形成，缺点在于，不允许转矩被引导穿过所述轴向活塞机，因为所述携动关节设置在柱体转筒的旋转轴线与驱动轴的旋转轴线的交点中。在已知的具有用于携动所述柱体转筒的携动关节的斜轴构造方式的轴向活塞机中，因此不能够设置转矩直接传输装置，由此，轴向活塞机的应用被限制。为了应用要设置转矩直接传输装置的斜轴机，需要在已知的斜轴构造方式的轴向活塞机中附加构件(例如分动器)，以便能够实现轴向活塞机普遍的应用。 发明内容[0006] 本发明的任务在于，提出一种开始时所述类属的斜轴构造方式的轴向活塞机，所述轴向活塞机可被使用于普遍的应用。 [0007] 该任务根据本发明被如此解决：驱动轴被构造成空心轴，一贯穿所述轴向活塞机的转矩杆穿过所述空心轴，用于将转矩从所述轴向活塞机的驱动法兰侧的端部直接传输至所述轴向活塞机的柱体转筒侧的端部。驱动轴构造成空心轴的实施方案实现了，转矩杆被引导穿过驱动轴，通过转矩杆可以在所述轴向活塞机上实现转矩直接传输并且优选一与所述驱动轴转矩无关的转矩能够从所述轴向活塞机的驱动法兰侧的端部至所述轴向活塞机的柱体转筒侧的端部地引导穿过所述轴向活塞机，而不必使用耗费的分动器。通过转矩利用被引导穿过构造成空心轴的驱动轴进而穿过轴向活塞驱动机构的转矩杆所实现的直接传输可能性，根据本发明的斜轴构造方式的轴向活塞机因此适合于普遍的应用，其中，需要转矩直接传输穿过所述轴向活塞机，例如用于驱动其他消耗器。 [0008] 特别有利的是，根据本发明的改进方案，所述转矩杆不具有相对于驱动轴的机械式作用连接。如果引导穿过所述轴向活塞机的转矩杆不具有相对于所述轴向活塞机的驱动轴的固定连接，则得出关于根据本发明的轴向活塞机的普遍可应用性的其他优点，因为在构造成空心轴的驱动轴上和在引导穿过构造成空心轴的驱动轴的转矩杆上能够实现不同的转速和/或不同的旋转方向。在驱动轴和转矩杆上因此能够实现两个具有不同转速和/或不同旋转方向的不同转矩。 [0009] 目标明确地，所述驱动轴在驱动法兰侧的端部上设有转矩传递器件用于传递转矩。在所述转矩传递器件上能够以简单的方式在泵运行中将转矩导入到轴向活塞机中或者在马达运行中将转矩从所述轴向活塞机分支。 [0010] 根据本发明的有利的改进方案，所述柱体转筒设有与所述柱体转筒的旋转轴线同中心地设置的纵向槽，通过所述纵向槽使所述转矩杆和/或所述设有驱动法兰的驱动轴延伸穿过所述柱体转筒。通过相对于所述柱体转筒的旋转轴线同中心地设置的纵向槽允许了：将所述转矩杆和/或构造成空心轴的驱动轴(所述转矩杆设置在所述驱动轴内部)引导穿过所述柱体转筒和所述轴向活塞机至所述轴向活塞机的柱体转筒侧的端部，以便实现转矩直接传输。 [0011] 在此可实现其它优点：根据本发明的改进方案，用于直接传输转矩的驱动轴在柱体转筒侧的端部上设有其它转矩传递器件用于传递转矩。因此，在根据本发明的轴向活塞机中，在延伸穿过柱体转筒和穿过轴向活塞机的驱动轴上实现了其它转矩直接传输可能性。转矩在驱动轴上至轴向活塞机柱体转筒侧的端部的直接传输允许了：在根据本发明的斜轴构造方式的轴向活塞机用作液压马达时，转矩在驱动轴的两侧上输出并且分支。由此，根据本发明的轴向活塞机的普遍应用被进一步改善并且能够实现这样的应用：其中，转矩能够在所述驱动轴的两侧上分支或转矩能够引导穿过所述轴向活塞机用于驱动其他消耗器。在根据本发明的斜轴构造方式的轴向活塞机用作液压泵时，在所述驱动轴上转矩的附加的直接传输可能性能够实现多个构造成液压泵的轴向活塞机前后相继地设置和驱动，而不必使用耗费的分动器。此外，在所述驱动轴上其他转矩的直接传输可能性能够实现多个构造成液压马达的根据本发明的斜轴构造方式的轴向活塞机前后相继地设置，以便提高输出转矩。通过其他转矩利用引导穿过所述轴向活塞驱动机构且在所述两端部上设有转矩传递器件的驱动轴所实现的直接传输可能性，因此进一步改善了根据本发明的斜轴构造方式的轴向活塞机的普遍可应用性，并且根据本发明的斜轴构造方式的轴向活塞机可使用于这样的应用：在所述应用中，通过转矩在驱动轴上的直接传输可能性实现了驱动轴的两侧上所希望的转矩分支，或者经由所述驱动轴应将用于驱动其他消耗器的转矩引导穿过所述轴向活塞机。在驱动法兰侧的端部上，所述驱动轴一般设有花键轴齿部作为转矩传递器件。在所述驱动轴的对置的柱体转筒侧的端部上能够同样地设置花键轴齿部或者多边形连接部或者滑键连接部作为转矩传递器件，用于在根据本发明的轴向活塞机用作液压泵或者用作液压马达的情况下直接传输转矩，或者用于在轴向活塞机用作液压马达的情况下向两端输出转矩。 [0012] 在根据本发明的轴向活塞机中，所述驱动轴悬垂地支承在壳体中。在这种悬垂地支承于所述柱体转筒的一侧上的情况下，所述驱动轴在壳体中的支承位于所述驱动轴的驱动法兰侧的端部的区域中。 [0013] 根据本发明的一个优选的改进方案，所述驱动轴在柱体转筒两侧地支承在所述轴向活塞机的壳体中。在所述柱体转筒中的纵向槽和由此能够实现的驱动轴穿过柱体转筒的实施方案允许了：设有驱动法兰的驱动轴在柱体转筒的两侧上支承在壳体中。由此，实现了所述驱动轴宽的支承基础，由此，与在一侧上悬垂地支承所述设有驱动法兰的驱动轴相比，能够实现根据本发明的轴向活塞机紧凑的结构长度。 [0014] 用于携动所述柱体转筒的携动装置能够由连杆形成，所述连杆相应至少部分地设置在活塞中并且通过球窝关节与所述活塞以及所述驱动法兰铰接地连接。所述柱体转筒借助于连杆的携动能够实现了所述柱体转筒的简单构造的携动装置，并且能够实现了通过构造成空心轴的驱动轴使得用于转矩直接传输的转矩杆被引导穿过所述轴向活塞机。所述连杆在此支撑在所述柱体转筒的活塞槽的活塞内壁上，用于携动所述柱体转筒。 [0015] 根据本发明的可选的实施形式，用于携动所述柱体转筒的携动装置由在所述柱体转筒的活塞槽中可纵向移动的活塞构成，所述活塞为此构造成锥形或者球形并且设有锥形地或者球形地成型的周面。所述柱体转筒通过所述活塞的携动能够实现了所述柱体转筒的构造简单的携动并且能够实现了：通过构造成空心轴的驱动轴使转矩杆穿过所述轴向活塞机用于转矩直接传输。为了携动柱体转筒，所述活塞在此以锥形的或者球形的区段支撑在所述柱体转筒的活塞槽的内壁上。 [0016] 特别有利的是，根据本发明的改进方案，用于携动柱体转筒的携动装置由设置在柱体转筒和驱动轴(或驱动法兰)之间的携动关节(特别是同步关节)构成。所述柱体转筒通过设置在柱体转筒和驱动轴之间或通过设置在柱体转筒和驱动法兰之间的携动关节的携动能够实现了柱体转筒简单构造的携动并且能够实现了：通过构造成空心轴的驱动轴使用于转矩直接传输的转矩杆被引导穿过轴向活塞机。如果所述携动关节构造成同步关节，则得出柱体转筒和驱动法兰旋转同步的携动。由此，在柱体转筒携动时实现了旋转运动的高程度一致，这对于将根据本发明的轴向活塞机用作液压马达是有利的。 [0017] 根据本发明的一个构造形式，所述驱动法兰能够一体地成型在所述驱动轴上。此外可选地允许了，驱动法兰和驱动轴分开地构造，其中，所述驱动法兰与所述驱动轴抗扭地或无相对转动地连接。所述驱动法兰因此与所述驱动轴分开实施并且能够通过合适的转矩连接(例如能够由楔形齿部构成的轴毂连接)与所述驱动轴不相对转动地连接。 [0018] 根据本发明一个有利的改进方案，在所述驱动轴和所述柱体转筒之间构造由球和球冠形成的球形引导部，用于支承所述柱体转筒。利用球形引导部(该球形引导部由所述驱动轴上的球形区段和所述柱体转筒的空心球形区段形成)能够以简单的方式在根据本发明设有转矩直接传输部的轴向活塞机中使所述柱体转筒定心和支承。 [0019] 根据本发明的轴向活塞机能够构造成具有固定排挤体积的恒定机。 [0020] 可选地，根据本发明的轴向活塞机能够构造成具有可变排挤体积的调节机。 [0021] 本发明此外还涉及功率分支传动装置(或分路传动装置)，所述功率分支传动装置有根据上述权利要求中任一项所述的轴向活塞机。通过根据本发明的斜盘构造方式的轴向活塞机的驱动轴构造成空心轴的实施方案(一贯穿所述轴向活塞机的转矩杆引导穿过所述空心轴，所述转矩杆能够以与所述驱动轴转速无关的转速和/或相对于所述驱动轴以相同或者不同的旋转方向运行)在功率分支传动装置中是特别有利的，因为在所述驱动轴上能够形成功率分支传动装置的静液压分支的转矩并且在所述转矩杆上能够形成功率分支传动装置的机械式分支的转矩。附图说明 [0022] 根据在示意图中示出的实施例更详细地解释本发明的其他优点和细节。在此示出了： [0023] 图1：根据本发明的斜轴机的第一实施形式的纵向剖面图； [0024] 图2：根据本发明的斜轴机的第二实施形式的纵向剖面图。 具体实施方式[0025] 根据本发明的构造成斜轴机的静液压轴向活塞机1根据图1具有壳体2，所述壳体包括壳体罐2a和壳体盖2b。设有驱动法兰3的驱动轴4可以借助于轴承5a、5b围绕旋转轴线Rt旋转地被支承在所述壳体2中。在示出的实施例中，所述驱动法兰3一体地成型在所述驱动轴4上。 [0026] 柱体转筒7与所述驱动法兰3轴向相邻地设置在所述壳体2中，所述柱体转筒设有多个活塞槽8，所述活塞槽与所述柱体转筒7的旋转轴线Rz同中心地设置。活塞10纵向可移动地设置在每个活塞槽8中。 [0027] 所述驱动轴4的旋转轴线Rt与所述柱体转筒7的旋转轴线Rz相交于交点S。 [0028] 在图1中示出的轴向活塞机实施成具有固定排挤体积的恒定机，其中，所述柱体转筒7的旋转轴线Rz相对于所述驱动轴4的旋转轴线Rt具有固定的倾斜角或摆动角α。 [0029] 所述柱体转筒7贴靠在构造于所述壳体盖2b上的控制面15上，用于控制压力介质在由所述活塞槽8和所述活塞10形成的排挤空间V中的输入和输出，所述控制面设有不再示出的肾形的控制槽，所述控制槽形成所述轴向活塞机1的入口连接部16和出口连接部。为了使由所述活塞槽8和所述活塞10形成的排挤空间V与设置在所述壳体盖2b中的控制槽连接，所述柱体转筒7在每个活塞槽8上设有控制开口18。 [0030] 所述活塞10分别被铰接地固定在所述驱动法兰3上。为此，在相应的活塞10和驱动法兰3之间分别构造一个构造成球形铰链的铰链连接部20。所述铰链连接部20在示出的实施例中构造成球窝关节，所述球窝关节由所述活塞10的球头10a和所述驱动法兰3中的球冠3a形成，所述活塞10以所述球头10a被固定在所述球冠中。 [0031] 所述活塞10分别具有凸缘区段10b，通过所述凸缘区段使所述活塞10设置在所述活塞槽8中。所述活塞10的活塞杆10c将所述凸缘区段10b与所述球头10a连接。 [0032] 为了能够在所述柱体转筒7旋转时实现所述活塞10的补偿运动，所述活塞10的凸缘区段10b以间隙设置在所述活塞槽8中。所述活塞10的凸缘区段10b为此能够实施成球形的。为了相对于所述活塞槽8密封所述活塞10，在所述活塞10的凸缘区段10b上设置密封器件21，例如活塞环。 [0033] 为了在所述轴向活塞机1的运行中实现所述柱体转筒7的携动，设有未详细示出的携动装置，用于使所述柱体转筒7携动。 [0034] 在示出的实施例中，所述柱体转筒7设有中央的、相对于所述柱体转筒7的旋转轴线Rz同中心地设置的纵向槽11，所述驱动轴4延伸穿过所述纵向槽。被引导穿过所述轴向活塞机1的驱动轴4借助于所述柱体转筒7两侧的轴承5a、5b被支承。为此，所述驱动轴4利用所述轴承5a支承在所述壳体罐2a中并且利用所述轴承5b支承在所述壳体盖2b中。 [0035] 所述驱动轴4在驱动法兰侧的端部上实施成具有转矩传递器件12、例如楔形齿部，用于导入驱动转矩或者分支输出转矩。 [0036] 在图1的轴向活塞机1中，所述驱动轴4根据本发明构造成空心轴，所述空心轴设有相对于旋转轴线Rt同中心且同轴地布置的纵向孔30。在所述纵向孔30中设置相对于旋转轴线Rt同中心的转矩杆31，所述转矩杆被引导穿过所述驱动轴4。通过所述转矩杆31能够传递转矩Mt并且实现穿过所述轴向活塞机1的转矩直接传输。所述转矩杆31相对于所述驱动轴4不具有机械式作用连接。由此，所述驱动轴4和所述转矩杆31能够以不同的转速和/或不同的旋转方向旋转。 [0037] 在图1的实施例中，所述驱动轴4仅仅在所述驱动法兰侧的端部上设有所述转矩传递器件12，用于导入或分支转矩。所述驱动轴4的柱体转筒侧的端部在所述壳体盖2b的区域中终止。在所述壳体盖2b中为此构造相对于所述驱动轴4的旋转轴线Rt同中心地设置的贯通孔14，用于所述驱动轴4，以便能够使所述转矩杆31引导穿过所述轴向活塞机1。 [0038] 为了支承和定心所述柱体转筒7，在所述柱体转筒7和所述驱动轴4之间构造球形引导部25。所述球形引导部25由所述驱动轴4的球形区段26构成，柱体转筒7以布置在中央的纵向槽11区域中的空心球形区段27设置在所述球形区段上。所述区段26、27的中点位于所述驱动轴4的旋转轴线Rt和所述柱体转筒7的旋转轴线Rz的交点S上。 [0039] 在示出的实施例中，空心球形区段27构造在套筒形元件40上，所述套筒形元件设置在所述柱体转筒7的中央纵向槽11中。所述元件40沿着所述柱体转筒7的纵向、沿着轴向以及沿着周向被固定在所述柱体转筒7上。为了轴向固定，所述元件40以一个端侧贴靠在所述纵向槽11的直径凸肩11a上。借助于固定器件45实现了所述旋转固定，所述固定器件在示出的实施例中由设置在所述套筒形元件40和所述柱体转筒7之间的连接销形成。被引导穿过所述轴向活塞机1的驱动轴4在此同样延伸穿过所述套筒形元件40。所述套筒形元件40的内直径为此设有与所述柱体转筒7的纵向槽11对准的轮廓。 [0040] 在图2中示出了根据本发明以斜轴构造方式的轴向活塞机的另一实施例，其中，与图1相同的构件用相同的标号标示。 [0041] 在图2的实施例中，所述驱动轴4延伸穿过所述轴向活塞机1并且穿过所述壳体2并且从所述壳体盖2b导出。在从所述壳体盖2b导出的柱体转筒侧的端部上，所述驱动轴4设有另一转矩传递器件13。在所述驱动轴4的从所述壳体盖2b伸出的轴端处的转矩传递器件13优选地构造成花键轴齿部或者多边形轮廓或者滑键连接。利用所述驱动轴4因此能够实现转矩穿过所述轴向活塞机1的其它直接传输。利用所述驱动轴4上的直接传输，能够将其它转矩引导穿过所述轴向活塞机1，或者能够在构造成液压马达的轴向活塞机 1中实现两侧的输出。 [0042] 在图1和图2中，用于使所述柱体转筒7携动的携动装置能够由携动关节(例如同步关节)形成，所述携动关节设在所述驱动轴4的球形区段26和所述柱体转筒7的空心球形区段27的区域中。 [0043] 本发明不限于示出的实施例。 [0044] 替代于示出的实施成恒定机的实施形式，图1和图2的实施形式同样能够实施成调节机。在调节机中，所述柱体转筒7的旋转轴线Rz关于所述驱动轴4的旋转轴线Rt的倾斜角α可以调节用于改变排挤体积。所述控制面15(所述柱体转筒7贴靠在所述控制面上)为此构造在摇摆体上，所述摇摆体可摆动地设置在壳体2中。 [0045] 所述轴向活塞机1能够构造成液压马达或者液压泵。 [0046] 替代于所述驱动轴4(或所述驱动法兰3)和所述柱体转筒7之间的携动关节，用于使所述柱体转筒7携动的携动装置能够通过活塞10或者通过附加的连杆实现。 [0047] 替代将所述驱动轴4双侧地支承在壳体2中，所述驱动轴4能够悬垂地支承在壳体2中，其中，所述两个轴承5a、5b设置在所述驱动轴4的驱动法兰侧的区域中进而设置在壳体罐2a中并且在所述壳体盖2b中仅仅构造有贯通孔14，以便能够使所述转矩杆31被引导穿过所述轴向活塞机1。 [0048] 所述驱动轴4实施成空心轴并且该空心轴具有被引导穿过该空心轴的转矩杆31的实施形式允许了：经由所述转矩杆31来实现穿过所述轴向活塞机1的直接传输并且经由所述转矩杆31以转矩Mt在所述轴向活塞机1的内部引导穿过所述轴向活塞机1，其中，所述转矩杆31和所述驱动轴4能够具有不同的转速和/或不同的旋转方向。所述转矩穿过设置在所述驱动轴4内部的转矩杆31造成了根据本发明的轴向活塞机1的普遍的可使用性，并且当根据本发明的轴向活塞机1在功率分支传动装置中使用时是特别有利的。 [0049] 根据图2在两侧上设有转矩传递器件12、13的驱动轴4上的其它直接传输可能性允许了：在根据本发明的轴向活塞机1作为液压泵使用的情况下前后相继地设置多个液压泵，并且通过转矩在所述驱动轴4上的直接传输来驱动。在两侧上设有转矩传递器件12、13的驱动轴4上的直接传输可能性同样允许了：在根据本发明的轴向活塞机1作为液压马达使用的情况下前后相继地设置多个液压马达，并且通过转矩的直接传输来提高输出转矩。在两端上设有转矩传递器件12、13的驱动轴4上的直接传输可能性允许了：在根据本发明的轴向活塞机1作为液压马达使用的情况下可替代地在驱动轴4的两个轴端上分支输出转矩。由此在行驶驱动中得出优点：在所述行驶驱动中，所述驱动轴4与交通工具的不同的被驱动的轮或者与不同的被驱动的轴连接。 |
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