阅读说明：本技术 轴向柱塞机械 (Axial piston machine ) 是由 帕特里克·沃尔豪泽 于 2020-04-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种轴向柱塞机械,包括：传动轴；与所述传动轴抗扭地连接的传动机构,所述传动机构具有一个或多个传动机构柱塞,所述传动机构柱塞的柱塞冲程可通过斜盘设定,其中至少一个复位弹簧作用到所述斜盘上,并且伺服柱塞支撑在所述斜盘上,其中所述轴向柱塞机械具有至少一个控制或调节阀或至少一个控制或调节单元,其特征在于,伺服柱塞在连接板中引导,并且伺服杆用作为在伺服柱塞和斜盘之间的耦联元件,并且在此伺服柱塞轴线以及伺服杆轴线位于平面E1上,尤其位于从传动轴轴线M开始的半平面E1*上。(The invention relates to an axial piston machine, comprising: a drive shaft; a transmission which is connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft and has one or more transmission pistons, the piston stroke of which can be set by means of a swash plate, wherein at least one return spring acts on the swash plate and a servo piston is supported on the swash plate, wherein the axial piston machine has at least one control or regulating valve or at least one control or regulating unit, characterized in that the servo piston is guided in a connecting plate and the servo piston serves as a coupling element between the servo piston and the swash plate, and in that the servo piston axis and the servo rod axis lie in a plane E1, in particular in a half plane E1 from the drive shaft axis M.)

轴向柱塞机械

技术领域

本发明涉及一种斜盘构造方式的轴向柱塞机械，其具有至少一个用于设定斜盘的倾斜角的控制或调节阀。

背景技术

术语轴向柱塞机械既不仅包括轴向柱塞泵也包括轴向柱塞马达。一种特殊结构类型的轴向柱塞机械是斜盘式机械，其包括呈传动机构滚筒形式的传动机构，在所述传动机构滚筒中，多个传动机构柱塞可轴向移动地支承在传动机构的相应的缸孔中。传动机构抗扭地与轴向柱塞机械的传动轴连接，所述传动轴例如在泵运行模式中通过机械功置于旋转中。在泵运行中，柱塞在半转期间自特定的起始位置起执行平行于转动轴线的提升运动，以便由此从低压侧抽吸液压液体，在下文中为更好的可读性称为液压油，而所述柱塞在围绕转动轴线的全转动的剩余半转期间执行下降运动，从而将先前抽吸的液压油带到高压水平并且输送给工作输出端，即高压侧。在马达运行模式中工作原理相反，其方式是：通过对传动机构柱塞的受控的压力操纵产生传动轴的转动运动。传动机构柱塞的冲程经由斜盘的枢转角度确定，所述斜盘也称为枢转摆架。实施往复运动的传动机构柱塞在传动轴旋转时持续地平行于所述传动轴定向并且分别借助于铰接地安装在柱塞上的滑靴拉动或推挤进行由斜盘和回程盘所预设的运动。斜盘不跟随传动轴的旋转运动，使得固定在柱塞上的滑靴在斜盘的朝向滑靴的面上执行滑动运动。因此，可经由斜盘的枢转角度来设定所使用的传动机构柱塞的冲程。传动机构柱塞的最大冲程从斜盘的最大可能的枢转角度中产生。传动机构柱塞的最小冲程从斜盘的最小可能的枢转角度中产生。

还存在如下轴向柱塞机械，其中进行斜盘经由中立位置的所谓连续枢转，即所谓的停泊(Mooring)运行。还存在如下轴向柱塞机械，所述轴向柱塞机械能够以四象限运行工作。在这一点上应指出，本发明也能够应用于这种轴向柱塞机械。

斜盘的枢转角度的通过控制或调节所确定的期望值/所需值借助于通过作用到斜盘上的伺服单元的机械的力传输来实现。所述力通过油压力，即所谓的伺服压力发挥作用，所述伺服压力加载属于伺服单元的伺服柱塞。伺服压力的压力水平经由液压地连接在伺服单元上游的控制阀或经由液压地连接在伺服单元上游的调节阀预设。在控制阀的伺服压力输出端和所谓的伺服腔之间存在油连接，所述伺服压力输出端也称为工作接口。在伺服腔中，进行已经提及的给伺服柱塞加载处于伺服压力下的液压油。

此外，除了控制阀外，能够设置其他纯液压的或机电的部件，所述部件用于控制或调节轴向柱塞机械。纯液压的部件的一个实例是压力截止装置，所述压力截止装置例如能够用于限制以泵运行方式工作的轴向柱塞机械的输出端压力。机电部件的一个实例是可电控制的减压单元。这种减压单元的输出端压力例如能够被输送给预设伺服压力的控制阀的阀活塞，所述控制阀具有为此设置的控制压力接口和相应的控制面。

发明内容

因此在此期望尽可能紧凑的设计，所以本发明的目的在于，揭示一种适合于将相应的液压部件设置和集成在轴向柱塞机械中或在其处的解决方案。

该目的通过一种轴向柱塞机械来实现。轴向柱塞机械的有利的设计方案在本文中说明。

根据本发明的轴向柱塞机械包括传动轴和与所述传动轴抗扭地连接的传动机构，所述传动机构具有一个或多个传动机构柱塞，所述传动机构柱塞的柱塞冲程可通过斜盘设定。至少一个复位弹簧作用到斜盘上，并且伺服柱塞支撑在斜盘上。此外，轴向柱塞机械具有至少一个控制或调节阀或至少一个控制或调节单元。现在，根据本发明提出，伺服柱塞在连接板中引导，并且伺服杆用作为在伺服柱塞和斜盘之间的耦联元件。在此，重要的是，伺服柱塞轴线以及伺服杆轴线位于平面E1上。优选地，伺服柱塞轴线和伺服杆轴线位于从传动轴轴线M开始的半平面E1*上。

伺服柱塞轴线能够平行于传动轴轴线伸展，其中伺服杆轴线位于平面E1中，尤其位于从传动轴轴线M开始的半平面E1*中。可以设想的是，伺服杆能够实现与传动轴轴线近似平行的功能位置和/或与伺服柱塞轴线近似共轴的功能位置。优选地，近似是指与相应的轴线的角度偏差小于3°，特别优选小于2°并且理想地小于1°。

基于这种类型的轴向柱塞机械，对于特定类型的控制或调节而言能够有利的是，控制或调节阀位于轴向柱塞机械的连接板内部，所述控制或调节阀预设伺服压力。

特别有利的是，控制阀和/或调节阀可从外部***连接板中，例如可从外部拧入连接板的相应的孔中。为此，所涉及的控制或调节阀优选设有匣状壳体。这允许简单的更改。根据应用情况，可毫无问题地使用不同的阀或调节器类型。相应的控制或调节阀已经集成在轴向柱塞机械中。尽管如此，仍可以在不打开轴向柱塞机械的情况下进行更换，并且尽管如此轴向柱塞机械仍保持相同。通过相应装入体积流控制阀，例如能够是用于轴向柱塞机械的体积流调节的构造，或者通过相应装入功率调节器，能够是用于轴向柱塞机械的功率调节的构造。

此外，根据本发明提出，一个或多个另外的液压部件，尤其阀或调节器堆叠到连接板侧表面的部段上，尤其堆叠到连接板的在安置在该处的控制或调节阀的区域中的部段上，以操控控制或调节阀和/或控制或调节轴向柱塞机械。由此，在液压地连接各个液压部件时非常短的连接路径变得可行。此外，轴向柱塞机械能够快速并且毫无问题地配备所期望的液压部件。所提出的构造方式还允许构造特别紧凑的单元，所述单元可以节省空间的方式集成到上级机器中。

如果根据本发明的优选的实施方案，堆叠的液压部件的至少一个调节轴线垂直于轴向柱塞机械的传动机构轴线，那么产生轴向柱塞机械的特别优点。理想情况下，堆叠的液压部件的所有调节轴线均垂直于传动机构轴线。

控制或调节阀优选液压地作用到机械的调节单元上，该机械的调节单元根据控制阀的伺服压力机械地触发斜盘的枢转。为此，调节装置优选包括伺服杆，所述伺服杆一方面与斜盘机械地连接，而另一方面经由固定在端侧的伺服柱塞通过控制阀的所产生的伺服压力来加载压力。在此有利的是，伺服杆和/或伺服柱塞和/或控制或调节阀的控制活塞的纵轴线的平行走向。尤其有利的是，不仅伺服杆的、伺服柱塞的以及控制或调节阀的中央纵向部段而且传动机构本身的中央纵向部段位于同一平面中。可选地，这也同样适用于斜盘的复位弹簧和轴向柱塞机械的其他部件。

根据本发明的一个可行的实施方案，借助于减压单元液压地预控制控制或调节阀以设定斜盘的所期望的倾斜角，从而设定在泵运行中的可输送的体积或者在马达运行中的功率，所述减压单元的压力输出端与控制阀的控制输入端连接。可行的是，减压单元电磁地预控制，以便能够相应地设定施加在控制阀处的控制压力。减压单元安装在连接板侧表面上的预设的安装部段上，必要时与其他液压部件堆叠在该处。

用于控制/调节轴向柱塞机械的其他液压部件同样能够放置到连接板的侧表面上，例如三明治式地放置到上述减压单元上。在这种情况下适用的是，堆叠的液压部件的至少一个调节轴线，理想情况下，所有的调节轴线，彼此平行地伸展以及垂直于传动轴的纵轴线取向。

将用于实行调节类型的一个或多个阀理解为另外的液压部件。特别是用于压力调节、体积调节，功率调节或其组合的这种阀。可以设想的是，机械液压的调节器，但是也可以设想电动液压的调节器。

这些另外的液压部件的一个具体的示例例如是压力截止装置，尤其与负载传感级组合的压力截止装置。具有压力截止装置的负载传感级能够紧凑地安置在双壳体内，所述双壳***于减压单元的壳体上。

在所选择的构造中，有利的是，一方面减压单元的纵轴线并且另一方面负载传感装置以及压力截止装置的纵轴线彼此平行地伸展，然而不位于同一垂直剖面中。具体而言，减压单元的中央纵轴线与负载传感级和压力截止装置的共同的中央纵剖面错开。

在本发明的另一有利的实施方案中，轴向柱塞机械构成为具有至少两个连接板的模块化的套件。至少两个可用的连接板允许轴向柱塞机械简单并且快速地匹配所期望的应用类型。特别地，连接板也能够在客户方更换，而不需要专门的知识。

这种套件的决定性的优点在于，例如针对传动轴的每个旋转方向准备有至少一个连接板。通过更改连接板，轴向柱塞机械能够在泵和/或马达运行中快速且灵活地转换到所期望的旋转方向。在此，在理想情况中，至少两个连接板的区别仅在于液压接口的位置，即高压或低压接口(在泵运行中的抽吸接口)的定位，所述液压接口对于相应的旋转方向仅以调换位置的方式设置。在轴向柱塞机械中低压和高压接口的区别通常在于直径尺寸。

有利的模块化设计方案允许连接板的附加的变型方案，因此，在一个连接板中高压和低压接口能够位于轴向柱塞机械的在轴向方向上靠后的端部上，而另一连接板具有在侧面定位的压力接口。同样地，可用的连接板能够配备或不配备用于连接下游机器尤其轴向柱塞机械的轴连续传动装置。如果连接板包括相应的连续传动装置，那么法兰适配器的可拆卸的设置是有意义的，以便能够实现不同法兰类型的灵活的连接。

附图说明

接下来将根据在附图中示出的实施例详细阐述本发明的其它优点和特性。附图示出：

图1示出沿着传动轴贯穿根据本发明的轴向柱塞机械的纵剖面，

图2示出对应于图1的纵剖面的轴向柱塞机械的示意图，

图3在俯视图中示出轴向柱塞机的另一示意性视图，

图4示出图3的具有所绘制的调节轴线的简图。

具体实施方式

图1示出贯穿根据本发明的轴向柱塞机械的轴向纵剖面。接下来借助轴向柱塞泵描述本发明，但是明确指出，本发明的根据本发明的特征也能够不受限制地在轴向柱塞马达中使用。还应当指出，根据本发明的特征同样能够用于以多象限运行工作的轴向柱塞机械。

在传动轴1上抗扭地设置有传动机构滚筒2，在所述传动机构滚筒中，多个传动机构柱塞3鼓轮式转塔状地***到缸孔4中。传动机构柱塞3分别经由滑靴5支撑在斜盘6上。斜盘经由压缩弹簧7支撑在主壳体8上。当传动轴1转动时，传动机构柱塞3借助其滑靴5在斜盘6的滑动面上滑动，并且根据斜盘6的枢转角度引起传动机构柱塞3的往复运动。根据轴向柱塞机械的运行模式，即泵运行或马达运行，由此产生液压能或机械功。

保持设备确保传动机构柱塞3的滑靴5的工作面即使在其抽吸阶段期间也不失去与斜盘6的滑动面的接触。保持设备尤其由回程盘10以及共轴地位于传动轴1上的回程球9构成。后者经由弹簧12在图平面(平面E1)中并且在所示出的实施方案中在从传动轴轴线开始的半平面E1*中向左压向斜盘6，并且在此支撑在回程盘10上。由此，回程盘10与滑靴5持续地接触并且将其工作面压到斜盘6上。传动机构滚筒2通过中央弹簧12压向控制盘13。

传动机构柱塞3的冲程通过斜盘6的枢转角度预设，所述枢转角度能够经由调节装置在运行中改变。

伺服杆21在两侧具有球状的端部区域，其中伺服杆21的一侧与斜盘6并且另一侧与伺服柱塞22分别形成球窝节连接。伺服杆21能够关于其纵轴线旋转对称地和/或相对于竖直轴线镜像对称地构成。伺服杆21沿着轴向方向从斜盘6超出控制盘13延伸直到盲孔11a中，所述盲孔位于连接板11内并且在其中引导伺服柱塞22。

在连接板11内部能够安置控制或调节阀30。

与斜盘6相对置的球状的伺服杆端部与伺服柱塞22中的球形凹槽形成球窝节连接。伺服柱塞22可轴向移动地支承在连接板11的盲孔11a内。在所述实施例中示出的伺服柱塞22在其与球形凹槽相对置的端面上具有小的柱形的突起23，控制或调节阀30的压缩弹簧能够支撑在所述突起上。在这种构造中，伺服柱塞22的位置施加力到该压缩弹簧上，所述压缩弹簧于是也称为反馈弹簧。由此，通过伺服柱塞22的位置的影响控制或调节阀所参与的控制或调节，这例如对于体积流调节是所期望的。

在盲孔11a的区域中，用于伺服柱塞22的两个止挡件用于限制斜盘6的调节运动。用于限制最大的枢转角度的第一止挡件由盲孔11a的底部形成，使得在此限制伺服杆21进入盲孔11a的最大推入路径。用于伺服柱塞22的以限制最小的枢转角度的第二止挡件通过机器壳体8的在盲孔11a的区域中的平坦的突出部形成。

所描述的设置能够实现用于安置控制或调节阀30的连接板11的结构长度的充分利用。该控制或调节阀能够从外部***或拧入连接板11中，使得简单地更换阀30是可行的。

在图2的示意性视图中示出现在具有多个加装的液压部件50、51、52的轴向柱塞机械，所述液压部件三明治式地堆叠并且在壳体侧固定在连接板11上。这种液压部件也是控制阀或调节阀。为了更好地与安装在连接板中的控制阀或调节阀30区分，将固定在连接板11的外侧表面上的这种液压部件称为控制或调节单元。多个调节单元同样能够固定在连接板11的外侧表面上。同样地，一个控制单元或多个控制单元能够通过相应位置的一个调节单元或多个调节单元如单元50、51、52固定在连接板11上。

安装在连接板上的这些所提到的单元50、51、52紧邻如下位置：在所述位置在存在控制或调节阀30的情况下，其能够拧入连接板11中。这种紧凑的设置提供了短的油连接的优点，所述油连接也在实心的阀壳体或调节器壳体和连接板中伸展。由此产生鲁棒的构造，这在用于移动式作业机械的应用中显然是有利的，在移动式作业机械中存在特别高的并且经常发生的冲击和振动负荷。

所示出的示意性的实施例的一个具体的应用实例能够是如下设置：直接固定在连接板上的单元50能够是可电操控的减压单元。经由电操控，在该处的压力输出端处产生所期望的控制压力，所述控制压力作用到控制阀30的阀活塞上。控制阀30能够是体积流控制阀。固定在减压单元50上方的单元能够是压力截止装置51和负载传感单元52。

三明治式地堆叠的单元50、51、52同样可在图3的俯视图中看到。图4再次示出图3的俯视图，但是具有控制或调节单元50、51、52的以虚线绘制的控制或调节轴线50a，51a，52a以及传动轴1的同样以虚线绘制的中央纵轴线。可以清楚地看到，单元50、51、52的所有提及的轴线50a，51a，52a垂直于传动轴2的纵轴线。还可以清楚地看到，在所述实施例中，传动轴1的、伺服杆21的、伺服柱塞22的和调节或伺服阀的相应的纵轴线都位于共同的半平面E1*上。半平面E1*由传动轴的纵轴线限制。与伺服柱塞的位置无关，始终涉及相同的半平面E1*。

除此之外，可从图4中看到，单元50、51、52的所有控制或调节轴线52a、51a、50a成对地彼此平行地伸展。

控制或调节单元50、51、52能够与传动轴的旋转方向或传动机构的旋转方向无关地使用。在旋转方向改变时，这些单元仅必须关于其纵向方向旋转180°。

涉及根据本发明的轴向柱塞机械的结构上的设置的其它优点是：通过伺服杆21相对于伺服柱塞22的中轴线小的角度变化，在伺服柱塞22的区域中实现几乎无横向力的力传输。伺服柱塞21的球状区域没入伺服柱塞22的内部区域中也有助于此。

尤其有利的是，斜盘支承装置40由于来自调节方向的相对于支承部位居中地导入的力而均匀地承受负荷。

控制或调节阀以及控制或调节单元的设置确保对于多个轴向柱塞机械的串联运行所需要的结构空间不被所述设置阻断。

附图标记列表

传动轴 1

传动机构滚筒 2

传动机构柱塞 3

缸孔 4

滑靴 5

斜盘 6

压缩弹簧 7

主壳体 8

回缩球 9

回程盘 10

连接板 11

盲孔 11a

弹簧 12

控制盘 13

伺服杆 21

伺服柱塞 22

柱形突起 23

控制或调节阀 30

斜盘支承装置 40

减压单元 50

控制或调节轴线 50a

压力截止装置 51

控制或调节轴线 51a

负载传感单元 52

控制或调节轴线 52a

平面 E1

半平面 E1*