包括改进的轴承的液压机器

文档序号:474400 发布日期:2021-12-31 浏览:37次 >En<

阅读说明:本技术 包括改进的轴承的液压机器 (Hydraulic machine comprising an improved bearing ) 是由 朱利安·勒内·昂格朗 吉勒斯·格里永 斯蒂芬妮·伯纳德·克尔特莱 于 2020-03-26 设计创作,主要内容包括:公开了一种液压活塞机器,其包括壳体(100);能够相对于壳体(100)旋转的轴(200);固定到壳体(100)或轴(200)中的一个的凸轮(112);包括活塞(336)的缸体(334),活塞能够在缸体(334)中与凸轮(112)相对地移动,以便在缸体(334)和凸轮(112)之间产生相对旋转,缸体(334)旋转地联接到轴(200)或壳体(100)中的另一个;形成旋转导向轴承的装置(400),用于引导轴(200)相对于壳体(100)的旋转,其中,形成旋转导向轴承的装置(400)包括介于壳体元件(116)和与轴(222)旋转地联接的元件(334,380)之间的锥形滑动衬套(450),其中,锥形滑动衬套包括延伸穿过衬套的整个径向尺寸的径向贯穿狭槽。(A hydraulic piston machine is disclosed, comprising a housing (100); a shaft (200) rotatable relative to the housing (100); a cam (112) secured to one of the housing (100) or the shaft (200); a cylinder (334) including a piston (336) movable in the cylinder (334) relative to the cam (112) to produce relative rotation between the cylinder (334) and the cam (112), the cylinder (334) being rotationally coupled to the other of the shaft (200) or the housing (100); a means (400) for forming a rotary guide bearing for guiding rotation of the shaft (200) relative to the housing (100), wherein the means (400) for forming a rotary guide bearing comprises a conical sliding bush (450) interposed between the housing element (116) and an element (334, 380) rotationally coupled with the shaft (222), wherein the conical sliding bush comprises a radial through slot extending through the entire radial dimension of the bush.)

包括改进的轴承的液压机器

技术领域

本发明涉及液压机器领域。

本发明尤其(但不排他地)涉及具有径向活塞的液压机器。

背景技术

已经提出了许多类型的液压机器。

文献FR 2 796 886中公开了根据现有技术的机器的实施例,例如所附的图1和图2所示。

所附的图1和图2示出了一种液压机器,该液压机器主要包括五个附加组件:壳体10;轴20;布置在壳体10和轴20之间的形成马达或泵的组件30;形成导向轴承的装置40,所述导向轴承使轴20绕轴线O-O相对于壳体10相对旋转,以及制动器50。壳体10意在固定到机器或车辆的底盘上。

上述五个组件中的每一个都可以形成许多不同实施例的目标。

根据图1和图2所示的实施例,壳体10包括夹在壳体的两个侧向元件14、16之间的多凸角凸轮12。

根据图1和图2所示的实施例,轴20包括中部元件22、径向外部元件24和位于中部元件22的轴向端部和径向外部元件24的轴向端部之间的联接盘26。

轴20支撑动力输出装置28,该动力输出装置适于承载必须被驱动旋转的附件,例如在机器构成马达的情况下,轮或任何其他设备的边缘。

在机器构成泵的情况下,动力输出装置28接收施加到机器的入口的机械马达扭矩。

侧向壳体元件16具有介于中部元件22和径向外部元件24之间的纵向轴向延伸部18。纵向轴向延伸部18通过联接元件19连接到侧向壳体元件16,该联接元件横向于机器的轴线O-O,并且通常为垫圈的形式。

所附的图1和图2中所示的机器包括马达或径向活塞泵类型的组件30,并且本身是已知的。

形成马达或泵的组件30基本上包括分配器32、缸体34,缸体包括多个径向缸35,每个径向缸容纳相应的活塞36,每个活塞支承滚子38,所述滚子支撑抵靠附接到壳体10的凸轮12。

缸体34的缸35以及活塞36的数量不同于凸轮12的凸角的数量。

根据图1和图2,凸轮12在径向外部,并且位于凸轮12径向内部的缸体34具有缸35,缸35朝向外侧径向终止,并与凸轮12相对。

众所周知,当分配器32在缸35内循环地施加加压流体时,来自活塞36和相关的滚子38的在凸轮12上的应力驱动缸体34相对于凸轮12旋转,从而相对于壳体10旋转。分配器32经由元件14供给,元件14形成盖子和用于给分配器提供动力的配件。

由于缸体34通过花键23的纵向系统可旋转地联接到轴20的中部元件22,很明显,在这种情况下,轴20通过由分配器32施加的流体的压力驱动旋转。在这种情况下,液压机器构成马达。

然而,当动力输出装置28在相对于壳体10绕轴线O-O旋转的驱动方向上向轴20施加机械力时,滚子38和活塞36相对于凸轮12的凸角的位移导致缸35的容积变化,并因此向分配器32施加流体压力。然后,机器作为泵操作。

这种机器是可逆的,因此作为泵或马达进行不同的操作,也可以在两个旋转方向上转动。

根据图1中给出的图示,形成轴承40的装置由两个锥形滚子轴承42、44构成,它们插入在轴20的中部元件22和壳体元件18之间,壳体元件18本身插入在轴20的中部元件22和径向外部轴元件24之间。

轴承42、44被定尺寸成用于支撑施加在轴20上的轴向和径向力。由于滚子或滚珠的支撑表面被限于接触发生件,接触压力非常高。为了降低这种接触压力并生产出具有良好使用寿命的轴承,有增加滚子的数量的尝试。但是这产生了大直径的轴承,它们体积庞大,价格昂贵,并且需要大直径的轴。这在轴承区域增加了机器的体积和成本。

动力输出装置28可以是任何类型,以执行旋转驱动。其可以是锥形的轴输出件,或销,或用于链条或链轮的链齿。如图1所示,这也可以是例如用于接收车轮的凸缘。

轴20和紧固件28的组件形成由轴承装置40和壳体元件的部件18承载的毂,例如轮毂。

根据图1中给出的实施例,制动器50是盘式制动器类型。

它由交替旋转连接的一系列盘形成,一些盘在轴20上,更准确地说,在这种情况下是在径向外部元件24上,而另一些盘在壳体元件18上,壳体元件18布置在轴20的中部元件22和径向外部元件24之间。

盘式制动器50布置在机器的轴向端部上,邻近动力输出装置28,即靠近动力输出装置28,相对于缸体34与分配器32相对。

在图1中可见,制动器50的交替的盘通过弹性元件56(例如贝氏垫圈类型)在相互支撑中受力,因此处于制动位置。

弹性元件56布置成一方面在壳体的元件(例如确保侧向元件16和轴向延伸部18之间的联接的元件19)和另一方面在活塞51之间。

可以通过将流体压力注入到控制单元58中来施加对抗弹性元件56的力,以将制动器50置于释放位置。

发明内容

本发明的目的是改进所附的图1和图2所示类型的液压机器。

本发明的目的尤其是提出一种新颖的液压机器,该液压机器紧凑并且支撑重的负载。

事实上,多年来已经尝试对所附的图1和图2所示类型的液压机器进行改进。

文献EP1072814、EP2841763和WO9830800中公开了这种主张的示例。

但是用于所提出的改进的大多数尝试都不尽人意。

上述目的在本发明的范围内得以实现,这归因于一种活塞液压机器,其包括:

–壳体;

–相对于壳体旋转移动的轴;

–附接到壳体或轴中的一个的凸轮;

–缸体,其包括与凸轮相对且在缸体中移动的活塞,用于在缸体和凸轮之间产生相对旋转,所述缸体可旋转地联接到轴或壳体中的另一个;

–形成轴相对于壳体的旋转导向轴承的装置;

形成旋转导向轴承的所述装置包括插入在壳体元件和旋转地联接到轴的元件之间的锥形滑动衬套,所述锥形滑动衬套包括径向狭槽。

根据本发明的可选的特性:

–锥形滑动衬套插入在缸体和壳体元件之间;

–锥形滑动衬套插入在壳体元件和与轴旋转地联接的锥形环之间;

–缸体包括在缸体内可径向移动的活塞,并且凸轮是多凸角凸轮;

–锥形滑动衬套通过滚轧技术产生;

–锥形滑动衬套包括相对于支撑元件的防旋转装置,例如至少一个径向凸出部的形式;

–锥形滑动衬套包括比如凹口的装置,以确保在相对于面对的部件的相对位移中,润滑流体覆盖在锥形滑动衬套的整个表面上;

–锥形滑动衬套在其外部圆周和/或其内部圆周中的至少一个上包括凹口,以在锥形衬套的表面上提供油入口;

–油入口凹口与锥形衬套的径向外部边缘上设置的防旋转凸出部相邻;

–锥形衬套在其径向外部边缘上包括油入口凹口,并且在其主体中或其径向内部边缘上包括补充的凹口;

–形成在锥形衬套的径向内部边缘上或主体中的凹口的最大半径大于终止于锥形衬套的径向外部边缘上的凹口的最小半径;

–锥形滑动衬套包括径向油通道内腔,其与防旋转凸出部相对;

–衬套包括两组覆盖径向范围的成角度地偏移且分隔的内腔或凹口,所述径向范围被叠加,使得内腔和凹口共同地覆盖衬套的整个径向范围;

–与锥形滑动衬套、缸体和壳体或轴元件,甚至环支撑件相邻的元件中的一个包括锥形滑动衬套的下止动壁,该下止动壁与锥形滑动衬套的圆周边缘中的一个相对布置,优选与其径向外部圆周边缘相对布置;

–限定上述下壁的元件包括与下壁相对的间隙,其允许下壁的承载元件至少轻微屈曲,以减小衬套的边缘上的压力;

–与锥形滑动衬套、缸体和壳体或轴元件或甚至环支撑件相邻的元件中的一个具有与锥形衬套相对的间隙,以避免在锥形衬套的整个径向范围内直接支撑在锥形衬套上。

根据本发明的其他可选的有利特性:

–机器包括制动器;

–制动器是盘式制动器;

–制动器包括控制单元;

–制动器在制动位置由弹性元件施加力,制动器包括适于接收释放压力的腔室;

–锥形滑动衬套被置于流体(比如油)中。

根据特定实施例,液压机器包括夹置于壳体元件和缸体或环支撑件之间的锥形滑动衬套,并且包括具有锥形滑动衬套的预张紧的夹紧系统。

本发明本身还涉及上述类型的锥形滑动衬套。

本发明还涉及装备有至少一个上述类型的液压机器的机器,例如车辆或任何建筑机器。

附图说明

本发明的其他特征、目的和优点将从下面的详细描述中并结合通过非限制性示例给出的附图显现出来,附图中:

先前描述的图1示出了根据现有技术的液压机器的实施例的纵向轴向截面视图;

先前描述的图2示出了根据现有技术的这种机器的缸体元件的横向截面视图;

图3示出了根据本发明的实施例的液压机器的纵向轴向截面视图;

图4示出了根据本发明的锥形滑动衬套的透视图;

图5示出了根据本发明的液压机器的纵向轴向截面的局部视图,并且更准确地示出了根据本发明的锥形滑动衬套在缸体和壳体元件之间的定位;

图6示出了类似于图5的视图,其示出了根据穿过在锥形衬套的主体中形成的用以确保油的转移的椭圆形内腔的径向切割平面的视图;

图7示出了形成在壳体元件中的锥形滑动衬套的凹槽支撑件的局部透视图,

图8示出了放置锥形滑动衬套后类似于图7的视图;

图9示出了根据本发明的另一变型实施例的锥形滑动衬套的平面图;

图10示出了根据图9中的参考截面X-X的图9的锥形滑动衬套的横截面视图;

图11示出了根据本发明的第二实施例的液压机器的纵向轴向截面视图;以及

图12示出了根据本发明的第二实施例的变型实施例的液压机器的纵向轴向截面视图。

具体实施方式

首先,现在将描述所附的图3中所示的根据本发明的液压机器的总体架构。

图3示出了一种液压机器,其主要包括四个组件:壳体100、轴200、形成马达或泵的组件300以及形成轴200相对于壳体100的旋转导向轴承的装置400。

在适当的情况下,根据本发明的机器还可以装配有制动器,其放置在壳体100的元件和轴200的元件之间,例如图1所示类型的盘式制动器。

这些组件中的每一个本身可以形成许多实施例的主题。因此,在下文中将不再详细描述它们。

这些组件中的每一个的一般结构和一般功能将被简单地回忆。

壳体100意在固定到机器或车辆的底盘上。它主要包括布置在两个侧向壳体元件114、116之间的多凸角凸轮112。

轴200包括以机器的轴线O-O为中心的轴元件或中部耳轴222。

耳轴222的露出在壳体100外部的一个端部形成动力输出装置228,该动力输出装置228适于支撑任何合适的附件,例如轮的边缘、链轮或任何等效装置。

从轴200露出的该轴向端部以托盘224的形式扩开,其支承动力输出装置228。

根据图3所示的特定的实施例,形成马达或泵的组件300由带有径向活塞的子组件构成。

如本身已知的,该组件300包括:分配器332;缸体334,缸体334具有多个径向缸335,每个径向缸容纳活塞336,活塞336在其径向外端部处装配有滚子338,滚子338支撑在多凸角凸轮112上。

如本身已知的,缸体334的缸335的数量优选不同于多凸角凸轮112的凸角的数量。

因此,当马达运行时,由于加压流体由分配器332施加到缸335,活塞336和滚子338施加在凸轮112的凸角上的力导致缸体334和凸轮112之间的旋转扭矩。

分配器332通常包括中部部分,该中部部分在形成盖的壳体部分114中轴向地滑动,并由壳体部分旋转地索引,以形成滑动联接。分配器的中部部分支承通常层叠的喉部,以使其由形成盖的部件114供应并且提供朝向机器的外部的连接。如果喉部是层叠的,分配器332接收用于施加到缸体334的推力,这产生了用于供应缸体334的活塞腔室的孔口的滑动旋转密封。缸体334可旋转地移动,分配器332的中部部分可轴向移动,并通过推力被按压抵靠缸体334。因此,缸体334和分配器332之间的接合面形成旋转密封。分配器332的中部部分和壳体元件114之间的推力弹簧永久地保持最小推力。相对旋转的两个部件332、334使得缸335交替地连接在供给中或者在机器的液压供给管线上排放。

当泵运行时,旋转扭矩通常借助动力输出装置228施加到轴200上。缸体334相对于壳体100的相对旋转导致活塞336在凸轮112上的位移,并且因此导致缸335的容积的周期性变化,这产生加压流体离开分配器332的输出。

分配器332具有用于确保油在缸335和机器外部之间输送的通道。

这种组件300在例如文献FR 2651836、FR 2582058和EP 2531720中描述。

因此,在下文中将不再详细描述。

缸体334借助附加的轴向花键240旋转地联接到中部轴元件222。

如从图3中还可以看出的,根据本发明,形成轴承的装置400包括轴承442和锥形滑动衬套450,该轴承442包括锥形滚子410,该锥形滑动衬套450插入在壳体100的元件和旋转地联接到轴200的元件之间。

更准确地说,根据图3,锥形滚子轴承442在动力输出装置228附近插入在壳体100的侧向元件116的远侧端部与轴222的远侧端部之间。

轴承442和锥形衬套450布置在缸体334的与分配器332相对的一侧。

锥形滚子轴承是指具有圆柱形旋转滚子或甚至截头式的轴承,但是其各个轴线412分布在锥体上。滚子轴承442优选置于润滑剂中。

为此目的,优选将其放置在腔室402中,腔室402的一侧由接头180轴向封闭,另一侧由接头404轴向封闭。

此外,锥形衬套450插入在壳体100和缸体334之间。锥形衬套优选地置于油中。

为此目的,壳体100(更准确地说是侧向壳体元件116)支承着支撑在轴222上的上述接头180,并确保充注有润滑剂的包含轴承442的腔室402和容纳锥形滑动衬套450的腔室之间的隔离。

更准确地说,锥形滑动衬套450在一侧插入在壳体100的连接到壳体元件116的元件和另一侧的缸体334之间。

更准确地说,锥形滑动衬套450插入在在侧向元件116的区域中形成在壳体100上的锥形支承座120和形成在缸体334上的支承座350之间。

两个支承座120、350彼此平行。

锥形滑动衬套450和锥形支承座120、350的凹面定向成与机器的在动力输出装置228附近的轴向远侧端部相反。因此,锥形滑动衬套450和锥形支承座120、350的凹面被定向成朝向分配器332。

轴承442的滚子410的轴线412优选地在靠近分配器332的方向上朝向轴线O-O会聚。因此,滚子410的轴线412位于锥体上,该锥体的凹面被定向成与分配器332相反,或者朝向机器的远侧端部。换句话说,轴承442和锥形衬套450优选地具有朝向相反方向的凹面。

支承座120、350和锥形滑动衬套450将在下文中更详细地描述。

分配器332施加的轴向力倾向于将缸体334轴向推到锥形衬套450上。该锥形衬套450在锥形支承座120的区域中,在由侧向壳体元件116形成的支承主体上产生直接支撑。

锥形滑动衬套450承受由于分配器332的轴向推力而产生的轴向力和由于滚子338在多凸角凸轮112上的位移而产生的周期性径向力。如果不吸收由缸体334施加的这些径向力,则每当活塞336经过凸轮112的凸角时,轴200将受到由于该缸体334的可变的推力产生的振动。

壳体100,更准确地说,至少锥形支承座120,优选地由铸铁制成,或者由熔融钢或模铸钢通过铸造工艺制成。缸体334优选地由机械加工和处理的钢(可选地在锻造之后)制成。

因此,锥形滑动衬套450优选地静态地安装在壳体主体100上,更准确地说,安装在侧向元件116上,即相对于侧向元件116固定。相反,锥形滑动衬套相对于缸体334滑动并相对旋转。

事实上,由机械加工和处理的钢制成的缸体334相比于壳体100的粗糙铸件更平且更硬。

此外,锥形滑动衬套450优选地响应关于其组成的以下特性。

首先,锥形滑动衬套450的置于旋转地相对位移地相对的表面(或者在这种情况下,缸体的支承座350)上的表面452适于呈现具有低摩擦系数的表面状态。这种低摩擦系数可以通过在锥形滑动衬套450的表面452上对锥形滑动衬套450进行表面处理来实现。低摩擦系数也可以通过选择构成该表面452的材料来实现。为此,表面452可以由具有低摩擦系数的合成材料形成,或者甚至由被称为“滑动”的材料(例如基于聚偏二氟乙烯(PVDF)或聚醚醚酮(PEEK)的材料)形成。表面452也可以由滑动颗粒加载,比如青铜颗粒或氟化的合成材料(例如聚四氟乙烯)片。

其次,锥形滑动衬套450可以包括芯,例如由钢制成的芯,其上沉积有低摩擦系数材料的层,如上文所提到的材料的层,如果需要的话,插入适于确保具有低摩擦系数的表面层的粘附的中间层。这种类型的中间层可以基于青铜(例如青铜球)或多孔的烧结材料形成,例如,通过例如熔化而聚集并固定在芯上。具有低摩擦系数的表面层可以印刷到中间层上或浸渍到中间层中,优选是多孔的。因此,锥形滑动衬套450由三层式结构形成。

作为变型,锥形滑动衬套450可以通过将低摩擦系数材料或“滑动材料”(优选合成材料)直接沉积在芯(例如由金属制成,优选由钢制成)上形成。在这种情况下,上述中间层被省略。因此,锥形滑动衬套450由双层式结构形成。

作为另一变型,锥形滑动衬套450可以形成为由具有低摩擦系数的实体材料(例如实体青铜)形成的单层,或者形成为由沉积在例如由钢制成的芯上的低摩擦系数材料(例如青铜)的层构成的双层。

磷青铜特别地能够在钢上滑动。

现在将描述图4至图8所示的锥形滑动衬套的实施例。

锥形滑动衬套450优选地通过对由金属制成的坯件进行锥形滚轧而形成。

一旦形成,衬套450的角度开口优选在30°和60°之间,优选大约45°。

“衬套的角度开口”是指在机器的轴线O-O和衬套450的锥形面452、454之间形成的角度A。

根据本发明的锥形滑动衬套450具有截头圆锥体的形式。它的两个主表面452、454是截头表面,每个截头表面由如下的表面限定:所述表面对应于中心位于在安装后对应于轴线O-O的中心上并且位于对应于衬套450的径向外部圆周的圆上的线性引导或构造曲线界定。

表面452是被定向成朝向缸体334的锥形支承座350的凹表面。表面454是平行于表面452的凸表面,其被定向成朝向壳体100的锥形支承座120。

在附图中,锥形滑动衬套的径向外部边缘标记为456,并且该锥形滑动衬套450的径向内部边缘标记为458。

根据机器的配置,特别是机器的立体容积和机器必须支撑和驱动的负载,锥形滑动衬套450的径向范围可以形成许多不同实施例的主题。

作为非限制性示例,衬套450的径向外部边缘456的半径R3在衬套450的径向内部边缘458的半径R4的1.5至10倍之间,非常优选地,在衬套450的径向内部边缘458的半径的3至6倍之间。

此外,锥形衬套450的径向外部边缘456和径向内部边缘458之间的距离D对应于锥形衬套450的径向宽度,其可以在轴线O-O和衬套的径向外部边缘456之间的距离或半径R3的25%和75%之间。

附图(特别是图4)示出了径向贯穿狭槽460。该狭槽460在锥形滚轧之后由形成衬套450的初始坯件的两个端部边缘界定,最初相对并分开,但是通过滚轧而在一起。

在本发明的范围内,该狭槽460参与径向外部边缘456和径向内部边缘458之间的油循环,并且以这种方式在缸体334和锥形滑动衬套450之间的相对旋转期间参与锥形衬套450的整个内部表面上的油循环。

狭槽460实际上限定了在锥形滑动衬套450的整个径向范围上延伸的脉络,并且在该整个径向范围上充注有油。在相对旋转期间,该径向油脉络被形成在缸体334上的相对的锥形支承座350扫过,使得油邻近锥形滑动衬套450覆盖锥形滑动衬套450的整个表面。

根据图中所示的特定实施例,锥形衬套450具有朝向缸体334的凹面。

锥形衬套450优选地在上述支承座120的区域中被嵌在形成在壳体100中的凹槽122中。

图7中可见的凹槽122适于径向楔入锥形衬套450。凹槽122优选具有至少一个相对于上述锥形支承座表面120突出的下壁或边缘。在图7中,在凹槽122的径向外部圆周的区域中,这样的下壁由附图标记124表示。作为变型,下壁124可以设置在下壁122的径向内部圆周的区域中。

本领域技术人员将理解,该下壁124迫使锥形滑动衬套450径向定位在凹槽122中,并防止锥形衬套450相对于轴线O-O倾斜地移动,尤其是当分配器332结束静态以向缸体334施加压力时以及因此当缸体334停止对锥形滑动衬套450施加应力时。

关于图5,同样清楚的是,壳体100的限定凹槽122的径向外端部并因此限定下壁124的部分在该下壁124的后部(即与凹槽122相对)具有间隙128,该间隙在壳体的主体(更准确地说在侧向元件116)和凹槽122的表面120之间限定具有最小宽度或幅度的材料区域126。

换句话说,由于间隙128,下壁124形成在具有最小厚度的壁126上。

该间隙128允许壳体的限定下壁124的区域通过屈曲形成一定的铰接或变形,并因此允许在压力下的一定的弯曲,以及因此在压力下落到相邻的边缘上,在这种情况下,是落到锥形滑动衬套450的径向外部边缘456上。

所附的图5和图6示出了在锥形衬套450的另一侧上,即在其径向内部边缘458的区域中,缸体334具有圆形的间隙360,其被机械领域的技术人员称为“塌缩部(tombée)”,圆形的间隙360径向布置在衬套的径向内部边缘458的外侧,在形成在缸体334上的锥形支承座350的延伸部中,并在锥形支承座350的径向内部圆周的区域中。换句话说,缸体334的边缘360是圆形的,并且布置在比锥形衬套450的径向内部边缘458大的半径上。这种布置允许在衬套450的径向内边缘458的上游,缸体334施加到锥形衬套450的压力在衬套450的径向内部边缘458上逐渐减弱。

通过观察附图,本领域技术人员还将理解,下壁124由相对于轴线O-O倾斜的表面限定,因此在其自由边缘的区域中限定的半径小于锥形衬套450的径向外部边缘456的外部半径。因此,由于下楔形壁124的存在,为了将锥形滑动衬套450引入到凹槽122中,衬套450必须具有足够的弹性以允许其变形,从而允许其插入到凹槽122中。这种弹性可以是由于锥形衬套450的固有材料。上述贯穿狭槽460的存在加强了这一点。

锥形滑动衬套450还具有装置470,用于确保相对于壳体100或相邻的缸体334中的一个(优选相对于壳体100)在旋转方面的固定。

这种防旋转装置470可以形成许多实施例的主题。

根据附图中给出的图示,防旋转装置470由突出超过锥形衬套450的径向外部边缘456的凸出部472形成。

更准确地说,根据附图中所示的特定的非限制性实施例,装置470包括若干个凸出部472,例如四个凸出部472,它们向外侧径向突出并绕轴线O-O均匀地分布。

下壁124设置有径向沟槽135,所示径向沟槽135围绕轴线O-O均匀地分布,在数量和角度分布上与凸出部472相同,以分别接收凸出部472。

除了狭槽460之外,图中所示的锥形衬套450还包括用于确保油的分布的装置,在缸体334和锥形衬套450之间的相对旋转期间,锥形衬套450在邻近缸体334的整个凹表面上在油中刷过。

狭槽460通过允许流体在锥形衬套450的径向外部边缘456和径向内部边缘458之间转移并且通过限定由缸体334扫过的径向油脉络来参与油的这种分配。

然而,根据本发明,还注意到分布在锥形衬套450上的附加内腔480、482和484的存在;这些内腔允许锥形衬套450的径向外部圆周或内部圆周中的至少一个和衬套的凹表面之间的联接。

更准确地说,根据所附的图4至图8所示的特定非限制性实施例,锥形衬套450包括径向地形成在锥形衬套450的主体中的至少一个直的椭圆形内腔480,其优选与每个凸出部472相对。

以这种方式,根据图4所示的实施例,提供了均匀地分布在锥形衬套的圆周上的四个椭圆形径向内腔480。

形成在锥形衬套450的主体中意味着内腔480穿过锥形衬套450的厚度,因此连接两个面452和454,但是不终止于锥形衬套450的径向外部圆周456或径向内部圆周458。

此外,锥形衬套450在其圆周边缘中的一个上包括至少一个凹口,在这种情况下,根据图4至图8,在圆周外部边缘456上。在所附的图4中,这些凹口被标号为482。

更准确地说,在每个防旋转凸出部472的两侧上相应地设置两个凹口482。

此外,椭圆形内腔480的最大半径R2大于凹口482的基部的最小半径R1。

因此,到达凹口482的基部的油在缸体334和衬套450之间的相对位移期间被缸体334扫过,并覆盖衬套450的部分半径。其也可以被朝向椭圆形内腔480引导,然后几乎完全覆盖衬套450的表面凹面。

同样明显的是,形成在锥形衬套450中的椭圆形内腔480的最大半径R2被布置成与沟槽136相对,所述沟槽136在壳体中形成在接收防旋转凸出部472的凹槽135的区域中。这些沟槽136穿过壁126,并相应地使油从限定在侧向壳体元件116和缸体334之间的腔室129朝向内腔480行进。

因此,在锥形衬套450的径向外部侧456上,油可以经由这些沟槽136和凹口482进入椭圆形内腔480中。

如在图6中可见的,在径向内部侧458上,椭圆形内腔480优选径向朝向内侧(即,在轴线O-O的方向上)延伸超过形成在缸体334中的塌缩部或倒圆形的边缘360。

因此,通过椭圆形内腔480行进的油可以在该倒圆形的边缘360的区域中径向朝向内侧逸出。

径向外部凹口482和椭圆形内腔480一起形成油脉络,该油脉络几乎在锥形衬套450的整个径向范围上延伸,并且当机器运行时,允许由缸体334扫过的衬套450的表面452的完全润滑。

图8示出了进入由在凸出部472下方的沟槽136形成的椭圆形内腔480中的进入的油。该图8示出了锥形滑动衬套450的下止动壁124,当分配器332没有施加轴向压力时,该下止动壁防止衬套450退出。

“塌缩”或间隙系统360和/或下壁系统124可以不同地布置在锥形滑动衬套450的径向外部边缘456或径向内部边缘458上。

图9和图10示出了根据本发明的锥形衬套450的变型实施例,其示出了具有径向贯穿狭槽460、防旋转装置以及凹口482的截头圆锥体形式的垫圈,在这种情况下,防旋转装置由突出到衬套的径向外部圆周456之上的四个凸出部472形成,并且凹口482在防旋转凸出部472的每一侧上形成在衬套的径向外部圆周456上。锥形衬套450还包括形成在衬套的径向内部边缘458上的凹口484。特别地,锥形衬套450可以包括四个凹口484,其围绕轴线O-O均匀地分布,与四个凸出部472呈梅花形布置,即相对于凸出部472成45°角地偏置。因此,根据图9和图10的实施例,形成在衬套的主体中的椭圆形内腔480被终止于衬套的径向内部边缘458的凹口484代替。

这里,径向内部凹口484的最大半径R2也大于形成在径向外部边缘456上的凹口482的最小半径R1。因此,到达径向外部凹口482的基部的油在相对旋转位移期间被缸体334扫过,并且可以通过扫过锥形衬套450的整个表面而到达径向内部凹口484。径向内部凹口484也可以由上述沟槽136供给,所述沟槽形成在接收凸出部472的凹槽135的基部中。

当它们充注有油时,凹口482和484形成覆盖锥形滑动衬套450的整个径向范围的油脉络,如前面参照图4至图8描述的实施例那样。

作为非限制性示例,图9和图10中所示的锥形滑动衬套450的开口角A可以在30°和60°之间,优选大约45°,径向外部边缘456的半径R3通常在40和60mm之间,有利地大约47.5mm,而径向内部边缘458的半径R4通常在25和50mm之间,有利地大约35mm。

如前文所述,锥形滑动衬套450吸收轴向力和径向力。因为缸体334被分配器332推动抵靠锥形滑动衬套450,所以缸体总是被支撑抵靠锥形滑动衬套450,并且锥形滑动衬套可以吸收径向力。锥形滑动衬套450消除了所有间隙,并且能够在不影响滚子442的支承的(即其夹紧(必要的张紧或预加载,使得锥形轴承442没有轴向游隙))调节的情况下进行正确的定心。

轴承442和锥形滑动衬套450的夹紧或轴向预加载意在确保预张紧或预应力,可通过任何合适的方式实现。它包括轴222的张紧,从而确保轴承装置400和450总是被支撑。

根据图3所示的实施例,该夹紧或轴向预加载由夹紧系统270执行,该夹紧系统270包括弹性止动环272,该止动环布置在附加的喉部中,所述附加的喉部在缸体334和分配器332之间的接合区域中形成在轴222的圆周上。

轴222也具有肩部,并且在其远侧端部上具有部段223,该部段223用作轴承442的轴向支撑。因此,应当理解,由轴承442、壳体元件116、衬套450和缸体334形成的轴向叠置夹在上述肩部223和止动环272之间。

为了组装机器,在叠置上述部件之后,轴承442和450在张紧下被挤压,例如通过挤压,然后止动环272被放置在其形成在轴200中的接收喉部中。

如果需要,可以在止动环272和缸体334之间插入环274,以调节轴向夹紧或预加载。

当然,如果需要的话,联接到隔离环274的止动环272可以用任何等效的手段代替,例如螺纹轴向止动件的系统,比如螺纹环。

图11示出了根据本发明的液压机器的变型实施例,其与图3所示的实施例的区别在于,锥形衬套450不支撑在缸体334上,而是支撑在锥形环380上,该锥形环380通过纵向花键382可旋转地联接到轴222。

环380布置在侧向壳体元件116和缸体334之间,与该缸体间隔一段距离。其限定了支承衬套450的支承座350。

根据图11所示的实施例,锥形滑动衬套450被置于预张紧状态,即借助联接到锥形环380的夹紧系统270被预施加应力。这种类型的夹紧系统270可以形成许多实施例的主题。

其优选地由止动件构成,所述止动件例如由轴向连接到轴222的弹性环或止动件276形成。止动件276可以联接到环或支撑件,类似于上述隔离环274,插入在环380和所述止动件276之间。

止动件或抵接件276可以由布置在轴222的喉部中的弹性止动件形成,或者由螺接到轴222上的螺纹装置形成,比如上面关于图3的轴向止动件272。

在已经通过轴向叠置组装(组成图11所示机器的部件的组件)之后,在定位构成止动装置270的环276之前,在轴200的中心部段222上,通过挤压将锥形滑动衬套450置于张紧下。

根据图11所示的实施例,环380的止动和轴向夹紧与缸体334的轴向止动分离。

缸体334进而优选地被止动件278轴向阻挡,该止动件278在缸体334的远端侧(即在缸体334的朝向锥形环380的一侧)轴向连接到轴222。

联接到缸体334的止动件或轴向止动件278可以通过任何合适的方式形成,这里也可以是例如布置在轴222的喉部中的止动件或弹性环或者螺接到轴222上的螺纹装置。

图11示出了在缸体334和分配器332之间的接合区域中,在轴222的近端侧轴向连接到轴222的止动环272。然而,在图11所示实施例的范围内,该止动件272不是必须的。

构成图11所示液压机器的上述轴向叠置包括轴200、接头404、轴承442、接头180、侧向壳体元件116、锥形滑动衬套450、环380、轴向止动件276、轴向止动件278、多凸角凸轮112和缸体334、分配器332和侧向壳体元件114。

图11所示实施例的执行也与图3所示的相同。

这里,根据本发明的锥形滑动衬套450的使用同时吸收施加在缸体334和壳体100之间的轴向力(特别是由于分配器),以及特别是由滚子338在多凸角凸轮112上的周期性位移引起的径向力。根据本发明的锥形滑动衬套450现在防止了滚子轴承442的任何破坏,并允许滚子轴承支撑由于连接到动力输出装置228的附件而产生的相当大的力。

图12所示的变型实施例与图11所示的实施例的区别在于,由根据图11的轴向连接到轴222的弹性止动环形成的轴向止动件278被环279代替,所述环279插入在联接到环380的轴向止动件276和缸体334之间。

根据附图所示的符合本发明的实施例,很明显,根据本发明的液压机器包括形成轴承的装置,其包括单个滚子轴承442和锥形滑动衬套450的组合。

本发明当然不限于刚刚描述的特定的实施例,而是根据其概念扩展到任何的变型。

先前已经描述了包括轴承的液压机器的实施例,所述轴承由锥形滑动衬套450形成,优选地联接到锥形滚子轴承400/442。然而,本发明不限于该实施例。在本发明的范围内,液压机器可以配备例如两个前述类型的锥形滑动衬套450。在这种情况下,机器优选地仅包括这两个锥形滑动衬套450,因此不包括额外的轴承。这两个锥形滑动衬套450优选地放置在油中。

如前文指出的,本发明能够实现紧凑的执行和轴200的可靠的支撑。特别地,本发明产生了轴向非常短的轴承,具有大的支撑表面和减小的直径。因此,本发明还减小了轴的直径。因此,轴承的成本较低。

前面已经描述了一些实施例,其中,多凸角凸轮112附接到壳体并且在径向外部,并且缸体334旋转地联接到轴并且相对于凸轮112在径向内部。

当然,可以利用运动学。换句话说,多凸角凸轮可以附接到中心轴,因此在径向内部,在这种情况下,缸体连接到壳体,并径向布置在多凸角凸轮的外侧。

此外,先前已经描述了包括组件300的液压机器的实施例,所述组件包括相对于机器的中心轴线O-O的径向活塞。

作为变型,本发明也适用于包括组件300的液压机器,所述组件300包括轴向活塞,即平行于机器的中心轴线O-O移动的活塞。这种具有轴向活塞的液压机器的一般结构本身对于本领域的技术人员来说是众所周知的。在申请人的文献FR 2298017中公开了相关的示例。因此,下文将不描述具有与本发明兼容的轴向活塞(特别是包括上述类型的锥形滑动衬套)的液压机器的结构。

如前文指出的,根据本发明的机器可以装配有插入于壳体100的元件和轴200的元件之间的制动器。

这种制动器优选包括叠置的盘,并且所述盘交替地与壳体100的元件和轴200的元件旋转连接。它们在静态地支撑时,或者在制动位置中,被弹性元件施力,例如贝氏弹簧垫圈。

更准确地说,优选地,弹性元件作用在支撑在叠置的盘上的活塞上。

可以通过对抗弹性元件,在作用于活塞的释放单元或控制单元中施加压力,将制动器控制在释放位置中。控制释放单元被布置在叠置的盘和负载垫圈之间,更准确地说,布置在叠置的盘和活塞之间。

它由任何适当的方式供电。

壳体100尤其可以形成许多不同实施例的主题。壳体100可以例如根据图1中总体示出的实施例,根据该实施例,通过在壳体100的元件和轴200的元件之间布置根据本发明的锥形滑动衬套450,轴包括中部元件和径向外部元件,并且壳体包括介于中部元件和径向外部元件之间的纵向延伸部。

动力输出装置228可以是用于旋转驱动的任何类型。其可以是锥形的轴输出,或销,或用于链或链轮的链齿。其也可以是例如用于接收车轮的凸缘。

与本发明一致的机器优选地是可逆的,因此具有作为泵或马达的不同功能,并且也可以在两个旋转方向上转动。

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