專利名稱：液壓線性伺服驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓線性伺服驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
液壓線性伺服驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)在液壓缸內(nèi)被導(dǎo)向的、可移動(dòng)并可承載壓力的工作活塞以及固定在該工作活塞上的活塞桿。所述的工作活塞設(shè)置有至少一個(gè)活塞密封機(jī)構(gòu)，該活塞密封機(jī)構(gòu)緊貼在液壓缸的內(nèi)壁上。在伺服驅(qū)動(dòng)裝置工作時(shí)，工作活塞借助處于高壓下的液壓流體在液壓缸內(nèi)線性移動(dòng)，并同時(shí)通過活塞桿將驅(qū)動(dòng)力傳遞到連接在活塞桿上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由于活塞密封機(jī)構(gòu)的磨損或者失效，在活塞密封機(jī)構(gòu)上會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部泄漏，即在液壓缸內(nèi)部產(chǎn)生泄漏。這種內(nèi)部活塞密封泄漏根據(jù)目前已知的方法a)只能通過直接測(cè)試驅(qū)動(dòng)力或者液壓力，或者b)只能借助流量控制通過測(cè)量?jī)?nèi)部泄漏來確定以及檢驗(yàn)。
在兩種方法中，為此必須拆卸現(xiàn)有液壓系統(tǒng)(例如飛機(jī)的液壓系統(tǒng))的伺服驅(qū)動(dòng)裝置并且使用具有液壓壓力供應(yīng)和相應(yīng)壓力傳感器或者流量傳感器的試驗(yàn)臺(tái)。此外，還必須打開液壓系統(tǒng)甚至拆卸下伺服驅(qū)動(dòng)裝置。這造成附加的拆卸、安裝以及后續(xù)工作。前面所述的措施在航空技術(shù)中通過所謂的檢修期確定。
由于活塞密封失效引起的活塞泄漏會(huì)降低液壓的動(dòng)力推動(dòng)和相應(yīng)伺服驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)精度。尤其在航空技術(shù)中通常冗余的系統(tǒng)中，例如主動(dòng)式/被動(dòng)式串聯(lián)布置的液壓線性驅(qū)動(dòng)裝置，以及在復(fù)雜的安裝環(huán)境下，這種失效無法立即發(fā)現(xiàn)。這會(huì)降低相應(yīng)液壓系統(tǒng)的冗余度，而這對(duì)可靠性是非常關(guān)鍵的。這種降低也被稱作潛在缺陷。
因此，在尤其用于航空技術(shù)的液壓系統(tǒng)的活塞密封的驗(yàn)證中，繁瑣的磨損測(cè)試是必須的，然而這種測(cè)試通常無法模擬或者說反映伺服驅(qū)動(dòng)裝置的全部使用周期內(nèi)的情況。因此，要確定前面所述的檢修期，即在精確地確定的時(shí)間間隔內(nèi)檢測(cè)伺服驅(qū)動(dòng)裝置的功能可靠性。
這種檢測(cè)必然伴隨著巨大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)消耗，這一點(diǎn)是明顯的。在這種檢測(cè)中通常要證實(shí)活塞密封仍然完好無損，從而就不必將伺服驅(qū)動(dòng)裝置從液壓系統(tǒng)中拆卸出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)或者說技術(shù)問題是提供一種液壓線性伺服驅(qū)動(dòng)裝置，在這種液壓線性伺服驅(qū)動(dòng)裝置中，可以可靠并且簡(jiǎn)單地發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的活塞密封泄漏。
按照本發(fā)明的液壓線性伺服驅(qū)動(dòng)裝置具有一個(gè)液壓缸，一個(gè)在液壓缸內(nèi)被導(dǎo)向的、可移動(dòng)并可承載壓力的工作活塞，至少一個(gè)固定在工作活塞上的活塞桿以及至少一個(gè)活塞密封機(jī)構(gòu)，該活塞密封機(jī)構(gòu)具有至少兩個(gè)彼此間隔距離的密封元件，在這兩個(gè)密封元件、液壓缸的內(nèi)壁和工作活塞的外壁之間限定一個(gè)密封中間空隙。所述液壓直線伺服驅(qū)動(dòng)裝置具有至少一個(gè)可同工作活塞一同移動(dòng)的泄漏通道，所述泄漏通道的第一端連入密封中間空隙并連接到位于中間空隙內(nèi)的泄漏液進(jìn)入口，另一第二端連接到設(shè)置在液壓缸外部的泄漏液排出口。
根據(jù)本發(fā)明的伺服驅(qū)動(dòng)裝置在活塞密封泄漏的情況下會(huì)導(dǎo)致不正常的泄漏油流(注釋在這里油流是指液壓液流，通過它活塞被施加壓力載荷)，該油流通過至少一個(gè)密封元件進(jìn)入密封中間空隙并流入泄漏液進(jìn)入口。這種泄漏油流從數(shù)量上顯著區(qū)別于完好的活塞密封的正常最小泄漏量。由于在溢流過程中液壓缸的(相應(yīng))工作腔的巨大壓力差，泄漏油流通過泄漏液進(jìn)入口被壓入泄漏通道并最后流出設(shè)置在液壓缸外部的泄漏液排出口。在泄漏液排出口可以立即清楚地看到泄漏油流。
因此在本發(fā)明所述的伺服驅(qū)動(dòng)裝置中，活塞密封泄漏可以可靠地通過目檢被發(fā)現(xiàn)，而不必將伺服驅(qū)動(dòng)裝置從整個(gè)液壓系統(tǒng)中拆卸下來并按照前述的方法a)或者b)進(jìn)行檢驗(yàn)。從而也不必使用費(fèi)力并且昂貴的試驗(yàn)臺(tái)。確切地說，本發(fā)明所述的伺服驅(qū)動(dòng)裝置也可以在安裝狀態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn)。例如對(duì)于飛機(jī)中的液壓系統(tǒng)，就可以在所謂的飛行前檢查和飛行后檢查中實(shí)現(xiàn)對(duì)活塞密封泄漏的檢驗(yàn)。同樣，臨時(shí)制訂的檢驗(yàn)措施(也稱作“工況監(jiān)測(cè)”)也可以實(shí)行。由此，貫穿伺服驅(qū)動(dòng)裝置整個(gè)使用周期的持續(xù)的監(jiān)測(cè)也是可能的。從而，本發(fā)明所述的方案也避免了潛在缺陷并由此對(duì)安裝了本發(fā)明所述的伺服驅(qū)動(dòng)裝置的液壓系統(tǒng)以及設(shè)備或者飛機(jī)的可靠性具有顯著貢獻(xiàn)。
本發(fā)明所述的方案原理也可以用于所謂的雙作用液壓缸或者在工作活塞的兩面都設(shè)置有活塞桿的液壓缸。
本發(fā)明所述的液壓線性伺服驅(qū)動(dòng)裝置的其它優(yōu)選和有利的結(jié)構(gòu)特征在從屬權(quán)利要求中論述。
本發(fā)明具有其他改進(jìn)細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)選實(shí)施例在隨后參考附圖詳細(xì)描述和說明。


附圖示出圖1本發(fā)明所示的液壓線性伺服驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)縱剖面示意圖；圖2圖1示出的本發(fā)明所述的伺服驅(qū)動(dòng)裝置的沿著在圖1中II-II線的一個(gè)剖視圖；圖3本發(fā)明所述的伺服驅(qū)動(dòng)裝置的在圖1中X標(biāo)出區(qū)域的一個(gè)第一細(xì)節(jié)圖；圖4本發(fā)明所述的伺服驅(qū)動(dòng)裝置的在圖1中X標(biāo)出區(qū)域的一個(gè)第二細(xì)節(jié)圖；具體實(shí)施方式
圖1示出本發(fā)明所示的液壓線性伺服驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)縱剖面示意圖。圖2表示圖1示出的本發(fā)明所述的伺服驅(qū)動(dòng)裝置的沿著在圖1中II-II線的一個(gè)剖視圖。
伺服驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)液壓缸2，一個(gè)在液壓缸2內(nèi)被導(dǎo)向的、可移動(dòng)并可承載壓力的工作活塞4，兩個(gè)固定在工作活塞4的上面和下面的活塞桿6、8，所述活塞桿在液壓缸2相反的端部上從液壓缸中伸出。這里是所謂的雙作用驅(qū)動(dòng)裝置，也就是說，工作活塞的每一邊都可以根據(jù)需要承載液壓力。液壓介質(zhì)，即所謂的液壓油，通過開口10、12導(dǎo)入液壓缸2的相應(yīng)的左邊和/或右邊的工作空間14、16內(nèi)。
此外伺服驅(qū)動(dòng)裝置具有一個(gè)活塞密封機(jī)構(gòu)，該活塞密封機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)相互間隔的密封元件18、20。這里的密封元件是密封環(huán)，這些密封環(huán)各自嵌入設(shè)置在工作活塞4的圓周上的槽內(nèi)。這兩個(gè)密封環(huán)18、20同液壓缸2的內(nèi)壁2a和工作活塞4的外圓周或者說外壁之間限定一個(gè)密封中間空隙22。
圖3示出本發(fā)明所述的伺服驅(qū)動(dòng)裝置的在圖1中X標(biāo)出區(qū)域的一個(gè)第一細(xì)節(jié)圖；圖4示出本發(fā)明所述的伺服驅(qū)動(dòng)裝置的在圖1中X標(biāo)出區(qū)域的一個(gè)第二細(xì)節(jié)圖；無論在如圖3或者圖4所示的變型方案中，在兩個(gè)相互間隔的密封環(huán)18、20之間的密封中間空隙22中都設(shè)置有圍繞工作活塞4的外圓周的泄漏槽24。在如圖3所示的實(shí)施方式中，工作活塞4的外壁的一部分形成了泄漏槽24的側(cè)壁，而在如圖4所示的實(shí)施例中，泄漏槽24的側(cè)壁由密封環(huán)18、20自身的側(cè)面部分區(qū)域限定而成。
此外，本發(fā)明所述的伺服驅(qū)動(dòng)裝置具有可同工作活塞一同移動(dòng)的泄漏通道26。這個(gè)泄漏通道26以其第一端連入密封中間空隙22并連接布置在中間空隙22上的泄漏液進(jìn)入口，該泄漏液進(jìn)入口又連入泄漏槽24。這既適用于圖3也適用于圖4所示的細(xì)節(jié)變型。所述泄漏通道26又以其另一第二端連接布置在液壓缸2外部的泄漏液排出口。泄漏通道26具有一段由泄漏液進(jìn)入口徑向延伸通過工作活塞4到達(dá)工作活塞4的中間區(qū)域的第一通道段。
圖2表示一個(gè)圖1示出的本發(fā)明所述的伺服驅(qū)動(dòng)裝置的沿著在圖1中II-II線的剖視圖，如在圖2中看到的，第一通道段由四個(gè)均勻分布在工作活塞4圓周上的徑向孔26a在工作活塞4中形成，這些徑向孔26a連入工作活塞4的中間腔28。徑向孔的數(shù)目可以根據(jù)使用情況改變。
此外，泄漏通道26還有另一第二通道段26b，該第二通道段26b連入中間腔28內(nèi)并由此連接第一通道段26a。第二通道段26b由中間腔28出發(fā)穿過在圖1中示出的左邊的活塞桿6通向一個(gè)跨越工作活塞4的整個(gè)最大驅(qū)動(dòng)行程在液壓缸2外部設(shè)置在活塞桿6上的泄漏液排出口。其中第二通道段26b同軸地延伸通過活塞桿6。
在圖1中示出的活塞桿6的左端部附近，由活塞桿6的外圓周出發(fā)設(shè)置一個(gè)徑向的檢驗(yàn)孔30，該檢驗(yàn)孔30連入第二通道段26b。這里檢驗(yàn)孔30的孔口形成泄漏液排出口。在泄漏液排出口還設(shè)置有一個(gè)朝向泄漏通道26的外面開口的而朝向泄漏通道26的里面封閉的閥裝置32。這個(gè)閥裝置32在這個(gè)實(shí)例中設(shè)計(jì)為橡膠薄膜，它同時(shí)可以防止污物進(jìn)入泄漏通道。
在圖中示出的、前面描述的根據(jù)本發(fā)明的伺服驅(qū)動(dòng)裝置中，第一和第二密封環(huán)18、20的泄漏都可以可靠地檢驗(yàn)出。
本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例。在保護(hù)范圍內(nèi)，本發(fā)明所述的伺服驅(qū)動(dòng)裝置也可以體現(xiàn)為不同于上述具體描述的實(shí)施方式。第二通道段26b也可以選擇地或者額外地設(shè)置在第二活塞桿8中。此外，第二通道段26b可以在活塞桿6的端部設(shè)置開口，從而第二通道段26b可以容易地通過鉆孔進(jìn)行加工。因?yàn)樵诨钊麠U6、8的端部通常固定連接配件，那么對(duì)在此位置的泄漏液排出口進(jìn)行目檢就非常不方便。因此在對(duì)第二通道段26b鉆孔后，可以將孔口再次封閉并例如借助檢驗(yàn)孔32再次制成圖1中示出的形式。
泄漏通道也可以在部分區(qū)域中通過軟管狀的元件引導(dǎo)，這種軟管狀的元件可以隨著工作活塞耐久地并無沖撞地運(yùn)動(dòng)。這種軟管狀的元件或者說泄漏液排出口甚至可以穿過液壓缸壁，并且可以完全不采用在一個(gè)或者多個(gè)活塞桿內(nèi)的第二通道段。
附圖標(biāo)記列表2 液壓缸2a 2的內(nèi)壁4 作活塞6 活塞桿8 活塞桿10 液壓液開口12 液壓液開口14 作空間16 工作空間18 密封環(huán)20 密封環(huán)22 密封中間空隙24 泄漏槽26 泄漏通道26a 26的第一通道段26b 26的第二通道段28 中間腔30 檢驗(yàn)孔32 閥裝置X 圖1中的細(xì)節(jié)區(qū)域
權(quán)利要求
1.液壓線性伺服驅(qū)動(dòng)裝置，具有一個(gè)液壓缸(2)，一個(gè)在液壓缸(2)內(nèi)被導(dǎo)向的、可移動(dòng)并可承載壓力的工作活塞(4)，至少一個(gè)固定在工作活塞(4)上的活塞桿(6，8)以及至少一個(gè)活塞密封機(jī)構(gòu)，該活塞密封機(jī)構(gòu)具有至少兩個(gè)彼此間隔距離的密封元件(18，20)，在這兩個(gè)密封元件(18，20)、液壓缸(2)的內(nèi)壁(2a)和工作活塞(4)的外壁之間限定一個(gè)密封中間空隙(22)，其中液壓線性伺服驅(qū)動(dòng)裝置具有至少一個(gè)可同工作活塞(4)一同移動(dòng)的泄漏通道(26；26a，26b)，該泄漏通道(26，26a，26b)的第一端連入密封中間空隙(22)并連接位于中間空隙(22)上的泄漏液進(jìn)入口，另一第二端連接到設(shè)置在液壓缸(2)外部的泄漏液排出口(30)。
2.按照權(quán)利要求1所述的液壓線性伺服驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述泄漏通道(26)具有至少一段第一通道段(26a)，該第一通道段(26a)由泄漏液進(jìn)入口沿著徑向方向穿過工作活塞(4)延伸至工作活塞(4)的中間腔(28)。
3.按照前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的液壓線性伺服驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述泄漏通道(26)具有至少一段第二通道段(26b)，該第二通道段(26b)連入所述至少一段第一通道段(26a)并穿過所述至少一個(gè)活塞桿(6)通向一個(gè)跨越工作活塞(4)的整個(gè)最大驅(qū)動(dòng)行程、在液壓缸(2)外部設(shè)置在活塞桿(6)上的泄漏液排出口(30)。
4.按照前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的液壓線性伺服驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述第二通道段(26b)同軸地延伸穿過所述至少一個(gè)活塞桿(6)。
5.按照前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的液壓線性伺服驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，由活塞桿(6)的外圓周出發(fā)至少一個(gè)檢驗(yàn)孔(30)連入第二通道段(26b)并且所述至少一個(gè)檢驗(yàn)孔(30)的孔口形成泄漏液排出口。
6.按照前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的液壓線性伺服驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，在泄漏液排出口(30)上設(shè)置有一個(gè)朝向泄漏通道(26)的外面為打開的而朝向泄漏通道26的里面封閉的閥裝置(32)。
7.按照前述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的液壓線性伺服驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，在兩個(gè)相互間隔距離的密封元件(18、20)之間的密封中間空隙(22)內(nèi)在工作活塞(4)的外圓周上設(shè)置有一個(gè)泄漏槽(24)并且泄漏液進(jìn)入口連入該泄漏槽(24)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液壓線性伺服驅(qū)動(dòng)裝置，其具有一個(gè)液壓缸(2)，一個(gè)在液壓缸(2)內(nèi)被導(dǎo)向的、可移動(dòng)并可承載壓力的工作活塞(4)，至少一個(gè)固定在工作活塞(4)上的活塞桿(6，8)以及至少一個(gè)活塞密封機(jī)構(gòu)，該活塞密封機(jī)構(gòu)具有至少兩個(gè)彼此間隔距離的密封元件(18，20)，在這兩個(gè)密封元件(18，20)、液壓缸(2)的內(nèi)壁(2a)和工作活塞(4)的外壁之間限定一個(gè)密封中間空隙(22)，其中液壓線性伺服驅(qū)動(dòng)裝置具有至少一個(gè)可同工作活塞(4)一同移動(dòng)的泄漏通道(26；26a，26b)，該泄漏通道(26，26a，26b)的第一端連入密封中間空隙(22)并連接到設(shè)置在中間間隙(22)上的泄漏液進(jìn)入口，另一第二端連接到設(shè)置在液壓缸(2)外部的泄漏液排出口(30)。
文檔編號(hào)F15B15/00GK1987129SQ200610170128
公開日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2006年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月23日
發(fā)明者G·保羅曼 申請(qǐng)人:歐洲直升機(jī)德國(guó)有限責(zé)任公司