用于靜液壓活塞機(jī)的調(diào)節(jié)裝置和靜液壓軸向活塞機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置被設(shè)置用于靜液壓機(jī)、尤其用于靜液壓軸向活塞機(jī)并且具有權(quán)利要求1的前序部分所述的特征，并且本發(fā)明涉及一種設(shè)計(jì)有這種調(diào)節(jié)裝置的靜液壓軸向活塞機(jī)、尤其是軸向活塞栗。
【背景技術(shù)】
[0002]為了調(diào)節(jié)靜液壓活塞機(jī)，公開了帶有調(diào)節(jié)活塞和調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)裝置，利用所述調(diào)節(jié)裝置實(shí)現(xiàn)由活塞機(jī)吸收的或釋放的轉(zhuǎn)矩不超過一定的值或值域。這種調(diào)節(jié)稱作轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)，但也稱作功率調(diào)節(jié)，其中在后一表述中忽視了其轉(zhuǎn)速實(shí)際上也融入到機(jī)器的功率中。調(diào)節(jié)閥稱作力矩調(diào)節(jié)器，但也稱作功率調(diào)節(jié)器。存在如下功率調(diào)節(jié)，利用功率調(diào)節(jié)保持活塞機(jī)的壓力接頭上的壓力與行程體積之積恒定。行程體積在此是傳動(dòng)軸每轉(zhuǎn)流經(jīng)機(jī)器的壓力平均量。在其他類型的功率調(diào)節(jié)中，行程體積與壓力(在該壓力上轉(zhuǎn)矩恒定)之間的雙曲線形特征曲線通過直線近似。在這樣的轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)中，轉(zhuǎn)矩僅被保持近似恒定，其中該調(diào)節(jié)裝置與用來調(diào)節(jié)到恒定轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)裝置相比會(huì)更簡單且更緊湊。
[0003]在DE 40 20 325 C2中公開了一種用于近似調(diào)節(jié)到可調(diào)節(jié)靜液壓栗的恒定轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)裝置，其中，調(diào)節(jié)閥的閥桿(也稱功率調(diào)節(jié)器)能夠在可由調(diào)節(jié)活塞帶動(dòng)的套筒中被推移，并且沿第一推移方向被栗壓力加載，而沿著相反的推移方向被由兩個(gè)彈簧構(gòu)成的彈簧組加載，所述彈簧夾緊在閥桿與可調(diào)整的但還占據(jù)固定位置的彈簧座之間。除了對(duì)于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩而存在的調(diào)節(jié)閥之外，屬于已知的調(diào)節(jié)裝置的還有壓力調(diào)節(jié)閥(也稱壓力調(diào)節(jié)器)和輸送流調(diào)節(jié)閥(也稱輸送流調(diào)節(jié)器)。利用所述調(diào)節(jié)器中的任一個(gè)都可以控制調(diào)節(jié)油流入調(diào)節(jié)活塞上的調(diào)節(jié)室和流出調(diào)節(jié)室。在此，借助于功率調(diào)節(jié)特別的是，活塞的路徑直接作為路徑反饋到功率調(diào)節(jié)器的套筒上。
[0004]在US 4，379，389中公開了一種斜盤結(jié)構(gòu)形式的軸向活塞栗，其具有:傳動(dòng)軸；圓柱鼓(Zylindertrommel)，柱塞位于該圓柱鼓內(nèi)；斜盤和調(diào)節(jié)裝置；所述調(diào)節(jié)裝置具有權(quán)利要求I的前序部分的特征用以功率調(diào)節(jié)。在此，功率調(diào)節(jié)器的閥桿和調(diào)節(jié)活塞相繼平齊地布置。當(dāng)在由US 4，379，389已知的軸向活塞栗中行程體積為最大時(shí)，則調(diào)節(jié)活塞移出最遠(yuǎn)并且調(diào)節(jié)活塞上的調(diào)節(jié)室具有其最大的體積。閥桿被栗壓力沿著第一推移方向加載。在沿著該方向從中心位置(Neutralstellung)調(diào)節(jié)出來時(shí)，調(diào)節(jié)油從調(diào)節(jié)室排出并且調(diào)節(jié)活塞移回。在調(diào)節(jié)活塞與閥桿之間夾緊兩個(gè)被構(gòu)造為螺旋壓力彈簧的回饋彈簧，其中第一回饋彈簧在調(diào)節(jié)活塞的整個(gè)路徑上施加力，而第二回饋彈簧從調(diào)節(jié)活塞的與最大行程體積相對(duì)應(yīng)的位置在調(diào)節(jié)活塞的確定部分行程之后才將力施加到閥桿上。由此，雙曲線形的特征曲線通過兩條直線近似，在該特征曲線上轉(zhuǎn)矩恒定。在根據(jù)US 4，379，389的調(diào)節(jié)裝置中，調(diào)節(jié)活塞的路徑作為作用于閥桿上的力進(jìn)行反饋。
[0005]在DE 100 01 826 Cl中也公開了一種具有調(diào)節(jié)裝置的靜液壓軸向活塞機(jī)，該調(diào)節(jié)裝置具有權(quán)利要求1的前序部分所述的特征。該設(shè)計(jì)為軸向活塞栗的斜盤結(jié)構(gòu)形式的軸向活塞機(jī)具有傳動(dòng)裝置，該傳動(dòng)裝置具有多個(gè)柱塞，所述柱塞在圓柱鼓的圓柱孔內(nèi)引導(dǎo)并且利用所述圓柱鼓分別限定工作室。柱塞通過滑墊支撐在斜盤上，該斜盤的傾斜狀態(tài)可改變用以改變行程體積。由于可樞轉(zhuǎn)性，可調(diào)節(jié)的斜盤也稱為樞轉(zhuǎn)搖架。調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)裝置來進(jìn)行，該調(diào)節(jié)裝置具有調(diào)節(jié)活塞，該調(diào)節(jié)活塞直接或間接地接合在樞轉(zhuǎn)搖架上并且該調(diào)節(jié)裝置從基本位置樞轉(zhuǎn)出來，該樞轉(zhuǎn)搖架通過配對(duì)活塞或彈簧預(yù)緊到基本位置中。在該基本位置中，樞轉(zhuǎn)搖架例如可以設(shè)定到其最大樞轉(zhuǎn)角度上，在該樞轉(zhuǎn)角度下行程體積最大。不同于根據(jù)US 4，379，389的軸向活塞栗的情況，當(dāng)行程體積最大時(shí)，調(diào)節(jié)活塞完全移入并且調(diào)節(jié)室具有其最小的體積。通過移出調(diào)節(jié)活塞，樞轉(zhuǎn)搖架向回樞轉(zhuǎn)到較小的樞轉(zhuǎn)角度和較小的行程體積。
[0006]調(diào)節(jié)活塞限定調(diào)節(jié)室，該調(diào)節(jié)室通過調(diào)節(jié)閥(所謂的功率調(diào)節(jié)器)可與引導(dǎo)栗壓力的管路或罐連接。調(diào)節(jié)閥具有閥桿，該閥桿具有與調(diào)節(jié)活塞相同的中軸線，并且該閥桿通過兩個(gè)回饋彈簧預(yù)緊到基本位置中，在該基本位置中調(diào)節(jié)室與罐連接?，F(xiàn)在，為了實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)活塞完全移入對(duì)應(yīng)于最大行程體積的基本位置，回饋彈簧支撐到彈簧桿上，該彈簧桿穿通閥桿并且與調(diào)節(jié)活塞連接。閥桿是帶有差動(dòng)面的分級(jí)活塞，該差動(dòng)面被加載以栗壓力，并且被如此布置，使得栗壓力在閥桿上產(chǎn)生逆著回饋彈簧的力。
[0007]第二回饋彈簧在已知的解決方案中是彼此共軸布置的螺旋彈簧，其中一個(gè)螺旋彈簧從完全回移的調(diào)節(jié)活塞和最小調(diào)節(jié)室開始在確定的部分行程之后并且因此從調(diào)節(jié)活塞的確定的位置起才作用于閥桿上。由此，形成P-Q-特征曲線(壓力-行程體積-特征曲線)，該P(yáng)-Q-特征曲線由兩條直線構(gòu)成，其中，一條直線的斜率通過首先處于嵌接的彈簧的彈簧常數(shù)來確定，而另一直線的斜率通過在部分行程之后共同處于嵌接的彈簧的彈簧常數(shù)之和來確定。通過這兩條相對(duì)彼此放置的直線近似獲得雙曲線形的P-Q-特征曲線，在該P(yáng)-Q-特征曲線上轉(zhuǎn)矩恒定。在輸送體積中，由兩條直線組成的特征曲線具有拐點(diǎn)，該輸送體積對(duì)應(yīng)于調(diào)節(jié)活塞的其中第二回饋彈簧開始起作用的位置。
[0008]已知的解決方案的缺點(diǎn)是，調(diào)節(jié)裝置因穿通調(diào)節(jié)活塞的彈簧桿而被非常復(fù)雜地構(gòu)造并且還具有極大的結(jié)構(gòu)長度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]相應(yīng)地，本發(fā)明所基于的任務(wù)是提出一種調(diào)節(jié)裝置和一種設(shè)計(jì)有這種調(diào)節(jié)裝置的軸向活塞機(jī)，其中，能夠以減小的設(shè)備技術(shù)開銷實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)/力矩調(diào)節(jié)。
[0010]該任務(wù)在調(diào)節(jié)裝置方面通過權(quán)利要求1的特征組合來解決，而在軸向活塞機(jī)方面通過并列的權(quán)利要求20的特征來解決。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的用于對(duì)可在其行程體積方面調(diào)節(jié)的靜液壓活塞機(jī)進(jìn)行力矩調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)裝置具有調(diào)節(jié)活塞、調(diào)節(jié)閥和閥桿，所述調(diào)節(jié)活塞限定調(diào)節(jié)室，所述調(diào)節(jié)閥通常具有第一接頭、第二接頭和第三接頭，其以流體方式與調(diào)節(jié)室連接，所述閥桿在調(diào)節(jié)位置中在正重疊度的情況下將第三接頭與第一接頭并且與第二接頭分離，或者在負(fù)重疊度的情況下將第三接頭經(jīng)由小的穿流橫截面與第一接頭并且與第二接頭連接，并且在調(diào)節(jié)位置之外將第三接頭與第一接頭或與第二接頭以流體方式連接，使得壓力介質(zhì)流至調(diào)節(jié)室或從調(diào)節(jié)室流出。閥桿具有測量面，在該測量面上所述閥桿可由活塞機(jī)的工作壓力沿著第一移動(dòng)方向加載。此外，根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)裝置具有至少一個(gè)回饋彈簧，由所述回饋彈簧將與調(diào)節(jié)活塞的位置有關(guān)的回饋力施加到閥桿上。由回饋彈簧施加的回饋力朝向第一移動(dòng)方向即朝向與由工作壓力在閥桿的測量面上產(chǎn)生的力相同的移動(dòng)方向。如果僅存在一個(gè)回饋彈簧，則靜液壓力矩特征曲線通過一條直線來近似。利用多個(gè)回饋彈簧可以獲得通過多條直線來近似靜液壓力矩特征曲線的力矩特征曲線。存在調(diào)節(jié)彈簧，由該調(diào)節(jié)彈簧將力沿著與第一移動(dòng)方向相反的第二移動(dòng)方向施加到閥桿上。帶有閥桿的閥孔朝向調(diào)節(jié)室是敞開的，使得閥桿在其朝向調(diào)節(jié)室的端側(cè)上由調(diào)節(jié)壓力沿著第一移動(dòng)方向加載。此外，存在平衡面，該平衡面與閥桿上的由調(diào)節(jié)壓力沿著第一移動(dòng)方向產(chǎn)生力的面等大。在平衡面上沿著第二移動(dòng)方向由調(diào)節(jié)壓力產(chǎn)生作用于閥桿上的力。
[0012]當(dāng)作用于閥桿上的力在調(diào)節(jié)狀態(tài)中彼此處于平衡時(shí)，在根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)裝置中，閥桿如在已知的調(diào)節(jié)裝置中那樣地也占據(jù)其調(diào)節(jié)位置。由于平衡面，存在于調(diào)節(jié)室中的調(diào)節(jié)壓力沒有將合成的力施加到閥桿上，從而在調(diào)節(jié)位置中至少一個(gè)回饋彈簧的彈簧力和由工作壓力施加的壓縮力之和與調(diào)節(jié)彈簧的彈簧力加上可能利用調(diào)節(jié)彈簧作用的附加力等大。工作壓力的改變導(dǎo)致閥桿從調(diào)節(jié)位置移動(dòng)出來。于是，壓力介質(zhì)流至調(diào)節(jié)室或從調(diào)節(jié)室流出，使得調(diào)節(jié)活塞移動(dòng)并且由至少一個(gè)回饋彈簧施加到閥桿上的彈簧力改變。一旦調(diào)節(jié)活塞已到達(dá)如下位置，則該閥桿就折返到其調(diào)節(jié)位置中并且停止壓力介質(zhì)流動(dòng)，在所述位置中工作壓力的改變通過回饋彈簧的彈簧力的反向改變來補(bǔ)償，并且回饋彈簧的彈簧力與壓縮力之和又等于調(diào)節(jié)彈簧的彈簧力加上可能利用調(diào)節(jié)彈簧作用的附加力。在此，還應(yīng)指出的是，通常工作壓力是可變的量并且行程體積被相應(yīng)地設(shè)定。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的解決方案的主要優(yōu)點(diǎn)在于，可以省去活塞桿，使得該調(diào)節(jié)裝置可以以更低的設(shè)備技術(shù)開銷和更小的結(jié)構(gòu)長度來實(shí)現(xiàn)。存在至少一個(gè)回饋彈簧。也可以存在兩個(gè)回饋彈簧，但也可以存在兩個(gè)以上的回饋彈簧，其中在后一情況下可以實(shí)現(xiàn)具有多于一個(gè)拐點(diǎn)的壓力-行程體積-特征曲線。在根據(jù)本發(fā)明的用于對(duì)靜液壓活塞機(jī)進(jìn)行力矩調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)裝置中，閥孔朝向調(diào)節(jié)室是敞開的，使得其中一個(gè)存在的回饋彈簧或多個(gè)存在的回饋彈簧可以容易地布置在調(diào)節(jié)活塞的區(qū)域中并且可以沿著遠(yuǎn)離調(diào)節(jié)活塞的方向加載閥桿。盡管如此，在調(diào)節(jié)室中的調(diào)節(jié)壓力還是沒有將合成的力施加到閥桿上，因?yàn)殚y桿通過以調(diào)節(jié)壓力對(duì)平衡面的加載而在調(diào)節(jié)壓力方面是力平衡的。這對(duì)于力矩調(diào)節(jié)而言是特別有利的。因?yàn)榧词拐{(diào)節(jié)壓力通常顯著小于工作壓力，由調(diào)節(jié)壓力施加到閥桿上的合成的力對(duì)功率調(diào)節(jié)的精度也會(huì)有負(fù)面影響，更因?yàn)檎{(diào)節(jié)壓力與工作壓力、用于斜盤的復(fù)位彈簧的隨調(diào)節(jié)活塞的位置改變的力和其他參數(shù)有關(guān)。
[0014]該任務(wù)還利用一種靜液壓軸向活塞機(jī)來解決，所述靜液壓軸向活塞機(jī)具有前述的根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)裝置。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)裝置的有利的設(shè)計(jì)方案可以從從屬權(quán)利要求中獲悉。
[0016]在根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)裝置中，調(diào)節(jié)活塞通常在活塞機(jī)的行程體積最大時(shí)距閥桿有最小的間距，而在活塞機(jī)的行程體積最小時(shí)距閥桿有最大的間距。
[0017]有利的是，平衡面是部件上的環(huán)形面，該部件具有帶有環(huán)形面的凸肩和直徑比凸肩更小的中央延伸部，其中，凸肩用環(huán)形面限定壓力室，該壓力室以流體方式與調(diào)節(jié)室連接，并且其中，具有確定環(huán)形面的內(nèi)直徑的直徑的中央延伸部密封地沒入到朝向壓力室敞開的中央凹進(jìn)部中。該改進(jìn)方案的特別優(yōu)點(diǎn)在于，由于中央的延伸部而在壓力室外部(在該壓力室內(nèi)存在調(diào)節(jié)壓力)存在介質(zhì)，所述介質(zhì)可以以十分簡單的方式用于從外部提供對(duì)調(diào)節(jié)閥有不同影響的調(diào)節(jié)裝置。