专利名称：纵向可调整的可逆轴向活塞机的制作方法
技术领域：
本发明涉及可逆轴向活塞机，其具有用于在两个枢转方向上调整该可逆轴向活塞机的枢轴摆轮的摆角的调整装置。
背景技术：
在轴向活塞机的驱动轴的旋转中传输的液压流体量依赖于布置在轴向活塞机的圆柱体鼓轮(cylinder drum)中的圆柱体在压缩或抽吸过程中的冲程长度。冲程长度由枢轴摆轮的斜面的倾斜点设置，各个圆柱体在其相对于驱动轴的轴向准线、绕驱动轴的旋转期间被支撑在倾斜点上。通过调整装置调整斜面相对于驱动轴的轴向准线的控制角度。
对于在两个枢转方向上操作的轴向活塞机——可逆活塞机——必须在枢轴摆轮上设置正负调整角度。
原则上，存在两种用于相对于轴向活塞机的驱动轴的布置来布置调整装置的实施方式。在横向调整的情况下，调整装置执行平移运动，将枢轴摆轮横向地调整到轴向活塞机的驱动轴的轴向布置。在纵向调整的情况下，调整装置执行平移运动，在轴向活塞机的驱动轴的纵向方向上调整枢轴摆轮。当考虑到结构因素时，例如当在可移动的混凝土搅拌机中使用轴向活塞机时，由于具有较小的总容积，纵向调整优选于横向调整。
关于调整装置的不可忽略的问题是零位的精确设置。在调整装置的未控制操作条件下，例如，如果没有控制压力施加到压力控制调整装置(非加压操作条件)，那么，当正确地设置调整装置的设定零位时，枢轴摆轮的调整角度精确为零度。在这种情况下，斜面精确地垂直于驱动轴的纵向轴线。这时，圆柱体鼓轮的任何圆柱体中的活塞都不能执行冲程运动。
DE 37 14 888 A1说明具有调整装置的可逆轴向活塞机，该调整装置根据带有纵向调整的变量来操作。轴向活塞机的未控制操作中枢轴摆轮的零位是不可调整的并且是不确定的。因此，在这个轴向活塞机中，实际上在枢轴摆轮处设置的调整角度通常不精确对应于预定的调整角度。因此，实际的工作容量通常偏离预定的工作容量。
发明内容
因此，本发明的目的是通过在未控制的条件下确实没有工作容量的方式，进—步开发根据权利要求1的预特征化子句中的特征的带有纵向调整的可逆轴向活塞机。
本发明的目的通过具有权利要求1的特征的可逆轴向活塞机来实现。
根据本发明，为了设置枢轴摆轮中的零位，根据权利要求1在调整装置中提供零位设置装置。该零位设置装置的优点在于，斜面的零位可被精确设置，并且在轴向活塞机的未控制操作中没有游隙(play)。
有利的并且尤为详细的，本发明的构造在从属权利要求中被描述。
能够在单个压力弹簧的使用中看出零位设置装置的又一个好处，该弹簧在调整杆上的两个弹簧板之间压紧，并在带有相同预紧力的两个控制方向上作用于可在调整装置中移动的控制活塞。因而，在用于确定零位的调整过程中，可以通过由压力弹簧的弹簧常数限定的预紧力，在控制或枢转方向上，定位控制活塞和以结构配合(form-fitting)连接的方式连接到控制活塞上的枢轴枢轴摆轮。这意味着无需执行用于确保两个反向作用的压力弹簧的弹簧常数以及预紧力相等地匹配的复杂过程，此种类型应用中的这两个弹簧通常每个都为一个调整装置产生预紧力。
此外，所要求保护的可逆轴向活塞机和相关的调整装置的好处在于，控制活塞的调整行程或枢轴摆轮的调整角度能够通过第二调整杆被可调整地限定，该调整杆同样被导向到调整装置或者轴向活塞机之外。
最后，所要求保护的调整装置的好处在于，由于其中空的圆柱体结构，位于调整装置的中空圆柱体中的控制活塞、零位设置装置和其它部件可通过相对简单的方式被装配和拆除。
本发明的示例性实施例在附图中被说明，并且在下面被更加详细地描述。附图示出图1为根据本发明的轴向活塞机的横截面图，带有根据本发明的调整装置；图2为根据本发明的调整装置的横截面图；图3为根据本发明的调整装置的又一实施例的横截面图；以及图4为根据本发明的轴向活塞机的三维视图，以结构配合连接的方式带有根据本发明的调整装置。
具体实施例方式
参见图1至图4，下面通过其实施例描述根据本发明的可逆轴向活塞机和根据本发明的调整装置。
图1示出根据本发明的可逆轴向活塞机1的横截面图。它包括安装在外壳3的轴向对准的挖去部分(cutout)2中的驱动轴4。具有以可旋转地固定的方式布置在驱动轴4上的圆柱体鼓轮5，该鼓轮中，多个圆柱体挖去部分在与驱动轴4的纵向轴线7同心的圆上彼此等间隔地布置。具有在每个圆柱体挖去部分中可移动地导向的活塞6，该活塞在其与圆柱体腔室相对的一端具有枢轴安装在导瓦中并且靠在斜面8上而被支撑的球形头。
对于以直角对准圆柱体鼓轮5的旋转轴线7的零位轴线10，枢轴摆轮9，带着它的斜面8，相对于零位轴线10从正调整角度α1到负调整角度α2是可枢转的。
调整装置12，除了图1中的说明之外，图2中还以稍微大的比例示出了其横截面图，该调整装置包括充当外壳并具有第一台阶14的中空圆柱体13。中空圆柱体13的面向枢轴摆轮9的第一开口15不关闭，并且使在中空圆柱体13中被导向的控制活塞16能够至少被部分地移动到中空圆柱体13的内部区域17之外。中空圆柱体13的与第一开口15相对的第二开口18由闭合盖19关闭。
闭合盖19具有环形辐板20。闭合盖19的环形辐板20的外径对应于第一台阶14和第二开口18之间的区域中的中空圆柱体的内径。闭合盖19的环形辐板20的内径对应于第一台阶14和第一开口15之间的区域中的中空圆柱体13的内径。通过环形辐板20，以在中空圆柱体13和闭合盖19之间产生结构配合连接的方式，将闭合盖19导向到中空圆柱体13的内部17中。
在第一开口15和第一台阶14之间的中空圆柱体13的内侧面21中，以及在闭合盖19的环形辐板20的内侧面27中包含有环形沟槽22，在环形沟槽22中，布置有诸如由黄铜制成的导向环23。这些导向环23充当控制活塞24的导向轴承，控制活塞24中心安装到中空圆柱体13的内部17中的纵向轴线11上，并且在纵向轴线11的方向上是可移动的。
控制活塞24具有基本上中空的圆柱体几何形状。在接近中空圆柱体控制活塞24的圆柱体高度一半处，控制活塞24在其外侧面25上具有法兰形加宽部分26。由于该法兰形加宽部分26的宽度对应于中空圆柱体13的第一台阶14的宽度，控制活塞24的法兰形加宽部分26与中空圆柱体13的第一台阶14和第二开口18之间的内侧面27相接触。
控制活塞24、中空圆柱体13和在控制活塞24的法兰形加宽部分26的区域内的闭合盖19的几何形状引起中空圆柱体13的内部17中的第一控制压力腔室28和第二控制压力腔室29的形成。控制活塞24的法兰形加宽部分26的连接到第一控制压力腔室28的第一侧面30，充当控制压力的工作表面，其中为了在中空圆柱体13的第二开口18的方向上延其纵向轴线11移动控制活塞24，将该控制压力引导通过中空圆柱体13的壁中的第一控制压力开口31，并且进入第一控制压力腔室28中。控制活塞24的法兰形加宽部分26的连接到第二控制压力腔室29的第二侧面32，充当控制压力的工作表面，其中为了在中空圆柱体13的第一开口15的方向上延其纵向轴线32移动控制活塞24，将该控制压力引导通过中空圆柱体13的壁中的第二控制压力开口33，并且进入第二控制压力腔室29中。
为了密封第一和第二控制压力腔室28和29，以防液压流体进入，在中空圆柱体13的内侧面21和27、闭合盖19的环形辐板20的内侧面22和外侧面34以及控制活塞24的法兰形加宽部分26的环形辐板20的端面35的区域中提供在沟槽中导向的密封环36。
中空的圆柱体控制活塞24具有多台阶挖去部分37，它的最大的第三开口38面向中空圆柱体13的第二开口18的方向。沿控制活塞24的纵向轴线11将第一调整杆39引导到多台阶挖去部分37中。通过闭合盖19中的孔40，将第一调整杆39引导到调整装置12之外。通过特别地将调整螺母41拧到闭合盖19外侧的调整杆39的螺纹上，第一调整杆39能够可调整地定位在调整装置12中、在中空圆柱体13的内腔17中或者在控制活塞24的挖去部分37中。
具有第一弹簧板43和第二弹簧板44，它们被固定在控制活塞24的挖去部分37的第二台阶42和第三开口38之间的区域内。第一弹簧板43被固定在调整杆39上，这是由于在第一弹簧板43和第二弹簧板44之间压紧的压力弹簧组件45的预紧力，将弹簧板43压靠在固定到调整杆39的内部中空圆柱端的闭合法兰47的内端面46上。第二弹簧板44被固定在调整杆39上，这是由于压力弹簧组件45的预紧力将弹簧板44压靠在固定在弹簧板44和调整杆39上的闭合盖19之间的套管48上。套管48在其内部具有环形沟槽，环形体55固定在该环形沟槽中，其中环形体55布置在第一调整杆39的沟槽中，并且靠着布置在调整杆39中的沟槽的内端面46a而被支撑。还可根据图3所示的又一实施例构造套管48和布置在调整杆中的沟槽的位置，以便直接将弹簧板44压靠在环形体55上。在该示例性实施例中，压力弹簧组件45包括两个平行布置的弹簧45A和45B，以便可获得带有压力弹簧组件45的紧凑结构。
除了固定到调整杆39上之外，第一弹簧板43通过其远离压力弹簧组件45的端面49，与控制活塞24的挖去部分37的第二台阶42相接触。通过其远离压力弹簧组件45的端面50，第二弹簧板44与布置在控制活塞24的挖去部分37的内侧面上环形沟槽内的第三开口38附近的卡环51相接触。
通过闭合盖19中的孔53而被引导进入中空圆柱体13的内部17的第二调整杆52，充当用于控制活塞24沿其纵向轴线32的调整行程的可调整界限。第二调整杆52在中空圆柱体13的内部17中的位置可通过以规定的方式将调整螺母54拧到闭合盖19外部的第二调整杆52的螺纹上来改变。
在正调整角度α1的方向上调整枢轴摆轮9，以便通过用操纵第一调整螺旋41的方式，朝中空圆柱体13的第二开口18的方向定位第一调整杆39，来实现零点调整。因此，包括第一调整杆19、压力弹簧组件45、第一弹簧板43、第二弹簧板44和套筒48的零点设置装置32，朝中空圆柱体13的第二开口18的方向移动。这种移动所需的力经由其内端面46从朝中空圆柱体13的第二开口18的方向移动的调整杆39的闭合法兰47传递到第一弹簧板43，从第一弹簧板43传递到压力弹簧组件45，从压力弹簧组件45传递到第二弹簧板44，并且最终从第二弹簧板44传递到通过结构配合固定到控制活塞24上的卡环51，卡环51朝第二开口18的方向移动控制活塞24。
在负调整角度α2的方向上调整枢轴摆轮9，以便通过用操纵第一调整螺旋41的方式，朝中空圆柱体13的第一开口15的方向定位第一调整杆39，以实现零点调整。因而零点设置装置32朝中空圆柱体13的第一开口15的方向移动。在这种情况下，力从套筒48传递到第二弹簧板44，从第二弹簧板44传递到压力弹簧组件45，从压力弹簧组件45传递到第一弹簧板43，并且最终从第一弹簧板43传递到控制活塞24的挖去部分37的第二台阶42，其中套筒48经由环形体55，带着第一调整杆39朝中空圆柱体13的第一开口15的方向移动。向控制活塞24传递力可实现控制活塞24朝中空圆柱体13的第一开口15的方向的移动。
除了衰减的力从第一调整杆39传递到枢轴摆轮9的零点调整范围之内的控制活塞24，压力弹簧组件45的主要任务是产生与控制活塞24的行程成比例并且抵消触发移动的控制力的弹簧弹力。这个复位弹簧弹力对于由于单个压力弹簧组件45的使用而产生的控制活塞24的两个移动方向而言是同样的。压力弹簧组件45的弹簧弹力还在枢轴摆轮9的零位具有规定的值，由于压力弹簧组件45在控制活塞24的每个位置中的第一弹簧板43和第二弹簧板44之间保持预紧。
如果通过第一控制压力开口31引导到第一控制压力腔室28中并作用于充当工作表面的法兰形加宽部分26的第一侧壁30的控制压力，大于通过第二控制压力开口33引导到第二控制压力腔室29中并作用于充当工作表面的法兰形加宽部分26的第二侧壁32的控制压力，则控制活塞24朝中空圆柱体13的第二开口18的方向移动。作为控制活塞24朝中空圆柱体13的第二开口18的方向移动的结果，第一弹簧板43在其末端49受到来自于中空圆柱体13的第二台阶42的力，该力经由弹簧组件45传递到第二弹簧板44，并导致第二弹簧板朝中空圆柱体13的第二开口18的方向移动。第二弹簧板44的作用在于其端面50靠着套筒48，并且由于调整杆39局部固定并且固定到套筒48上，第二弹簧板44朝中空圆柱体13的第二开口的方向不可移动。在这种情况下，第一控制压力腔室28中的控制压力的进一步增加导致压力弹簧组件45的额外压缩，并且从而在弹簧弹力上额外增加，弹簧弹力的额外增加与控制压力的进一步增加成比例。这保证调整装置12中控制活塞24的平稳移动，该移动与第一控制压力腔室28和第二控制压力腔室29之间的压力差成比例。
如果引导到第一控制压力腔室28中的控制压力低于引导到第二压力腔室29中的控制压力，控制活塞24朝中空圆柱体13的第一开口15的方向移动。借助于控制活塞24以及因而集成在控制活塞24中的卡环51朝中空圆柱体13的第一开口15的方向的移动，力传递到第二弹簧板44上，该力又从第二弹簧板44传递到压力弹簧组件45。由于第一弹簧板43总是使其端面49靠着控制活塞24的挖去部分37的第二台阶46，因此当在第一控制压力腔室28与第二控制压力腔室29之间存在负控制压力差时，压力弹簧组件45的压缩与控制压力差的增加成比例。这保证弹簧弹力上的平稳增加，该弹簧弹力与第一控制压力腔室28和第二压力腔室29之间的控制压力差成比例，从而导致调整装置12中控制活塞24的成比例的移动。
根据图4，控制活塞24沿其纵向轴线11的轴向运动经由在调整装置12的沟槽57中被导向的滑块56，被转换为枢轴摆轮的枢轴运动。滑块56具有挖去部分(未示出)，在挖去部分中可旋转地安装一轴颈(journal)(图4中未示出)。该轴颈安装在固定到枢轴摆轮9上的连接臂58的侧面。通过将调整装置12的沟槽57中滑块56的一维滑动运动与滑块56的挖去部分中的轴颈的旋转运动结合，从而控制活塞24在调整装置12中的一维轴向运动被转化为枢轴摆轮9的旋转枢轴运动。
权利要求
1.一种可逆轴向活塞机(1)，具有圆柱体鼓轮(5)，该圆柱体鼓轮绕旋转轴线(7)旋转，并且靠在斜面(8)上而被支撑的活塞(6)可在该圆柱体鼓轮的圆柱体挖去部分中移动，所述斜面的控制角度(α1，α2)可由调整装置(12)调整，调整装置(12)具有控制活塞(24)，该控制活塞在两个枢转方向上调整控制角度(α1，α2)，并且基本上沿与圆柱体鼓轮(5)的旋转轴线(7)的方向相平行的方向分量延伸，其特征在于，斜面(8)的零位可由零位设置装置(32)没有游隙地设置，在该零位，斜面(8)被定向为垂直于圆柱体鼓轮(5)的旋转轴线(7)。
2.根据权利要求1所述的可逆轴向活塞机，其特征在于，零位设置装置(32)包括可定位地在控制活塞(24)的阶梯状挖去部分(37)中被导向的第一调整杆(39)，所述挖去部分在控制活塞(24)的纵向轴线(11)的方向上延伸，并且该第一调整杆在纵向轴线(11)的两个方向上定位控制活塞(24)。
3.根据权利要求1或2所述的可逆轴向活塞机，其特征在于，斜面(8)被构造在可旋转地安装的枢轴摆轮(9)上。
4.根据权利要求2所述的可逆轴向活塞机，其特征在于，控制活塞(24)在中空圆柱体(13)中被导向，该中空圆柱体在其内部具有第一台阶(14)，并且中空圆柱体的朝斜面(8)的方向定向的第一开口(15)不闭合，以便还能使控制活塞(24)轴向运动到中空圆柱体(13)外部，中空圆柱体的远离于枢轴摆轮(9)而定向的第二开口(18)被闭合盖(19)闭合。
5.根据权利要求4所述的可逆轴向活塞机，其特征在于，在调整装置(12)外部的第一调整杆(39)的位置，由经由闭合盖(19)而被导出到调整装置(12)的中空圆柱体(13)之外的第一调整杆(39)设置。
6.根据权利要求4或5所述的可逆轴向活塞机，其特征在于，控制活塞(24)由每个均被固定在第一调整杆(39)上的相应第一和第二弹簧板(43，44)定位在控制活塞(24)的纵向轴线(11)的两个方向之一上。
7.根据权利要求6所述的可逆轴向活塞机，其特征在于，第一弹簧板(43)通过被压靠在闭合法兰(47)的内端面(46)上而被固定在该第一调整杆(39)上，其中第一弹簧板(43)通过位于第一和第二弹簧板(43，44)之间的至少一个预紧压力弹簧(45)的弹簧弹力，被压靠在闭合法兰(47)的内端面(46)上，所述闭合法兰被安装在第一调整杆(39)的位于调整装置(12)的中空圆柱体(13)内部的那一端上。
8.根据权利要求7所述的可逆轴向活塞机，其特征在于，第二弹簧板(44)通过被压靠在套筒(48)上而被固定在第一调整杆(39)上，其中第二弹簧板(44)通过预紧压力弹簧(45，45A，45B)的弹簧弹力，被压靠在套筒(48)上，所述套筒在第二弹簧板(44)和调整杆(39)上的闭合盖(19)之间被导向。
9.根据权利要求6至8中的一项所述的可逆轴向活塞机，其特征在于，控制活塞(24)由于第一弹簧板(43)被压靠在控制活塞(24)的挖去部分(37)的第二台阶(42)的端面上，而朝中空圆柱体(13)的第一开口(15)的方向被定位，其中第一弹簧板(43)由于第一调整杆(39)朝中空圆柱体(13)的第一开口(15)的方向被定位，被压靠在控制活塞(24)的挖去部分(37)的第二台阶(42)的端面上。
10.根据权利要求6至9中的一项所述的可逆轴向活塞机，其特征在于，控制活塞(24)由于第二弹簧板(44)被压靠在卡环(51)上，而朝中空圆柱体(13)的第二开口(18)的方向被定位，其中第二弹簧板(44)由于第一调整杆(39)朝中空圆柱体(13)的第二开口(18)的方向被定位，被压靠在卡环(51)上，所述卡环在环形沟槽中沿着控制活塞(24)的挖去部分(37)的侧面，在挖去部分(37)的第三开口(38)的区域内被导向。
11.根据权利要求4至10中的一项所述的可逆轴向活塞机，其特征在于，闭合盖(19)具有环形辐板(20)，其外径对应于从中空圆柱体(13)的第二开口(18)到第一台阶(14)的中空圆柱体(13)的内径，并且其内径对应于从中空圆柱体(13)的第一台阶(14)到第一开口(15)的中空圆柱体(13)的内径。
12.根据权利要求11所述的可逆轴向活塞机，其特征在于，闭合盖(19)通过其管状辐板(20)在中空圆柱体(13)的第二开口(18)中按照如下方式被导向，在中空圆柱体(13)、闭合盖(19)和控制活塞(24)之间产生空腔(28，29)，同时控制活塞(24)被安装在闭合盖(19)的环形辐板(20)的内侧壁上，以及在中空圆柱体(13)的第一台阶(14)和第一开口(15)之间的中空圆柱体(13)的内侧壁上。
13.根据权利要求12所述的可逆轴向活塞机，其特征在于，控制活塞(24)在其位于空腔(28，29)的区域内的侧面上具有加宽部分(26)，加宽部分(26)达到中空圆柱体(13)的内侧壁，并且将空腔(28，29)分为第一控制压力腔室(28)和第二压力控制腔室(29)。
14.根据权利要求13所述的可逆轴向活塞机，其特征在于，第一和第二控制压力腔室(28，29)经由在中空圆柱体(13)的壁中的相应控制压力开口(31，32)，各自被提供控制压力。
15.根据权利要求13或14所述的可逆轴向活塞机，其特征在于，控制活塞(24)的加宽部分(26)的两个侧面(30，32)充当两个控制压力的工作表面，所述控制压力用于在沿该控制活塞(24)的纵向轴线(11)的两个方向上移动控制活塞(24)。
16.根据权利要求15所述的可逆轴向活塞机，其特征在于，利用规定的控制压力，由于控制活塞(24)的工作表面具有相同的尺寸，控制活塞(24)在两个枢转方向上实现相等的斜面(8)控制角度(α1，α2)。
17.根据权利要求3至16中的一项所述的可逆轴向活塞机，其特征在于，在其纵向轴线(11)的方向上轴向可移动的控制活塞(24)，经由被安装在该控制活塞(24)的沟槽(57)中并且具有挖去部分的滑块(56)，通过结构配合而被附着到枢轴摆轮(9)上，在该挖去部分中，经由连接臂(58)而被连接到枢轴摆轮(9)上的轴颈被固定地安装。
18.根据权利要求7所述的可逆轴向活塞机，其特征在于，通过控制活塞(24)在沿控制活塞(24)的纵向轴线(11)的两个方向之一上的相等行程，第一调整杆(39)上被固定在控制活塞(24)的挖去部分(37)中的压力弹簧(45，45A，45B)，由于规定的控制压力而为该行程的两个方向产生相等的回复力。
19.根据权利要求4所述的可逆轴向活塞机，其特征在于，沿控制活塞(24)的纵向轴线(11)的控制活塞(24)的轴向行程，经由第二调整杆(52)被可调整地限定，该第二调整杆经由闭合盖(19)被导出到调整装置(12)的中空圆柱体(13)之外。
全文摘要
本发明涉及包括圆柱体鼓轮(5)的可逆轴向活塞机(1)，该鼓轮绕旋转轴线(7)旋转，并且在该鼓轮中，活塞(6)在圆柱体中移动，所述活塞靠着斜面(8)而被支撑。斜面(8)的调整角度(α1，α2)可通过属于调整装置(12)的控制活塞(24)在两个枢轴方向上被调整，所述控制活塞基本上平行于圆柱体鼓轮(5)的旋转轴线(7)的方向延伸。斜面(8)的调整零位可没有游隙地通过零位调整装置(32)调整。
文档编号F04B1/32GK1798904SQ200480015349
公开日2006年7月5日 申请日期2004年3月29日 优先权日2003年6月6日
发明者甘特尔·瓦库拉, 哈肯安·卡姆丹 申请人:布鲁宁赫斯海诺马帝克有限公司