专利名称：液压线性伺服驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液压线性伺服驱动装置。
背景技术：
液压线性伺服驱动装置包括一个在液压缸内被导向的、可移动并可承载压力的工作活塞以及固定在该工作活塞上的活塞杆。所述的工作活塞设置有至少一个活塞密封机构，该活塞密封机构紧贴在液压缸的内壁上。在伺服驱动装置工作时，工作活塞借助处于高压下的液压流体在液压缸内线性移动，并同时通过活塞杆将驱动力传递到连接在活塞杆上的执行机构。由于活塞密封机构的磨损或者失效，在活塞密封机构上会出现内部泄漏，即在液压缸内部产生泄漏。这种内部活塞密封泄漏根据目前已知的方法a)只能通过直接测试驱动力或者液压力，或者b)只能借助流量控制通过测量内部泄漏来确定以及检验。
在两种方法中，为此必须拆卸现有液压系统(例如飞机的液压系统)的伺服驱动装置并且使用具有液压压力供应和相应压力传感器或者流量传感器的试验台。此外，还必须打开液压系统甚至拆卸下伺服驱动装置。这造成附加的拆卸、安装以及后续工作。前面所述的措施在航空技术中通过所谓的检修期确定。
由于活塞密封失效引起的活塞泄漏会降低液压的动力推动和相应伺服驱动装置的驱动精度。尤其在航空技术中通常冗余的系统中，例如主动式/被动式串联布置的液压线性驱动装置，以及在复杂的安装环境下，这种失效无法立即发现。这会降低相应液压系统的冗余度，而这对可靠性是非常关键的。这种降低也被称作潜在缺陷。
因此，在尤其用于航空技术的液压系统的活塞密封的验证中，繁琐的磨损测试是必须的，然而这种测试通常无法模拟或者说反映伺服驱动装置的全部使用周期内的情况。因此，要确定前面所述的检修期，即在精确地确定的时间间隔内检测伺服驱动装置的功能可靠性。
这种检测必然伴随着巨大的技术和经济消耗，这一点是明显的。在这种检测中通常要证实活塞密封仍然完好无损，从而就不必将伺服驱动装置从液压系统中拆卸出。
发明内容
本发明的任务或者说技术问题是提供一种液压线性伺服驱动装置，在这种液压线性伺服驱动装置中，可以可靠并且简单地发现内部的活塞密封泄漏。
按照本发明的液压线性伺服驱动装置具有一个液压缸，一个在液压缸内被导向的、可移动并可承载压力的工作活塞，至少一个固定在工作活塞上的活塞杆以及至少一个活塞密封机构，该活塞密封机构具有至少两个彼此间隔距离的密封元件，在这两个密封元件、液压缸的内壁和工作活塞的外壁之间限定一个密封中间空隙。所述液压直线伺服驱动装置具有至少一个可同工作活塞一同移动的泄漏通道，所述泄漏通道的第一端连入密封中间空隙并连接到位于中间空隙内的泄漏液进入口，另一第二端连接到设置在液压缸外部的泄漏液排出口。
根据本发明的伺服驱动装置在活塞密封泄漏的情况下会导致不正常的泄漏油流(注释在这里油流是指液压液流，通过它活塞被施加压力载荷)，该油流通过至少一个密封元件进入密封中间空隙并流入泄漏液进入口。这种泄漏油流从数量上显著区别于完好的活塞密封的正常最小泄漏量。由于在溢流过程中液压缸的(相应)工作腔的巨大压力差，泄漏油流通过泄漏液进入口被压入泄漏通道并最后流出设置在液压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。
因此在本发明所述的伺服驱动装置中，活塞密封泄漏可以可靠地通过目检被发现，而不必将伺服驱动装置从整个液压系统中拆卸下来并按照前述的方法a)或者b)进行检验。从而也不必使用费力并且昂贵的试验台。确切地说，本发明所述的伺服驱动装置也可以在安装状态进行检验。例如对于飞机中的液压系统，就可以在所谓的飞行前检查和飞行后检查中实现对活塞密封泄漏的检验。同样，临时制订的检验措施(也称作“工况监测”)也可以实行。由此，贯穿伺服驱动装置整个使用周期的持续的监测也是可能的。从而，本发明所述的方案也避免了潜在缺陷并由此对安装了本发明所述的伺服驱动装置的液压系统以及设备或者飞机的可靠性具有显著贡献。
本发明所述的方案原理也可以用于所谓的双作用液压缸或者在工作活塞的两面都设置有活塞杆的液压缸。
本发明所述的液压线性伺服驱动装置的其它优选和有利的结构特征在从属权利要求中论述。
本发明具有其他改进细节和优点的优选实施例在随后参考附图详细描述和说明。
附图示出图1本发明所示的液压线性伺服驱动装置的一个纵剖面示意图；图2图1示出的本发明所述的伺服驱动装置的沿着在图1中II-II线的一个剖视图；图3本发明所述的伺服驱动装置的在图1中X标出区域的一个第一细节图；图4本发明所述的伺服驱动装置的在图1中X标出区域的一个第二细节图；具体实施方式
图1示出本发明所示的液压线性伺服驱动装置的一个纵剖面示意图。图2表示图1示出的本发明所述的伺服驱动装置的沿着在图1中II-II线的一个剖视图。
伺服驱动装置包括一个液压缸2，一个在液压缸2内被导向的、可移动并可承载压力的工作活塞4，两个固定在工作活塞4的上面和下面的活塞杆6、8，所述活塞杆在液压缸2相反的端部上从液压缸中伸出。这里是所谓的双作用驱动装置，也就是说，工作活塞的每一边都可以根据需要承载液压力。液压介质，即所谓的液压油，通过开口10、12导入液压缸2的相应的左边和/或右边的工作空间14、16内。
此外伺服驱动装置具有一个活塞密封机构，该活塞密封机构具有两个相互间隔的密封元件18、20。这里的密封元件是密封环，这些密封环各自嵌入设置在工作活塞4的圆周上的槽内。这两个密封环18、20同液压缸2的内壁2a和工作活塞4的外圆周或者说外壁之间限定一个密封中间空隙22。
图3示出本发明所述的伺服驱动装置的在图1中X标出区域的一个第一细节图；图4示出本发明所述的伺服驱动装置的在图1中X标出区域的一个第二细节图；无论在如图3或者图4所示的变型方案中，在两个相互间隔的密封环18、20之间的密封中间空隙22中都设置有围绕工作活塞4的外圆周的泄漏槽24。在如图3所示的实施方式中，工作活塞4的外壁的一部分形成了泄漏槽24的侧壁，而在如图4所示的实施例中，泄漏槽24的侧壁由密封环18、20自身的侧面部分区域限定而成。
此外，本发明所述的伺服驱动装置具有可同工作活塞一同移动的泄漏通道26。这个泄漏通道26以其第一端连入密封中间空隙22并连接布置在中间空隙22上的泄漏液进入口，该泄漏液进入口又连入泄漏槽24。这既适用于图3也适用于图4所示的细节变型。所述泄漏通道26又以其另一第二端连接布置在液压缸2外部的泄漏液排出口。泄漏通道26具有一段由泄漏液进入口径向延伸通过工作活塞4到达工作活塞4的中间区域的第一通道段。
图2表示一个图1示出的本发明所述的伺服驱动装置的沿着在图1中II-II线的剖视图，如在图2中看到的，第一通道段由四个均匀分布在工作活塞4圆周上的径向孔26a在工作活塞4中形成，这些径向孔26a连入工作活塞4的中间腔28。径向孔的数目可以根据使用情况改变。
此外，泄漏通道26还有另一第二通道段26b，该第二通道段26b连入中间腔28内并由此连接第一通道段26a。第二通道段26b由中间腔28出发穿过在图1中示出的左边的活塞杆6通向一个跨越工作活塞4的整个最大驱动行程在液压缸2外部设置在活塞杆6上的泄漏液排出口。其中第二通道段26b同轴地延伸通过活塞杆6。
在图1中示出的活塞杆6的左端部附近，由活塞杆6的外圆周出发设置一个径向的检验孔30，该检验孔30连入第二通道段26b。这里检验孔30的孔口形成泄漏液排出口。在泄漏液排出口还设置有一个朝向泄漏通道26的外面开口的而朝向泄漏通道26的里面封闭的阀装置32。这个阀装置32在这个实例中设计为橡胶薄膜，它同时可以防止污物进入泄漏通道。
在图中示出的、前面描述的根据本发明的伺服驱动装置中，第一和第二密封环18、20的泄漏都可以可靠地检验出。
本发明不局限于上述实施例。在保护范围内，本发明所述的伺服驱动装置也可以体现为不同于上述具体描述的实施方式。第二通道段26b也可以选择地或者额外地设置在第二活塞杆8中。此外，第二通道段26b可以在活塞杆6的端部设置开口，从而第二通道段26b可以容易地通过钻孔进行加工。因为在活塞杆6、8的端部通常固定连接配件，那么对在此位置的泄漏液排出口进行目检就非常不方便。因此在对第二通道段26b钻孔后，可以将孔口再次封闭并例如借助检验孔32再次制成图1中示出的形式。
泄漏通道也可以在部分区域中通过软管状的元件引导，这种软管状的元件可以随着工作活塞耐久地并无冲撞地运动。这种软管状的元件或者说泄漏液排出口甚至可以穿过液压缸壁，并且可以完全不采用在一个或者多个活塞杆内的第二通道段。
附图标记列表2 液压缸2a 2的内壁4 作活塞6 活塞杆8 活塞杆10 液压液开口12 液压液开口14 作空间16 工作空间18 密封环20 密封环22 密封中间空隙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 中间腔30 检验孔32 阀装置X 图1中的细节区域
权利要求
1.液压线性伺服驱动装置，具有一个液压缸(2)，一个在液压缸(2)内被导向的、可移动并可承载压力的工作活塞(4)，至少一个固定在工作活塞(4)上的活塞杆(6，8)以及至少一个活塞密封机构，该活塞密封机构具有至少两个彼此间隔距离的密封元件(18，20)，在这两个密封元件(18，20)、液压缸(2)的内壁(2a)和工作活塞(4)的外壁之间限定一个密封中间空隙(22)，其中液压线性伺服驱动装置具有至少一个可同工作活塞(4)一同移动的泄漏通道(26；26a，26b)，该泄漏通道(26，26a，26b)的第一端连入密封中间空隙(22)并连接位于中间空隙(22)上的泄漏液进入口，另一第二端连接到设置在液压缸(2)外部的泄漏液排出口(30)。
2.按照权利要求1所述的液压线性伺服驱动装置，其特征在于，所述泄漏通道(26)具有至少一段第一通道段(26a)，该第一通道段(26a)由泄漏液进入口沿着径向方向穿过工作活塞(4)延伸至工作活塞(4)的中间腔(28)。
3.按照前述权利要求中一项或多项所述的液压线性伺服驱动装置，其特征在于，所述泄漏通道(26)具有至少一段第二通道段(26b)，该第二通道段(26b)连入所述至少一段第一通道段(26a)并穿过所述至少一个活塞杆(6)通向一个跨越工作活塞(4)的整个最大驱动行程、在液压缸(2)外部设置在活塞杆(6)上的泄漏液排出口(30)。
4.按照前述权利要求中一项或多项所述的液压线性伺服驱动装置，其特征在于，所述第二通道段(26b)同轴地延伸穿过所述至少一个活塞杆(6)。
5.按照前述权利要求中一项或多项所述的液压线性伺服驱动装置，其特征在于，由活塞杆(6)的外圆周出发至少一个检验孔(30)连入第二通道段(26b)并且所述至少一个检验孔(30)的孔口形成泄漏液排出口。
6.按照前述权利要求中一项或多项所述的液压线性伺服驱动装置，其特征在于，在泄漏液排出口(30)上设置有一个朝向泄漏通道(26)的外面为打开的而朝向泄漏通道26的里面封闭的阀装置(32)。
7.按照前述权利要求中一项或多项所述的液压线性伺服驱动装置，其特征在于，在两个相互间隔距离的密封元件(18、20)之间的密封中间空隙(22)内在工作活塞(4)的外圆周上设置有一个泄漏槽(24)并且泄漏液进入口连入该泄漏槽(24)。
全文摘要
本发明涉及一种液压线性伺服驱动装置，其具有一个液压缸(2)，一个在液压缸(2)内被导向的、可移动并可承载压力的工作活塞(4)，至少一个固定在工作活塞(4)上的活塞杆(6，8)以及至少一个活塞密封机构，该活塞密封机构具有至少两个彼此间隔距离的密封元件(18，20)，在这两个密封元件(18，20)、液压缸(2)的内壁(2a)和工作活塞(4)的外壁之间限定一个密封中间空隙(22)，其中液压线性伺服驱动装置具有至少一个可同工作活塞(4)一同移动的泄漏通道(26；26a，26b)，该泄漏通道(26，26a，26b)的第一端连入密封中间空隙(22)并连接到设置在中间间隙(22)上的泄漏液进入口，另一第二端连接到设置在液压缸(2)外部的泄漏液排出口(30)。
文档编号F15B15/00GK1987129SQ200610170128
公开日2007年6月27日 申请日期2006年12月22日 优先权日2005年12月23日
发明者G·保罗曼 申请人:欧洲直升机德国有限责任公司