[发明专利]液压流体机械

说明书

本发明涉及一种液压流体机械，有水力转轮；具有多个导向叶片的导向器，该导向器包括旋转导向叶片用的调整环；以及，至少一个液压伺服马达，其中，所述至少一个液压伺服马达设计为多级式的，所述多级的外壳互相固定连接，以及所述多级的活塞仅在整个调整区的分区内配合作用。

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的液压流体机械，尤其水轮机、抽水涡轮或水泵。在这里它可以涉及混流式或轴同辐流式(Francis)结构设计或转桨式(Kaplan)结构设计的机械或其他机械。重要的是涉及具有导向器的机械。

背景技术

作为示例可参见US1706372。

这种流体机械的导向器包括多个围绕着转轮的导向叶片。各导向叶片可旋转地支承并能分别围绕平行于转轮轴线延伸的轴线摆动。以此方式可以调整通过液压流体机械的水流量。在这里导向叶片借助杠杆和铰链固定在调整环上。调整环可同心于转轮轴线旋转地支承。若调整环旋转，则导向叶片绕其各自的旋转轴线转动。调整环的旋转借助至少一个液压伺服马达实现，它在调整环与固定不动的外壳之间固定为，当伺服马达的活塞运动时使调整环旋转。

由于为了运动必须根据工作状态使用大的力，所以液压伺服马达通常尺寸很大并因而也很昂贵。此外，通常使用矿物油作为液压液。基于伺服马达的尺寸，为了运行需要大量液压油。在产生故障的情况下这种油会导致环境污染。

发明内容

本发明的目的在于，将前言所述类型的液压流体机械设计为，能降低成本和减少因不希望的泄油而引起的对环境的危害。为达到此目的，通过按本发明的设备一方面能将伺服马达设计得较小，以及另一方面能减少所需要的油量，由此降低在损坏的情况下对环境的危害。与所需要的油量成比例，还可随之降低(例如在活塞式蓄能器或蓄气器中)用于油设备的费用。

所述目的通过独立权利要求的特征达到。在从属权利要求中说明其他有利的实施形式。

发明人认识到，用于调整环调整所使用的伺服马达的尺寸取决于出现在导向叶片上的最大力矩。这一力矩决定伺服马达的直径或活塞面积。伺服马达的活塞面积必须如此大，亦即当给定最低的液压液压力时，这一活塞面积能施加所述的力矩。发明人还认识到，所述最大力矩只在调整环调整行程的一个终端出现。

附图说明

下面应借助附图说明所述本发明实质内容及本发明的解决办法。

其中：

图1表示按现有技术用于旋转液压机械调整环的液压伺服马达；

图2表示按本发明用于旋转液压机械调整环的液压伺服马达在第一终端位置；

图3表示按本发明用于旋转液压机械调整环的液压伺服马达在中间位置；

图4表示按本发明用于旋转液压机械调整环的液压伺服马达在第二终端位置；以及

图5表示按本发明另一种实施形式的液压伺服马达。

具体实施方式

图1表示一种按现有技术的液压机械内的伺服马达的剖面图。此伺服马达有圆柱形外壳10，活塞11和与活塞11形状配合式连接的杆12处于外壳10内。在这里，活塞11和杆12可自由移动地安装在外壳10内部。活塞11沿圆周与外壳紧密闭合，所以在外壳内部形成两个腔室，它们可分别充填处于压力状态的液压液。按已知的方式活塞11与杆12一起可借助液压液往复运动。

伺服马达在液压机械内部以这样的方式安装在机器的调整环与固定不动的外壳之间，亦即通过移动活塞11可以旋转调整环。不过这在图1中没有表示。