[发明专利]无伺服马达、液压活塞单元及其控制方法

说明书

本申请提供了无伺服马达、液压活塞单元及其控制方法。液压活塞单元包括用于驱动驱动轴或由驱动轴驱动的旋转组，并且具有可倾斜的位移元件，用于在最小或最大位移之间调节旋转组的位移容积，其中，在肾形入口和肾形出口之间的阀段上在可往复运动的工作活塞的相应死端位置处，第一和第二控制端口与缸体中的缸孔流体连接，用于控制位移元件的位置。液压活塞单元还包括控制阀，该控制阀具有可转换的控制阀阀芯，该阀芯通过高压端口流体连接到液压活塞单元的高压侧。控制阀阀芯被配置成将液压流体从高压侧引导到第一或第二控制端口中的一个。

技术领域

本发明涉及具有用于调节液压单元的位移容积的位移元件的液压活塞单元。本发明特别涉及斜盘的液压轴向活塞单元和弯曲轴结构类型。然而，本发明也适用于液压径向活塞单元或叶片泵和无伺服马达。在本发明的意义上，术语“液压活塞单元”覆盖液压活塞泵以及液压活塞马达。在特定实施例中，本发明涉及双位液压轴向活塞单元，其中，位移元件可定位在两个端部位置之间，用于将液压轴向活塞单元的位移容积调节到最大值或最小值。尽管本发明以具体具有斜盘结构类型的轴向活塞单元的示例进行描述，但是给定的示例可由具有与所有上述类型的液压活塞单元相关技能的人员转换。

背景技术

在现有技术中，液压活塞单元的位移容积通常借助于具有伺服缸和可动伺服活塞的伺服单元来调节，伺服活塞在伺服缸中的位置最终确定液压活塞单元内的旋转组的位移容积。这种伺服单元构成单独的组件组，尤其是在双位液压活塞单元中，这导致成本增加并消耗结构空间。此外，这种伺服单元经受磨损或其他可能的故障，这可能导致整个液压活塞单元的不可操作性。此外，每个缸活塞单元都显示出一定的泄漏，这种伺服单元也是如此。

发明内容

因此，本发明的目的是简化液压活塞单元的位移容积的调节和控制装置，以克服现有技术的不足。因此，本发明的液压活塞单元应包括较少的部件，用于执行对位移容积的控制。液压活塞单元应该更容易且更经济地制造，特别是在组装时更简单。

本发明的目的是通过一种液压活塞单元来实现的。该液压活塞单元具有用于驱动驱动轴或由驱动轴驱动的旋转组。液压活塞单元还包括位移元件，该位移元件可相对于驱动轴的旋转轴线在第一端部位置和第二端部位置之间倾斜。根据位移元件的倾斜角度，在最大或最小位移容积之间调节旋转组的位移容积。在缸体内，工作活塞可往复移动地安装在缸孔中，用于将液压流体从阀段的肾形入口端口输送到肾形出口端口。在本发明的意义上，旋转组件至少包括其中具有可往复运动的工作活塞的缸体以及驱动轴或从动轴，并且在缸体的下端处包括具有前述肾形入口端口和出口端口的阀段。在斜盘结构类型的液压活塞单元的情况下，斜盘也形成旋转组的一部分，因为活塞头通常借助活塞靴固定在斜盘上。然而，这些活塞靴设计成在面向缸体的斜盘表面上滑动。此外，在这些液压活塞单元的情况下，斜盘和阀段位于缸体的相对侧上。类似地适用于弯轴结构类型的液压活塞单元；然而，在这种情况下，活塞头直接固定在球形接头中的驱动轴上，以允许缸体相对于驱动轴的旋转轴线弯曲。

本发明的液压活塞单元包括第一控制端口和第二控制端口，其定位在入口端口和出口端口之间的阀段上、在可往复运动的工作活塞的相应死端位置处，与缸孔流体连接。这样，这两个控制端口之间的液压流体压力差和缸孔中的液压流体压力决定了位移元件的倾斜角度，并最终确定了液压活塞单元的位移容积。

本发明的液压活塞单元还包括具有可转换的控制阀阀芯的控制阀。控制阀通过高压入口连接到液压活塞单元的高压侧，并且能够将液压流体从高压侧引导到阀段处的第一和第二控制端口中的一个。由此，一个控制端口在工作活塞的一个死端位置处被供给高压液压流体，在工作活塞运动的另一个死端位置的另一个控制端口处存在低压，例如罐或壳体压力。根据本发明，高压作用在穿过控制端口的工作活塞上，以将工作活塞沿缸孔向外推动。这迫使位于缸体相对端的位移元件相对于缸体的旋转轴线偏转或垂直定向，从而限定位移容积。因此，根据本发明，工作活塞满足移动位移元件的功能，该位移元件在现有技术的液压活塞单元中通过上述附加伺服单元完成。