液压单元制造技术

本发明专利技术公开了一种液压单元。所述液压单元包括驱动机构，通过可定位的调节元件，该驱动机构的排量可调节到两个操作状态。通过伺服单元的伺服活塞，调节元件可以被定位到第一初始位置和第二操作位置。伺服活塞的彼此相对的第一正面和第二正面可以用加压液压流体单独地加压，以将伺服活塞定位在伺服单元的伺服缸的任一端部位置处。伺服活塞具有阶梯状设计，从而形成与第一正面相对的环形阻尼表面。在伺服缸中，环形肩部表面被形成为与阻尼表面相对，从而通过阻尼表面、肩部表面和伺服缸在伺服缸中形成阻尼容积。

Hydraulic unit

The invention discloses a hydraulic unit. The hydraulic unit comprises a driving mechanism, and the displacement of the driving mechanism can be adjusted to two operating states by a positioning adjusting element. Through the servo piston of the servo unit, the regulating element can be positioned to the first initial position and the second operating position. The first and second faces of the servo pistons relative to each other may be pressurized separately by pressurized hydraulic fluid to position the servo piston at any end of the servo cylinder of the servo unit. The servo piston has stepped design to form an annular damping surface opposite the first face. In the servo cylinder, the annular shoulder surface is formed as opposed to the damping surface, and the damping volume is formed in the servo cylinder through the damping surface, the shoulder surface and the servo cylinder.

【技术实现步骤摘要】
液压单元
本公开涉及一种液压单元，尤其涉及一种液压马达。
技术介绍
现有技术的液压马达通常包括具有设置在伺服缸中的可滑动的伺服活塞的伺服控制系统。伺服活塞通过活塞杆作用在调节元件上，用于调节液压马达的冲程。通过在作用于控制阀的控制单元的控制下向或从伺服活塞的端面供给或排出液压流体来控制伺服活塞的位置。例如，中国专利CN101871477A描述了这种具有二位变量轴向柱塞液压马达的液压单元。二位液压马达通常被设计为用于低成本和小封装尺寸。因此，通常来自高于壳体压力的系统压力的切换压力作用于至少伺服活塞的第一正面。然而，如果切换压力的水平在预定压力水平附近波动以将伺服活塞移动到两个端部位置中的任一个位置，则伺服活塞突然从伺服缸中的一个端部位置改变到另一个端部位置，即，伺服活塞改变其位置，从其初始位置突然进入操作位置而没有中间位置，反之亦然。因此会引起马达位移的突然变化，这是难以控制的。一方面需要对伺服活塞位置进行快速和受控的改变，以实现液压单元的短暂反应时间。另一方面，这些突然的变化也是由于不稳定的系统压力直接作用在伺服活塞的正面之一上造成的。在通常的设计中，高压或系统压力的变化直接影响切换压力，其中高压或系统压力的这些变化也(可以)由液压单元操作中的工作负载变化来触发。这使得对已知液压单元的切换性能和推进/断开行为的控制更加困难。驱动单元的排量的这些突然改变导致液压单元及与其相关联的推进单元的不稳定的、非平稳的行为，特别是关于二位液压单元的断开/加速行为。在二位单元中，初始伺服活塞位置限定了液压单元的驱动单元的最大排量，并且操作的伺服活塞位置限定了最小排量，反之亦然。这进一步意味着伺服活塞位置的变化导致液压单元从最大性能变化到最小性能，反之亦然。这样一来，液压单元的操作者就会收到性能的突然变化，类似“数字式”的停止和走动行为，这使得他难以控制液压应用。此外，液压单元的性能的突然变化要求液压单元内的支撑/安装元件的坚稳设计，其必须承受高且快速变化的交替的力。这又导致相应的大的部件和封装尺寸，因为外壳、轴承、轴承区域等必须相应地被设计成坚固和/或大块的。这通常进一步导致相应的大重量的液压单元，特别是当使用低成本材料时。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种液压单元，其弥补了现有技术的问题，并且在伺服单元的操作状态之间提供了更平滑、更受控和可预测的切换，并且由此提供了相关联的二位液压单元。因此，本公开的目的也在于为液压单元提供简单的设计，该液压单元可以低成本地制造并且结构坚固同时重量相对轻。本专利技术的要解决的问题通过权利要求1所述的液压单元而解决，该液压单元包括驱动机构，通过可定位的调节元件，该驱动机构的排量可调节到两个操作状态。通过伺服单元的伺服活塞，调节元件自身可以被定位到第一初始位置和第二操作位置。伺服活塞的彼此相对的第一正面和第二正面可以用加压液压流体单独地加压，以将伺服活塞定位在伺服单元的伺服缸的两个端部位置的一个端部位置处。根据本专利技术，伺服活塞具有阶梯状设计，从而形成与第一正面相对的环形阻尼表面。在伺服缸中，环形肩部表面被形成为与阻尼表面相对，从而通过阻尼表面、肩部表面和伺服缸在伺服缸中形成阻尼容积。在本专利技术的一个示例性实施例中，当所述伺服活塞处于其初始位置时，所述液压单元处于最大位移。这提供了在液压单元的最大扭矩下的瞬时启动。与现有技术中已知的二位液压单元相反，调节元件以阻尼方式运动到其操作位置，其中液压单元显示其最小排量和最小扭矩。当高于用于切换伺服活塞的阈值压力的压力(以下称为切换压力)作用于伺服活塞的第一正面时会发生这种情况。由于伺服单元中的阻尼容积的阻尼作用，伺服活塞和调节元件分别都几乎不会撞击伺服缸或壳体中的止动件。必须通过伺服活塞移动到具有较低压力的区域的阻尼容积提供了伺服活塞和调节元件朝向它们各自的第二操作位置的平滑且均匀的切换速度。由于这种较低的切换速率，潜在的不安全的机器操作状态可以被避免，因为较低的切换速度提供了更多的时间来控制实际的调节元件位置及其切换速度。通过在伺服单元中设置抑制伺服活塞朝向第二操作伺服活塞位置的运动的阻尼容积，作用在伺服活塞的第一正面上的高压水平的变化被抑制，从而使得伺服活塞的突然运动被减慢，但是这种运动仍然足够快以实现用于液压单元的驱动机构的排量的预定调节的较短反应时间。当然，阻尼水平可以由具有本领域相关技术的人员在设计面中设置为任何合适的水平，包括分别借助于阻尼排出管线或阻尼流动通道中的可调节孔口对于可调节阻尼水平的可能性。因此，人们可以考虑手动调节的阻尼水平孔口，例如，对于其中使用液压单元的特定推进应用仅可适应一次，或者可以动态方式适应，例如，根据液压单元的性能水平自适应或以自调节的方式。关于这一点，提及或不提及，本领域中具有相关技术的人员可以想到的用于调整阻尼水平的提到的或者未提到的所有可能性都被本公开的构思(在伺服单元内，特别是在伺服缸内提供阻尼容积)所覆盖。通过在伺服单元内设置阻尼容积，用于向伺服单元供应切换压力的液压管线的直径可以选择得比如同从现有技术中已知的没有阻尼容积的伺服单元的情况那样的更大。在现有技术的液压单元中，这些液压管线的直径被选择为最小直径，以实现较低并且因此较好的可控制的切换速度。但是，由于污染的原因，最小直径不能被减小，以避免颗粒卡在该液压管线中。现有技术中进一步减小液压管线的直径的另一种可能性是提供这种管线的过滤器，但是这增加了液压单元的成本。本专利技术的伺服单元中的阻尼容积允许降低切换速度，在切换压力下向伺服单元供应液压流体的液压管线的直径可以被选择为更大，由此降低液压管线堵塞的风险。颗粒可以穿过液压管线和伺服单元而不会造成任何损坏。在本专利技术的一个优选实施例中，所述阻尼容积经由一个或多个阻尼流动通道与伺服活塞的所述第一正面和/或所述第二正面流体地连接。可替代地，阻尼容积可以通过单独的(例如，连接到高压或低压导引管线或液压单元的其他系统压力管线的)阻尼管线被供给或排出液压流体。此外，阻尼管线优选配备有如上所述的减压孔口，其分别调节来自阻尼容积的液压流体的供应/排出。在另一个优选实施例中，在高于存在于液压单元的壳体中的压力水平的压力下向阻尼容积供应液压流体，其中当伺服活塞在第一正面上被加压时，液压流体经由设置在伺服活塞的圆周表面和/或伺服缸的圆周表面中的阻尼流动通道从阻尼容积排出。因此，阻尼流动通道将阻尼容积与伺服活塞的第二正面流体地连接，其本身流体连接至收集液压流体的液压流体储存器，该液压流体储存器优选在壳体内或者正常大气压力占主导的罐内的壳体压力下收集液压流体。在本专利技术的另一实施例中，所述阻尼容积能够经由第一阻尼管线流体地连接至导引切换压力的液压流体的液压管线和/或能够经由第二阻尼管线流体地连接到设置在液压单元的壳体的内部或外部的液压储存器。为此目的，也可以在第一阻尼管线或第二阻尼管线中的一个中设置可调节阻尼孔口。进一步优选地，第二正面流体地连接到设置在液压单元的壳体内部或外部的液压储存器或罐。这允许液压流体从阻尼容积通过设置在伺服缸或伺服活塞中的排泄或排出通路排出。在操作中，伺服活塞的第一正面可以在切换压力下由液压流体加压。在切换压力下，这种液压流体可以被分支于，例如，液压单元的高压侧，例如通过借助于控制单元命令本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压单元(1)，其具有驱动机构(2)，通过能够定位的调节元件(3)的运动，所述驱动机构(2)的排量能够调节到两个操作状态，所述调节元件本身能够通过伺服单元(4)的伺服活塞(6)向第一初始位置和第二操作位置的运动而被定位，其中，伺服活塞(6)的第一正面(7)与伺服活塞(6)的第二正面(8)相对，其中两个正面(7，8)能够用加压液压流体单独加压，以将所述伺服活塞(6)定位在所述伺服单元(4)的伺服缸(5)的一端，其中，所述伺服活塞(6)具有阶梯状设计，由此形成与所述第一正面(7)相对的环形阻尼表面(10)，其中在所述伺服缸(5)中，相应地形成与阻尼表面(10)相对的环形肩部表面(12)，从而通过所述阻尼表面(10)、所述肩部表面(12)和所述伺服缸(5)在所述伺服缸(5)中形成阻尼容积(15)。

【技术特征摘要】
2017.04.07 US 15/481,7311.一种液压单元(1)，其具有驱动机构(2)，通过能够定位的调节元件(3)的运动，所述驱动机构(2)的排量能够调节到两个操作状态，所述调节元件本身能够通过伺服单元(4)的伺服活塞(6)向第一初始位置和第二操作位置的运动而被定位，其中，伺服活塞(6)的第一正面(7)与伺服活塞(6)的第二正面(8)相对，其中两个正面(7，8)能够用加压液压流体单独加压，以将所述伺服活塞(6)定位在所述伺服单元(4)的伺服缸(5)的一端，其中，所述伺服活塞(6)具有阶梯状设计，由此形成与所述第一正面(7)相对的环形阻尼表面(10)，其中在所述伺服缸(5)中，相应地形成与阻尼表面(10)相对的环形肩部表面(12)，从而通过所述阻尼表面(10)、所述肩部表面(12)和所述伺服缸(5)在所述伺服缸(5)中形成阻尼容积(15)。2.根据权利要求1所述的液压单元(1)，其中，所述阻尼容积(15)能够经由一个或多个阻尼流动通道(19，20)与所述第一正面(7)和/或所述第二正面(8)流体地连接。3.根据权利要求1所述的液压单元(1)，其中，所述第二正面(8)能够流体地连接到设置在所述液压单元(1)的壳体(50)的内部或外部的液压储存器(100)。4.根据权利要求1所述的液压单元(1)，其中，所述第一正面(7)适于由切换压力的液压流体加压。5.根据权利要求1所述的液压单元(1)，其中，所述阻尼容积(15)能够经由第一阻尼管线(16)流体地连接至导引切换压力的液压流体的液压管线(14)和/或能够经由第二阻尼管线(17)流体地连接到设置在液压单元(1)的壳体(50)的内部或外部的液压储存器(100)。6.根据权利要求5所述的液压单元(1)，其中，在所述第一阻尼管线(16)或所述第二阻尼管线(17)中的一个中设置可调节阻尼孔口(18)。7.根据权利要求1所述的液压单元(1)，其中，伺服弹簧位于所述第二正面(8)处，用于将所述伺服活塞(6)推到所述伺服单元(4)内的位置，其中如果作用在所述第二正面(8)上的压力下降到切换压力以下，则所述调节元件(3)处于其第一初始位置。8.根据权利要求7所述的液压单元(1)，其中，当所述伺服活塞(6)处于其初始位置时，所述液压单元(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·弗兰茨，
申请(专利权)人：丹佛斯动力系统公司，
类型：发明
国别省市：美国,US