液壓旋轉(zhuǎn)機械及具備該液壓旋轉(zhuǎn)機械的工程機械的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及適合用作液壓泵或液壓馬達等的液壓旋轉(zhuǎn)機械以及具備該液壓旋轉(zhuǎn)機械的工程機械。
【背景技術】
[0002]一般而言，廣泛用作液壓泵或液壓馬達等的液壓旋轉(zhuǎn)機械具備:例如形成外殼的筒狀的殼體；與原動機的輸出軸連接，并可旋轉(zhuǎn)地設置在殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸；在該旋轉(zhuǎn)軸的周向上形成有多個液壓缸，并與旋轉(zhuǎn)軸連動地進行旋轉(zhuǎn)的液壓缸體；以及分別容納在該液壓缸體的多個液壓缸內(nèi)，并伴隨著液壓缸體的旋轉(zhuǎn)而進行往復移動的多個活塞。
[0003]另外，液壓旋轉(zhuǎn)機械具備:可滑動地保持在這些多個活塞的端部，并與液壓缸體一起旋轉(zhuǎn)的滑履；與該滑履滑動接觸的斜盤；以及與該斜盤的相反側(cè)的液壓缸體的端面(后端面)滑動接觸，并形成有與旋轉(zhuǎn)中的液壓缸體間歇地連通的低壓端口及高壓端口的閥片。在該閥片之中與液壓缸體滑動接觸的面上形成有對來自低壓端口及高壓端口的工作油進行密封的密封擋圈部，利用該密封擋圈部能夠抑制來自低壓端口及高壓端口的工作油的泄漏。
[0004]在如此構成的液壓旋轉(zhuǎn)機械作為液壓泵而使用的情況下，旋轉(zhuǎn)軸通過原動機的輸出而進行旋轉(zhuǎn)，由此液壓缸體與旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)，各活塞進行往復移動。此時，工作油從閥片的低壓端口流入液壓缸體的液壓缸內(nèi)，并被活塞加壓后從閥片的高壓端口排出。
[0005]另一方面，在液壓旋轉(zhuǎn)機械作為液壓馬達而使用的情況下，通過使高壓的工作油從高壓端口向液壓缸體的液壓缸內(nèi)流動，所流入的工作油作用于活塞。此時，活塞通過工作油的油壓而向斜盤側(cè)被推壓，從而使旋轉(zhuǎn)軸與液壓缸體一起旋轉(zhuǎn)之后，工作油從閥片的低壓端口返回到工作油箱。
[0006]通常，在液壓旋轉(zhuǎn)機械作為液壓泵而使用的情況下，液壓缸體的旋轉(zhuǎn)方向為一個方向，而在液壓旋轉(zhuǎn)機械作為液壓馬達而使用的情況下，液壓缸體的旋轉(zhuǎn)方向為兩個方向、即設計成能夠進行反轉(zhuǎn)，因此通過液壓缸體反轉(zhuǎn)，閥片的高壓端口和低壓端口分別被替換。
[0007]為了抑制高壓的工作油泄漏而使容積效率降低，作為靜止體的閥片與作為旋轉(zhuǎn)體的液壓缸體的滑動接觸面被設計成，用油壓向閥片推壓液壓缸體的力、與因工作油向閥片和液壓缸體的滑動接觸面泄漏所引起的靜壓取得平衡。尤其是，來自高壓端口的工作油的泄漏量增多，因此閥片與液壓缸體的滑動接觸面大多被設計成，閥片的高壓端口側(cè)的密封擋圈部與液壓缸體的間隙較小，從而導致在高壓端口附近的密封擋圈部容易產(chǎn)生燒熔。
[0008]于是，作為能夠防止閥片與液壓缸體的滑動接觸面的燒熔的一種現(xiàn)有技術，提出了軸向柱塞式液壓泵及馬達，其在閥片的高壓端口的泵工作時位于從低壓端口向高壓端口轉(zhuǎn)移的一側(cè)的實質(zhì)上一半的部分、且位于設置在閥片外周的襯墊的內(nèi)側(cè)的密封擋圈部的外側(cè)部分的針對液壓缸體的端面的密封面上設置有底凹部，使從高壓端口泄漏的工作油填充在有底凹部中，能夠獲得較大的由密封擋圈部的外側(cè)部分的密封面與液壓缸體的端面之間的工作油所引起的上推力的有效成分(例如參照專利文獻I)。
[0009]現(xiàn)有技術文獻
[0010]專利文獻
[0011]專利文獻1:日本特開昭51-14282號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的問題
[0013]上述現(xiàn)有技術的周向柱塞式泵及馬達，通過增大設置在閥片的密封擋圈部的外側(cè)部分上的有底凹部的工作油所引起的上推力的有效成分，擴大閥片的高壓端口側(cè)的密封擋圈部與液壓缸體的間隙，但由于在閥片中的密封擋圈部的外側(cè)的全周范圍內(nèi)設有襯墊，因此閥片與液壓缸體的滑動接觸面積變大對應襯墊的量。因此，液壓缸體在旋轉(zhuǎn)的過程中從閥片的滑動接觸面受到的摩擦力增加，因此伴隨液壓缸體的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩損失有可能增大。
[0014]本發(fā)明是鑒于這種現(xiàn)有技術的實際情況而做出的，其目的是提供一種能夠減少伴隨液壓缸體的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩損失的液壓旋轉(zhuǎn)機械、以及具備該液壓旋轉(zhuǎn)機械的工程機械。
[0015]為解決問題的方法
[0016]為了達到上述目的，本發(fā)明的液壓旋轉(zhuǎn)機械的特征在于，具備:旋轉(zhuǎn)軸；液壓缸體，在該旋轉(zhuǎn)軸的周向上形成有多個液壓缸，并與上述旋轉(zhuǎn)軸連動地旋轉(zhuǎn)；多個活塞，分別容納在該液壓缸體的上述多個液壓缸內(nèi)，并伴隨上述液壓缸體的旋轉(zhuǎn)而進行往復移動；以及閥片，滑動接觸于上述液壓缸體的兩端面之中與上述多個液壓缸的開口端相反的一側(cè)的端面即后端面，上述閥片包括:低壓端口，在與上述多個液壓缸之間連通并對低壓側(cè)的工作油進行供給或排出；高壓端口，沿著上述旋轉(zhuǎn)軸的周向形成為規(guī)定角度的范圍內(nèi)的圓弧狀，并在與上述多個液壓缸之間連通而對高壓側(cè)的工作油進行供給或排出；密封擋圈部，與上述后端面滑動接觸，并對來自上述低壓端口及上述高壓端口的工作油進行密封；以及滑動接觸部件，設置在該密封擋圈部的周圍之中沿著上述旋轉(zhuǎn)軸的周向的上述規(guī)定角度的范圍內(nèi)，并與上述后端面滑動接觸。
[0017]根據(jù)如此構成的本發(fā)明，考慮到在液壓缸體旋轉(zhuǎn)的過程中形成于閥片與液壓缸體之間的油膜的厚度分布的偏差，將與液壓缸體滑動接觸的滑動接觸部件設置在閥片中的密封擋圈部的周圍之中滑動面壓力容易變高的規(guī)定角度的范圍內(nèi)。由此，能夠減少閥片與液壓缸體的滑動接觸面積，并且利用滑動接觸部件恰當?shù)乇Ｗo閥片與液壓缸體的滑動接觸面，因此能夠充分抑制閥片與液壓缸體的滑動接觸面上產(chǎn)生的燒熔。如此，本發(fā)明無需在與液壓缸體滑動接觸的閥片的端面的整個外周上設置滑動接觸部件，因此能夠減少伴隨液壓缸體的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩損失。
[0018]另外，本發(fā)明的液壓旋轉(zhuǎn)機械的特征在于，在上述發(fā)明中，上述滑動接觸部件由襯墊構成，該襯墊在沿著上述旋轉(zhuǎn)軸的周向的上述規(guī)定角度的范圍之中相對于上述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向偏向下游側(cè)而配置。
[0019]根據(jù)如此構成的本發(fā)明，伴隨著液壓缸體的轉(zhuǎn)速變大，而閥片與液壓缸體之間的油膜的動壓上升，從而容易形成由該動壓引起的楔形膜，在閥片的高壓端口側(cè)的密封擋圈部的周圍之中偏向伴隨著楔形膜的形成而滑動面壓力變高的部分配置襯墊，因此即使減少襯墊的使用量也能應對伴隨液壓缸體的轉(zhuǎn)速的上升而產(chǎn)生的閥片與液壓缸體的滑動面壓力的變化。
[0020]另外，本發(fā)明的液壓旋轉(zhuǎn)機械的特征在于，在上述發(fā)明中，上述滑動接觸部件由襯墊構成，該襯墊相對于上述高壓端口配置在上述旋轉(zhuǎn)軸的徑向外側(cè)。若如此構成，液壓缸體相對于閥片的周速度越朝向旋轉(zhuǎn)軸的徑向外側(cè)越快，因此閥片中的高壓端口側(cè)的密封擋圈部的外周部分與液壓缸體之間的油膜所產(chǎn)生的反作用力變大。因此，通過將閥片的襯墊相對于高壓端口配置在旋轉(zhuǎn)軸的徑向外側(cè)，從而能夠利用襯墊有效地保護閥片與液壓缸體的滑動接觸面之中滑動面壓力比其他部分高的部分。
[0021]另外，本發(fā)明的液壓旋轉(zhuǎn)機械的特征在于，在上述發(fā)明中，上述滑動接觸部件由襯墊構成，該襯墊相對于上述高壓端口配置在上述旋轉(zhuǎn)軸的徑向內(nèi)側(cè)。若如此構成，在閥片與液壓缸體的滑動接觸面的曲率分別不同的情況下，閥片的旋轉(zhuǎn)軸側(cè)的密封擋圈部與液壓缸體的滑動接觸面的旋轉(zhuǎn)軸側(cè)的部分之間的油膜所產(chǎn)生的反作用力變大。因此，通過將閥片的襯墊相對于高壓端口配置在旋轉(zhuǎn)軸的徑向內(nèi)側(cè)，能夠利用襯墊充分保護閥片與液壓缸體的滑動接觸面之中因曲率的不同而使滑動面壓力變高的部分。
[0022]另外，本發(fā)明的液壓旋轉(zhuǎn)機械的特征在于，在上述發(fā)明中，上述滑動接觸部件由多個襯墊構成，該多個襯墊相對于上述高壓端口分別配置在上述旋轉(zhuǎn)軸的徑向內(nèi)側(cè)及徑向外偵U。若如此構成，考慮到作用于閥片與液壓缸體的滑動接觸面上的滑動面壓力而將各襯墊在旋轉(zhuǎn)軸的徑向上均衡地進行配置，因此能夠有效地抑制閥片的密封擋圈部與液壓缸體之間的油膜所產(chǎn)生的反作用力的影響。
[0023]另外，本發(fā)明的液壓旋轉(zhuǎn)機械的特征在于，在上述發(fā)明中，上述滑動接觸部件由多個襯墊構成，該多個襯墊沿著上述旋轉(zhuǎn)軸的周向分離而配置，在上述各襯墊之間形成有作為工作油的流道的槽部。若如此構成，能夠使從閥片的低壓端口及高壓端口漏出的工作油從各襯墊之間的槽部向閥片的外側(cè)流動，因此能夠抑制因閥片與液壓缸體的摩擦而變熱的工作油停留在閥片的密封擋圈部與各襯墊之間。由此，能夠保持閥片與液壓缸體之間的工作油的潤滑性能。
[0024]另外，本發(fā)明的液壓旋轉(zhuǎn)機械的特征在于，在上述發(fā)明中，上述高壓端口包括形成于沿著上述旋轉(zhuǎn)軸的周向的兩端上的凹口。若如此構成，當旋轉(zhuǎn)中的液壓缸體的液壓缸的連接點從閥片的低壓端口向高壓端口或者從高壓端口向低壓端口切換時，能夠利用凹口來緩解在閥片的高壓端口與液壓缸體的液壓缸之間流動的工作油的急劇的壓力變化，因此能夠抑制在工作油的流道內(nèi)產(chǎn)生氣蝕。
[0025]另外，本發(fā)明的工程機械的特征在于，具備上述發(fā)明的液壓旋轉(zhuǎn)機械。若如此構成，一般而言，能夠充分應對利用工程機械進行的挖掘等高負載作業(yè)所需的液壓旋轉(zhuǎn)機械的輸出特性，因此能夠提高