用于液壓裝置的控制環(huán)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及活塞泵且特別涉及一種用于活塞泵的控制環(huán)。
【背景技術】
[0002]在文獻EP 2 497 950中描述了一種可調的配流盤(port plate) ?所述配流盤設有第一和第二孔口，其適于對應于活塞泵的第一和第二壓力室。通過轉動配流盤，可以控制活塞泵的排量(displacement)。
[0003]根據(jù)現(xiàn)有技術的配流盤的問題是所述配流盤由于其在控制孔口外部的壓力平衡區(qū)域而變得直徑更大。另一個問題是要充分密封配流盤以避免控制接口中的泄漏。
[0004]因此，需要一種用于控制活塞泵的改進裝置，其中避免了上述缺點。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種用于活塞泵(displacement pumps)的有創(chuàng)造性的控制，其中前面提到的問題被避免。該目的通過權利要求1限定的控制環(huán)來實現(xiàn)。
[0006]提供所述有創(chuàng)造性的控制環(huán)用于控制活塞泵中壓力介質的流動。所述控制環(huán)以旋轉軸線為中心并沿其延伸。所述控制環(huán)還設有第一和第二軸向表面，內直徑和外直徑，從而具有內徑向表面和外徑向表面。
[0007]所述第一軸向表面設有具有至少第一和第二孔口的接口部分。所述第一和第二孔口被第一和第二中間部分(也稱為脊，英文為land)分開。當所述控制環(huán)在活塞泵中使用時，所述孔口中的一個是高壓力孔口。所述高壓力孔口可以是兩個孔口的任一個，并且根據(jù)所述活塞泵是被驅動作為馬達或作為泵還可以變化。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，所述第一和第二孔口在設置在內徑向表面和外徑向表面中任一個的相應的開口區(qū)域上開口。
[0009]所述孔口的開口的徑向安置的一個優(yōu)點是它允許所述控制環(huán)的軸向表面周圍的壓力平衡。通過在各個孔口開口的區(qū)域之間和在所述外殼中或圍繞其被安裝到的軸的區(qū)域設置密封圈，能圍繞所述控制環(huán)和/或在所述控制環(huán)內產生環(huán)形空間。所述壓力在由所述密封圈密封的整個空間里將會相等，藉此實現(xiàn)壓力平衡。所述壓力平衡防止所述控制環(huán)在外殼內變成斜的位置，從而防止了泄漏。
[0010]進一步地，由于所述第一和第二孔口被轉向約90度至徑向表面，因此有利于輸入管道和輸出管道的簡單連接。
[0011]優(yōu)選地，所述控制環(huán)在所述第二軸向表面上設有至少第一平衡區(qū)域。所述平衡區(qū)域被認為是平衡所述第一和第二軸向表面之間的壓力，藉此所述平衡區(qū)域被布置為與其平衡的所述孔口相對。所述平衡區(qū)域經由壓力管道與所述第一和第二孔口的一個相互連接，其中所述平衡區(qū)域連接的孔口是高壓力孔口。由于在所述孔口和所述平衡區(qū)域之間的連接，所述孔口的軸向表面和所述平衡區(qū)域將受到相同的壓力。
[0012]在可替代的實施例中，所述控制環(huán)在其第二軸向表面上設有至少第一和第二平衡區(qū)域。所述第一和第二平衡區(qū)域被相應地連接至所述第一軸向表面的第一和第二孔口的一個，其中所述平衡區(qū)域上的壓力對應于所述孔口中的表面上的壓力。至少第一和第二平衡區(qū)域的軸向表面區(qū)域至少對應于所述第一和第二孔口的露出的軸向區(qū)域，使得所述第一和第二平衡區(qū)域上的軸向力對應于所述第一和第二孔口的露出的軸向區(qū)域上的軸向力。
[0013]由于在所述露出的軸向區(qū)域和所述平衡區(qū)域之間實現(xiàn)了壓力平衡，所述平衡區(qū)域有利于所述控制環(huán)的簡單控制。只具有與所述第一和第二孔口中的一個孔口相互連接的一個平衡區(qū)域的控制環(huán)優(yōu)選地僅在一個方向使用，其中與所述平衡區(qū)域連接的所述孔口是高壓力孔口。具有兩個平衡區(qū)域(每個平衡區(qū)域相應地與所述第一和第二孔口中的一個相互連接)的控制環(huán)在任一個旋轉方向運行時都將具有壓力平衡。
[0014]優(yōu)選地，所述壓力區(qū)域的區(qū)域比其相互連接的孔口的相應的軸向區(qū)域稍大。通過具有稍大的所述壓力區(qū)域的區(qū)域，所述第一軸向表面區(qū)域將被壓靠至其布置為抵靠的所述泵的相應區(qū)域(即后板或轉子組或活塞外殼)，其中所述控制環(huán)可以被更有效地密封。
[0015]本發(fā)明的控制環(huán)可以被設計使得所述第一孔口在所述內徑向表面上開口且所述第二孔口在所述外徑向表面上開口。從而可以有利于所述第一和第二孔口的簡單連接。連接的管道可以容易地彼此分開，并且在所述輸入和輸出連接之間沒有泄露的風險。所述控制環(huán)以使得所述第一孔口在所述內徑向表面上開口以及所述第二孔口在所述外徑向表面上開口的方式構造實現(xiàn)了軸向緊湊的控制環(huán)，因為兩個孔口都能在距離所述第一軸向表面相同的軸向距離處開口。
[0016]在本發(fā)明的可替代實施例中，所述第一和第二孔口在所述內徑向表面上開口，其中所述第一和第二孔口在所述內徑向表面上距離所述第一軸向表面不同的軸向距離處開口。通過使所述第一和第二孔口都在所述內徑向表面上開口，可以實現(xiàn)具有小的外半徑的徑向更緊湊的活塞泵。
[0017]在本發(fā)明的可替代實施例中，所述第一和第二孔口在所述外徑向表面上開口，其中所述第一和第二孔口在所述外徑向表面上距離所述第一軸向表面不同的軸向距離處開口。通過使所述第一和第二孔口都在所述外徑向表面上開口，有利于外部設備容易地連接所述孔口，由于提供了更多的空間。進一步地，在兩個孔口都在所述徑向方向上開口的構造中，所述控制環(huán)的直徑可以制造成更小。更進一步地，在開口區(qū)域/空間之間的密封圈被認為是有效的，藉此實現(xiàn)非常低的泄漏。
[0018]為了將所述第一和第二孔口彼此正確的分開，建議將密封圈以下述方式布置在所述外徑向表面上，即，使得所述密封圈限定兩個分開的徑向區(qū)域，所述第一和第二孔口分別在其中開口。所述密封圈是環(huán)形的并且與所述控制環(huán)同軸，藉此密封圈可以彼此密封一個徑向區(qū)域。通過沿著所述控制環(huán)的軸向長度布置三個環(huán)形的密封圈，可以產生兩個分開的開口區(qū)域。所述第一和第二孔口從而可以每個在一個開口區(qū)域中開口。
[0019]為了有利于所述控制環(huán)的堅固構造，建議所述第一和/或第二孔口包括多個通道。通過設置作為若干個更小孔口(在其間具有側壁)的組合的所述孔口，可以實現(xiàn)和一個大孔口相同的孔口區(qū)域并且在所述構造中仍然實現(xiàn)較高的強度。
[0020]所述第一和第二孔口優(yōu)選是圓弧形的，以便適于旋轉活塞泵。
[0021]進一步的建議是，在所述第一和第二中間部分布置平衡閥，所述平衡閥將所述第一和第二中間部分與所述第一和/或第二孔口的開口區(qū)域分別連接，其中如果在所述第一或第二中間區(qū)域的壓力升到預定閾值之上，所述平衡閥適于打開。
[0022]本發(fā)明的控制環(huán)適于在活塞泵中使用，所述活塞泵包括泵單元，泵單元布置在外殼內、具有固定壓力部分且固定壓力部分與供給室相連接，其中所述控制環(huán)被布置在所述壓力部分和所述供給室之間，其中接口部分直接朝向所述壓力室布置，使得所述控制環(huán)能夠轉動以便控制壓力介質的流量。
【附圖說明】
[0023]參照附圖本發(fā)明現(xiàn)在將更加詳細描述，其中:
[0024]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的具有控制環(huán)的活塞泵；
[0025]圖2a，2b示出了根據(jù)本發(fā)明的控制環(huán)的第一實施例；和
[0026]圖3a，2b示出了根據(jù)本發(fā)明的控制環(huán)的第二實施例。
【具體實施方式】
[0027]在下面簡單地通過說明實施本發(fā)明一種模式的方式僅示出和描述了本發(fā)明的兩個實施例。所有的說明都是示意性的。
[0028]圖1公開了活塞泵200，在其中設置了本發(fā)明的控制環(huán)210?；钊?00被公開為轉子泵(gerotor pump)。但是本發(fā)明的控制環(huán)10，210可與任何具有固定壓力室的活塞泵兼容?；钊?00包括前外殼和后外殼101，102，之間布置有轉子組105的前板和后板103，104，其上安裝轉子組105的偏心軸106，和控制環(huán)210。轉子組105設置在前板103和后板104之間，其中后板104設有供給管道以便將轉子組的壓力室與后外殼中的進口 108和出口109相連。
[0029]在示出實施例中，本發(fā)明的控制環(huán)210設置在后板104和后外殼102之間，使得其控制在進口和出口 108，109與轉子組105的壓力室之間的壓力介質的流動。然而，控制環(huán)210可以布置為獨立地直接抵靠泵單元，如果它是轉子泵、彎軸泵或具有固定壓力室的其它活塞泵。設置制動銷107，其作用于控制環(huán)210的齒輪上以便將控制環(huán)210旋轉至不同的控制位置?？刂骗h(huán)210以旋轉軸線ax為中心，旋轉軸線ax也是活塞泵200的中心軸線。圖1中，活塞泵200設有在圖3a和3b中公開的控制環(huán)210。然而，活塞泵200也可以設有在圖2a和2b中公開的控制環(huán)10。對于活塞泵200唯一的區(qū)別是后外殼102的構造以及進口108和出口 109如何連接至控制環(huán)10。
[0030]活塞泵200的通用功能是公知的并且將不會進一步地描述?？刂骗h(huán)10，210替換了傳統(tǒng)的配流盤，其中通過相對于后板104 (并且從而相對于轉子組105的壓力室)旋轉控制環(huán)10，210，可以控制活塞泵200的排量。
[0031]圖2a，2b示出了根據(jù)本發(fā)明的控制環(huán)10。控制環(huán)具有內直徑d和外直徑D，第一和第二軸向表面13，14，和內徑向表面11和外徑向表面12?？刂骗h(huán)10以其旋轉軸線ax為中心。
[0032]第一軸向表面13設有具有第一和第二孔口 21，22的接口部分20。第一和第二孔口 21，22被第一和第二中間部分15，16分開。接口部分20適于經由后板104連接至轉子組105的壓力室。如圖中可以看出，第一和第二孔口 21，22是圓弧形的，并且順著控制環(huán)10的圓周。應該注意的是控制環(huán)10也可以設置為直接抵靠轉子單元105 ;然而這主要適合具有低壓力的裝置。第一和第二孔口 21，22被第一和第二中間部分15，16分開