具有帶變形區(qū)域的缸座的緊湊型徑向活塞液壓機的制作方法
【專利說明】具有帶變形區(qū)域的缸座的緊湊型徑向活塞液壓機
[0001]相關(guān)文件的交叉引用
[0002]本申請是美國專利申請第13/266，378號的部分繼續(xù)申請，該申請是是于2010年5月25日提交的國際申請第PCT/US2010/036072號的國家階段的申請。
[0003]有關(guān)聯(lián)邦贊助研發(fā)的聲明
[0004]不適用
技術(shù)領(lǐng)域
[0005]本發(fā)明涉及液壓機，例如栗和液壓馬達，并且尤其是涉及這樣的機械，即其具有活塞，活塞在缸膛中移動，各缸膛圍繞偏心傳動軸徑向設(shè)置。
【背景技術(shù)】
[0006]相關(guān)技術(shù)的描述
[0007]通常類型的徑向活塞栗包括本體，本體帶有圍繞傳動軸徑向地設(shè)置的多個缸膛?；钊苫瑒拥厝菁{在各個缸膛內(nèi)，并且有插塞關(guān)閉缸膛的外端，從而限定位于活塞和插塞之間的腔。傳動軸具有偏心凸輪，活塞由彈簧提供的偏壓力而騎靠偏心凸輪。入口供給流體到入口通道，入口通道通過獨立的入口單向閥連接到各個缸腔。一組出口單向閥將缸腔聯(lián)接到出口通道，出口通道通向栗的出口。
[0008]當(dāng)傳動軸旋轉(zhuǎn)時，偏心凸輪促使各個活塞循環(huán)地在各個缸膛中滑入和滑出，從而減小和擴大相關(guān)聯(lián)的缸腔的容積。在活塞循環(huán)的吸入階段，當(dāng)假定缸腔容積擴大時，入口單向閥打開，允許流體從入口通道被抽吸到缸腔中。在各個活塞循環(huán)的后繼的排出階段，當(dāng)缸腔的容積減小時，流體在壓力下通過出口單向閥被排出到出口。在偏心凸輪的每個旋轉(zhuǎn)過程中，流體吸入和排出階段交替反復(fù)。在任一個時間點，徑向地排列的一些缸膛處于吸入階段，而其他的缸膛處于排出階段。
[0009]常規(guī)的徑向活塞栗一般具有相對大的直徑以容納偏壓彈簧和封閉缸膛外端的插塞。在許多裝配中，用于栗的空間是受限的，因此希望能夠減少栗的尺寸。通常栗是安裝在發(fā)動機或傳動裝置的側(cè)面，徑向間隙是有限的，這約束了常規(guī)的徑向活塞栗的裝配。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]一種新穎的液壓機包括缸體，缸體具有兩個端面，在兩個端面之間具有一個彎曲的側(cè)面。第一端口和第二端口，設(shè)置用于產(chǎn)生到缸體的液壓連接。多個缸膛徑向地布置在缸體中，并且各個缸膛具有穿過側(cè)面的開口。變形區(qū)域圍繞開口形成，并且響應(yīng)在鄰近缸膛中的壓力變化而變形。獨立的活塞組件可滑動地容納在各個缸膛中。傳動軸可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在缸座中，并且具有偏心凸輪以往復(fù)地驅(qū)動在多個缸膛內(nèi)的多個活塞。閥裝置將缸膛聯(lián)接到第一端口和第二端口，并且允許流體在各個活塞循環(huán)過程中在適當(dāng)?shù)臅r間進入和離開各缸膛。
[0011]封閉箍帶結(jié)合彎曲的端面并且在多個缸膛的開口上延伸。封閉箍帶施加力到各個變形區(qū)域，從而施加壓縮力到缸體。
[0012]在本液壓機的一方面，各個變形區(qū)域包括圍繞各個缸膛開口延伸并且延伸到側(cè)面之外的邊緣。
[0013]在本液壓機的另一方面，在活塞循環(huán)的壓縮階段中，在各個缸膛內(nèi)的壓力降低該封閉箍帶施加在與缸膛關(guān)聯(lián)的變形區(qū)域上的壓縮力。例如，當(dāng)在各個缸膛內(nèi)的壓力升高時，缸膛的橫截面形狀變得更圓，也就是說，周界從明顯的橢圓朝向圓形變化。
【附圖說明】
[0014]圖1是液壓系統(tǒng)的示意圖，其結(jié)合徑向活塞和依照本發(fā)明的液壓機；
[0015]圖2是徑向截面圖，顯示了在液壓機中布置的缸膛和活塞；
[0016]圖3是沿著圖2中的線3-3的通過液壓機的軸向截面；
[0017]圖4是液壓機缸膛的透視圖；
[0018]圖5是在一個缸膛的頂部的圖3中的一部分的切口的放大圖；和
[0019]圖6是描繪在不同的壓力級別下的缸膛的內(nèi)部周界圖。
【具體實施方式】
[0020]首先參考圖1，液壓系統(tǒng)10具有原動機12，例如內(nèi)燃機或者電動機，該原動機由軸聯(lián)接以驅(qū)動液壓機14作為栗來工作。液壓機14可以構(gòu)造為定量栗或者變量栗以從第一管路15抽吸流體，并且在壓力下迫使流體進入第二管路16，從而沿一個方向驅(qū)動液壓馬達18。液壓馬達18使得元件旋轉(zhuǎn)，所述元件例如是車輛的一個或多個車輪19。
[0021]液壓機的相同的設(shè)計也可以用作液壓馬達，例如用作液壓馬達18。在此，該液壓機在一個端口處接收液壓流體，將流體能轉(zhuǎn)換為機械能，該能量施加到與車輪19連接的軸。
[0022]因此，在此描述的設(shè)備一般指的是"液壓機"，因此它可以構(gòu)造為起栗或者液壓馬達的作用，這取決于它在液壓系統(tǒng)中是如何使用和在哪里使用。在一些情形中，相同的液壓機在不同的時間可以作為栗或者馬達兩者來運行，這取決于該液壓機是驅(qū)動負載(例如車輪19)還是由從負載接收的流體所驅(qū)動(例如當(dāng)車輛逐漸停止時)。
[0023]參考圖2、圖3和圖4，液壓機14具有缸座20，其帶有第一和第二平坦的、圓形的端面21和22，圓柱狀的彎曲的側(cè)面38在它們之間延伸。缸座20具有多個缸膛36，各缸膛36從側(cè)面38徑向地向內(nèi)延伸到中心軸孔41。示例性的液壓機14具有9個缸膛36，它們圍繞中心軸孔41以40度的角度間隔，然而其他液壓機可以具有更多或者更少數(shù)量的缸膛。
[0024]多個第一孔24延伸到缸座20的第一端面21中，這些孔的每一個都通過彎曲的孔穴(cavity) 43與一個不同的缸膛36連通，該孔穴以環(huán)形的方式繞該一個缸膛延伸，并且通向該一個缸膛中。端板23栓接抵靠第一端面21，并且多個孔隙27貫穿端板并且與所述多個第一孔24對準(zhǔn)。每對第一孔24和孔隙27形成為缸膛36之一的入口通道。入口歧管26鄰抵端板23的暴露的表面并且具有環(huán)形入口通道31，該環(huán)形入口通道31將所有的端板小孔27連接到液壓機14的入口 32。通過入口 32進入液壓機的流體經(jīng)入口通道31、小孔27和第一孔24流到各個缸膛36，這將要接下來描述。
[0025]多個第二孔25延伸到缸座的第二端面22中，并且這些第二孔的每個通過各個彎曲的孔穴43與不同的一個缸膛36連通。排出歧管28鄰抵第二端面22并且具有環(huán)形的出口通道29，該出口通道29將所有的第二孔25連接到液壓機14的出口 35。環(huán)形入口通道31和環(huán)形出口通道29圍繞延伸穿過缸座20的中心的軸孔41。缸座20、端板23、入口歧管26和排出歧管28結(jié)合以形成液壓機14的本體30。
[0026]獨立的入口單向閥33設(shè)置在每一個第一孔24中。當(dāng)在入口通道31內(nèi)的壓力大于相關(guān)聯(lián)的缸腔37內(nèi)的壓力時，入口單向閥33打開，如在活塞循環(huán)的吸入階段中所發(fā)生的。獨立的出口單向閥34設(shè)置在每個第二孔25中。當(dāng)在關(guān)聯(lián)的缸腔37內(nèi)的壓力大于出口通道29內(nèi)的壓力時，出口單向閥34打開，如通常在活塞循環(huán)的排出階段中所發(fā)生的。每個入口單向閥33和出口單向閥34都是被動的，此意為各單向閥響應(yīng)于施加在其上的壓力來運行，而不是由電動操作的。
[0027]特別參考圖2和3，傳動軸40延伸穿過軸孔41并且在其中是可旋轉(zhuǎn)的，同時由在缸座20的每個端部處的各獨立的軸承42支承。傳動軸40的位于缸座20內(nèi)的中段具有偏心凸輪44。凸輪44具有圓形的外表面，該圓形外表面的中心線偏離傳動軸40的其余部分的軸線45。因此，當(dāng)傳動軸40在缸座20內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，凸輪44以偏心的方式圍繞軸線45旋轉(zhuǎn)。凸輪軸承46圍繞傳動軸凸輪44延伸。凸輪軸承46可以具有可選擇的內(nèi)環(huán)，